樁基礎工程方案是指，在高層建築基礎施工中，由於上部傳來的荷載非常巨大，一般的地基均難以承擔而必須進行特殊處理以達到設計地基承載力及沉降的要求。高層建築中使用的基礎類型較多，有樁基礎、條形及十字交叉基礎、片筏基礎、箱型基礎、樁墩支撐基礎等。需根據地基土質的好壞、土層分布是否均勻、地下水位的高低、地下水對基礎材料有無侵蝕作用、有無軟弱土層、軟弱土層厚度和位置、有無暗塘和池塘以及有無溶洞、古井、古墓、垃圾等，選擇合理的地基基礎處理方案。
基本介紹
- 中文名：樁基礎工程方案
- 作用：設計地基承載力及沉降的要求
施工工藝,工藝流程,技術措施,
施工工藝
本工程沖孔樁的施工工藝主要包括以下工序。
1、護筒設定及定位；
2、沖孔機衝擊成孔；
3、鋼筋籠製作、安裝；
4、灌注水下混凝土。
工藝流程
本工程的工藝流程如下採用如下工藝流程，（見圖），並各工序的技術措施如下：
沖孔灌注樁施工工藝流程
技術措施
1、準備工作
1．1、測量放線
建立臨時施工控制網：為保證樁位定點的準確性，本工程擬採用外圍控制網及場內定點控制網的方法進行施工測量、定點；
（1）建立外圍控制網：根據施工圖紙各軸線關係，選擇控制軸線，延伸至施工場地外建立控制點網，以便校對樁位時進行測量覆核；
（2）建立場內控制網：因本工程的軸線交錯較大，場外控制網點不能完全確定軸位走向及定點，因而必須在場內建立與場外控制網關聯的牢固網點，進行控制；
（3）放樁定位，在建立控制網後，對全建築物樁位進行放樣，建立固定標樁，標樁採用≥ф16鋼筋，其埋設深度不低於0.8m，並高出地面10cm，標樁固定用混凝土覆蓋加以保護；
（4）建立標樁時，應反覆測量核對，建立放線冊，交付監理單位存檔及現場覆核。
1．2、護筒設定及樁機定位：
（1）沖孔樁徑小，護筒一般用4～8mm厚的鋼板加工製成，高度為1.5～2m。沖孔樁的護筒內徑應比鑽頭直徑大100mm。護筒頂部應開設溢漿口，並高出地面0.15～0.30m。
（2）護筒有定位、保護孔口和維持水位高差等重要作用。護筒位置要根據設計樁位，按縱橫軸線中心埋設。埋設護筒的坑不要太大。坑挖好後，將坑底整平，然後放入護筒，經檢查位置正確，筒身豎直後，四周即用粘土回填，分層夯實，並隨填隨觀察，防止填土時護筒位置偏移。護筒埋好後應覆核校正，護筒中心與樁位中心應重合，偏差不得大於50mm。
（3）護筒的埋設深度：在粘性土中不得小於1m；在砂土中不得小於1.5m，並應保持孔內泥漿液面高於地下水位1m以上。
（4）樁機定位：樁機對樁位採用十字交叉法，即在已設定的護筒上拉十字線，令其十字交叉點與標樁重合，然後移機就位，將樁機鋼絲繩的作用中心與十字交叉點重合；
（5）樁機安裝定位後，要精心調平，保持機座水平，天車轉盤中心與樁位中心三點在同一直線上，再將沖機固定，確保施工中不發生偏移。
1．3、循環系統布置：
在整個施工過程中鑽孔採用自流式正循環系統，在灌注混凝土前的清孔中則採用掏渣筒掏渣，因而在循環系統在布置上亦分設兩部分：
（1）自流式正循環系統；在施工現場內配設循環池，循環池容積不少於3m³，具體位置在成孔位附近，水溝長度不少於3m，這樣有利於碴樣沉澱。
（2）掏渣筒掏渣：在灌注混凝土前的清孔階段採用。
1．4、基坑土方開挖後進行鑽（沖）孔樁的地基處理
（1）基坑支護及土方開挖是由上一標段施工，土方開挖後根據現場地基地質的實際情況進行地基處理，並必須修築道路至基坑底。
（2）地基處理方法：採用50～150mm的碎石（毛石）500mm厚進行基層處理，在基層處理時邊用挖土機邊鋪設平整進行來回壓實。
1．5、施工道路的設定
（1）按勘察結果資料查明該工程地基存在溶洞。在樁基礎施工時，有可能隨時出現地面下沉、坍塌等事情發生，必須備足填充材料。
（2）在鑽（沖）孔（溶洞）施工過程中，有可能造成的塌孔、地陷等現象發生。
2、成孔作業
2．1、成孔注意事項
（1）根據工程地質情況，成孔直徑及入岩情況，本工程高層房屋的樁基成孔採用沖機衝進成孔，開孔時，應低錘密擊；
（2）在衝進時，根據各地層的地質情況，適當選擇泥漿的稠度，在開始衝進時，由於表層回填土較易形成泥漿，可加入清水衝進，待至一定的深度後，可進行泥漿循環衝進；
（3）在衝進過程中，注意地層的變化，對不同的土層， 在衝進時，要適當調整泥漿的濃度，以利形成有效的護壁，防止出現塌孔。根據超前鑽的勘察報告中看出，地質土層由砂層為主，在沖孔過程中沖錘的震動等原因可能會導致砂層鬆動塌落下來，樁會變為大肚樁，使得實際混凝土用量增大。為防止這情況出現，設計給出建議在施工過程中樁身每衝進2米左右時添加相應體積的黃泥來增加泥漿的粘稠度，保證泥漿比重保持在一個高值，泥漿護壁的厚度，控制好樁身的尺寸。
（4）保證成孔的垂直度，要注意現察樁機的機座是否平穩，鋼絲繩是否與孔中心重合。如果出現偏孔，應回填塊石進行修孔，在確保成孔垂直後方可繼續衝進；
（5）進入基岩後，應低錘衝擊或間斷衝擊，如發現偏孔應回填片石至偏孔上方300mm～500mm處，然後重新沖孔；
（6）遇到孤石時，採用高低衝程交替衝擊，將大孤石擊碎或擊入孔壁；
（7）每衝進5m深度驗孔一次，在更換鑽頭前或容易縮孔處應進行驗孔；
（8）進入基岩後，非樁端持力層每鑽進300～500mm，樁端持力層每鑽進100～300mm取樣一次。
2．2、入岩深度的判斷與終孔
入岩深度的判斷是本工程的關鍵控制因素，是關係本工程樁質量的主要技術環節。
入岩深度的判斷方法，主要參考設計要求、地質勘察資料反映的持力層埋深，結合孔底的岩渣樣進行判斷。在確定持力層岩樣達到設計要求時，應及時通知監理及甲方代表，會同地質勘察單位、設計單位進行確認。當樁孔按要求達到設計的岩層深度後，由現場監理及甲方確認簽字後，方可終孔，並留取碴樣，以備檢查。
2．3、垂直度及樁孔直徑檢查
為了保證樁的垂直度和樁的直徑滿足設計和規範要求，在確定達到入岩深度後，在樁錘上用ф14鋼筋焊接一個同樁的直徑相同的圓，然後將樁錘放入樁孔中上下垂直運動兩次，將樁的孔壁上附著的超厚泥漿刮掉，以保證樁的直徑符合要求。
2．4、清孔
當沖孔達到設計深度，沖孔應停止衝進，泥漿同時通過泥漿泵泵入孔中補充，自然溢出，反覆循環將孔內的泥土帶出，泥漿比重將逐漸隨之下降。這一工序謂之清孔，當泥漿比重下降至1.05～1.20，粘度≤28s，含砂率≤8%時，清孔完畢，可將鑽孔交付驗收。
（1）清孔
第一次清孔：衝進達到設計深度後，先將沖頭提離孔底約50mm，進行換漿清孔，回流泥漿比重控制在1.30左右。
第二次清孔：在下入鋼筋籠、灌注混凝土前，用掏渣筒進行第二次清孔，確保沉渣厚度滿足設計要求。
（2）清孔時，必須檢測樁底沉渣厚度、泥漿比重、泥漿性能是否滿足規範要求。符合要求時，立即停止清孔，以防孔壁塌落。樁底沉渣厚度用標準繩量測，泥漿比重用比重計測定，粘度用粘度計測定。
（3）第二次清孔時，應不斷換泥漿，直到混凝土車運到孔樁邊或用砼泵送開始（註：如果先挖土後進行沖孔樁施工採用泵送砼施工），孔底沉渣、泥漿性能滿足要求後，立即開始進行混凝土灌注準備，澆注水下混凝土。澆灌混凝土前，孔底500mm以內的泥漿比重小於1.25，含砂率不大於8%，粘度不大於28s。
2．5、沖孔樁成孔施工允許偏差
（1）樁徑允許偏差 +100，-50；
（2）垂直允許偏差 0.8%；
（3）樁位允許偏差
1）單樁、雙樁沿垂直軸線方向以及群樁基礎的邊樁：
當樁徑≤1000mm時，不大於100mm；
當樁徑>1000mm時，不大於100+0.01H mm；
2）雙樁沿軸線方向以及群樁基礎的中間樁：
當樁徑≤1000mm時，不大於150mm；
當樁徑>1000mm時，不大於150+0.01H mm。
3、鋼筋施工
3．1、鋼筋加工
鋼筋加工在現場所設加工場內完成，嚴格按加工料表執行，發現料表有誤時應遵循正常程式予以改正。
（1）鋼筋切斷
將規格鋼筋根據不同長短搭配，統籌排料，先斷長料，後斷短料，減少短頭，減低損耗。斷料時鋼筋切斷機安裝平穩，並在工作檯上標出尺寸刻度線和設控制斷料尺寸用的擋板，切斷過程中如發現斷口有襞裂縮頭、嚴重彎頭或斷口呈馬蹄形時必須切掉。並要求鋼筋加工人員如發現鋼筋硬度與鋼種有較大出入時，要及時反映，查明情況。鋼筋切斷長度力求準確，其允許偏差為±10mm。
（2）鋼筋彎曲成型
1）加勁箍由鋼筋彎曲機完成，彎曲前，根據料表尺寸，用粉筆將彎曲點位置劃出，彎曲時應控制力度，一步到位，不允許一次反彎或重複彎曲。
2）鋼筋籠主筋保護層為70mm，允許偏差不超過20mm。
3）鋼筋籠的螺旋箍要點焊在主筋上。
4）為防止鋼筋在搬運和吊裝過程中產生變形，鋼筋籠成形後要焊接斜接鋼筋作加固處理。
（3）鋼筋接頭
鋼筋的接長一般用焊接接頭，鋼筋的接頭根據圖紙和規範要求進行。鋼筋現場接頭要符合如下要求：
1）在加勁箍上點焊固定主筋時，位置要準確，間距要均勻。
2）在鋼筋籠搭接的主筋接頭要錯開，在35d鋼筋直徑區段範圍內的接頭數量不超過鋼筋總數的50%。
（4）焊接鋼筋保護層鋼筋時，應控制保護層鋼筋的高度，鋼筋保護層厚度為70mm，混凝土護筒直徑比樁徑大200mm，所以在鋼筋籠的四個對角靠近混凝土護筒最下一節與樁直徑相同處用ф14鋼筋焊高度為160mm的保護層定位鋼筋，以便保證鋼筋保護層滿足設計要求。
3．2、鋼筋籠吊裝
本工程樁的鋼筋籠現場加工，用人工配合機械搬運到樁位後採用汽車吊吊裝，若因條件所限整體吊放有困難，鋼筋籠可分段製作安裝，使用吊機將下節鋼筋籠吊起，對準孔中心，直將鋼筋籠緩慢放入孔內，臨時擱穩在孔口處，將上節鋼筋籠與下節鋼筋籠的上端垂直對準，籠上的長短鋼筋對應，用手工電弧焊接，兩主筋搭接長度單面焊接應為10d。為了提高工效，鋼筋籠在焊接接口時，用兩至三名焊工，均衡從幾個方面同時進行焊接。全部主筋焊接完畢，繞上鋼筋籠連線段的螺旋箍筋綁紮牢固，並等待主筋降溫然後將鋼筋籠全部下放到樁孔內。鋼筋籠的固定採用在鋼筋籠上部焊二個吊環穿上鋼管固定在設計標高位置，避免鋼筋籠在澆注水下混凝土時上浮或下沉。
4、混凝土工程
先進行基坑土方開挖後進行鑽（沖）孔樁施工，採用長臂式汽車泵進行泵送混凝土到樁位的施工方法進行施工。
4．1、樁頂浮漿的確定
由於本工程採用泥漿護壁成孔，在清孔過程中，泥漿須保持一定的濃度，因此樁頂會形成混凝土與泥漿的混合體，為保證樁身的混凝土質量，將樁頂的澆灌高度預先統一加高600mm。含泥漿的混凝土在混凝土灌注完畢可以用泵抽出，但必須保證樁頂標高滿足設計要求。
4．2、作業條件：
項目部在下達混凝土任務單時，對商品混凝土必須包括工程名稱、地點、樁號、數量，對混凝土的各項技術要求（強度等級、防腐等級、緩凝及特種要求）、現場施工方法、生產效率（或工期），交接班交接要求，須由供需雙方及時協調，互相配合。混凝土配合比通知單應由混凝土攪拌站（混凝土供應商）連同混凝土一起送到現場，交給資料員。
4．3、現場混凝土生產的質量要求
（1）每個工作班應安排質安員值班。
（2）對現場使用的水泥合格證及復檢單等資料進行核對，核對是否符合要求。試配混凝土，確定混凝土的配合比。
（3）混凝土生產前，攪拌站及混凝土泵需進行檢查，確定設備運轉正常後方可開拌，在泵送前，混凝土的坍落度經檢驗合格後方可進行泵送。
4．4、現場檢驗混凝土坍落度的要求
（1）攪拌站生產出第一盤混凝土時，質安員應檢驗混凝土的坍落度，坍落度如符合180mm～220mm要求，則可以泵送澆築；坍落度如不能滿足180mm～220mm要求，混凝土倒掉重新拌制，直至符合要求；生產過程中的坍落度檢驗，按規範要求執行。
（2）商品混凝土運到現場後，質安員應檢驗混凝土的坍落度，坍落度如符合180mm～220mm要求，則可以泵送澆築；坍落度如不能滿足180mm～220mm要求，混凝土退回商品混凝土生產廠，由混凝土生產廠重新調整坍落度。
4．5、原地面商品混凝土運載車砼施工
（1）準備工作：修築行車、行機道路，保證機械設備施工作業的安全。
（2）備用好修築運輸道路的材料（拆除舊房的廢磚頭渣土等物料），備用於砼及下雨時的修築道路鋪墊。
4．6、泵送混凝土施工
（1）準備工作：在準備開始施工前，要將混凝土汽車泵設定在基坑的運輸道路靠近砼樁芯位置附近；在開始泵送前；要檢查泵管安裝是否牢固，管內是否乾淨；保證不漏氣，不含雜物，防止在泵送過程出現堵管現象；
（2）泵送時，要先放入約1立方米水泥砂漿，泵送出泵體後，才可放入混凝土泵送；
（3）在泵送過程中，要確保混凝供應的連續性，如出現堵管現象，應及時組織人力進行搶修；
（4）在泵送完畢後，應切底清洗輸送管，以備下次使用。
4．7、導管澆注水下混凝土
（1）採用¢255兩端帶法蘭、中間墊橡膠止水圈的導管，導管最下一段長度為4米，其餘每節長度為2.5m，另備0.5m、1.0m、1.5m短管各2節，以適應不同深度的樁，在澆注時調節整根導管的總長度。
（2）導管使用前必須進行拼裝試壓，試壓壓力一般為0.6～1.0MPa，管接頭如有漏損，必須及時修補或更換，否則導管在樁孔內作業時滲入泥水，造成混凝土骨料與水泥砂漿離析，導管堵塞，正常的澆注作業被迫中止，造成斷樁。
（3）每次澆注水下混凝土前，導管須進行連線拆卸檢查，各管之間的連線，採用螺旋快速接頭或法蘭膠墊止水接頭，均應將螺紋或連線螺栓擰緊，密封止水膠圈，膠墊完好無損，否則其後果與第二項所述一樣，會給工程帶來較大的損失。
（4）導管可以數根相連為一段，在孔口處數段連成一整根緩慢下放到下端距孔底0.3～0.5m處。也可整根或分兩根由吊車吊起插入孔中，加快操作進度，節約時間，相對縮短二次清孔後至澆注開始之間的時間，對於減少孔底沉渣大有好處。
（5）整根導管的上口應連線容量為3m³～5m³以上的儲料漏斗（小於Ф1600樁採用不少於3m³以上的儲料漏斗），在漏斗出口與豎管連線處，懸吊一個用輕質木頭製成的隔水塞，初始首槽澆注，漏斗內必須裝滿混凝土。剪斷吊隔水塞的鉛絲（8#），漏斗中的流態混凝土推壓著隔水塞猛衝墜落，開始了導管澆注水下混凝土的第一道工序。
（6）第一漏斗流態混凝土落入孔底，混凝土導管將下口封住 ，這時導管之內已是無水狀態，此後相繼而來的流態通過漏鬥倒入管中，流態混凝土因重力作用自行從導管下口流出，混凝土表面隨著管中混凝土澆注而升高，最終形成樁身。
灌注首批混凝土時，導管埋入混凝土內的深度不小於0.8m，在以後的灌注過程中，導管埋入混凝土中的埋深不宜少於2m，嚴禁導管提出混凝土面，並派專人測量導管埋深及管內外混凝土面高差。
（7）澆注過程中，流態混凝土主要靠自身的重力作用下墜到樁孔內，也可以在每斗混凝土注入之後，間歇性地上下提升導管搗插，這樣可以進一步使混凝土密實並加快澆注速度。
（8）水下灌注的混凝土必須具有良好的和易性，澆筑前應對導管的接縫進行密封處理，防止澆築中漏水影響混凝土質量。
