2.3.2　混凝土預制樁與鋼樁施工

1.混凝土預制樁的制作

1）混凝土預制樁可在施工現場預制，預制場地必須平整、堅實。

2）制樁模板宜采用鋼模板，模板應具有足夠剛度，并應平整，尺寸應準確。

3）鋼筋骨架的主筋連接宜采用對焊和電弧焊，當鋼筋直徑不小于20mm時，宜采用機械接頭連接。主筋接頭配置在同一截面內的數量，應符合下列規定：

①當采用對焊或電弧焊時，對于受拉鋼筋，不得超過50%。

②相鄰兩根主筋接頭截面的距離應大于35dg（dg為主筋直徑），并不應小于500mm。

③必須符合現行行業標準《鋼筋焊接及驗收規程》JGJ 18—2012和《鋼筋機械連接技術規程》JGJ 107—2010的規定。

4）預制樁鋼筋骨架的允許偏差應符合表2-7的規定。

5）確定樁的單節長度時應符合下列規定：

①滿足樁架的有效高度、制作場地條件、運輸與裝卸能力。

②避免在樁尖接近或處于硬持力層中時接樁。

6）澆注混凝土預制樁時，宜從樁頂開始灌筑，并應防止另一端的砂漿積聚過多。

7）錘擊預制樁的骨料粒徑宜為5～40mm。

8）錘擊預制樁，應在強度與齡期均達到要求后，方可錘擊。

9）重疊法制作預制樁時，應符合下列規定：

①樁與鄰樁及底模之間的接觸面不得粘連。

②上層樁或鄰樁的澆筑，必須在下層樁或鄰樁的混凝土達到設計強度的30%以上時，方可進行。

③樁的重疊層數不應超過4層。

10）混凝土預制樁的表面應平整、密實，制作允許偏差應符合表2-8的規定。

11）《建筑樁基技術規范》JGJ 94—2008未作規定的預應力混凝土樁的其他要求及離心混凝土強度等級評定方法，應符合國家現行標準《先張法預應力混凝土管樁》GB 13476—2009和《預應力混凝土空心方樁》JG 197—2006的規定。

2.混凝土預制樁的起吊、運輸和堆放

1）混凝土實心樁的吊運應符合下列規定：

①混凝土設計強度達到70%及以上方可起吊，達到100%方可運輸。

②樁起吊時應采取相應措施，保證安全平穩，保護樁身質量。

③水平運輸時，應做到樁身平穩放置，嚴禁在場地上直接拖拉樁體。

2）預應力混凝土空心樁的吊運應符合下列規定：

①出廠前應作出廠檢查，其規格、批號、制作日期應符合所屬的驗收批號內容。

②在吊運過程中應輕吊輕放，避免劇烈碰撞。

③單節樁可采用專用吊鉤勾住樁兩端內壁直接進行水平起吊。

④運至施工現場時應進行檢查驗收，嚴禁使用質量不合格及在吊運過程中產生裂縫的樁。

3）預應力混凝土空心樁的堆放應符合下列規定：

①堆放場地應平整堅實，最下層與地面接觸的墊木應有足夠的寬度和高度。堆放時樁應穩固，不得滾動。

②應按不同規格、長度及施工流水順序分別堆放。

③當場地條件許可時，宜單層堆放；當疊層堆放時，外徑為500～600mm的樁不宜超過4層，外徑為300～400mm的樁不宜超過5層。

④疊層堆放樁時，應在垂直于樁長度方向的地面上設置2道墊木，墊木應分別位于距樁端1/5樁長處；底層最外緣的樁應在墊木處用木楔塞緊。

⑤墊木宜選用耐壓的長木枋或枕木，不得使用有棱角的金屬構件。

4）取樁應符合下列規定：

①當樁疊層堆放超過2層時，應采用吊機取樁，嚴禁拖拉取樁。

②三點支撐自行式打樁機不應拖拉取樁。

3.混凝土預制樁的接樁

1）樁的連接可采用焊接、法蘭連接或機械快速連接（螺紋式、嚙合式）。

2）接樁材料應符合下列規定：

①焊接接樁：鋼板宜采用低碳鋼，焊條宜采用E43；并應符合現行行業標準《建筑鋼結構焊接技術規程》JGJ 81—2002要求。

②法蘭接樁：鋼板和螺栓宜采用低碳鋼。

3）采用焊接接樁除應符合現行行業標準《建筑鋼結構焊接技術規程》JGJ 81—2002的有關規定外，尚應符合下列規定：

①下節樁段的樁頭宜高出地面0.5m。

②下節樁的樁頭處宜設導向箍；接樁時上下節樁段應保持順直，錯位偏差不宜大于2mm；接樁就位糾偏時，不得采用大錘橫向敲打。

③樁對接前，上下端鈑表面應采用鐵刷子清刷干凈，坡口處應刷至露出金屬光澤。

④焊接宜在樁四周對稱地進行，待上下樁節固定后拆除導向箍再分層施焊；焊接層數不得少于2層，第一層焊完后必須把焊渣清理干凈，方可進行第二層（的）施焊，焊縫應連續、飽滿。

⑤焊好后的樁接頭應自然冷卻后方可繼續錘擊，自然冷卻時間不宜少于8min；嚴禁采用水冷卻或焊好即施打。

⑥雨天焊接時，應采取可靠的防雨措施。

⑦焊接接頭的質量檢查宜采用探傷檢測，同一工程探傷抽樣檢驗不得少于3個接頭。

4）采用機械快速螺紋接樁的操作與質量應符合下列規定：

①接樁前應檢查樁兩端制作的尺寸偏差及連接件，無受損后方可起吊施工，其下節樁端宜高出地面0.8m。

②接樁時，卸下上下節樁兩端的保護裝置后，應清理接頭殘物，涂上潤滑脂。

③應采用專用接頭錐度對中，對準上下節樁進行旋緊連接。

④可采用專用鏈條式扳手進行旋緊（臂長1m，卡緊后人工旋緊再用鐵錘敲擊板臂，）鎖緊后兩端板尚應有1～2mm的間隙。

5）采用機械嚙合接頭接樁的操作與質量應符合下列規定：

①將上下接頭鈑清理干凈，用扳手將已涂抹瀝青涂料的連接銷逐根旋入上節樁Ⅰ型端頭板的螺栓孔內，并用鋼模板調整好連接銷的方位。

②剔除下節樁Ⅱ型端頭板連接槽內泡沫塑料保護塊，在連接槽內注入瀝青涂料，并在端頭板面周邊抹上寬度20mm、厚度3mm的瀝青涂料；當地基土、地下水含中等以上腐蝕介質時，樁端板板面應滿涂瀝青涂料。

③將上節樁吊起，使連接銷與Ⅱ型端頭板上各連接口對準，隨即將連接銷插入連接槽內。

④加壓使上下節樁的樁頭板接觸，完成接樁。

4.錘擊沉樁

1）沉樁前必須處理空中和地下障礙物，場地應平整，排水應暢通，并應滿足打樁所需的地面承載力。

2）樁錘的選用應根據地質條件、樁型、樁的密集程度、單樁豎向承載力及現有施工條件等因素確定，也可按表2-9選用。

3）樁打入時應符合下列規定：

①樁帽或送樁帽與樁周圍的間隙應為5～10mm。

②錘與樁帽、樁帽與樁之間應加設硬木、麻袋、草墊等彈性襯墊。

③樁錘、樁帽或送樁帽應和樁身在同一中心線上。

④樁插入時的垂直度偏差不得超過0.5%。

4）打樁順序要求應符合下列規定：

①對于密集樁群，自中間向兩個方向或四周對稱施打。

②當一側毗鄰建筑物時，由毗鄰建筑物處向另一方向施打。

③根據基礎的設計標高，宜先深后淺。

④根據樁的規格，宜先大后小，先長后短。

5）打入樁（預制混凝土方樁、預應力混凝土空心樁、鋼樁）的樁位偏差，應符合表2-10的規定。斜樁傾斜度的偏差不得大于傾斜角正切值的15%（傾斜角系樁的縱向中心線與鉛垂線間夾角）。

6）樁終止錘擊的控制應符合下列規定：

①當樁端位于一般土層時，應以控制樁端設計標高為主，貫入度為輔。

②樁端達到堅硬、硬塑的黏性土、中密以上粉土、砂土、碎石類土及風化巖時，應以貫入度控制為主，樁端標高為輔。

③貫入度已達到設計要求而樁端標高未達到時，應繼續錘擊3陣，并按每陣10擊的貫入度不應大于設計規定的數值確認，必要時，施工控制貫入度應通過試驗確定。

7）當遇到貫入度劇變，樁身突然發生傾斜、位移或有嚴重回彈、樁頂或樁身出現嚴重裂縫、破碎等情況時，應暫停打樁，并分析原因，采取相應措施。

8）當采用射水法沉樁時，應符合下列規定：

①射水法沉樁宜用于砂土和碎石土。

②沉樁至最后1～2m時，應停止射水，并采用錘擊至規定標高，終錘控制標準可按6）有關規定執行。

9）施打大面積密集樁群時，應采取下列輔助措施：

①對預鉆孔沉樁，預鉆孔孔徑可比樁徑（或方樁對角線）小50～100mm，深度可根據樁距和土的密實度、滲透性確定，宜為樁長的1/3～1/2；施工時應隨鉆隨打；樁架宜具備鉆孔錘擊雙重性能。

②對飽和黏性土地基，應設置袋裝砂井或塑料排水板；袋裝砂井直徑宜為70～80mm，間距宜為1.0～1.5m，深度宜為10～12m；塑料排水板的深度、間距與袋裝砂井相同。

③應設置隔離板樁或地下連續墻。

④可開挖地面防震溝，并可與其他措施結合使用，防震溝溝寬可取0.5～0.8m，深度按土質情況決定。

⑤應控制打樁速率和日打樁量，24小時內休止時間不應少于8h。

⑥沉樁結束后，宜普遍實施一次復打。

⑦應對不少于總樁數10%的樁頂上涌和水平位移進行監測。

⑧沉樁過程中應加強鄰近建筑物、地下管線等的觀測、監護。

10）預應力混凝土管樁的總錘擊數及最后1.0m沉樁錘擊數應根據樁身強度和當地工程經驗確定。

11）錘擊沉樁送樁應符合下列規定：

①送樁深度不宜大于2.0m。

②當樁頂打至接近地面需要送樁時，應測出樁的垂直度并檢查樁頂質量，合格后應及時送樁。

③送樁的最后貫入度應參考相同條件下不送樁時的最后貫入度并修正。

④送樁后遺留的樁孔應立即回填或覆蓋。

⑤當送樁深度超過2.0m且不大于6.0m時，打樁機應使用三點支撐履帶自行式或步履式柴油打樁機；樁帽和樁錘之間應用豎紋硬木或盤圓層疊的鋼絲繩作“錘墊”，其厚度宜取150～200mm。

12）送樁器及襯墊設置應符合下列規定：

①送樁器宜做成圓筒形，并應有足夠的強度、剛度和耐打性。送樁器長度應滿足送樁深度的要求，彎曲度不得大于1/1000。

②送樁器上下兩端面應平整，且與送樁器中心軸線相垂直。

③送樁器下端面應開孔，使空心樁內腔與外界連通。

④送樁器應與樁匹配：套筒式送樁器下端的套筒深度宜取250～350mm，套管內徑應比樁外徑大20～30mm；插銷式送樁器下端的插銷長度宜取200～300mm，桿銷外徑應比（管）樁內徑小20～30mm，對于腔內存有余漿的管樁，不宜采用插銷式送樁器。

⑤送樁作業時，送樁器與樁頭之間應設置1～2層麻袋或硬紙板等襯墊。內填彈性襯墊壓實后的厚度不宜小于60mm。

13）施工現場應配備樁身垂直度觀測儀器（長條水準尺或經緯儀）和觀測人員，隨時量測樁身的垂直度。

5.靜壓沉樁

1）采用靜壓沉樁時，場地地基承載力不應小于壓樁機接地壓強的1.2倍，且場地應平整。

2）靜力壓樁宜選擇液壓式和繩索式壓樁工藝；宜根據單節樁的長度選用頂壓式液壓壓樁機和抱壓式液壓壓樁機。

3）選擇壓樁機的參數應包括下列內容：

①壓樁機型號、樁機質量（不含配承）、最大壓樁力等。

②壓樁機的外型尺寸及拖運尺寸。

③壓樁機的最小邊樁距及最大壓樁力。

④長、短船型履靴的接地壓強。

⑤夾持機構的型式。

⑥液壓油缸的數量、直徑，率定后的壓力表讀數與壓樁力的對應關系。

⑦吊樁機構的性能及吊樁能力。

4）壓樁機的每件配重必須用量具核實，并將其質量標記在該件配重的外露表面；液壓式壓樁機的最大壓樁力應取壓樁機的機架重量和配重之和乘以0.9。

5）當邊樁空位不能滿足中置式壓樁機施壓條件時，宜利用壓邊樁機構或選用前置式液壓壓樁機進行壓樁，但此時應估計最大壓樁能力減少造成的影響。

6）當設計要求或施工需要采用引孔法壓樁時，應配備螺旋鉆孔機，或在壓樁機上配備專用的螺旋鉆。當樁端需進入較堅硬的巖層時，應配備可入巖的鉆孔樁機或沖孔樁機。

7）最大壓樁力不宜小于設計的單樁豎向極限承載力標準值，必要時可由現場試驗確定。

8）靜力壓樁施工的質量控制應符合下列規定：

①第一節樁下壓時垂直度偏差不應大于0.5%。

②宜將每根樁一次性連續壓到底，且最后一節有效樁長不宜小于5m。

③抱壓力不應大于樁身允許側向壓力的1.1倍。

④對于大面積樁群，應控制日壓樁量。

9）終壓條件應符合下列規定：

①應根據現場試壓樁的試驗結果確定終壓標準。

②終壓連續復壓次數應根據樁長及地質條件等因素確定。對于入土深度大于或等于8m的樁，復壓次數可為2～3次；對于入土深度小于8m的樁，復壓次數可為3～5次。

③穩壓壓樁力不得小于終壓力，穩定壓樁的時間宜為5～10s。

10）壓樁順序宜根據場地工程地質條件確定，并應符合下列規定：

①對于場地地層中局部含砂、碎石、卵石時，宜先對該區域進行壓樁。

②當持力層埋深或樁的入土深度差別較大時，宜先施壓長樁后施壓短樁。

11）壓樁過程中應測量樁身的垂直度。當樁身垂直度偏差大于1%時，應找出原因并設法糾正；當樁尖進入較硬土層后，嚴禁用移動機架等方法強行糾偏。

12）出現下列情況之一時，應暫停壓樁作業，并分析原因，采用相應措施：

①壓力表讀數顯示情況與勘察報告中的土層性質明顯不符。

②樁難以穿越硬夾層。

③實際樁長與設計樁長相差較大。

④出現異常響聲；壓樁機械工作狀態出現異常。

⑤樁身出現縱向裂縫和樁頭混凝土出現剝落等異常現象。

⑥夾持機構打滑。

⑦壓樁機下陷。

13）靜壓送樁的質量控制應符合下列規定：

①測量樁的垂直度并檢查樁頭質量，合格后方可送樁，壓樁、送樁作業應連續進行。

②送樁應采用專制鋼質送樁器，不得將工程樁用作送樁器。

③當場地上多數樁的有效樁長小于或等于15m或樁端持力層為風化軟質巖，需要復壓時，送樁深度不宜超過1.5m。

④除滿足③規定外，當樁的垂直度偏差小于1%，且樁的有效樁長大于15m時，靜壓樁送樁深度不宜超過8m。

⑤送樁的最大壓樁力不宜超過樁身允許抱壓壓樁力的1.1倍。

14）引孔壓樁法質量控制應符合下列規定：

①引孔宜采用螺旋鉆干作業法；引孔的垂直度偏差不宜大于0.5%。

②引孔作業和壓樁作業應連續進行，間隔時間不宜大于12h；在軟土地基中不宜大于3h。

③引孔中有積水時，宜采用開口型樁尖。

15）當樁較密集，或地基為飽和淤泥、淤泥質土及黏性土時，應設置塑料排水板、袋裝砂井消減超孔壓或采取引孔等措施，并可按4.中9）執行。在壓樁施工過程中應對總樁數10%的樁設置上涌和水平偏位觀測點，定時檢測樁的上浮量及樁頂水平偏位值，若上涌和偏位值較大，應采取復壓等措施。

16）對預制混凝土方樁、預應力混凝土空心樁、鋼樁等壓入樁的樁位偏差，應符合表2-10的規定。

6.鋼樁（鋼管樁、H型樁及其他異型鋼樁）施工

（1）鋼樁的制作。

1）制作鋼樁的材料應符合設計要求，并應有出廠合格證和試驗報告。

2）現場制作鋼樁應有平整的場地及擋風防雨措施。

3）鋼樁制作的允許偏差應符合表2-11的規定，鋼樁的分段長度應滿足1.中5）的規定，且不宜大于15m。

4）用于地下水有侵蝕性的地區或腐蝕性土層的鋼樁，應按設計要求作防腐處理。

（2）鋼樁的焊接。

1）鋼樁的焊接應符合下列規定：

①必須清除樁端部的浮銹、油污等臟物，保持干燥；下節樁頂經錘擊后變形的部分應割除。

②上下節樁焊接時應校正垂直度，對口的間隙宜為2～3mm。

③焊絲（自動焊）或焊條應烘干。

④焊接應對稱進行。

⑤應采用多層焊，鋼管樁各層焊縫的接頭應錯開，焊渣應清除。

⑥當氣溫低于0℃或雨雪天及無可靠措施確保焊接質量時，不得焊接。

⑦每個接頭焊接完畢，應冷卻1min后方可錘擊。

⑧焊接質量應符合國家現行標準《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB 50205—2001的規定，每個接頭除應按表2-12規定進行外觀檢查外，還應按接頭總數的5%進行超聲或2%進行X射線拍片檢查，對于同一工程，探傷抽樣檢驗不得少于3個接頭。

2）H型鋼樁或其他異型薄壁鋼樁，接頭處應加連接板，可按等強度設置。

（3）鋼樁的運輸和堆放　鋼樁的運輸與堆放應符合下列規定：

1）堆放場地應平整、堅實、排水通暢。

2）樁的兩端應有適當保護措施，鋼管樁應設保護圈。

3）搬運時應防止樁體撞擊而造成樁端、樁體損壞或彎曲。

4）鋼樁應按規格、材質分別堆放，堆放層數：φ900mm的鋼樁，不宜大于3層；φ600mm的鋼樁，不宜大于4層；φ400mm的鋼樁，不宜大于5層；H型鋼樁不宜大于6層。支點設置應合理，鋼樁的兩側應采用木楔塞住。

（4）鋼樁的沉樁。

1）當鋼樁采用錘擊沉樁時，可按4.有關條文實施；當采用靜壓沉樁時，可按5.有關條文實施。

2）對敞口鋼管樁，當錘擊沉樁有困難時，可在管內取土助沉。

3）錘擊H型鋼樁時，錘重不宜大于4.5t級（柴油錘），且在錘擊過程中樁架前應有橫向約束裝置。

4）當持力層較硬時，H型鋼樁不宜送樁。

5）當地表層遇有大塊石、混凝土塊等回填物時，應在插入H型鋼樁前進行觸探，并應清除樁位上的障礙物。