灌注樁(cast–in–situ concrete pile)

在現場樁位上，使用人工、機械或炸藥在地層中排土、取土成孔，灌注混凝土而成的樁亦稱就地現澆混凝土樁。灌注樁通常為實心圓形斷面，有時將樁身底部擴成大頭，可以提高樁的承載力。使用機械擴孔器、炸藥爆擴或在下沉的鋼管內用吊錘夯擊管底混凝土等方法，可以擴大樁身底部斷面尺寸。灌注樁的施工內容包括成孔、清孔、樁身配筋、澆注混凝土等。

成孔有鉆孔法、沖孔法、沉管法、爆孔法和人工挖孔法。

鉆孔法使用螺旋式鉆孔機在地層中取土成樁孔的方法。適用于地下水位較深的一般粘性土地層。在地下水位較淺的軟土地層，可使用潛水式鉆孔機或裝有螺旋鉆的沖抓式沖孔機鉆進取土成樁孔。為保持孔壁的穩定鉆孔時需用泥漿進行護壁。

沖孔法使用沖抓式沖孔機在地層中取土成樁孔的方法。適用于土石混合地層、卵石或巖石地層。當鉆頭偏打時，應向鉆孔中投入石塊后重新鉆進。當鉆頭卡住時，應在鉆頭一側放置小型炸藥包，引爆后使鉆頭松動。

沉管法使用振動式沉樁機、落錘或汽錘將底端有單向活門的鋼制樁管沉入地層中排土成樁孔的方法，適用于砂土和軟土地層，成孔后用拔樁機將樁管拔出。錘擊沉管時宜采用退打法，振動沉管時可采用單打法、反插法或復打法。單打法適用于含水量小的土層，反插法和復打法適用于飽和土層。采用反插法時，灌滿混凝土的樁管應先振動后再拔管，每次拔管0.5～1.0m，反插0.3～0.5m，拔管速度應小于0.5m／min。在樁尖處1.5m范圍內，宜多次反插，以擴大樁尖處的樁孔斷面。全復打時樁的入土深度接近原樁長度，局部復打時樁的入土深度要超過折斷或縮頸區1m以上。

爆孔法使用硝銨炸藥或其他安全炸藥引爆后成樁孔的方法，分藥眼法和藥管法，適用于地下水位較深的粘性土和人工填土地層。(1)藥眼法。將直徑為1.5～3.0cm的鋼釬打入地層后拔出，在地層中形成孔眼(藥眼)，將炸藥和電雷管裝入藥眼內，引爆后藥眼擴大而成樁孔，此法適用于含水量小于22％的地層。(2)藥管法。用鉆機在地層中挖出直徑為6～8cm的孔洞，將直徑為1.5～3.0cm的炸藥管和電雷管放入孔洞內，引爆后孔洞擴大而成孔。此法適用于含水量較大的地層。

人工挖孔法人工在地層中挖土成樁孔的方法。此法適用于地下水位較深的一般土層，不適用于粉細砂、有層壓水和潛流的地層。成孔遇到硬層時，可用風鎬或松動爆破法掘進。開挖時應安裝護壁模板，開挖過程中遇到流砂和流動性淤泥時，可采用鋼護筒或降水方法處理。作業時，樁孔內應有照明和送風設施。

清孔成孔后的孔底沉渣或浮土清理工作。采用螺旋鉆孔機成孔時，成孔后應用夯錘將孔底浮土夯實；采用沖抓式沖孔機成孔時，成孔后應繼續換漿，用反循環法或用特制勺斗清渣；在地下水位較淺的軟土地層，采用潛水式鉆孔機或裝有螺旋鉆的沖抓式沖孔機鉆進取土成孔時，鉆渣可用壓力水將其沖成泥漿后排出。浮土和鉆渣的厚度可用沉渣測定儀測出。

樁身配筋樁承受偏心荷載或水平荷載時，樁身全長配筋；樁只承受垂直荷載時，樁身僅頂部配筋，樁身應與承臺牢固聯結。

澆注混凝土混凝土落距大于2m時，應使用吊桶或溜槽澆注，以防混凝土產生離析。樁孔內的地下水或滲水量大于1m³／h時，應采用水下澆注混凝土。采用錘擊法下沉樁管時，僅頂部配筋的樁身混凝土可一次澆注至樁頂；全長配筋的樁身混凝土，第一次可澆注至孔底，待樁管內放入鋼筋籠后再澆注至樁頂。采用振動法下沉樁管時，樁管灌滿混凝土后，應先振動5～10s，然后再拔出樁管，邊振邊拔，每拔起0.5～1.0m后停拔，振動5～10s，如此反復直至樁管全部拔出。拔管速度一般土層為1.2～1.5m／min，軟土層為0.6～0.8m／min。

成孔機械常用的成孔機械有螺旋式鉆孔機，潛水式鉆孔機和沖抓式沖孔機。這些機械以履帶式挖掘機或起重機的底盤為底架，其上設置龍門導桿，以支承鉆具和引導鉆孔方向。挖掘機和起重機的發動機作為鉆孔機的動力裝置。沉管成孔法所用的振動沉樁機、落錘和汽錘見預制樁。

螺旋式鉆孔機適用于民用和小型工業建筑的取土成孔。此機利用螺旋鉆桿鉆孔，螺旋鉆桿通過上、下導架支承于樁架導桿上，其上端裝有驅動螺桿鉆進的動力頭，下端裝有硬質合金刀刃的鉆頭，作業時鉆渣沿螺桿導槽自動排出。此外，還有凍土鉆孔機和短螺旋鉆孔機。

潛水式鉆孔機適用于地下水位較淺的軟土地層的樁基取土成孑L。由潛水電動機、行星齒輪減速器和籠式鉆頭組成。電動機通過減速器驅動5～7個鉆頭切削土體，壓力水沿水管從鉆頭尖部射出，使鉆渣成泥漿排出。此設備簡單，無公害、效率高。

沖抓式沖孔機適用于大型工業建筑和橋梁樁基的取土成孔。由機架、卷揚機和鉆抓工具組成。鉆抓工具有螺旋鉆、抓錐和沖錐，可根據土質不同更換使用。沖錐有一定重量，下端有刀刃，用于沖鑿巖石和硬土。沖錐沖擊巖石，將巖石破碎后抓石出渣而成孔。沖錐換成螺旋鉆時，可在軟土地層中鉆孔。抓錐形如抓鏟，用單索操縱，可抓掘石塊和卵石。

展望灌注樁的使用歷史約百年，較預制樁使用歷史短得多。20世紀50年代以后，隨著城市高層和大型建筑的發展，單樁承載力要求越來越大，最大可達干噸以上。因此，大直徑嵌巖樁得到大量應用。隨著施工技術的進步，大功率多功能的挖孔、擴孔機械也相繼出現，灌注樁的成孔直徑可達3m，深度可達70m，基本上可取代沉井式深基礎。灌注樁的發展趨向是采用超聲波技術和質量跟蹤設備監測混凝土樁身質量，研制孔底清渣技術和設備，完善質量保障系統，實現信息全自動化，普及應用護壁泥漿的自動檢測和泥水自動分離裝置，以重復使用泥漿，徹底解決泥漿污染問題。