樁基是一種古老的基礎型式。樁工技術(shù)經(jīng)歷了幾千年的發(fā)展過程,。無論是樁基材料和樁類型，或者是樁工機械和施工方法都有了巨大的發(fā)展,，已經(jīng)形成了現(xiàn)代化基礎工程體系。在某些情況下,，采用樁基可以大量減少施工現(xiàn)場工作量和材料的消耗,。70年代，中國曾發(fā)生了幾次大地震,。以其中的唐山大地震為例,，凡采用樁基的建筑物一般受害輕微。這說明樁基在地震力作用下的變形小,，穩(wěn)定性好，是解決地震區(qū)軟弱地基和地震液化地基抗震問題的一種有效措施,。如今樁基礎施工工藝種類繁多,，各類新型施工工藝層出不絕，本文主要介紹樁基礎新型施工工藝并淺談樁基礎的未來發(fā)展方向,。

2 樁基礎施工新技術(shù)

2.1 靜力壓樁

2.1.1靜力壓樁的含義和適用范圍

用靜力壓樁機或錨桿將預制鋼筋混凝土樁分節(jié)壓入地基土中的一種沉樁施工工藝,。靜力壓樁包括錨桿靜壓樁及其他各種非沖擊力沉樁。適用范圍靜力壓樁適用于軟土,、填土及一般粘性土層中應用,，特別適合于居民稠密及危房附近環(huán)境要求嚴格的地區(qū)沉樁，但不宜用于地下有較多孤石,、障礙物或有厚度大于2m 的中密以上砂夾層的情況,，以及單樁承載力超過1600kN 的情況。

2.1.3主要機具

（1）全液壓靜力壓樁機,。

（2）其他機具：吊車,、經(jīng)緯儀、水準儀,、鋼卷尺,、電焊機,。

2.1.4工藝流程

靜力壓樁工藝流程見下圖。

2.1.5質(zhì)量控制點

（1）混凝土預制樁的混凝土強度達到強度設計值的70%方可起吊,，達到強度設計值的100%才能運輸和壓樁施工,。 （2）樁機就位時，應對準樁位,，將靜壓樁機調(diào)至水平,、穩(wěn)定，確保在施工中不發(fā)生傾斜和移動,。 （3）施工中應密切關(guān)注壓樁的壓力變化,，壓樁時壓力不得超過樁身強度。 （4）樁頂標高允許偏差為+50mm,。

（5）對于引孔沉樁,，引孔孔徑約比樁徑小50～100mm ，且應隨鉆隨壓樁,。

2.2泥漿護壁鉆孔灌注樁

2.2.1 泥漿護壁鉆孔灌注樁的含義

（1）灌注樁：先用機械或人工成孔,，然后再下鋼筋籠、灌注混凝土的基樁,。

（2）泥漿護壁：用機械進行灌注樁成孔時,，為防止塌孔，在孔內(nèi)用相對密度大于1的泥漿進行護壁的一種成孔施工工藝,。

2.2.2 適用范圍

泥漿護壁鉆孔灌注樁按成孔工藝和成孔機械的不同,，可分為如下幾種，其適用范圍如下：

（1）沖擊成孔灌注樁：適用于黃土,、粘性土或粉質(zhì)粘土和人工雜填土層中應用,，特別適合于有孤石的砂礫石層、漂石

層,、堅硬土層,、巖層中使用，對流砂層亦可克服,，但對淤泥及淤泥質(zhì)土,，則應慎重使用。

（2）沖抓成孔灌注樁：適用于一般較松軟粘土,、粉質(zhì)粘土,、砂土、砂礫層以及軟質(zhì)巖層應用,，孔深在20m 內(nèi),。 （3）回轉(zhuǎn)鉆成孔灌注樁：適用于地下水位較高的軟、硬土層，如淤泥,、粘性土,、砂土、軟質(zhì)巖層,。

（4）旋挖鉆成孔灌注樁：適用于一般粘性土,、砂土、砂礫層以及中等密實度的卵石地層應用,，孔深在80m 內(nèi),。 （5）潛水鉆成孔灌注樁：適用于地下水位較高的軟、硬土層,，如淤泥,、淤泥質(zhì)土、粘土,、粉質(zhì)粘土,、砂土、砂夾卵石及風化頁巖層中使用,，不得用于漂石,。

2.2.3主要機具

成孔機械根據(jù)土質(zhì)情況進行選用，常用的成孔鉆機有沖擊鉆機,、沖抓鉆機,、回轉(zhuǎn)鉆機、旋挖鉆機,、潛水鉆機等,。

2.2.4工藝流程

泥漿護壁鉆孔灌注樁工藝流程見下圖。

2.2.5 質(zhì)量控制點

（1）控制樁位偏差和垂直度,。

（2）杜絕采取加深鉆孔深度的方法代替清孔,。

（3）鋼筋籠要對中。

（4）首澆砼量的問題,。首澆砼埋管深度不得小于1.0～1.2m 。 （5）埋管深度不管灌注如何順利,，最好不超過6m ,，最多放寬至8m 。 （6）砼灌注標高控制到設計標高0.5m 以上,。

2.3人工成孔灌注樁

2.3.1人工成孔灌注樁的含義

人工成孔灌注樁,，又稱人工挖孔灌注樁，即是采用人工挖土成孔,、灌注混凝土成樁的一種基樁,。

2.3.2適用范圍

人工成孔灌注樁適用于樁直徑800mm 以上，無地下水或地下水較少的粘土、粉質(zhì)粘土,，含少量的砂,、砂卵石、姜結(jié)石的粘土層采用,，特別適于黃土地層中使用,，深度一般20m 左右?？捎糜诟邔咏ㄖ?、公用建筑、水工結(jié)構(gòu)（如泵站,、橋墩作支承,、抗滑、擋土,、錨拉樁之用,。）對有流砂、地下水位較高,、涌水量大的沖積地層及近代沉積的含水量高的淤泥,、淤泥質(zhì)土層不宜使用。

2.3.3主要機具

一般需備有三木搭,、卷揚機組或電動葫蘆,、手推車或翻斗車、鎬,、鍬,、手鏟、鋼釬,、線墜,、定滑輪組、導向滑輪組,、混凝土攪拌機,、吊桶、溜槽,、導管,、振搗棒、插釬,、粗麻繩,、鋼絲繩、安全活動蓋板,、防水照明燈（低壓36V ,、100W ）、電焊機、通風及供氧設備,、揚程水泵,、木轆轤、活動爬梯,、安全帽,、安全帶等。

2.3.4工藝流程

人工成孔灌注樁一般按以下工藝流程進行,。

放線定樁位及高程→開挖第一節(jié)樁孔土方→支護壁模板放附加鋼筋→澆筑第一節(jié)護壁混凝土→檢查樁位（中心）軸線→加設垂直運輸架→安裝電動葫蘆（卷揚機或木轆轤）→安裝吊桶,、照明、活動蓋板,、水泵,、通風機等→開挖吊運第二節(jié)樁孔土方（修邊）→先拆第一節(jié)、支第二節(jié)護壁模板（放附加鋼筋）→澆筑第二節(jié)護壁混凝土→檢查樁（中心）軸線→逐層往下循環(huán)作業(yè)→開挖擴底部分→檢查驗收→吊放鋼筋籠→放混凝土串筒（導管）→澆筑樁身混凝土（隨澆隨振）→插樁頂鋼筋,。

2.3.5 質(zhì)量控制點

（1）控制樁位偏差和樁徑,。

（2）檢查是否合理設置護壁及其配筋情況。護壁混凝土應根據(jù)氣候條件,，澆灌完畢須經(jīng)過24h 后方可拆模,。

（3）確認樁端持力層。

（4）采用合理的混凝土澆筑方式,。一般用溜槽向樁孔內(nèi)澆筑混凝土,。當高度超過3m 時應用串筒，串筒末端離孔底高度不宜大于2m ,。樁孔深度超過12m ,，宜采用導管澆筑。澆筑混凝土應連續(xù)進行,，分層振搗密實,。 （5）混凝土澆筑到樁頂時，應適當超過樁頂設計標高,。

2.4螺旋鉆成孔灌注樁

2.4.1螺旋鉆成孔灌注樁的含義

（1）干作業(yè)成孔灌注樁：是指不用泥漿或套管護壁的情況下用人工或鉆機成孔,，下鋼筋籠、澆灌混凝土的基樁,。 （2）螺旋鉆成孔灌注樁：是干作業(yè)成孔灌注樁的一種,，是利用電動機帶動帶有螺旋葉片的鉆桿轉(zhuǎn)動，使鉆頭螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土,，土塊隨螺旋葉片上升排出孔口，至設計深度后,，進行孔底清理,，然后下鋼筋籠、澆灌混凝土成樁。

2.4.2 適用范圍

螺旋鉆成孔灌注樁適用于地下水位以上的一般粘性土,、粉土,、黃土，以及密實的粘性土,、砂土層中使用,。

2.4.3 主要機具

（1）螺旋鉆孔機。

（2）裝卸,、運土或運送混凝土的機動小翻斗車或手推車,。

（3）長、短棒式振搗器,。部分加長軟軸,、混凝土攪拌機、平尖頭鐵鍬,、膠皮管等,。串筒（或?qū)Ч埽⑸w板,、測繩,、手

把燈、低壓變壓器及線墜等,。

2.4.3工藝流程

螺旋鉆成孔灌注樁工藝流程如下,。

鉆孔機就位→鉆孔→檢查質(zhì)量→孔底清理→孔口蓋板→移鉆孔機→移蓋板、測孔深和垂直度→放鋼筋籠→放混凝土串筒

→澆筑混凝土（隨澆隨振）→插樁頂鋼筋,。

2.4.4質(zhì)量控制點

（1）鉆孔完畢應及時蓋好孔口,，防止落入雜物，以避免人為增加孔底虛渣土,。

（2）防止塌孔,、縮孔。

（3）嚴格按操作工藝邊澆筑混凝土邊振搗的規(guī)定執(zhí)行,。 （4）防止鋼筋籠變形,。

（5）砼灌注標高控制到設計標高0.5m 以上。

2.5預應力管樁

2.5.1預應力管樁的含義

預應力混凝土管樁是采用離心脫水密實成型工藝原理,，先張法施加預應力,，達到規(guī)定的強度后放張預應力筋，再進行壓蒸養(yǎng)護（或浸水養(yǎng)護）成型的一種預制混凝土樁,。

2.5.2適用范圍

預應力管樁適用于一般粘性土及填土,、淤泥和淤泥質(zhì)土、粉土,、非自重濕陷性黃土等土層中使用,。

2.5.3主要機具

（1）打樁機

a. 一般為三點支撐式履帶打樁機或步履式打樁機,。 b. 打樁機的樁架必須具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性,。 （2）樁錘,。

a. 樁錘分為落錘、氣動錘,、柴油錘,、液壓錘等類型。 b. 目前我國各地施打預應力管樁以筒式柴油錘為主,。

（3）樁帽

a. 樁帽宜做成圓筒型,，套樁頭用的筒體深度宜為35～40cm 。

b. 內(nèi)徑應比管樁外徑大2～3cm ,，并設有導向腳與樁架導軌相連,，保證與柴油錘的中心線重合。 c. 樁帽應設有樁墊層和錘墊層兩部分,，樁帽選自.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com 應有足夠的強度,、剛度和耐打性。

（4）送樁器

a. 送樁器宜做成圓筒形,，并有足夠的強度,、剛則度和耐打性。 b. 送樁器長度宜做成送樁深度的1.5倍,。

c. 送樁器應與管樁匹配,，一般采用套筒式送樁器，內(nèi)徑應比管樁外徑大20～30mm ,。

（5）履帶式或輪胎式起重機,，起重噸位為15t 。

（6）電焊機,，管樁切割器,、經(jīng)緯儀、水準儀等施工機具和儀器,。

2.5.4工藝流程

預應力管樁施工工藝流程見下圖,。

2.5.5質(zhì)量控制點

（1）根據(jù)實際工程的需要選擇管樁類型，保證預應力管樁強度達到設計強度的100%后才開始打樁,。

（2）對照地質(zhì)資料及按設計,、規(guī)范要求合理選用施工機具，采用“重錘低擊”的原則選用樁錘并控制打樁總錘擊數(shù),，避免樁身混凝土產(chǎn)生疲勞破壞,，樁身斷裂。

（3）根據(jù)施工的管樁尺寸按要求制作樁帽及送樁器,。

（4）管樁在運輸,、吊樁及堆放過程中應正確疊放,，輕起輕吊，避免使用前樁身就已經(jīng)斷裂,，樁頂破碎。

（5）施工管樁時要保證樁體的垂直度,，避免樁身傾斜,。

3 樁基礎未來發(fā)展方向

3.1樁的尺寸向長、大方向發(fā)展,。

基于高層,、超高層建筑物及大型橋主塔基礎等承載的需要，樁徑越來越大,，樁長越來越長,。歐美及日本的鋼管樁長度已達100m 以上，樁徑超過2500mm ,；上海金茂大廈鋼管樁樁端進入地面下80m 的砂層,，樁徑為914.4mm ；溫州地區(qū)靜壓式鋼筋混凝土預制樁長度已達70m 以上,，樁斷面600×600mm2,；鄭州某工程反循環(huán)鉆成孔灌注樁直徑為1000～1100mm ，樁長77.6m ,；廈門某大廈反循環(huán)鉆成孔灌注樁深度達103m ,；南京長江二橋主塔墩基礎反循環(huán)鉆成孔灌注樁直徑為3m ，深度150m ,。

3.2樁的尺寸向短,、小方向發(fā)展。

基于老城區(qū)改造,、老基礎托換加固,、建筑物糾偏加固、建筑物增層以及補樁等需要,，小樁及錨桿靜壓樁技術(shù)日趨成熟,，應用廣泛。小樁又稱微型樁或IM 樁,，是法國索勒唐舍(SOLETANCHE)公司開發(fā)的一種灌注技術(shù),。小樁實質(zhì)上是直徑壓力注漿樁；樁徑為70～250mm(國內(nèi)多用250mm) ,，長徑比大于30(國內(nèi)樁長多用8～12m ,，長徑比通常為50左右) ，采用鉆孔(國內(nèi)多用螺旋鉆成孔) ,、強配筋(配筋率大于1%)和壓力注漿(注漿壓力為1.0～2.5MPa) 工藝施工,。錨桿靜壓樁的斷面為200×200mm2～300×300mm2,；樁段長度取決于施工凈空高度和機具情況，為1.0～3.0m ,，樁入土深度3～30m ,。

3.3向攻克樁成孔難點方向發(fā)展。

以日本為例,，成立由64家基礎公司組成的巖層削孔技術(shù)協(xié)會,，研究開發(fā)出20余種大直徑巖層削孔工法，其中長螺旋鉆進成孔法3種,，回轉(zhuǎn)鉆進成孔法5種,，沖擊鉆進成孔法7種以及全套管回轉(zhuǎn)掘削孔法9種。國內(nèi)也有不少單位成功地研究開發(fā)出巖層鉆進成孔法及大三石層(大卵礫石層,、大拋石層和大孤石層) 鉆進成孔法,。

3.4向低公害工法樁方向發(fā)展。

筒式柴油錘沖擊式鋼筋混凝土預制樁雖然具有樁身質(zhì)量較可靠,、施工速度快及承載力高等優(yōu)點,，但由于其施工時噪聲高、振動大和油污飛濺(三者統(tǒng)稱為一次公害) 等缺點,，在城區(qū)的住宅群及公共建筑群等場地施工中受到很大限制,，為此靜壓實鋼筋混凝土預制樁施工技術(shù)在國內(nèi)得到業(yè)主的青睞。 3.5向擴孔樁方向發(fā)展,。

北京地區(qū)普通直徑鉆孔擴底灌注樁（樁身直徑0.3～0.4m ,，擴底直徑0.8～1.2m ）的靜載試驗結(jié)果表明，與相同樁身直徑的直孔樁相比,，前者極限荷載為后者的1.7～7.0倍,，前者的單位樁體積的極限荷載為后者的1.4～3.0倍。大直徑鉆（挖）孔擴底樁具有承載力高,、成孔后出土量少,、承臺面積小等顯著優(yōu)點，在國內(nèi)外得到廣泛運用,。我國的鉆孔擴底樁種類有20種以上,，日本的大直徑鉆擴樁工法將近30種。

擴孔的成型工藝除鉆擴外,，還有爆擴,、沖擴、夯擴,、振擴,、錘擴、壓擴、注擴,、擠擴和挖擴等種類,。

3.6向異型樁方向發(fā)展。

為了提高單樁承載力（樁側(cè)摩阻力和樁端阻力）國內(nèi)外大量發(fā)展異型樁,。廣義地說,，異型樁包括橫向截面異化樁和縱向截面異化樁。

橫向截面從圓截面和方形截面異化后的樁型有三角形樁,、六角形樁,、八角形樁、外方內(nèi)圓空心樁,、外方內(nèi)異形空心樁、十字形樁,、X 形樁,、T 形樁及壁板樁等。

縱向截面從棱柱樁和圓柱樁異化后的樁型有楔形樁（圓錐形樁和角錐形樁）,、梯形樁,、菱形樁、根形樁,、擴底柱,、多節(jié)樁（多節(jié)灌注樁和多節(jié)預制樁）、樁身擴大樁,、波紋柱形樁,、波紋錐形樁、帶張開葉片的樁,、螺旋樁,、從一面削尖的成對預制斜樁及DX 擠擴灌注樁等。

3.7向組合式工藝樁方向發(fā)展,。

由于承載力的要求,，環(huán)境保護的要求及工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件的限制等，采用單一工藝的樁型往往滿足不了工程

要求,，實踐中經(jīng)常出現(xiàn)組合式工藝樁,。

例如，鉆孔擴底灌注樁有成直孔和擴孔兩個工藝,；樁端壓力注漿樁有成孔成樁與成樁后向樁端地層注漿兩個工藝,；預鉆孔打入式預制樁有鉆孔、注漿,、插樁及輕打（或壓入）等工藝,。

3.8向高強度樁方向發(fā)展。

隨著對打入式預制樁要求越來越高,，諸如高承載力,、穿透硬夾層,、承受較高的打擊應力及快速交貨等要求，普通鋼筋混凝土樁（簡稱R.C 樁,，混凝土強度等級為C25～C40）已滿足不了上述要求,，故預應力鋼筋混凝土樁（簡稱P.C 樁，混凝土強度等級為C40～C80）和預應力高強度混凝土樁（簡稱P.H.C 樁,，混凝土強度等級不低于C80）使用越來越多,。

3.9向多種樁身材料方向發(fā)展。

以灌注樁為例,，樁身材料種類亦出現(xiàn)多樣化趨勢,，普通混凝土、超流態(tài)混凝土,、無砂混凝土,、纖維混凝土、自流平混凝土及微膨脹混凝土等,。打入式樁亦有組合材料樁,，如鋼管外殼加混凝土內(nèi)壁的合成樁等。所謂鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁是用改裝后的長螺旋鉆機至設計深度,；在提鉆的同時,，通過鉆桿內(nèi)腔經(jīng)鉆頭上的噴嘴向孔底灌注一定數(shù)量的水泥漿；邊提升鉆桿邊用混凝土泵壓入超流態(tài)混凝土至略高于沒有塌孔危險的位置,；提出鉆桿向孔內(nèi)放入鋼筋籠至樁頂設計標高,；最后把超流態(tài)混凝土壓灌至樁頂設計標高而成樁。

4 樁基礎新技術(shù)研究意義

研究樁基礎新技術(shù)可以及時總結(jié)和交流樁基工程與基坑工程領域先進技術(shù)和最新研究成果,，幫助各單位工程技術(shù)人員準確理解和執(zhí)行新規(guī)范,，掌握工程質(zhì)量驗收與檢測的有關(guān)技術(shù)要求，廣泛交流該領域的先進技術(shù)和工程實踐經(jīng)驗,，研討工程疑難問題和最終解決方法,。

>樁基礎新型施工工藝和未來展望