混凝土灌注樁，是指直接在施工現(xiàn)場采用樁工機(jī)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(zhǔn)備與一般規(guī)定
1．場地準(zhǔn)備
灌注樁施工前的場地準(zhǔn)備工作包括：
（1）為方便施工，灌注樁施工前應(yīng)拆除場地內(nèi)地下構(gòu)筑物，遷移高架電線和地下管線。
（2）施工場地應(yīng)進(jìn)行平整處理。
（3）樁基施工用的臨時(shí)設(shè)施，如供水、供電、道路、排水、臨時(shí)房屋等，必須在施工前準(zhǔn)備就緒。
（4）基樁軸線的控制點(diǎn)和水準(zhǔn)基點(diǎn)應(yīng)設(shè)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(shè)備就位規(guī)定。成孔設(shè)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(dòng)。為準(zhǔn)確控制成孔深度，在樁架或樁管上應(yīng)設(shè)置控制深度的標(biāo)尺，以便在施工中進(jìn)行觀測記錄。
② 成孔控制深度的規(guī)定。端承型樁中，當(dāng)采用鉆（沖）、挖掘成孔時(shí)，必須保證樁孔進(jìn)入設(shè)計(jì)持力層的深度；當(dāng)采用錘擊沉管法成孔時(shí)，沉管深度控制以貫入度為主，以樁端持力層設(shè)計(jì)標(biāo)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(yīng)滿足表有關(guān)要求。
④ 樁在施工前，宜進(jìn)行“試成孔”。試成孔是為核對地質(zhì)資料、檢驗(yàn)設(shè)備、工藝以及技術(shù)要求是否適宜。
（2）鋼筋籠制作與安放。鋼筋籠制作應(yīng)符合以下要求：
① 鋼筋籠制作應(yīng)按設(shè)計(jì)要求采用人工方法進(jìn)行。當(dāng)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(yùn)輸、鋼筋籠制作長度不宜超過8 m。如鋼筋籠較長，應(yīng)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(yùn)、吊樁和安放時(shí)變形，可每隔2.0～2.5 m設(shè)置加勁筋一道，加勁筋宜設(shè)置在主筋外側(cè)。
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(shè)彎鉤。根據(jù)施工工藝的要求設(shè)置的彎鉤不得向內(nèi)圓伸露，以免妨礙導(dǎo)管施工。鋼筋籠內(nèi)徑應(yīng)比導(dǎo)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(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。
（3）混凝土灌注。灌注樁混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于設(shè)計(jì)要求。所用粗骨料可選用碎石或卵石，應(yīng)注意其最大粒徑。細(xì)骨料應(yīng)選用潔凈的中、粗砂?；炷撂涠鹊囊笫牵核鹿嘧r(shí)宜為160～220 mm；干作業(yè)時(shí)宜為70～100 mm。
混凝土灌注的方法有多種，當(dāng)于孔內(nèi)水下灌注時(shí)宜采用導(dǎo)管法；孔內(nèi)無水或滲水量很小時(shí)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(shí)的灌注宜用短護(hù)筒直接投料法；大直徑樁混凝土灌注宜用混凝土泵進(jìn)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(biāo)高應(yīng)適當(dāng)超過樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。
（二）干作業(yè)成孔灌注樁
1、螺旋鉆孔機(jī)
螺旋鉆孔機(jī)由動(dòng)力箱、鋼絲繩、螺旋鉆桿、龍門導(dǎo)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(shè)樁位→鉆機(jī)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(hù)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(yīng)保持垂直穩(wěn)固，位置正確，防止因鉆桿晃動(dòng)引起孔徑擴(kuò)大；
（2）鉆進(jìn)速度應(yīng)根據(jù)電流值變化，及時(shí)調(diào)整；
（3）鉆進(jìn)過程中，應(yīng)隨時(shí)注意清理孔口積土，遇到地下水、塌孔、縮孔等異常情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理；
（4）成孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，孔口應(yīng)予以保護(hù)，并按相關(guān)規(guī)定驗(yàn)收；
（5）澆筑混凝土前，應(yīng)先放置孔口護(hù)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?xí)r，應(yīng)隨澆隨振動(dòng)，每次澆筑高度應(yīng)≤1.5 m。
（三）泥漿護(hù)壁成孔灌注樁
1．施工程序
泥漿護(hù)壁成孔灌注樁是由鉆孔設(shè)備在設(shè)計(jì)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(hù)壁；鉆孔的土屑與護(hù)壁泥漿混合后，通過循環(huán)泥漿的流動(dòng)，被攜帶出孔外成孔；鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)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(shè)樁位→埋設(shè)護(hù)筒→樁機(jī)就位→設(shè)置泥漿池制備泥漿→鉆機(jī)成孔→泥漿循環(huán)流動(dòng)清渣→清孔→安放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護(hù)筒。
2．埋設(shè)護(hù)筒
埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，位置應(yīng)準(zhǔn)確，護(hù)筒應(yīng)穩(wěn)定，護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不得大于50 mm；護(hù)筒頂部宜開設(shè)1～2個(gè)溢漿孔，以便多余泥漿溢出流回泥漿池；護(hù)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(hù)筒頂應(yīng)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(shí)，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(shí)，應(yīng)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(shí)，以防塌孔。泥漿循環(huán)排土?xí)r，還起著攜渣、冷卻和潤滑鉆頭、減少鉆進(jìn)阻力的作用。
4．成孔及成孔質(zhì)量控制
泥漿護(hù)壁成孔灌注樁有潛水鉆機(jī)成孔、回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔、沖擊鉆機(jī)成孔和沖抓鉆機(jī)成孔等多種方式，在此主要介紹沖擊鉆機(jī)成孔和潛水鉆機(jī)成孔。
（1）沖擊鉆機(jī)成孔。沖擊鉆機(jī)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(shí)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(jī)示意圖如圖2-16所示。
（2）潛水鉆機(jī)成孔。潛水鉆機(jī)由潛水電鉆、鉆頭、鉆桿、樁架、卷揚(yáng)機(jī)等組成，如圖2-17所示。潛水電鉆是將防水電機(jī)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(jī)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(jìn)護(hù)壁泥漿后，通過泥漿循環(huán)流動(dòng)被帶出孔外。泥漿循環(huán)流動(dòng)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(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)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(shí)，對利用黏性土自行造漿的鉆孔，當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，可使鉆機(jī)空轉(zhuǎn)不鉆進(jìn)，同時(shí)射水，待孔底沉渣磨成泥漿后，再通過泥漿循環(huán)流動(dòng)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(yīng)小于1.25，含砂率≤8%?？椎讱埩舫猎穸葢?yīng)符合下列規(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(yīng)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(jī)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(jī)具。水下混凝土灌注的主要機(jī)具有導(dǎo)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(shè)在導(dǎo)管內(nèi)阻隔泥漿和混凝土直接接觸的構(gòu)件。隔水栓常用混凝土制作，呈圓柱形，直徑比導(dǎo)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(hù)壁成孔灌注樁混凝土灌注是在泥漿中進(jìn)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(shí)驗(yàn)確定，坍落度應(yīng)控制在180～220 mm間。其中，水泥用量應(yīng)≥36 kg/m3，粗骨料最大粒徑應(yīng)＜40 mm，細(xì)骨料宜采用中粗砂。為改善和易性和延長凝固時(shí)間，水下混凝土可摻入減水劑、緩凝劑和早強(qiáng)劑等外加劑。
（3）混凝土灌注。混凝土灌注前，先宜將安裝好的導(dǎo)管吊入樁孔內(nèi)，導(dǎo)管頂部應(yīng)高出泥漿面，且于頂部連接好漏斗；導(dǎo)管底部至孔底距離0.3～0.5 m，管內(nèi)安設(shè)隔水栓，通過細(xì)鋼絲懸吊在導(dǎo)管下口。
（四）沉管灌注樁
1．振動(dòng)沉管灌注樁
振動(dòng)沉管灌注樁所需的機(jī)械設(shè)備、施工方法和質(zhì)量控制具體如下：
（1）施工機(jī)械設(shè)備。振動(dòng)沉管灌注樁是采用激振器或振動(dòng)沖擊錘將樁管沉入土中成孔而成的灌注樁。其施工機(jī)械設(shè)備如圖2-22所示。
（2）質(zhì)量控制。振動(dòng)沉管灌注樁質(zhì)量控制的主要內(nèi)容如下：
① 群樁基礎(chǔ)中樁中心距小于4倍樁徑的樁基，應(yīng)有保證相鄰樁樁身質(zhì)量的技術(shù)措施。
② 混凝土預(yù)制樁尖或鋼樁尖的加工質(zhì)量和埋設(shè)位置應(yīng)與設(shè)計(jì)相符，樁管和樁尖的接觸應(yīng)有良好的密封性。
③ 混凝土灌注充盈系數(shù)應(yīng)≥1.0；對充盈系數(shù)小于1.0的樁，宜全長復(fù)打，對可能的斷樁和頸縮樁，應(yīng)采用局部復(fù)打。成樁后，樁身混凝土頂面標(biāo)高應(yīng)≥500 mm。全長復(fù)打樁的入土深度宜接近原樁長，局部復(fù)打深度應(yīng)超過斷樁或頸縮區(qū)1m以上。
④ 當(dāng)樁身配有鋼筋時(shí)，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(jī)械設(shè)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(fù)打法。
① 單打法。先將樁機(jī)就位，利用卷揚(yáng)機(jī)吊起樁管，垂直套入預(yù)先埋設(shè)在樁位上的預(yù)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(yù)制樁尖與樁管接口處應(yīng)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(shè)樁帽，起錘沉管。錘擊時(shí)，宜先低錘輕擊，觀察樁管無偏差后，方進(jìn)入正式施打，直至將樁管沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高或要求的貫入度。
② 復(fù)打法。復(fù)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(shè)樁尖，進(jìn)行第二次沉管，使第一次灌注的混凝土向四周擠壓擴(kuò)大樁徑，然后灌注混凝土，拔管成樁。施工中應(yīng)注意前后兩次沉管軸線應(yīng)重合，復(fù)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(chǔ)中樁中心距小于4倍樁徑的樁基，應(yīng)該有保證相鄰樁樁身質(zhì)量的技術(shù)措施。
② 混凝土預(yù)制樁尖或鋼樁尖的加工質(zhì)量和埋設(shè)位置應(yīng)與設(shè)計(jì)相符，樁管和樁尖的接觸應(yīng)有良好的密封性。
③ 混凝土灌注充盈系數(shù)應(yīng)≥1.0；對充盈系數(shù)小于1.0的樁，宜全長復(fù)打，對可能的斷樁和頸縮樁，應(yīng)采用局部復(fù)打。成樁后，樁身混凝土頂面標(biāo)高應(yīng)≥500 mm。全長復(fù)打樁的入土深度宜接近原樁長，局部復(fù)打深度應(yīng)超過斷樁或頸縮區(qū)1 m以上。
④ 當(dāng)樁身配有鋼筋時(shí)，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(shè)計(jì)樁位處采用人工挖掘方法進(jìn)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(diǎn)是：設(shè)備簡單；成孔作業(yè)時(shí)無噪音和振動(dòng)，無擠土現(xiàn)象；施工速度快，可同時(shí)開挖若干個(gè)樁孔；挖孔時(shí)，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(shí)人工消耗量大，安全操作條件差。人工挖孔灌注樁構(gòu)造如圖2-24所示。