沉管灌注樁施工工藝

為了提高樁的質(zhì)量和承載能力，沉管灌注樁常采用單打法、復(fù)打法、反插法等施工工藝。

單打法(又稱一次拔管法)：拔管時(shí)，每提升0.5～1.0m，振動(dòng)5～10s，然后再拔管0.5～1.0m，這樣反復(fù)進(jìn)行，直至全部拔出；

復(fù)打法：在同一樁孔內(nèi)連續(xù)進(jìn)行兩次單打，或根據(jù)需要進(jìn)行局部復(fù)打。施工時(shí)，應(yīng)保證前后兩次沉管軸線重合，并在混凝土初凝之前進(jìn)行；

反插法：鋼管每提升0.5m，再下插0.3m，這樣反復(fù)進(jìn)行，直至拔出。

根據(jù)沉管方法和拔管時(shí)振動(dòng)不同，套管成孔灌注樁可分為錘擊沉管灌注樁，振動(dòng)沉管灌注樁。

利用錘擊沉樁設(shè)備沉管、拔管成樁，稱為錘擊沉管灌注樁。

利用振動(dòng)器振動(dòng)沉管、拔管成樁，稱為振動(dòng)沉管灌注樁。

前者多用于一般黏性土、淤泥質(zhì)土、砂土和人工填土地基，后者除以上范圍外，還可用于稍密及中密的碎石土地基。

（一）施工過(guò)程危害及控制措施

（二）環(huán)境因素辯識(shí)及控制措施

1.避免工程質(zhì)量通病

（1） 為防止出現(xiàn)縮頸、斷樁、砼拒落、鋼筋下沉、樁身夾泥等現(xiàn)象，應(yīng)詳細(xì)研究工程地質(zhì)報(bào)告，制訂切實(shí)有效的技術(shù)措施。

（2） 灌注砼時(shí)，要準(zhǔn)確測(cè)定一根樁的砼總灌入量是否能滿足設(shè)計(jì)計(jì)算的灌入量，在拔管過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制拔管速度，用測(cè)錘觀測(cè)每50-100cm高度的砼用量，換算出樁的灌注直徑，發(fā)現(xiàn)縮頸及時(shí)采取措施處理。

（3） 如采用跳打法施工，跳打時(shí)必須等相鄰成形的樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%以上方可進(jìn)行。

（4） 嚴(yán)格檢查樁尖的強(qiáng)度和規(guī)格，樁管沉至設(shè)計(jì)要求后，應(yīng)用測(cè)錘量測(cè)樁尖是否進(jìn)入樁管內(nèi)。如發(fā)現(xiàn)樁尖進(jìn)入樁管內(nèi)，應(yīng)拔出樁管進(jìn)行處理。灌注砼后，拔管時(shí)，也應(yīng)用測(cè)錘測(cè)量，看砼是否確已流出管外。

（5） 鋼筋籠放入樁管內(nèi)應(yīng)按設(shè)計(jì)標(biāo)高固定好，防止插斜、插偏和下沉。

（6） 拔管時(shí)盡量避免反插。確需反插時(shí)，反插的深度不要太大，以防止孔壁周圍的泥擠進(jìn)樁身，造成樁身夾泥。

2.主要安全技術(shù)措施

（1） 在施工方案中，認(rèn)真制訂切實(shí)可行的安全技術(shù)措施。

（2） 清除妨礙施工的高空和地下障礙物，平整打樁范圍內(nèi)的場(chǎng)地和壓實(shí)打樁機(jī)行走的道路。

（3） 對(duì)臨近原有建（構(gòu)）筑物，以及地下管線要認(rèn)真查清情況，并研究采取有效的安全措施，以免震壞原有建筑物而發(fā)生傷亡事故。

（4） 打樁過(guò)程中，遇有施工地面隆起或下沉?xí)r，應(yīng)隨時(shí)將樁機(jī)墊平，樁架要調(diào)直。

（5） 操作時(shí)，司機(jī)應(yīng)集中精神，服從指揮，并不得隨便離開(kāi)崗位。打樁過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常注意打樁機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即停止，并及時(shí)糾正后方可繼續(xù)進(jìn)行。

（6） 打樁時(shí)，嚴(yán)禁用手去撥正樁頭墊料，同時(shí)嚴(yán)禁樁錘未打到樁頂即起錘或剎車，以免損壞打樁設(shè)備。

（7） 嚴(yán)格執(zhí)行《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46-88）。

3.產(chǎn)品保護(hù)

（1） 鋼筋籠在制作、安裝過(guò)程中，應(yīng)采取措施防止變形。

（2） 樁頂錨入承臺(tái)的鋼筋要妥善保護(hù)，不得任意彎曲或折斷。

（3） 已完成的樁未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%，不準(zhǔn)車輛碾壓。

（4） 打樁完畢開(kāi)挖基坑時(shí)，要制訂合理的施工順序和技術(shù)措施，防止樁的位移、斷裂和傾斜。

沉管灌注樁施工準(zhǔn)備

1.材料

（1） 水泥：425#及其以上的硅酸鹽水泥、普硅、礦渣、火山水泥。水泥進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)有出廠合格

證明書。施工單位應(yīng)根據(jù)進(jìn)場(chǎng)水泥品種、批號(hào)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，合格后才能使用。水泥如

存放時(shí)間超過(guò)三個(gè)月，應(yīng)重新檢驗(yàn)確認(rèn)符合要求后才能使用。

（2） 中粗砂：采用級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬、顆粒潔凈的河砂或海砂，其含泥量不大于3%。

（3） 石子：采用堅(jiān)硬的碎石或卵石，最大粒徑不宜大于40mm，且不宜大于鋼筋最小凈距的

1/3，其針片狀顆粒不超過(guò)25%，含泥量不大于2%。

（4） 鋼筋：鋼筋進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)有出廠質(zhì)量合格證明書，應(yīng)檢查其品種規(guī)格是否符合要求及有無(wú)損

傷、銹蝕、油污，并應(yīng)按規(guī)定抽樣，進(jìn)行抗壓、抗彎、焊接試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)合格后方能使

用（進(jìn)口鋼筋要進(jìn)行化學(xué)成份檢驗(yàn)和焊接試驗(yàn)，符合有關(guān)規(guī)定后方可用于工程）。鋼筋

籠的直徑除應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求外，還應(yīng)比套管內(nèi)徑小60-80mm。

（5） 樁尖：一般采用鋼筋砼樁尖，也可用鋼樁尖。鋼筋砼的樁尖強(qiáng)度等級(jí)不低于C30。其配

筋構(gòu)造和數(shù)量必須符合設(shè)計(jì)或施工規(guī)范的要求。

2.作業(yè)條件

（1） 施工前應(yīng)作場(chǎng)地查勘工作，如有架空電線、地下電線、給排水管道等設(shè)施，妨礙施工或

對(duì)安全操作有影響的，應(yīng)先作清除、移位或妥善處理后方能開(kāi)工。

（2） 施工前應(yīng)做好場(chǎng)地平整工作，對(duì)不利于施工機(jī)械運(yùn)行的松散場(chǎng)地，必須采取有效的措施

進(jìn)行處理。雨季施工時(shí)，要采取有效的排水措施。

（3） 應(yīng)具備施工區(qū)域內(nèi)的工程地質(zhì)資料、經(jīng)會(huì)審確定的施工圖紙、施工組織設(shè)計(jì)（或方

案）、各種原材料及預(yù)制樁尖等的出廠合格證及其抽檢試驗(yàn)報(bào)告、砼配合比設(shè)計(jì)報(bào)告及

其有關(guān)資料。

（4） 樁樁機(jī)性能必須滿足成樁的設(shè)計(jì) 要求。

（5） 按設(shè)計(jì)圖紙要求的位置埋設(shè)好樁尖，埋設(shè)樁尖前，要根據(jù)其定位位置進(jìn)行 釬探，其探測(cè)

深度一般為2-4m，并將探明在樁尖處的舊基礎(chǔ)、石塊、廢鐵等障礙物清除。

（6） 樁尖埋設(shè)經(jīng)復(fù)核后方能進(jìn)行打樁，樁尖允許偏差值：?jiǎn)螛稙?0mm，群樁為20mm。

（7） 應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)單位選定1-2 根樁進(jìn)行打樁工藝試驗(yàn)（即試樁）以核對(duì)場(chǎng)地地質(zhì)情況及樁基

設(shè)備、施工工藝等是否符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

（8） 其余參照打入樁的施工準(zhǔn)備和作業(yè)條件。

沉管灌注樁操作工藝

1. 錘擊沉管灌注樁的施工方法一般為“單打法”，但根據(jù)設(shè)計(jì)要求或土質(zhì)情況等也可采用“復(fù)打法”。

2. 錘擊沉管灌注樁宜按流水順序，依次向后退打。對(duì)群樁基礎(chǔ)及中心距小于3.5 倍樁徑的樁，應(yīng)采用不影響鄰樁質(zhì)量的技術(shù)措施。

3. 樁機(jī)就位時(shí)，樁管在垂直狀態(tài)下應(yīng)對(duì)準(zhǔn)并垂直套入已定位預(yù)埋的樁尖，樁架底座應(yīng)呈水平狀態(tài)及穩(wěn)固定位，樁架垂直度允許偏差不大于0.5%。

4. 樁尖埋設(shè)后應(yīng)重新復(fù)核樁位軸線。樁尖頂面應(yīng)清掃干凈，樁管與樁尖肩部的接觸處應(yīng)加墊草繩或麻袋。

5. 注意檢查及保證樁管垂直度無(wú)偏斜后采正式施打。施打開(kāi)始時(shí)應(yīng)低錘慢擊，施打過(guò)程若發(fā)現(xiàn)樁管有偏斜時(shí)，應(yīng)采取措施糾正。如偏斜過(guò)大無(wú)法糾正時(shí)，應(yīng)及時(shí)會(huì)同施工負(fù)責(zé)人及技術(shù)、設(shè)計(jì)部門研究解決。

6. 沉樁過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常使用測(cè)錘檢查管內(nèi)情況及樁尖有否損壞，若發(fā)現(xiàn)樁尖損壞或水泥進(jìn)入，應(yīng)拔出樁管，回填樁孔，重新設(shè)置樁尖進(jìn)行施打。

7. 沉管深度應(yīng)以設(shè)計(jì)要求及經(jīng)試樁確定的樁端持力層和最后三陣，每陣十錘的貫入度來(lái)控制，并以樁管入土深度作參考。測(cè)量沉管的貫入度應(yīng)在樁尖無(wú)損壞、錘擊無(wú)偏心、落錘高度符合要求、樁帽及彈性墊層正常的條件下進(jìn)行。一般最后三陣每陣十錘的貫入度不大于30mm，且每陣十錘貫入度值不應(yīng)遞增。對(duì)于短樁的最后貫入度應(yīng)嚴(yán)格控制，并應(yīng)通知設(shè)計(jì)部門確認(rèn)。

8. 沉管結(jié)束經(jīng)檢查管內(nèi)無(wú)入泥進(jìn)水后，應(yīng)及時(shí)灌注砼。每立方砼的水泥用量應(yīng)不少于300Kg。當(dāng)樁身配有鋼筋時(shí)，設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)砼塌落度宜采用80-100mm；素砼的塌落度宜采用60-80mm。第一次灌入樁管內(nèi)的砼應(yīng)盡量多灌，第一次拔管高度一般只要能滿足第二次所需要灌入的砼量時(shí)即可，樁管不宜拔地太高。

9. 拔管時(shí)采用倒打拔管的方法，用自由落錘小落距輕擊不少于40 次/min，拔管速度應(yīng)均勻，對(duì)一般土層以不大于1m/min 為宜。在軟硬土層交界處及接近地面時(shí)，應(yīng)控制在0.6-0.8m/min 以內(nèi)。在拔管過(guò)程中，應(yīng)用測(cè)錘隨時(shí)檢查管內(nèi)砼的下降情況，砼灌注完成面應(yīng)比樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高高出0.5m，以留作打鑿浮漿。

10. 凡灌注配有不到樁底的鋼筋籠的樁身砼時(shí)，宜按先灌注砼至鋼筋籠底標(biāo)高，再安放鋼筋籠，然后繼續(xù)案灌注砼的施工順序進(jìn)行。在素砼樁頂采用構(gòu)造連接鋼筋時(shí)，在灌注完畢拔出樁管及樁機(jī)退出樁位后，按照設(shè)計(jì)標(biāo)高要求，沿樁周對(duì)稱、均勻、垂直地插入鋼筋，并注意鋼筋保護(hù)層不應(yīng)小于3cm。

11. 對(duì)于砼灌注充盈系數(shù)小于1.1 的樁，應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)單位研究補(bǔ)救措施。

12. 按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行局部復(fù)打或全復(fù)打施工，必須在第一次灌注的樁身砼初凝之前進(jìn)行。

13. 灌注樁身砼時(shí)應(yīng)按有關(guān)規(guī)定留置試塊。

沉管灌注樁質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1.保證項(xiàng)目

（1） 所用的原材料和砼強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范的規(guī)定。

（2） 樁的入土深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求的樁端持力層，最后三陣每陣十錘的貫入度，最后1m的沉管錘擊數(shù)和整根樁的總錘擊數(shù)，應(yīng)符合設(shè)計(jì)及試樁確定的要求。

（3） 砼灌注充盈系數(shù)不得小于1.1。

（4） 灌注后的樁頂標(biāo)高、鋼筋籠（插筋）標(biāo)高，及浮漿處理必須符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范的規(guī)定。

2.允許偏差

錘擊沉管灌注樁的允許偏差和檢驗(yàn)方法應(yīng)符合下表的規(guī)定。

項(xiàng)目允許偏差（mm）檢驗(yàn)方法：

主筋間距±10；

箍筋間距±20；

加強(qiáng)箍間距±50；

直徑 ±10；

鋼筋籠長(zhǎng)度 ±100；

尺量檢查；

1-2 根或單排樁70；

3-20 根樁基的樁 d/2；

邊緣樁 d/2；

樁的位置；

移；

偏樁數(shù)多于20 根；

中間樁 d；

拉線和尺量檢查；

垂直度 H/100 吊線和尺量檢查；

注：d 為樁徑，H 為樁長(zhǎng)。

3.混凝土灌注樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

沉管灌注樁完工檢測(cè)

一、沉管灌注樁完工后應(yīng)進(jìn)行樁身完整性及單樁豎向承載力檢測(cè)。

二、宜先進(jìn)行工程樁的樁身完整性檢測(cè)，根據(jù)完整性試驗(yàn)結(jié)果選擇有代表性的樁進(jìn)行單樁豎向承載力檢測(cè)。

三、樁身完整性檢測(cè)應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 樁身完整性檢測(cè)應(yīng)采用低應(yīng)變法；

2 檢測(cè)數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的20%，且不得少于10根，每個(gè)承臺(tái)不得少于1根。

四、單樁豎向承載力檢測(cè)應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物及施工前已進(jìn)行過(guò)靜載荷試驗(yàn)的乙級(jí)建筑物，單樁豎向承載力可采用高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)方法評(píng)定，抽檢樁數(shù)不應(yīng)少于總樁數(shù)的5%，且不應(yīng)少于5根；

2 對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑物及不符合上款條件的乙級(jí)建筑物，單樁豎向承載力均應(yīng)進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)，抽檢樁數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的1%，且不應(yīng)少于3根。

利用錘擊沉樁設(shè)備沉管、拔管成樁，稱為錘擊沉管灌注樁;利用振動(dòng)器振動(dòng)沉管、拔管成樁，稱為振動(dòng)沉管灌注樁。振動(dòng)沉管灌注樁是用振動(dòng)沉樁機(jī)將有活瓣式樁尖或鋼筋混凝土預(yù)制樁靴的樁管(上部開(kāi)有加料口),利用振動(dòng)錘產(chǎn)生的垂直定向振動(dòng)和錘、樁管自重等對(duì)樁管施加壓力,使樁管沉入土中,然后邊向樁管內(nèi)澆筑混凝土,邊振邊拔出樁管,使混凝土留在土中而形成樁。

與一般鉆孔灌注樁比，沉管灌注樁避免了一般鉆孔灌注樁樁尖浮土造成的樁身下沉，持力不足的問(wèn)題，同時(shí)也有效改善了樁身表面浮漿現(xiàn)象，另外，該工藝也更節(jié)省材料。但是施工質(zhì)量不易控制，拔管過(guò)快容易造成樁身縮頸，而且由于是擠土樁，先期澆注好的樁易受到擠土效應(yīng)而產(chǎn)生傾斜斷裂甚至錯(cuò)位。

由于施工過(guò)程中，錘擊會(huì)產(chǎn)生較大噪音，振動(dòng)會(huì)影響周圍建筑物，故不太適合在市區(qū)運(yùn)用，已有一些城市在市區(qū)禁止使用。這種工藝非常適合土質(zhì)疏松、地質(zhì)狀況比較復(fù)雜的地區(qū)，但遇到土層有較大孤石時(shí)，該工藝無(wú)法實(shí)施，應(yīng)改用其它工藝穿過(guò)孤石。

還發(fā)展出了Y型沉管灌注樁，在處理軟地基上更顯成效。