混凝土灌注樁，是指直接在施工現(xiàn)場采用樁工機械或通過人工等方法成孔，孔內(nèi)放置鋼筋籠（亦可不放置），再灌注混凝土所形成的樁基。常見灌注樁成孔方法和適用范圍見表2-4。
（一）灌注樁施工準備與一般規(guī)定
1．場地準備
灌注樁施工前的場地準備工作包括：
（1）為方便施工，灌注樁施工前應拆除場地內(nèi)地下構筑物，遷移高架電線和地下管線。
（2）施工場地應進行平整處理。
（3）樁基施工用的臨時設施，如供水、供電、道路、排水、臨時房屋等，必須在施工前準備就緒。
（4）基樁軸線的控制點和水準基點應設置在不受施工影響的地方。
2．一般施工規(guī)
（1）成孔
① 成孔設備就位規(guī)定。成孔設備就位后，必須平正、穩(wěn)固，確保在施工中不發(fā)生傾斜、移動。為準確控制成孔深度，在樁架或樁管上應設置控制深度的標尺，以便在施工中進行觀測記錄。
② 成孔控制深度的規(guī)定。端承型樁中，當采用鉆（沖）、挖掘成孔時，必須保證樁孔進入設計持力層的深度；當采用錘擊沉管法成孔時，沉管深度控制以貫入度為主，以樁端持力層設計標高控制為輔。
③ 成孔施工的允許偏差。灌注樁成孔施工的允許偏差應滿足表有關要求。
④ 樁在施工前，宜進行“試成孔”。試成孔是為核對地質(zhì)資料、檢驗設備、工藝以及技術要求是否適宜。
（2）鋼筋籠制作與安放。鋼筋籠制作應符合以下要求：
① 鋼筋籠制作應按設計要求采用人工方法進行。當鋼筋經(jīng)處理后，先在加勁筋上布置好主筋間距，將主筋與加勁筋焊接，再焊接箍筋，形成籠體。為了便于加工、吊樁和運輸、鋼筋籠制作長度不宜超過8 m。如鋼筋籠較長，應分段制作。兩端鋼筋籠的連接宜采用焊接。
② 為防止鋼筋籠在搬運、吊樁和安放時變形，可每隔2.0～2.5 m設置加勁筋一道，加勁筋宜設置在主筋外側。
③ 主筋凈距必須大于混凝土粗骨料粒徑3倍以上。主筋一般不設彎鉤。根據(jù)施工工藝的要求設置的彎鉤不得向內(nèi)圓伸露，以免妨礙導管施工。鋼筋籠內(nèi)徑應比導管接頭處外徑大100 mm以上。
④ 混凝土灌注樁鋼筋籠質(zhì)量檢驗標準應符合有關規(guī)定。
（3）混凝土灌注。灌注樁混凝土強度等級不應低于設計要求。所用粗骨料可選用碎石或卵石，應注意其最大粒徑。細骨料應選用潔凈的中、粗砂。混凝土坍落度的要求是：水下灌注時宜為160～220 mm；干作業(yè)時宜為70～100 mm。
混凝土灌注的方法有多種，當于孔內(nèi)水下灌注時宜采用導管法；孔內(nèi)無水或滲水量很小時的灌注宜用串管法；孔內(nèi)無水或孔內(nèi)雖有水但能疏干時的灌注宜用短護筒直接投料法；大直徑樁混凝土灌注宜用混凝土泵進行。
為控制混凝土灌注質(zhì)量，樁身混凝土必須留有試塊?；炷恋墓嘧⒊溆禂?shù)必須大于1。灌注后的樁頂標高應適當超過樁頂設計標高。
（二）干作業(yè)成孔灌注樁
1、螺旋鉆孔機
螺旋鉆孔機由動力箱、鋼絲繩、螺旋鉆桿、龍門導架及鉆頭等組成，如圖2-13所示。常用鉆頭類型有平底鉆頭、耙式鉆頭、筒式鉆頭和錐底鉆頭四種，如圖2-14所示。
2．干作業(yè)成孔灌注樁施工
干作業(yè)成孔灌注樁施工程序是：場地清理→測設樁位→鉆機就位→取土成孔→成孔質(zhì)量檢校→清除孔底沉渣→安放鋼筋籠→安置孔口護孔漏斗→澆筑混凝土→拔出漏斗成樁。
施工質(zhì)量控制的主要內(nèi)容有以下幾方面：
（1）鉆桿應保持垂直穩(wěn)固，位置正確，防止因鉆桿晃動引起孔徑擴大；
（2）鉆進速度應根據(jù)電流值變化，及時調(diào)整；
（3）鉆進過程中，應隨時注意清理孔口積土，遇到地下水、塌孔、縮孔等異常情況時，應及時處理；
（4）成孔達到設計深度后，孔口應予以保護，并按相關規(guī)定驗收；
（5）澆筑混凝土前，應先放置孔口護孔漏斗，隨后放置鋼筋籠并測量孔內(nèi)虛土厚度。澆筑樁頂以下5 m范圍內(nèi)混凝土時，應隨澆隨振動，每次澆筑高度應≤1.5 m。
（三）泥漿護壁成孔灌注樁
1．施工程序
泥漿護壁成孔灌注樁是由鉆孔設備在設計樁位處鉆孔。鉆孔過程中，為防止孔壁坍塌，于孔內(nèi)注入泥漿護壁；鉆孔的土屑與護壁泥漿混合后，通過循環(huán)泥漿的流動，被攜帶出孔外成孔；鉆孔達到設計深度后，清除孔底泥渣，然后安放綁扎好的鋼筋籠，在泥漿下灌注混凝土而成樁。
其施工程序是：場地清理→測設樁位→埋設護筒→樁機就位→設置泥漿池制備泥漿→鉆機成孔→泥漿循環(huán)流動清渣→清孔→安放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護筒。
2．埋設護筒
埋設護筒時，位置應準確，護筒應穩(wěn)定，護筒中心與樁位中心的偏差不得大于50 mm；護筒頂部宜開設1～2個溢漿孔，以便多余泥漿溢出流回泥漿池；護筒的埋置深度在黏性土中不宜小于1.0 m，砂土中不宜小于1.5 m，為保證筒內(nèi)泥漿面水頭，護筒頂應露出地面0.4～0.6 m。如圖2-15所示。
3．泥漿制備
制備泥漿可采用兩種方法：黏性土中成孔時，向孔中注入清水，削下來的土屑與清水混合后，即可成漿；其他土層中成孔時，應以高塑性黏土或膨脹土為原料，在樁孔外泥漿池中用水調(diào)制。
泥漿的作用是將孔內(nèi)土層中的孔隙滲填密實，以防塌孔。泥漿循環(huán)排土時，還起著攜渣、冷卻和潤滑鉆頭、減少鉆進阻力的作用。
4．成孔及成孔質(zhì)量控制
泥漿護壁成孔灌注樁有潛水鉆機成孔、回轉鉆機成孔、沖擊鉆機成孔和沖抓鉆機成孔等多種方式，在此主要介紹沖擊鉆機成孔和潛水鉆機成孔。
（1）沖擊鉆機成孔。沖擊鉆機成孔是將帶刃口的重型鉆頭提升到一定高度，然后使其自由下落，通過下落時的沖擊力來破碎巖層或沖擠土層，再排出泥渣成孔。沖擊鉆機示意圖如圖2-16所示。
（2）潛水鉆機成孔。潛水鉆機由潛水電鉆、鉆頭、鉆桿、樁架、卷揚機等組成，如圖2-17所示。潛水電鉆是將防水電機和齒輪減速器安置在具有絕緣及密封裝置的鋼制外殼內(nèi)形成。它是鉆機主要工作部分，與鉆頭緊密連接在一起，因此兩者能共同潛入水下工作。
鉆削下來的土屑混合進護壁泥漿后，通過泥漿循環(huán)流動被帶出孔外。泥漿循環(huán)流動方式有正循環(huán)和反循環(huán)兩種。正循環(huán)排泥法。如圖2-19a所示，反循環(huán)排泥法。如圖2-19b所示。
5．清孔
當鉆孔達到設計深度后，應及時進行孔底清理。清孔的目的是清除孔底沉渣和淤泥，控制循環(huán)泥漿比重，為水下混凝土灌注創(chuàng)造條件。
清孔時，對利用黏性土自行造漿的鉆孔，當鉆孔達到設計深度后，可使鉆機空轉不鉆進，同時射水，待孔底沉渣磨成泥漿后，再通過泥漿循環(huán)流動排出孔外；對在孔外泥漿池中制備泥漿的鉆孔，宜采用泥漿循環(huán)清孔。清孔后，孔底500 mm以內(nèi)泥漿比重應小于1.25，含砂率≤8%?？椎讱埩舫猎穸葢舷铝幸?guī)定：①端承樁≤50 mm；②摩擦端承樁、端承摩擦樁≤100 mm；③摩擦樁≤300 mm。
樁位清孔符合要求后，應立即吊放鋼筋籠，再灌注混凝土。
6．灌注水下混凝土
灌注水下混凝土所需的機具、混凝土配合比及混凝土的灌注主要內(nèi)容如下：
（1）主要機具。水下混凝土灌注的主要機具有導管、漏斗和隔水栓。水下混凝土灌注示意圖如圖2-20所示。
隔水栓為設在導管內(nèi)阻隔泥漿和混凝土直接接觸的構件。隔水栓常用混凝土制作，呈圓柱形，直徑比導管內(nèi)徑小20 mm，高度比直徑大50 mm，頂部采用橡膠墊圈密封，如圖2-21所示。
（2）混凝土配合比。泥漿護壁成孔灌注樁混凝土灌注是在泥漿中進行，故亦稱水下混凝土灌注。水下混凝土必須具備良好和易性，配合比宜通過實驗確定，坍落度應控制在180～220 mm間。其中，水泥用量應≥36 kg/m3，粗骨料最大粒徑應＜40 mm，細骨料宜采用中粗砂。為改善和易性和延長凝固時間，水下混凝土可摻入減水劑、緩凝劑和早強劑等外加劑。
（3）混凝土灌注?；炷凉嘧⑶?，先宜將安裝好的導管吊入樁孔內(nèi)，導管頂部應高出泥漿面，且于頂部連接好漏斗；導管底部至孔底距離0.3～0.5 m，管內(nèi)安設隔水栓，通過細鋼絲懸吊在導管下口。
（四）沉管灌注樁
1．振動沉管灌注樁
振動沉管灌注樁所需的機械設備、施工方法和質(zhì)量控制具體如下：
（1）施工機械設備。振動沉管灌注樁是采用激振器或振動沖擊錘將樁管沉入土中成孔而成的灌注樁。其施工機械設備如圖2-22所示。
（2）質(zhì)量控制。振動沉管灌注樁質(zhì)量控制的主要內(nèi)容如下：
① 群樁基礎中樁中心距小于4倍樁徑的樁基，應有保證相鄰樁樁身質(zhì)量的技術措施。
② 混凝土預制樁尖或鋼樁尖的加工質(zhì)量和埋設位置應與設計相符，樁管和樁尖的接觸應有良好的密封性。
③ 混凝土灌注充盈系數(shù)應≥1.0；對充盈系數(shù)小于1.0的樁，宜全長復打，對可能的斷樁和頸縮樁，應采用局部復打。成樁后，樁身混凝土頂面標高應≥500 mm。全長復打樁的入土深度宜接近原樁長，局部復打深度應超過斷樁或頸縮區(qū)1m以上。
④ 當樁身配有鋼筋時，混凝土坍落度宜采用80～100 mm；素混凝土坍落度宜采用60～80 mm。
2．錘擊沉管灌注樁
（1）施工機械設備。
錘擊沉管灌注樁成孔是利用落錘、蒸汽錘或柴油錘將鋼管打入土中形成，如圖2-23所示。
（2）施工工藝。錘擊沉管灌注樁施工方法一般有單打法和復打法。
① 單打法。先將樁機就位，利用卷揚機吊起樁管，垂直套入預先埋設在樁位上的預制鋼筋混凝土樁尖上，借助樁管自重將樁尖垂直壓入土中一定深度。預制樁尖與樁管接口處應墊以稻草繩或麻繩墊圈，以防地下水滲入樁管。檢查樁管、樁錘和樁架是否處于同一垂線上，在樁管垂直度偏差≤5%后，即可于樁管頂部安設樁帽，起錘沉管。錘擊時，宜先低錘輕擊，觀察樁管無偏差后，方進入正式施打，直至將樁管沉至設計標高或要求的貫入度。
② 復打法。復打法施工，是在單打法施工完畢并拔出樁管后，清除粘在樁管外壁上和散落在樁孔周圍地面上的泥土，立即在原樁位上再次埋設樁尖，進行第二次沉管，使第一次灌注的混凝土向四周擠壓擴大樁徑，然后灌注混凝土，拔管成樁。施工中應注意前后兩次沉管軸線應重合，復打施工必須在第一次灌注的混凝土初凝之前完成。
（3）質(zhì)量控制。錘擊沉管灌注樁質(zhì)量控制的主要內(nèi)容如下：
① 群樁基礎中樁中心距小于4倍樁徑的樁基，應該有保證相鄰樁樁身質(zhì)量的技術措施。
② 混凝土預制樁尖或鋼樁尖的加工質(zhì)量和埋設位置應與設計相符，樁管和樁尖的接觸應有良好的密封性。
③ 混凝土灌注充盈系數(shù)應≥1.0；對充盈系數(shù)小于1.0的樁，宜全長復打，對可能的斷樁和頸縮樁，應采用局部復打。成樁后，樁身混凝土頂面標高應≥500 mm。全長復打樁的入土深度宜接近原樁長，局部復打深度應超過斷樁或頸縮區(qū)1 m以上。
④ 當樁身配有鋼筋時，混凝土坍落度宜采用80～100 mm；素混凝土坍落度宜采用60～80 mm。
人工挖孔灌注樁系指在設計樁位處采用人工挖掘方法進行成孔，然后安放鋼筋籠、灌注混凝土所形成的樁。其施工特點是：設備簡單；成孔作業(yè)時無噪音和振動，無擠土現(xiàn)象；施工速度快，可同時開挖若干個樁孔；挖孔時，可直接觀察土層變化情況，孔底沉渣清除徹底，施工質(zhì)量可靠。但施工時人工消耗量大，安全操作條件差。人工挖孔灌注樁構造如圖2-24所示。