預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制成型后，通過(guò)錘擊、振動(dòng)打入、靜壓或旋入等方式于土中設(shè)置而成的樁基。
預(yù)制樁的截面形狀有實(shí)心方形（圖2-3）、空心方形（圖2-4a）、圓形管樁（圖2-4b）等多種?？招姆叫螛逗蛨A形管樁均為預(yù)應(yīng)力樁。若設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)超過(guò)每節(jié)樁長(zhǎng)，則需接樁。接樁方法有焊接、法蘭連接和硫磺膠泥錨結(jié)三種。
（一）鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作
1．制作程序
預(yù)制樁可以在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制。一般樁長(zhǎng)≤12 m時(shí)多在預(yù)制廠生產(chǎn)，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)；樁長(zhǎng)在27m以下時(shí)則在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，采用自然養(yǎng)護(hù)?，F(xiàn)場(chǎng)制作預(yù)制樁可采用重疊法生產(chǎn)，間隔制作。制作工藝流程為：現(xiàn)場(chǎng)布置→場(chǎng)地平整→場(chǎng)地地坪混凝土澆筑→支模→綁扎鋼筋、安裝吊環(huán)→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%拆模→支上層模板、涂刷隔離劑→重疊制作第二層樁→養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%起吊→達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后運(yùn)輸→堆放→沉樁。
2．制作方法
現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制樁的制作方法多采用重疊法，重疊層數(shù)應(yīng)根據(jù)地面承載力和吊裝要求而定，一般不宜超過(guò)四層。
預(yù)制時(shí)可采用木模板或鋼模，模板應(yīng)在堅(jiān)實(shí)、平整的場(chǎng)地上，立模時(shí)必須保證樁身及樁尖部分的形狀尺寸和相互位置正確。
樁主筋應(yīng)通至樁頂鋼筋網(wǎng)之下，并與鋼筋網(wǎng)焊接在一起，以承受和傳遞打樁時(shí)的沖擊力；為保證順利沉樁，樁尖處主筋應(yīng)與一根22或25的粗鋼筋焊接在一起，箍筋應(yīng)加密，如圖2-3所示。主筋的接長(zhǎng)宜用閃光對(duì)焊或氣壓焊，在樁的同一截面內(nèi)，焊接接頭的截面面積不得超過(guò)主筋截面面積的50%，相鄰兩根主筋接頭截面的距離應(yīng)≥35d（d為主筋直徑），并不小于500 mm。
樁混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于c30，澆筑時(shí)應(yīng)由樁頂向樁尖連續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)禁中斷。澆筑完畢后，覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)不應(yīng)少于7d，且應(yīng)自然養(yǎng)護(hù)一個(gè)月。
3．質(zhì)量要求
鋼筋混凝土實(shí)心樁所用混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不宜低于c30（即抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為30 n/mm2）。采用靜壓法沉樁時(shí)，可適當(dāng)降低，但不宜低于c20，預(yù)應(yīng)力混凝土樁的混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不宜低于c40。主筋根據(jù)樁斷面大小及吊裝驗(yàn)算確定，一般為4～8根，直徑12～25 mm，不宜小于14，箍筋直徑為6～8 mm，間距不大于200 mm；打入樁樁頂2～3d長(zhǎng)度范圍內(nèi)箍筋應(yīng)加密，并設(shè)置鋼筋網(wǎng)片。預(yù)制樁縱向鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不宜小于30 mm。樁尖處可將主筋合攏焊在樁尖輔助鋼筋上，在密實(shí)砂和碎石類(lèi)土中，可在樁尖處包以鋼板樁靴，加強(qiáng)樁尖。
預(yù)制樁的制作質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：
（1）樁的表面應(yīng)平整，顏色均勻，掉角深度＜10 mm，蜂窩面積小于總面積的0.5%。
（2）混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫深度＜20 mm，寬度＜0.25 mm，橫向裂縫不超過(guò)邊長(zhǎng)的一半。
（3）樁幾何尺寸的允許偏差為：橫截面邊長(zhǎng)±5 mm；樁頂對(duì)角線差＜10 mm；樁尖中心線偏差＜10 mm；樁身彎曲矢高＜1%樁長(zhǎng)；樁頂平整度＜2 mm。
（二）鋼筋混凝土預(yù)制樁的起吊、運(yùn)輸和堆放
1．起吊
預(yù)制樁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的70%方可起吊。起吊時(shí)，吊點(diǎn)位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。常見(jiàn)吊點(diǎn)位置的設(shè)置情況如圖2-5所示。
2．運(yùn)輸
預(yù)制樁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的100%后方可運(yùn)輸。一般情況下，宜根據(jù)沉樁進(jìn)度隨打隨運(yùn)，以減少樁的二次搬運(yùn)。樁的運(yùn)輸方式：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)制作的樁，運(yùn)距不大時(shí)，可在樁下墊以滾筒，用卷?yè)P(yáng)機(jī)托動(dòng)樁前進(jìn)；運(yùn)距較大時(shí)，可采用平板拖車(chē)運(yùn)輸；嚴(yán)禁在場(chǎng)地上以直接拖拉樁體方式代替裝車(chē)運(yùn)輸。
3．堆放
樁堆放時(shí)，地面必須平整、堅(jiān)實(shí)，墊木位置應(yīng)與吊點(diǎn)保持在同一橫斷面平面上，各層墊木應(yīng)上下對(duì)齊，堆放層數(shù)不宜超過(guò)四層。
（三）鋼筋混凝土預(yù)制樁的沉樁
1．靜力壓樁法
靜力壓樁是在軟土地基上，利用機(jī)械或液壓靜力壓樁機(jī)的自重及配重，產(chǎn)生無(wú)振動(dòng)的靜壓力，將預(yù)制樁沉入土中的一種沉樁工藝。
機(jī)械靜力壓樁機(jī)是通過(guò)安置在壓樁機(jī)底盤(pán)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼絲繩和壓梁，將整個(gè)樁機(jī)的重量反作用于樁頂，使樁克服入土?xí)r的阻力而下沉，如圖2-6所示
液壓靜力壓樁機(jī)如圖2-7所示，其由液壓起重機(jī)、液壓夾持和壓樁機(jī)構(gòu)、短船行走及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)，電控系統(tǒng)及壓重等部分組成。
2．錘擊沉樁法
錘擊沉樁法亦稱(chēng)打入樁法，是利用樁錘下落產(chǎn)生的沖擊能量，克服土對(duì)樁的阻力，將樁沉入土中。錘擊沉樁法是鋼筋混凝土預(yù)制樁最常用的沉樁方法，該法施工速度快，機(jī)械化程度高，適用范圍廣。但施工時(shí)有擠土、噪音和振動(dòng)現(xiàn)象，使得在市區(qū)和夜間施工受到限制。
打樁所用機(jī)具設(shè)備主要包括樁錘、樁架和動(dòng)力設(shè)備三部分。
（1）樁錘。常見(jiàn)的樁錘有落錘、單動(dòng)汽錘、雙動(dòng)汽錘、柴油錘等。
（2）樁架。樁架是打樁時(shí)用于起重和導(dǎo)向的設(shè)備，其作用是：吊樁就位、起吊樁錘和支承樁身，在打樁過(guò)程中引導(dǎo)錘和樁的方向，移動(dòng)樁位。常見(jiàn)樁架有滾筒式、多功能和履帶式樁架。
（3）動(dòng)力設(shè)備。動(dòng)力設(shè)備的設(shè)置取決于所選用的樁錘，如選用單動(dòng)汽錘或雙動(dòng)汽錘，則需配備空壓機(jī)、蒸汽鍋爐和卷?yè)P(yáng)機(jī)。其作用在于提供打樁時(shí)的動(dòng)力設(shè)施。
打樁前的準(zhǔn)備工作主要有準(zhǔn)備場(chǎng)地、施工定位放線和確定打樁順序。
（1）準(zhǔn)備場(chǎng)地。打樁施工前應(yīng)查明場(chǎng)地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，清除現(xiàn)場(chǎng)妨礙施工的高空和地下障礙物，并平整場(chǎng)地。場(chǎng)地地基承載力必須滿足樁機(jī)作業(yè)要求，若土質(zhì)較軟，可在地表鋪設(shè)碎石墊層，以提高地表土的強(qiáng)度。場(chǎng)地排水應(yīng)保持通暢。
（2）施工定位放線。沉樁施工前，應(yīng)根據(jù)樁基平面設(shè)計(jì)圖，將樁基軸線和樁位準(zhǔn)確測(cè)設(shè)在地面上，以利樁基定位。為控制樁頂水平標(biāo)高，應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)附近不受沉樁影響的地方設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)，作為水準(zhǔn)測(cè)量之用。水準(zhǔn)點(diǎn)一般不超過(guò)2個(gè)。
（3）確定打樁順序。打入式鋼筋混凝土預(yù)制樁屬擠土樁，樁體對(duì)土有橫向擠密作用，先打入的樁體可能因此產(chǎn)生偏移樁位、被垂直擠出等現(xiàn)象；而后打入的樁體又難以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。因此，施打群樁前，應(yīng)根據(jù)樁的幾何尺寸、樁距等因素正確選擇打樁的順序。常見(jiàn)的打樁順序如圖2-8所示。
焊接法接樁的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如圖2-9所示。當(dāng)下節(jié)樁打至樁頂離地面1 m左右時(shí)，吊起上節(jié)樁開(kāi)始接樁施工，上樁垂直對(duì)準(zhǔn)下樁后，下落上節(jié)樁，經(jīng)檢查位置正確后，再由兩人同時(shí)按對(duì)角對(duì)稱(chēng)的方法進(jìn)行施焊，且應(yīng)保證焊縫連續(xù)飽滿。
法蘭接樁法節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如圖2-10所示。上下樁間通過(guò)法蘭盤(pán)用螺栓連接起來(lái)，接樁速度快，一般用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁。
硫磺膠泥錨結(jié)法接樁節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如圖2-11所示。
3．水沖沉樁法
水沖沉樁法一般與錘擊沉樁法聯(lián)合使用。它是借助安裝于樁身底部的射水管，通過(guò)高壓水泵產(chǎn)生高壓水流沖刷樁尖下土壤，從而減少樁身與土間摩阻力，使樁體在自重或錘擊作用下，沉入土中。
水沖沉樁法適用于砂土和碎石土層，不能用于粗卵石和極堅(jiān)硬的黏性土層。
【注意】水沖沉樁施工時(shí)，當(dāng)樁體下落到最后1～2m，應(yīng)停止射水，并改用錘擊打至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
4．振動(dòng)沉樁法
振動(dòng)沉樁法是借助固定于樁頭上的振動(dòng)沉樁機(jī)產(chǎn)生高頻振動(dòng)，使樁周土體產(chǎn)生液化，從而減少樁側(cè)與土體間摩阻力，再靠振動(dòng)樁錘和樁體自重將樁沉入土中。
振動(dòng)沉樁機(jī)由電動(dòng)機(jī)、彈簧支承、偏心振動(dòng)塊和樁帽組成，如圖2-12所示。