新型樁基礎(chǔ)技術(shù)ppt版（共66頁）

1、樁基礎(chǔ)施工技術(shù)現(xiàn)狀 按施工方法可分為非擠土樁、部分?jǐn)D土樁和擠土樁三大類型 再細(xì)分樁的施工方法超過300種7/23/20221樁型選擇原則(1)“因荷載制宜”即上部結(jié)構(gòu)傳遞給基礎(chǔ)的荷載大小 是控制單樁承載力要求的主要因素。(2)“因土層制宜”，即根據(jù)建筑物場(chǎng)地的工程地質(zhì)條 件、地下水位狀況和樁端持力層深度等，通過比 較各種不同方案樁結(jié)構(gòu)的承載力和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)， 選擇樁的類型。 (3)“因機(jī)械制宜”，即考慮本地區(qū)樁基施工單位現(xiàn)有 的樁工機(jī)械設(shè)備；如確實(shí)需要從其他地區(qū)引進(jìn)樁 工機(jī)械時(shí)，則需要考慮其經(jīng)濟(jì)合理性。 7/23/20222樁型選擇原則(4)“因環(huán)境制宜”，即考慮設(shè)樁過程中對(duì)環(huán)境的影響， 例如

2、打入式預(yù)制樁和打入式灌注樁的場(chǎng)合，就要 考慮振動(dòng)、噪聲以及油污對(duì)周圍環(huán)境的影響；泥 漿護(hù)壁鉆孔樁和埋入式樁就要考慮泥水、泥土的 處理，否則會(huì)造成對(duì)環(huán)境的不利影響。(5)“因造價(jià)制宜”，即采用樁型，其造價(jià)應(yīng)比較低廉。(6)“因工期制宜”，當(dāng)工期緊迫而環(huán)境又不允許，可 采用打入式預(yù)制樁，因其施工速度快；再如施工 條件合適，也可采用人工挖孔樁，因該樁型施工 作業(yè)面可增多，施工進(jìn)程也較快。7/23/20223樁型選擇 我國(guó)幅地遼闊，工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件復(fù)雜多變，東部與中西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，各類工程要求又不相同。大量施工實(shí)踐表明，我國(guó)常用的各種樁型從總體上看，具有以下特點(diǎn)：大直徑樁與普通直徑樁并存

3、；預(yù)制樁與灌注樁并存；非擠土樁、部分?jǐn)D土樁與擠土樁并存；在非擠土灌注樁中鉆孔、沖抓成孔與人工挖孔法并存；在擠土樁中錘擊法、振動(dòng)法與靜壓法并存；在部分?jǐn)D土灌注樁的壓漿工藝法中前注漿樁與后注漿樁并存；先進(jìn)的、現(xiàn)代化的工藝設(shè)備與傳統(tǒng)的、較陳舊的工藝設(shè)備并存等等。由此可見，各種樁型在我國(guó)都有合適的地層土質(zhì)、環(huán)境與需求，也有發(fā)展、完善和創(chuàng)新的條件。7/23/20224樁型選擇要點(diǎn) 任何一種樁型都不是萬能的，都有其適用范圍，關(guān)鍵在于找到切入點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短；再好的樁型只要施工中不注意質(zhì)量或超過其適用范圍，就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題甚至造成重大事故及經(jīng)濟(jì)損失。 7/23/20225 貝諾特（Benoto）灌注樁施工法為全

4、套管施工法。該法利用搖動(dòng)裝置的搖動(dòng)（或回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)）使鋼套管與土層間的摩阻力大大減少，邊搖動(dòng)（或邊回轉(zhuǎn)）邊壓入，同時(shí)利用沖抓斗挖掘取土，直至將套管下到樁端持力層為止。挖掘完畢后立即進(jìn)行挖掘深度的測(cè)定，并確認(rèn)樁端持力層，然后清除虛土。成孔后將鋼筋放入，接著將導(dǎo)管豎立在鉆孔中心，最后灌注混凝土成樁。貝諾特法實(shí)質(zhì)上是沖抓斗跟管鉆進(jìn)法。 全套管沖抓取土灌注樁施工工法7/23/20226全套管沖抓取土灌注樁施工工法7/23/20227全套管沖抓取土灌注樁施工工法7/23/20228貝諾特（Benoto）灌注樁施工法為全套管施工法。該法利用搖動(dòng)裝置的搖動(dòng)（或回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)）使鋼套管與土層間的摩阻力大大減

5、少，邊搖動(dòng)（或邊回轉(zhuǎn)）邊壓入，同時(shí)利用沖抓斗挖掘取土，直至將套管下到樁端持力層為止。挖掘完畢后立即進(jìn)行挖掘深度的測(cè)定，并確認(rèn)樁端持力層，然后清除虛土。成孔后將鋼筋放入，接著將導(dǎo)管豎立在鉆孔中心，最后灌注混凝土成樁。貝諾特法實(shí)質(zhì)上是沖抓斗跟管鉆進(jìn)法。全套管沖抓取土灌注樁施工工法7/23/20229 上表對(duì)比表明，在軟土地區(qū)5 種常用的擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)中全套管鉆孔咬合樁的綜合技術(shù)特性顯優(yōu)。全套管鉆孔咬合灌注樁施工工法7/23/202210全套管鉆孔咬合灌注樁施工工法工藝原理 利用全套管施工法制作的鉆孔灌注樁互相咬合, 使相鄰樁在初凝之前部分相嵌, 使之具有良好的防滲作用, 從而形成整體連續(xù)的基坑支護(hù)結(jié)

6、構(gòu)和止水帷幕, 還可兼作主體承重結(jié)構(gòu)。 捷程M Z 全套管鉆孔咬合樁施工有3 大關(guān)鍵因素: 第二序列樁(B樁) 對(duì)第一序列樁(A樁) 進(jìn)行軟切割; 咬合樁孔垂直度(小于3)的保證; 超緩凝混凝土（緩凝時(shí)間大于60h）的配制。 已有50余項(xiàng)工程開挖結(jié)果表明,樁身咬合良好, 無滲漏水現(xiàn)象。7/23/202211全套管鉆孔咬合灌注樁施工工法7/23/202212全套管鉆孔咬合灌注樁施工工法7/23/202213全套管鉆孔咬合灌注樁施工工法7/23/202214全套管鉆孔咬合灌注樁施工工法7/23/202215全套管鉆孔咬合灌注樁施工工法7/23/202216 CFA工法樁可譯為長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁，在法

7、、英、意、德、美等國(guó)比較流行。該鉆機(jī)均由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，扭距較大，采用混凝土泵車通過鉆桿內(nèi)腔直接灌注混凝土，在合適的地層和深度，施工效率一般為150200m/d，目前最大鉆孔直徑達(dá)1200mm，最大深度為30m左右。 主要生產(chǎn)廠家有德國(guó)寶峨、德爾麥克、意大利的土力及克薩格蘭特等公司。 近二十年來北京、東北以及華北等地區(qū)都大力推廣應(yīng)用此工法，并有所創(chuàng)造和發(fā)展，形成四項(xiàng)發(fā)明和實(shí)用新型專利。長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土后插籠樁7/23/202217長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土后插籠樁7/23/202218旋挖鉆斗鉆成孔灌注樁 泥漿護(hù)壁法鉆、沖孔灌注樁在地下水位高的軟土地區(qū)雖然被較廣泛地采用，但由于泥漿的使用造成施工現(xiàn)

8、場(chǎng)不文明及泥漿排除(稱為二次公害)的困難，成為施工者頭痛之事。因此，旋挖鉆斗鉆成孔灌注樁(即用旋挖鉆機(jī)的鉆斗鉆頭成孔而成的灌注樁)，因其干取土作業(yè)加之所使用的穩(wěn)定液可由專用的倉罐貯存，現(xiàn)場(chǎng)較為文明，在日本建筑業(yè)界此類樁型已成為泥漿護(hù)壁灌注樁的主力樁型，國(guó)內(nèi)此類樁型的采用亦日趨增多。1998年812月，在北京某工地應(yīng)用此樁型約為18000根，樁徑0.8、1.0和1.2m，孔深1215m，樁端進(jìn)入砂礫石層0.5m。近幾年來，青藏鐵路、北京鳥巢（北京奧運(yùn)主會(huì)場(chǎng)）工程及首都機(jī)場(chǎng)第三期工程均大量采用旋挖鉆斗鉆成孔灌注樁。 7/23/202219旋挖鉆斗鉆成孔灌注樁7/23/202220旋挖鉆斗鉆成孔灌注

9、樁7/23/202221上表根據(jù)國(guó)內(nèi)近40家旋挖鉆機(jī)制造商生產(chǎn)的旋挖鉆機(jī)按其主要技術(shù)參數(shù)（扭矩、成孔直徑和成孔深度）分為大、中、小3種類型的匯總表。旋挖鉆斗鉆成孔灌注樁7/23/202222旋挖鉆斗鉆成孔灌注樁7/23/202223旋挖鉆斗鉆成孔灌注樁7/23/202224DX擠擴(kuò)灌注樁三岔雙向擠擴(kuò)灌注樁又稱DX擠擴(kuò)灌注樁（簡(jiǎn)稱DX樁），是指在鉆（沖）孔后，向孔內(nèi)下入專用的DX擠擴(kuò)裝置（專利技術(shù)），通過地面液壓站控制該裝置的擠擴(kuò)臂的擴(kuò)張和收縮，按承載能力要求和地層土質(zhì)條件在樁身不同部位擠擴(kuò)出3岔分布或3n岔（n為擠擴(kuò)次數(shù)）分布的擴(kuò)大楔形腔或近似的圓錐盤狀上下對(duì)稱的擴(kuò)大腔后，放入鋼筋籠，灌注混凝

10、土，形成由樁身、承力岔、承力盤和樁根共同承載的樁型7/23/202225DX擠擴(kuò)灌注樁 DX樁具有單樁承載力高，可充分利用樁身上下各部位的硬土層；成孔成樁工藝適用范圍較廣；低噪聲、低振動(dòng)、泥漿排放量減少；節(jié)約造價(jià)，縮短工期及承力盤（岔）形狀可控且邊界較清楚等優(yōu)點(diǎn)，已在大型電廠、橋梁建筑及高層建筑等百余項(xiàng)工程中得到廣泛應(yīng)用。7/23/202226DX擠擴(kuò)灌注樁7/23/202227DX擠擴(kuò)灌注樁擠擴(kuò)臂張開狀態(tài)油 缸內(nèi)活塞桿三岔擠擴(kuò)臂外活塞桿擠擴(kuò)臂收回狀態(tài)7/23/202228載體樁（復(fù)合載體夯擴(kuò)樁） 載體樁是采用細(xì)長(zhǎng)錘夯擊成孔，將護(hù)筒沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，細(xì)長(zhǎng)錘擊出護(hù)筒底一定深度，分批向孔內(nèi)投入填充料

11、和干硬性混凝土，用細(xì)長(zhǎng)錘反復(fù)夯實(shí)、擠密，在樁端形成復(fù)合載體，然后放置鋼筋籠，灌注樁身混凝土而形成的樁。 載體樁雖然也稱做樁，但又不同于傳統(tǒng)樁，似樁非樁。 被加固土層成為一個(gè)硬層與其下的持力層形成了雙層地基，這是構(gòu)成載體樁承載力的主體。 載體樁已在全國(guó)180余個(gè)地區(qū)推廣應(yīng)用。年總產(chǎn)值已超過10億元。 7/23/202229載體樁（復(fù)合載體夯擴(kuò)樁）7/23/202230載體樁（復(fù)合載體夯擴(kuò)樁）7/23/202231載體樁（復(fù)合載體夯擴(kuò)樁）7/23/202232載體樁（復(fù)合載體夯擴(kuò)樁）7/23/202233螺紋灌注樁基本原理螺紋灌注樁又稱全螺旋灌注樁，該樁成樁工藝是用帶有鉆進(jìn)自控裝置和特制螺紋鉆桿的

12、螺紋樁鉆機(jī)鉆進(jìn)、提升、灌注混凝土、沉入鋼筋籠，從而在土體中形成帶螺紋的樁體。螺紋灌注樁屬于國(guó)內(nèi)外原創(chuàng)性樁型。7/23/202234螺紋灌注樁7/23/202235螺紋灌注樁7/23/202236螺紋灌注樁7/23/202237螺紋灌注樁優(yōu)點(diǎn)：環(huán)保效果好，無噪聲，無振動(dòng)，無泥漿污染與排放。與普通鉆孔灌注樁相比，不存在清底、護(hù)壁、塌孔等問題，也不易產(chǎn)生斷樁和縮徑等問題，樁身質(zhì)量可靠。與普通長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁相比，樁側(cè)阻力和樁端阻力均較高，故樁承載能力較高。施工程序簡(jiǎn)化，降低了工程造價(jià)，施工效率高，縮短工程施工工期。適用范圍廣，不僅可用作于普通樁基工程的基樁，也可應(yīng)用于CFG樁復(fù)合地基和CM長(zhǎng)短樁復(fù)合

13、地基，而且更適合用于復(fù)合地基。螺紋灌注樁7/23/202238螺桿灌注樁7/23/202239螺桿灌注樁基本原理螺桿灌注樁的全稱為半螺旋擠孔管內(nèi)泵壓混凝土灌注樁，也可簡(jiǎn)稱為螺桿樁，是一種變截面異型灌注樁，由上、下兩部分組成。樁的上部分為圓柱形，與普通的灌注樁相同，下部為帶螺紋狀的樁體，與螺紋灌注樁相同，其上下兩樁段的長(zhǎng)度可根據(jù)地基土質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，沒有固定的比例，下部螺紋樁體的外徑與上部圓柱樁體直徑相同。螺桿灌注樁7/23/202240螺桿灌注樁7/23/202241螺紋孔上部為直孔，下部為螺紋孔螺桿灌注樁7/23/202242鉆孔壓漿樁鉆孔壓漿樁基本原理鉆孔壓漿樁施工法是利用長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)鉆孔

14、至設(shè)計(jì)深度，在提升鉆桿的同時(shí)通過設(shè)在鉆頭上的噴嘴向孔內(nèi)高壓灌注制備好的以水泥漿為主劑的漿液，至漿液達(dá)到?jīng)]有塌孔危險(xiǎn)的位置或地下水位以上0.51.0 m處；起鉆后向孔內(nèi)放入鋼筋籠，并放入至少1根直通孔底的高壓注漿管，然后投放料至孔口設(shè)計(jì)標(biāo)高以上0.3 m處；最后通過高壓注漿管，在水泥漿終凝之前多次重復(fù)地向孔內(nèi)補(bǔ)漿，直至孔口冒漿為止。7/23/202243鉆孔壓漿樁7/23/202244鉆孔壓漿樁7/23/202245鉆孔壓漿樁7/23/202246超百米深正循環(huán)鉆成孔灌注樁施工7/23/202247 正循環(huán)回轉(zhuǎn)的施工原理正循環(huán)回鉆是用泥漿以高壓通過鉆機(jī)的空心鉆桿，從鉆桿底部射出底部的鉆頭在回鉆時(shí)

15、將土層攪松成為鉆渣，被泥漿浮懸，隨著泥漿上升而溢出流到井外的泥漿溜槽，經(jīng)過沉淀池凈化，泥漿再循環(huán)使用，井孔壁靠水頭和泥漿保護(hù)，采用本法由于鉆渣的靠泥漿浮懸才能上升攜帶排出孔外，故對(duì)泥漿的質(zhì)量要求較高。超百米深正循環(huán)鉆成孔灌注樁施工7/23/2022正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔的適用范圍 正循環(huán)回鉆適用于粘性土粉砂細(xì)中粗砂，含少量礫石、卵石（含泥量少于20%的土、軟巖，孔徑為80250cm，孔深為30100m，泥漿的主要作用為浮懸鉆渣，并護(hù)壁。其優(yōu)點(diǎn)是鉆進(jìn)與排渣同時(shí)連續(xù)進(jìn)行，成孔速度較快，鉆孔深度較大。超百米深正循環(huán)鉆成孔灌注樁施工 工程概況 東營(yíng)黃河公路大橋主橋基礎(chǔ)采用直徑1.5 m超長(zhǎng)鉆孔灌注樁，共206

16、根計(jì)22 670延米。其中9、10號(hào)主墩分別設(shè)置49根長(zhǎng)115 m的群樁基礎(chǔ)；8號(hào)墩設(shè)置42根長(zhǎng)108 m的群樁基礎(chǔ)；11號(hào)墩設(shè)置42根長(zhǎng)112 m的群樁；7、12號(hào)墩設(shè)置長(zhǎng)為90 m的群樁基礎(chǔ)；樁中心間距3.9 m。樁基采用C30防腐混凝土，混凝土配合比中摻加了一定量的礦物質(zhì)超細(xì)粉和高效減水劑。樁基位置處原地面以下3層為透水性強(qiáng)、觸動(dòng)易液化的軟塑、局部流塑狀的粉細(xì)砂、粉砂土層。3層以深的地層基本為粉砂土與粉質(zhì)黏土交替布置，局部地層中夾雜厚度不等的粉細(xì)砂薄層，地質(zhì)條件復(fù)雜。7/23/202249工程概況溫州世貿(mào)中心大廈主樓設(shè)計(jì)242根直徑1100mm泵吸反循環(huán)鉆成孔灌注樁，孔深90120m，設(shè)

17、計(jì)承載力為14250kN，要求樁端進(jìn)入持力層（強(qiáng)風(fēng)化）10m以上。當(dāng)強(qiáng)風(fēng)化層的厚度不足10m時(shí)，樁端須嵌入中風(fēng)化巖層1.1m以上。孔底沉渣厚度50mm,樁身垂直度偏差0.5%。擬建場(chǎng)地地層由雜填土、黏土、淤泥及淤泥質(zhì)黏土、深部黏性土、坡殘積粉質(zhì)黏土混碎石、風(fēng)化基巖等9個(gè)工程地質(zhì)層組成。場(chǎng)地表層地下水屬潛水型，水位隨大氣降水季節(jié)變化，年水位變化約3.0m。超百米深泵吸反循環(huán)鉆成孔灌注樁施工7/23/202250超百米深氣舉泵吸反循環(huán)鉆成孔灌注樁施工東海大橋主通航孔PM336，樁長(zhǎng)110m，樁徑2.5m，樁端持力層粉細(xì)砂；副通航孔，樁長(zhǎng)110m，樁徑2.5m，樁端持力層含礫粉細(xì)砂。蘇通長(zhǎng)江大橋SZ

18、2，樁長(zhǎng)125m，樁徑2.5m。杭州灣跨海大橋，D13墩23號(hào)樁，樁長(zhǎng)120m，樁徑2.8m。7/23/202251超百米深旋挖鉆斗鉆成孔灌注樁施工河南省石武客專鄭武跨隴海鐵路特大橋，樁身108m，樁徑2m，地層為砂土層，泥巖層、泥質(zhì)砂巖層。用南車時(shí)代TR360C旋挖鉆機(jī)成孔。安徽銅陵長(zhǎng)江大橋 ，樁身108m，樁徑2.5m,用時(shí)60個(gè)小時(shí)，50m以下為細(xì)圓礫石、礫砂 、粉質(zhì)黏土 、細(xì)圓礫土 和粉砂巖 。用南車時(shí)代TR400C旋挖鉆機(jī)成孔。7/23/202252超百米深旋挖鉆斗鉆成孔灌注樁施工TR360CTR400C7/23/202253壓力注漿樁 注擴(kuò)是指樁端壓力注漿樁、樁側(cè)壓力注 漿樁及樁端

19、樁側(cè)聯(lián)合注漿樁。 7/23/202254樁端壓力注漿樁 樁端壓力注漿樁是指鉆孔、沖孔和挖孔灌注樁在成樁后，通常通過預(yù)埋在樁身的注漿管利用壓力作用，將能固化的漿液（諸如，純水泥漿、或水泥砂漿、或加外加劑及摻合料的水泥漿、或超細(xì)水泥漿、或化學(xué)漿液等），經(jīng)樁端的預(yù)留壓力注漿裝置（諸如，預(yù)留壓力注漿室、或預(yù)留承壓包、或預(yù)留注漿空腔、或預(yù)留注漿通道、或預(yù)留的特殊的注漿裝置等）均勻地注入樁端地層； 7/23/202255樁端壓力注漿樁 視漿液性狀、土層特性和注漿參數(shù)等不同條件、壓力漿液對(duì)樁端土層、中風(fēng)化與強(qiáng)風(fēng)化基巖、樁端虛土及樁端附近的樁周土層起到滲透、填充、置換、劈裂、壓密及固結(jié)或多種形式的組合等不同作

20、用，改變其物理力學(xué)性能及樁與巖、土之間的邊界條件，消除虛土隱患，從而提高樁的承載力以及減少樁基的沉降量。7/23/202256灌注樁后注漿工藝7/23/202257灌注樁后注漿工藝7/23/202258灌注樁后注漿工藝泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁的樁端壓力注漿工藝 1 樁端壓力注漿樁共通地施工程序 針對(duì)國(guó)內(nèi)外20余種樁端壓力注漿裝置，樁端壓力漿樁的共通施工程序如下： a 成孔。 視地層土質(zhì)和地下水位情況采用合適的成孔方法（干作業(yè)法、泥漿護(hù)壁法、套管護(hù)壁法及沖擊鉆成孔法）。 b 放鋼筋籠及樁端壓力注漿裝置。 多數(shù)樁端壓力注漿工法，其壓力注漿裝置附著在鋼筋籠上，兩者同步放入孔內(nèi)；有的樁端壓力注漿工法，在鋼筋籠放入孔內(nèi)后再將壓力注漿裝置放至樁孔底部。7/23/202259灌注樁后注漿工藝c 按常規(guī)方法灌注混凝土。 d 進(jìn)行壓力注漿。 當(dāng)樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定值（通常為75） 后，即通過注漿管經(jīng)樁端壓力注漿裝置向樁端 土、巖體部位注漿，注漿次數(shù)分1次、2次或多 次，隨不同的樁端壓力注漿方法而異； e 卸下注漿接頭、成樁。 上述為共通的施工程序，視不同的樁端壓力注漿工法，具體施工時(shí)還會(huì)有所變通。7/23/202260靜力壓樁的優(yōu)點(diǎn) 最近二十多年來，靜壓樁在我國(guó)軟土地區(qū)(溫州、武漢及珠江三角洲等地區(qū))得到廣泛應(yīng)用，靜壓樁基礎(chǔ)不僅適用于多層和小高層建筑，還