灌注樁分類

灌注樁按其成孔方法不同，可分為鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁、爆擴灌注樁等。

灌注樁鉆孔灌注

指利用鉆孔機械鉆出樁孔，并在孔中澆筑混凝土（或先在孔中吊放鋼筋籠）而成的樁。

根據(jù)鉆孔機械的鉆頭是否在土的含水層中施工，又分為泥漿護壁成孔和干作業(yè)成孔及套管護壁三種方法。

（1）泥漿護壁成孔灌注樁施工工藝流程：場地平整→樁位放線→開挖漿池、漿溝→護筒埋設→鉆機就位、孔位校正→成孔、泥漿循環(huán)、清除廢漿、泥渣→第一次清孔→質量驗收→下鋼筋籠和鋼導管→第二次清孔→澆筑水下混凝土→成樁。

（2）干作業(yè)成孔灌注樁施工工藝流程：測定樁位→鉆孔→清孔→下鋼筋籠→澆筑混凝土。

鉆孔灌注樁施工技術是一種施工成本低、施工操作簡單、無振動及噪音及擠土效應的混凝土技術。鉆孔灌注樁施工技術已被廣泛應用到建筑工程施工領域。大量實踐案例表明，鉆孔灌注樁具有較高的安全性及較強的穩(wěn)定性，即混凝土漿液滲透至土層深處，能使土層與灌注樁體緊密結合起來，從而使地基更加牢固可靠，同時灌注樁能夠有效控制地基沉降，從而對土層產生壓實效果；鉆孔灌注樁對土層起著較好的滲透、壓密及劈裂作用，且三者間的相互作用能使土層更加穩(wěn)固。鉆孔灌注樁的施工環(huán)境極其惡劣，因此應用過程勢必受到諸多因素的影響?？梢姡訌妼︺@孔灌注樁施工技術的應用研究具有現(xiàn)實意義。

灌注樁沉管灌注

指利用錘擊打樁法或振動打樁法，將帶有活瓣式樁尖或預制鋼筋混凝土樁靴的鋼套管沉入土中，然后邊澆筑混凝土（或先在管內放入鋼筋籠），邊錘擊或振動邊拔管而成的樁。前者稱為錘擊沉管灌注樁，后者稱為振動沉管灌注樁。

沉管灌注樁成樁過程為：樁機就位→錘擊（振動）沉管→上料→邊錘擊（振動）邊拔管，并繼續(xù)澆筑混凝土→下鋼筋籠、繼續(xù)澆筑混凝土及拔管→成樁。

灌注樁人工挖孔

指樁孔采用人工挖掘方法進行成孔，然后安放鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁。為了確保人工挖孔樁施工過程中的安全，施工時必須考慮預防孔壁坍塌和流砂現(xiàn)象發(fā)生，制定合理的護壁措施。護壁方法可以采用現(xiàn)澆混凝土護壁、噴射混凝土護壁、磚砌體護壁、沉井護壁、鋼套管護壁、型鋼或木板樁工具式護壁等多種。以應用較廣的現(xiàn)澆混凝土分段護壁為例說明人工挖孔樁的施工工藝流程。

人工挖孔灌注樁的施工程序是：場地整平→放線、定樁位→挖第一節(jié)樁孔土方→支模澆筑第一節(jié)混凝土護壁→在護壁上二次投測標高及樁位十字軸線→安裝活動井蓋、垂直運輸架、起重卷揚機或電動葫蘆、活底吊土桶、排水、通風、照明設施等→第二節(jié)樁身挖土→清理樁孔四壁，校核樁孔垂直度和直徑→拆上節(jié)模板，支第二節(jié)模板，澆筑第二節(jié)混凝土護壁→重復第二節(jié)挖土、支模、澆筑混凝土護壁工序，循環(huán)作業(yè)直至設計深度→進行擴底（當需擴底時）→清理虛土、排除積水，檢查尺寸和持力層→吊放鋼筋籠就位→澆筑樁身混凝土。

灌注樁爆擴灌注樁

指用鉆孔爆擴成孔，孔底放入炸藥，再灌入適量的混凝土，然后引爆，使孔底形成擴大頭，再放入鋼筋籠，澆注樁身混凝土。

灌注樁施工方法

灌注樁因成孔的機械不同而通常有以下幾種成孔施工方法：

(1)螺旋鉆機成孔法；

(2)潛水鉆機成孔法；

(3)沖擊鉆機成孔法；

(4)正循環(huán)回轉法；

(5)反循環(huán)回轉法；

(6)沖抓鉆機成孔法；

(7)旋轉錐鉆孔法；

(8)簡易取土鉆孔法。

灌注樁質量預防

（1）事故特征

經檢查成樁混凝土強度低于設計要求，有的樁混凝土振搗不密實，有蜂窩、空洞、夾泥、離析等缺陷，影響成樁的質量。

（2）原因分析

1）混凝土用的原材料質量差，如使用小水泥廠生產的水泥， 強度不穩(wěn)定，砂、石子級配不良，含泥量大于3%;混凝土攪拌不按配合比計量，攪拌不均勻。

2）灌注工藝不當，沒有分層灌注、分層振搗密實。

3）灌混凝土的漏斗位置歪斜，灌混凝土時斜落碰撞樁壁使土掉落在混凝土中而夾泥。有的后放鋼筋籠，且吊放位置不直，碰落孔壁土層掉在混凝土上造成斷層。

（3）處理方法

1）從檢測時發(fā)現(xiàn)成樁的上部有夾泥和不密實等質量問題時，可挖除樁周上，將該段鑿除，用比原設計提高一級混凝土強度，立模補澆到標高?；驅⑷毕萏幥宄炙刹糠?，采取擴大斷面補強的方法。

2）經檢測單樁承載力達不到設計要求時，需會同有關人員研究加固方案。一般采取補樁、擴大承臺面積等方法。

（4）預防措施

1)控制混凝土的原材料質量。進場水泥要核查出廠合格證， 檢驗水泥的穩(wěn)定性和強度，如儲存期超過3個月或受潮結塊的水泥，須復試后按復試標號應用。選用潔凈的中粗砂，選用級配良好且含泥量不大于2%的石子。

2）攪拌混凝土配合比應按要求的強度等級、施工的坍落度、原材料由試驗室從多組試配比中選取質優(yōu)、價格低、利于施工的最佳配合比。正確計量，每盤混凝土的材料重量偏差不宜超過下列規(guī)定：水泥、外摻混合料；2%；粗、細骨料：3%;水及外加劑溶液：2%。

3）攪拌混凝土時，應優(yōu)先選用強制式攪拌機；摻外加劑時攪拌時間應適當延長。

4)灌注混凝土時，每次澆注高度不得大于1.5m。應隨澆隨振動，確保振搗密實。

5)灌混凝土的漏斗必須放正，確保混凝土垂直下落。鋼筋 籠安放必須吊直輕放，防止碰撞孔壁。

由于具有施工時無振動、無擠土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地區(qū)使用等優(yōu)點，灌注樁在施工中得到較為廣泛的應用。根據(jù)成孔工藝的不同，灌注樁可以分為干作業(yè)成孔的灌注樁、泥漿護壁成孔的灌注樁和人工挖孔的灌注樁等。

灌注樁是直接在設計樁位造孔，然后灌注混凝土成樁。它僅承受軸向壓力的灌注樁，可不配置鋼筋。機挖異形灌注樁。機挖異形灌注樁是指使用有關機械挖掘成孔，然后安放鋼筋籠，灌注混凝土成樁。但要實施它相當困難，例如異形沉管灌注樁樁模沉入土層后在未灌入混凝土前，模板必須承受模內外土壓差，而深層土壓力十分巨大 ，模體的剛度就成為實施的關鍵，采用過厚的模板是不現(xiàn)實的。問題就變?yōu)槿绾卧诓煌墓こ桃髼l件下優(yōu)化設計，選擇最佳的樁形和相應模具 。

嵌巖灌注樁的承載性狀由于長徑比、覆蓋土層性質、嵌巖段巖性、施工工藝不同而有顯著差異。我國現(xiàn)行的關于嵌巖灌注樁承載力的計算模式大體有兩類, 一類是只計樁端阻力, 另一類是只計嵌巖部分的側阻力和端阻力。兩者都不計覆蓋土層的側阻力, 所以兩者用于計算長徑比較大的建筑物嵌巖灌注樁存在與實際承載力性狀不符合的缺點。考慮長徑比較大的灌注樁豎向極限承載力, 其側阻力先于端阻力發(fā)揮, 屬于端承-摩擦型樁。

按《建筑結構設計統(tǒng)一標準》的規(guī)定, 恒載效應的變異系數(shù)為0. 07, 服從正態(tài)分布, 活載效應的變異系數(shù)取為0. 29。取土性參數(shù)和荷載效應作為基本隨機變量, 幾何尺寸視為定值 。