萬(wàn)丈高樓平地起，基礎(chǔ)最重要。樁基工程施工作為工程建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，其施工質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)建筑物或整個(gè)公路鐵路路基的工程質(zhì)量?，F(xiàn)今，除了基本的施工工藝之外，我們還應(yīng)該更多地關(guān)注高新技術(shù)在其中的應(yīng)用。

信息化技術(shù)加持

樁基信息化施工管理系統(tǒng)

樁基系統(tǒng)包含Web端和移動(dòng)端。運(yùn)用樁基系統(tǒng)可編排施工計(jì)劃，項(xiàng)目工程師依據(jù)“計(jì)劃”和預(yù)設(shè)的參考指標(biāo)進(jìn)行有序施工，并在現(xiàn)場(chǎng)配置的智能傳感設(shè)備配合下詳細(xì)記錄施工過(guò)程，最終采集到的大量工程數(shù)據(jù)可作為接下來(lái)的決策依據(jù)，幫助管理者全面把握工程進(jìn)展，高效決策，從而踏上智慧建造之路。

樁基施工管理系統(tǒng)

樁基施工管理系統(tǒng)是針對(duì)現(xiàn)有軟基處理施工過(guò)程監(jiān)管的困難而開(kāi)發(fā)的智能化樁基施工管理系統(tǒng)，能提高過(guò)程管理的持續(xù)性、準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

樁基施工管理系統(tǒng)采集施工過(guò)程中的各項(xiàng)原始數(shù)據(jù)，綜合處理后得到“高精度樁位信息”“垂直度偏差值”“鉆進(jìn)深度值”“提鉆速率”“鉆進(jìn)電流值” 等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示在工業(yè)級(jí)車載終端上，輔助機(jī)手精準(zhǔn)施工，提高成樁合格率。

免共振液壓振動(dòng)錘

荷蘭ICE液壓振動(dòng)錘除了具備安全、高效、低成本、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)之外之外，在軟件和控制系統(tǒng)上也力求人性化設(shè)計(jì)：設(shè)備電氣部分采用Can總線實(shí)現(xiàn)智能化控制、人機(jī)界面顯示、故障代碼顯示、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、多語(yǔ)言選擇等。在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)施工中，設(shè)備的選型一直是個(gè)令人頭痛的事情，設(shè)備生產(chǎn)商或租賃商一般提供設(shè)備的參數(shù)由客戶自己選擇，但是土質(zhì)的不同影響客戶的感覺(jué)，所以經(jīng)常存在設(shè)備選型或大或小等問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，工程師們把復(fù)雜的計(jì)算融入到軟件中，客戶只需輸入地質(zhì)報(bào)告中的參數(shù)和樁的規(guī)格，軟件能自動(dòng)為客戶計(jì)算出沉樁過(guò)程中各個(gè)階段的具體情況（阻力和振幅），并為客戶推薦選型。

BIM+云平臺(tái)

（1）Web端

建立了樁基BIM輕量化模型后，將樁基質(zhì)量控制“七步驟”同樁基BIM模型結(jié)合，從而生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)表單。樁基全過(guò)程的質(zhì)量管理利用“BIM模型+大數(shù)據(jù)”的形式進(jìn)行全程跟蹤，利用數(shù)據(jù)化手段提升樁基質(zhì)量管理水平，并以此作為樁基標(biāo)準(zhǔn)化管理的第一步。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)分析功能，當(dāng)完成樁基“七步驟”最后一步時(shí)，即“初灌”完成后，此樁即自動(dòng)標(biāo)識(shí)為綠色，表示此樁已完成。

（2）手機(jī)App端

手機(jī)App做為Web端的補(bǔ)充，其功能內(nèi)容與Web端都基本保持一致，但操作起來(lái)更加方便、快捷，主要作用是便于現(xiàn)場(chǎng)管理人員及時(shí)查找所需數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)發(fā)起質(zhì)量（安全）整改任務(wù)等。

（3）云平臺(tái)測(cè)試與優(yōu)化

項(xiàng)目管理信息化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要各方相互配合才能完成。在杭師大云平臺(tái)整個(gè)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，院信息中心張成濤、陳敏等人在每個(gè)功能上線前都進(jìn)行了大量的測(cè)試工作，以確保每個(gè)功能在上線前都具有良好的使用性能。當(dāng)然，前期的開(kāi)發(fā)、測(cè)試只是開(kāi)始，真正的考驗(yàn)還是后續(xù)使用中的優(yōu)化過(guò)程。在云平臺(tái)樁基質(zhì)量控制“七步驟”的使用過(guò)程中，EPC總包項(xiàng)目部和施工單位都提出了非常好的需求和建議，信息中心也非常配合地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了優(yōu)化，從而推動(dòng)樁基“七步驟”標(biāo)準(zhǔn)化管理工作繼續(xù)向前邁進(jìn)。

施工要點(diǎn)

01、鉆孔灌注樁-護(hù)筒埋設(shè)

成孔

1、潛水鉆機(jī)成孔

工作方式。潛水鉆機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)，其防水電機(jī)變速機(jī)構(gòu)和鉆頭密封在一起，由樁架及鉆桿定位后可潛入水、泥漿中鉆孔。注入泥漿后通過(guò)正循環(huán)或反循環(huán)排渣法將孔內(nèi)切削土粒、石渣排至孔外。

排渣方式。潛水鉆機(jī)成孔排渣有正循環(huán)排渣和反循環(huán)排渣2種方式。（1）正循環(huán)排渣法：在鉆孔過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)的鉆頭將碎泥渣切削成漿狀后，利用泥漿泵壓送高壓泥漿，經(jīng)鉆機(jī)中心管、分叉管送入到鉆頭底部強(qiáng)力噴出，與切削成漿狀的碎泥渣混合，攜帶泥土沿孔壁向上運(yùn)動(dòng)，從護(hù)筒的溢流孔排出。（2）反循環(huán)排渣法：砂石泵隨主機(jī)一起潛入孔內(nèi)，直接將切削碎泥渣隨泥漿抽排出孔外。

2、沖擊鉆成孔

（1）沖擊鉆機(jī)通過(guò)機(jī)架、卷?yè)P(yáng)機(jī)把帶刃的重鉆頭(沖擊錘)提高到一定高度，靠自由下落的沖擊力切削破碎巖層或沖擊土層成孔。

（2）沖擊鉆頭形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形沖擊鉆頭。

（3）沖孔前應(yīng)埋設(shè)鋼護(hù)筒，并準(zhǔn)備好護(hù)壁材料。

（4）沖擊鉆機(jī)就位后，校正沖錘中心對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心，在沖程0.4~0.8m范圍內(nèi)應(yīng)低提密沖，并及時(shí)加入石塊與泥漿護(hù)壁，直至護(hù)筒下沉3~4m以后，沖程可以提高到1.5~2.0m，轉(zhuǎn)入正常沖擊，隨時(shí)測(cè)定并控制泥漿相對(duì)密度。

（5）施工中，應(yīng)經(jīng)常檢查鋼絲繩損壞情況，卡機(jī)松緊程度和轉(zhuǎn)向裝置是否靈活，以免掉鉆。

清孔

（1）驗(yàn)孔是用探測(cè)器檢查樁位、直徑、深度和孔道情況；清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以減少樁基的沉降量，提高承載能BIM培訓(xùn)力。

（2）泥漿護(hù)壁成孔清孔時(shí)，對(duì)于土質(zhì)較好不易坍塌的樁孔，可用空氣吸泥機(jī)清孔，氣壓為0.5MPa，使管內(nèi)形成強(qiáng)大高壓氣流向上涌，同時(shí)不斷地補(bǔ)足清水，被攪動(dòng)的泥渣隨氣流上涌從噴口排出，直至噴出清水為止。

（3）對(duì)于穩(wěn)定性較差的孔壁應(yīng)采用泥漿循環(huán)法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥漿相對(duì)密度應(yīng)控制在1.15～1.25。

澆筑

（1）泥漿護(hù)壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進(jìn)行的，故稱為澆筑水下混凝土。

（2）水下混凝土宜比設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。

（3）水下混凝土澆筑常用導(dǎo)管法。

（4）澆筑時(shí)，先將導(dǎo)管內(nèi)及漏斗灌滿混凝土，其量保證導(dǎo)管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，然后剪斷懸吊隔水栓的鋼絲，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進(jìn)入水中。

02、沉管成孔灌注樁

一、打樁方法

沉管灌注樁是利用錘擊打樁設(shè)備或振動(dòng)沉樁設(shè)備，將帶有鋼筋混凝土的樁尖（或鋼板靴）或帶有活瓣式樁靴的鋼管沉入土中（鋼管直徑應(yīng)與樁的設(shè)計(jì)尺寸一致），造成樁孔，然后放入鋼筋骨架并澆筑混凝土，隨之拔出套管，利用拔管時(shí)的振動(dòng)將混凝土搗實(shí)，便形成所需要的灌注樁。

二、樁的分類

利用錘擊沉樁設(shè)備沉管、拔管成樁，稱為錘擊沉管灌注樁；利用振動(dòng)器振動(dòng)沉管、拔管成樁，稱為振動(dòng)沉管灌注樁。

三、成孔順序

在沉管灌注樁施工過(guò)程中，對(duì)土體有擠密作用和振動(dòng)影響， 施工中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件，考慮成孔的順序。

間隔一個(gè)或兩個(gè)樁位成孔；建筑工業(yè)化在鄰樁混凝土初凝前或終凝后成孔；一個(gè)承臺(tái)下樁數(shù)在5根以上者，中間的樁先成孔，外圍的樁后成孔。

四、施工工藝

為了提高樁的質(zhì)量和承載能力，沉管灌注樁常采用單打法、復(fù)打法、翻插法等施工工藝。

單打法（又稱一次拔管法）：拔管時(shí)，每提升0.5~1.0m，振動(dòng)5~10s，然后再拔管0.5~1.0m，這樣反復(fù)進(jìn)行，直至全部拔出。

復(fù)打法：在同一樁孔內(nèi)連續(xù)進(jìn)行兩次單打，或根據(jù)需要進(jìn)行局部復(fù)打。施工時(shí)，應(yīng)保證前后兩次沉管軸線重合，并在混凝土初凝之前進(jìn)行。

翻插法：鋼管每提升0.5m，再下插0.3m，這樣反復(fù)進(jìn)行，直至拔出。

1、錘擊沉管灌注樁

（1）樁尖與樁管接口處應(yīng)墊麻(或草繩)墊圈，以防地下水滲入管內(nèi)和作緩沖層。沉管時(shí)先用低錘錘擊，觀察無(wú)偏移后，才正常施打。

（2）拔管前，應(yīng)先錘擊或振動(dòng)套管，在測(cè)得混凝土確已流出套管時(shí)方可拔管。

（3）樁管內(nèi)混凝土盡量填滿，拔管時(shí)要均勻，保持連續(xù)密錘輕擊，并控制拔管速度，一般土層以不大于1m/min為宜，軟弱土層與軟硬交界處，應(yīng)控制在0.8m/min以內(nèi)為宜。

（4）在管底未拔到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高前，倒打或輕擊不得中斷，注意使管內(nèi)的混凝土保持略高于地面，并保持到全管拔出為止。

（5）樁的中心距在5倍樁管外徑以內(nèi)或小于2m時(shí)，均應(yīng)跳打施工；中間空出的樁須待鄰樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%以后，方可施打。

2、振動(dòng)沉管灌注樁

（1）振動(dòng)沉管灌注樁采用激振器或振動(dòng)沖擊沉管。

（2）其施工過(guò)程為： 樁機(jī)就位、沉管、上料、拔管。

（3）沉管灌注樁容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及處理方法如下。

頸縮

①頸縮：指樁身的局部直徑小于設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象。

②當(dāng)在淤泥和軟土層沉管時(shí)，由于受擠壓的土壁產(chǎn)生空隙水壓，拔管后便擠向新灌注的混凝土，樁局部范圍受擠壓形成頸縮。

③當(dāng)拔管過(guò)快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差時(shí)，周圍淤泥質(zhì)土趁機(jī)填充過(guò)來(lái)，也會(huì)形成頸縮。

④處理方法：拔管時(shí)應(yīng)保持管內(nèi)混凝土面高于地面，使之具有足夠的擴(kuò)散壓力，混凝土坍落度應(yīng)控制在50～70mm。拔管時(shí)應(yīng)采用復(fù)打法，并嚴(yán)格控制拔管的速度。

縮頸樁：樁身局部直徑小于設(shè)計(jì)直徑的樁。

斷樁

①斷樁：指樁身局部分離或斷裂，更為嚴(yán)重的是一段樁沒(méi)有混凝土。

②原因：樁距離太近，相鄰樁施工時(shí)混凝土還未具備足夠的強(qiáng)度，已形成的樁受擠壓而斷裂。

③處理方法：施工時(shí)，控制中心距離不小于4倍樁徑；確定打樁順序和行車路線，減少對(duì)新灌注混凝土樁的影響。采用跳打法或等已成型的樁混凝土達(dá)到60%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再進(jìn)行下根樁的施工。

吊腳樁

①吊腳樁是指樁底部混凝土隔空或松軟，沒(méi)有落實(shí)到孔底地基土層上的現(xiàn)象。

②原因：當(dāng)?shù)叵滤畨毫Υ髸r(shí)，或預(yù)制樁尖被打壞，或樁靴活瓣縫隙大時(shí)，水及泥漿進(jìn)入套筒鋼管內(nèi)，或由于樁尖活瓣受土壓力，拔管至一定高度才張開(kāi)，使得混凝土下落，造成樁腳不密實(shí)，形成松軟層。

③處理方法：為防止活瓣不張開(kāi)，開(kāi)始拔管時(shí)，可采用密張慢拔的方法，對(duì)樁腳底部進(jìn)行局部翻插幾次，然后再正常拔管。樁靴與套管接口處使用性能較好的墊襯材料，防止地下水及泥漿的滲入。

吊腳樁：樁底部的砼隔空或混入泥沙在樁底部形成松軟層的樁。

混凝土灌注過(guò)量

如果灌樁時(shí)混凝土用量比正常情況下大1倍以上，這可能是由于孔底有洞穴，或者在飽和淤泥中施工時(shí)，土體受到擾動(dòng)，強(qiáng)度大大降低，在混凝土側(cè)壓力作用下，樁身擴(kuò)大而混凝土用量增大所造成的。因此，施工前應(yīng)詳細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，對(duì)于在飽和淤泥軟土中采用沉管灌注樁時(shí)，應(yīng)先打試樁。若發(fā)現(xiàn)混凝土用量過(guò)大時(shí)，應(yīng)與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，改用其他樁型。

質(zhì)量檢測(cè)

1. 靜載試驗(yàn)法

靜載試驗(yàn)法是目前公認(rèn)的檢測(cè)基樁豎向抗壓承載力最直接、最可靠的試驗(yàn)法。在目前樁基檢測(cè)技術(shù)還尚未伍德突破性進(jìn)展之前，靜載實(shí)驗(yàn)法被認(rèn)為是尚不可被替代的。其優(yōu)點(diǎn)在于直接簡(jiǎn)單，且可靠安全。但在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，基準(zhǔn)樁的問(wèn)題有時(shí)會(huì)被檢測(cè)人員所忽視，容易出現(xiàn)基準(zhǔn)樁打入深度不足，試驗(yàn)過(guò)程產(chǎn)生位移的問(wèn)題。

2. 鉆芯法

鉆芯法又叫做鉆樁取芯試驗(yàn)法。這種方法具有科學(xué)、直觀、實(shí)用等特點(diǎn)，在檢測(cè)混凝土灌注樁方面應(yīng)用較廣。檢測(cè)灌注樁樁長(zhǎng)、樁身混凝土強(qiáng)度以及樁底沉渣厚度是鉆芯法的宏觀目的。通過(guò)這種方法能夠很好地判定和鑒別樁端巖土的性狀，并準(zhǔn)確判斷樁身完整性的類別。

一次完整、成功的鉆芯檢測(cè)，可以得到樁長(zhǎng)、樁身混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度和樁身完整性的情況，并判定或鑒別樁端持力層的巖土性狀。抽芯技術(shù)對(duì)檢測(cè)判斷的影響很大。

3.低應(yīng)變法

低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法又叫低應(yīng)變反射波法(應(yīng)力波法)，是以手錘或力棒敲擊樁頂，給樁一定的能量，產(chǎn)生一縱向應(yīng)力波，該應(yīng)力波沿著樁身向下傳播，由傳感器(速度或加速度型) 拾取樁身缺陷及不同界面的反射信號(hào), 通過(guò)檢測(cè)和分析應(yīng)力波在樁身中的傳播歷程, 便可分析出樁基的完整性, 并根據(jù)樁身突然變化界面時(shí)所產(chǎn)生的反射和透射波, 來(lái)確定樁身缺陷性質(zhì), 估算樁長(zhǎng)或缺陷位置，且根據(jù)應(yīng)力波在樁身中的傳播速度來(lái)推斷混凝土的強(qiáng)度。測(cè)試過(guò)程是獲取好信號(hào)的關(guān)鍵，測(cè)試中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

1·測(cè)試點(diǎn)的選擇。測(cè)試點(diǎn)數(shù)依樁徑不同、測(cè)試信號(hào)情況不同而有所不同，一般要求樁徑在120cm以上，測(cè)試3～4 點(diǎn)。

2.錘擊點(diǎn)的選擇。錘擊點(diǎn)宜選擇距傳感器 20~30 cm 處不必考慮樁徑大小。

3.傳感器安裝。傳感器根據(jù)所選測(cè)試點(diǎn)位置安裝，注意選擇好粘貼方式，一般有石蠟、黃油、橡皮泥在保證樁頭干燥，沒(méi)積水的情況下。

4.盡量多采集信號(hào)。一根樁不少于10 錘，在不同點(diǎn)，不同激振情況下，觀測(cè)波形的一致性，以保證波形真實(shí)且不漏測(cè)。

4.高應(yīng)變法

高應(yīng)變法又叫做試樁法, 是一種利用高能量的動(dòng)力荷載確定單樁承載力的方法。在國(guó)內(nèi)，動(dòng)力打樁方式的發(fā)展已有將近百年的歷史。動(dòng)力試樁技術(shù)的發(fā)展最早始于動(dòng)力打樁公式。目前，國(guó)內(nèi)外高應(yīng)變法依舊主要采用一維桿波動(dòng)理論作為測(cè)試和結(jié)果分析的基礎(chǔ)。

高應(yīng)變法的主要功能是判定樁豎向抗壓承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。高應(yīng)變法在判定樁身水平整合型縫隙、預(yù)制樁接頭等缺陷時(shí)，能夠在查明這些“缺陷“是否影響豎向抗壓承載力的基礎(chǔ)上，合理判定缺陷程度，可作為低應(yīng)變法的補(bǔ)充驗(yàn)證手段。目前在某些地區(qū)，利用高應(yīng)變法增加承載力和完整性的抽查頻率，已成為一種普遍做法。

5.聲波投射法

聲波透射法是在灌注樁中預(yù)埋兩根或兩根以上聲測(cè)管供聲波從發(fā)射到接收。目前，聲波投射法以其鮮明的技術(shù)特點(diǎn)成為目前混凝土灌注樁完整性檢測(cè)技術(shù)的一種重要手段，在民用建筑設(shè)施以及水利電力和工業(yè)、鐵路等建設(shè)方面皆得到了廣泛的應(yīng)用。與其他完整性檢測(cè)方法相比，聲波透射法能夠進(jìn)行全面、細(xì)致的檢測(cè)，且基本上無(wú)其他限制條件。但由于存在漫射、透射、反射，對(duì)檢測(cè)結(jié)果會(huì)造成影響。

文章來(lái)源：建筑技術(shù)雜志社，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系客服刪除