1、学习重点：钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩施工及学习重点：钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩施工及质量检验标准，对泥浆护壁成孔灌注桩施工过程及方质量检验标准，对泥浆护壁成孔灌注桩施工过程及方法。法。学习要求：学习要求：了解桩基础组成及分类；了解桩基础组成及分类；掌握预制桩施工顺序确定、注意事项、质量事故产生掌握预制桩施工顺序确定、注意事项、质量事故产生的原因和预防措施；了解静力压桩特点和施工方法；的原因和预防措施；了解静力压桩特点和施工方法；了解泥浆护壁成孔施工过程及工艺原理；了解泥浆护壁成孔施工过程及工艺原理；掌握沉管灌注桩、大直径人工挖孔灌注桩的施工方法，掌握沉管灌注桩、大直径人工挖孔灌注桩的施
2、工方法，常见质量事故的预防和处理，安全施工措施；常见质量事故的预防和处理，安全施工措施；了解预制桩、灌注桩质量检验标准。了解预制桩、灌注桩质量检验标准。桩基础是一种常用的基础形式桩基础是一种常用的基础形式。当天然地基上部土。当天然地基上部土层的土质不良，不能满足建筑物对地基强度和变形层的土质不良，不能满足建筑物对地基强度和变形等方面的要求时，往往采用桩基础。等方面的要求时，往往采用桩基础。桩基础是深基础应用最多的一种基础形式桩基础是深基础应用最多的一种基础形式，它，它由桩由桩身和承台组成，桩身全部或部分埋入土中，顶部与身和承台组成，桩身全部或部分埋入土中，顶部与承台联成一体承台联成一体，在承台
3、修筑上部建筑。，在承台修筑上部建筑。桩的作用是桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到承载力较大将上部建筑物的荷载传递到承载力较大的深处土层上的深处土层上，或者，或者使软弱土层挤密实使软弱土层挤密实以提高地基以提高地基土的承载能力，保证建筑物的稳定和减少其沉降。土的承载能力，保证建筑物的稳定和减少其沉降。桩按桩按受力情况受力情况分为分为端承桩端承桩和和摩擦桩摩擦桩两种两种(图图2.1)2.1)端承桩端承桩是穿过软弱土层，并将建筑物的荷载直接传递给坚硬土是穿过软弱土层，并将建筑物的荷载直接传递给坚硬土层或岩层上的桩，这种桩层或岩层上的桩，这种桩主要由桩尖来承受上部的荷载主要由桩尖来承受上部的荷载。摩擦
4、桩摩擦桩悬在软弱层中的桩，这种桩悬在软弱层中的桩，这种桩靠桩侧摩擦力和桩尖阻力共靠桩侧摩擦力和桩尖阻力共同承受建筑物的荷载同承受建筑物的荷载。桩按桩按制作方法制作方法分为分为预制桩预制桩和和灌注桩灌注桩预制桩用沉桩设备打入、压入、振入或旋入土中。预制桩用沉桩设备打入、压入、振入或旋入土中。灌注桩是先在桩位上成孔，在灌入混凝土成桩。灌注桩是先在桩位上成孔，在灌入混凝土成桩。桩按桩按制作材料不同制作材料不同分为分为钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钢桩和木桩钢桩和木桩。桩桩按不同施工方法按不同施工方法又可分又可分为人工挖孔桩、钻孔桩、冲孔桩、静为人工挖孔桩、钻孔桩
5、、冲孔桩、静压桩、爆扩桩等压桩、爆扩桩等。第一节第一节 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 第三节第三节 桩基工程的安全技术桩基工程的安全技术本本 章章 内内 容容本章本章小结小结 第二节第二节 混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工 钢筋混凝土预制桩钢筋混凝土预制桩：在预制构件厂或施工现场预制，：在预制构件厂或施工现场预制，用沉桩设备在设计位置上将其沉入土中，其特点：用沉桩设备在设计位置上将其沉入土中，其特点：坚坚固耐久，不受地下水或潮湿环境影响，能承受较大荷固耐久，不受地下水或潮湿环境影响，能承受较大荷载，施工机械化程度高，进度快，能适应不同土层施载，施工机械化程度高，进度快，能适应不同土
6、层施工工。钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的一种桩型。钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的一种桩型。钢筋混凝土预制桩有钢筋混凝土预制桩有方形实心断面桩方形实心断面桩和和圆柱体空心断圆柱体空心断面桩面桩。钢筋混凝土预制桩施工前，应根据施工图设计要求、钢筋混凝土预制桩施工前，应根据施工图设计要求、桩的类型、成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩的类型、成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩等资料，制定施工方案。桩等资料，制定施工方案。其主要内容包括：其主要内容包括：做好施工现场的准备工作；桩的制做好施工现场的准备工作；桩的制作、运输和堆放；打桩机具设备的选择；打桩顺序、作、运输和堆放；打桩机具设
7、备的选择；打桩顺序、打桩方法的确定；打桩的质量与安全措施打桩方法的确定；打桩的质量与安全措施等。等。一、打桩前的准备工作一、打桩前的准备工作 1 1、清除障碍物清除障碍物 高空、地上及地下障碍物检测与处理。高空、地上及地下障碍物检测与处理。2 2、平整场地平整场地 场地必须平整、坚实，并做好场地排水措施。场地必须平整、坚实，并做好场地排水措施。3 3、抄平放线抄平放线在打桩现场附近设置在打桩现场附近设置2 24 4个水准点，并根据设计要求设定每个水准点，并根据设计要求设定每个桩位，正式沉桩前应对桩位复查。个桩位，正式沉桩前应对桩位复查。较短的桩较短的桩（管桩及长度在（管桩及长度在1010m m
8、以内的方桩）在以内的方桩）在预制厂预制厂制作，较长的桩在制作，较长的桩在施施工现场的预制场地或打桩现场工现场的预制场地或打桩现场制作。制作。桩长一般不得桩长一般不得大于断面边长或外直径的大于断面边长或外直径的5050倍倍。钢筋骨架的钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊，主筋接头位置应按规定错开主筋连接宜采用对焊，主筋接头位置应按规定错开。桩尖桩尖应对正应对正 纵轴线纵轴线。桩头部位钢筋，桩头部位钢筋，纵筋顶面的保护层和以下钢筋网格距离不宜过厚纵筋顶面的保护层和以下钢筋网格距离不宜过厚，应均匀，应均匀布置，以防锤击时打烂桩头。布置，以防锤击时打烂桩头。多节桩的接头应在多节桩的接头应在同一纵轴线上预制，接
9、头处要平整同一纵轴线上预制，接头处要平整，上下节钢筋和桩身，上下节钢筋和桩身减少偏差。减少偏差。预制桩的混凝土的预制桩的混凝土的粗集料应用碎石或碎卵石，粒径粗集料应用碎石或碎卵石，粒径5-40mm5-40mm，砼的，砼的浇捣应一浇捣应一次性完成次性完成，完成后洒水养护不少于，完成后洒水养护不少于7d7d。二、桩的制作、起吊、运输和堆放二、桩的制作、起吊、运输和堆放 （一）桩的制作（一）桩的制作表表2.1 2.1 预制桩钢筋骨架质量检验标准预制桩钢筋骨架质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法 主控项目1主筋距桩顶距离 5用钢尺量2多节桩锚固钢筋位置 5用钢尺量3多节桩预埋铁件
10、3用钢尺量4主筋保护层厚度 5用钢尺量一般项目1主筋间距 5用钢尺量2桩尖中心线 10用钢尺量3箍筋间距 20用钢尺量4桩顶钢筋网片 10用钢尺量5多节桩锚固钢筋长度 10用钢尺量混凝土制作宜用机械搅拌、机械振捣；浇筑混凝土过程中应严格保证钢筋位置正确，桩尖应对准纵轴线，纵向钢筋顶部保护层不宜过厚，钢筋网片的距离应正确，以防锤击时桩顶破坏及桩身混凝土剥落破坏。采用叠层法生产时，上层桩和邻桩浇筑，必须在下层和邻桩的混凝土强度达到设计强度的30%以后才能进行。浇筑完毕后，立即加强养护，防止由于混凝土收缩产生裂缝，养护时间不少于7d。桩的制作应按规定做好检查记录，以供验收时查用。桩的制作应按规定做好
11、检查记录，以供验收时查用。钢筋混凝土预制桩的质量检验标准应符合表表2.22.2的规定。项序检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法 单位数值主控项目1桩体质量检验 按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范 2桩位偏差 见本表 用钢尺量3承载力 按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范 一般项目1砂、石、水泥、钢材等原材料(现场预制时)符合设计要求 查出厂质保文件或抽样送检 2混凝土配合比及强度(现场预制时)符合设计要求检查称量及查试块记录 3成品桩外形 表面平整、颜色均匀、掉角深度10mm，蜂窝面积小于总面积0.5%直观 表2.2 钢筋混凝土预制桩的质量检验标准 项序检查项目允许偏差或允许值(mm
12、)检查方法 单位数值一般项目4成品桩裂缝(收缩裂缝或起吊、装、堆放引起的裂缝)深 度 2 0 m m，宽 度 0.25mm，横向裂缝不超过边长的一半 裂缝测定仪，该基在地下水有侵蚀地区及锤击数超过500击的长桩不适用 5成品桩尺寸：横截面边长 桩顶对角线差 桩尖中心线 桩身弯曲矢高 桩顶平整度 mmmmmmmm5 1010L/10001.010L/1000秒表测定用钢尺量 用钢尺量 7硫磺胶泥接桩：胶泥浇筑时间 浇筑后停歇时间 minmin7秒表测定秒表测定8桩顶标高 mm50 水准仪 9停锤标准 设计要求现场实测或查沉桩记录 预制桩应在浇筑的混凝土预制桩应在浇筑的混凝土达到设计强度的达到设计
13、强度的70%70%方可起吊方可起吊；达到达到100%100%设计强度，才能运输设计强度，才能运输。若。若提前吊运，必须采取提前吊运，必须采取措施并经过验算合格方可进行措施并经过验算合格方可进行。桩在桩在起吊搬运时，要注意保护桩身，且必须做到平稳，起吊搬运时，要注意保护桩身，且必须做到平稳，避免冲击和振动，吊点应同时受力避免冲击和振动，吊点应同时受力，吊点位置应符合设，吊点位置应符合设计规定。计规定。如无吊环，设计又未作规定时，可按如无吊环，设计又未作规定时，可按图图2.3所示的位置捆所示的位置捆绑。绑。（二）桩的起吊和运输（二）桩的起吊和运输打桩前需将桩运到现场堆放，堆放或运输时应使桩尖的打桩
14、前需将桩运到现场堆放，堆放或运输时应使桩尖的方向符合桩吊升要求，避免打桩前因桩掉头发生困难。方向符合桩吊升要求，避免打桩前因桩掉头发生困难。堆放时，地面必须平整、坚实，垫木间距应根据吊点确堆放时，地面必须平整、坚实，垫木间距应根据吊点确定，各层垫木应位于同一条垂直线上，最下层垫木适当定，各层垫木应位于同一条垂直线上，最下层垫木适当加宽，堆放层数不宜超过加宽，堆放层数不宜超过4 4层。层。不同规格的桩应分别堆放。不同规格的桩应分别堆放。（三）桩的堆放（三）桩的堆放三、打桩机械设备三、打桩机械设备 打桩设备包括打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置桩锤、桩架和动力装置。(1)(1)桩锤桩锤桩锤可选用桩锤
15、可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤落锤、汽锤、柴油打桩锤。落锤落锤一般由铸铁制成。重量一般为一般由铸铁制成。重量一般为0.52t0.52t。它由人力或它由人力或卷扬机提升到一定高度，然后自由落下击打桩顶卷扬机提升到一定高度，然后自由落下击打桩顶(如图如图2.42.4)。汽锤汽锤是利用蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械，打桩时是利用蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械，打桩时需有蒸汽锅炉配套。分需有蒸汽锅炉配套。分单动汽锤和双动汽锤单动汽锤和双动汽锤(如图如图2.52.5)。柴油打桩锤柴油打桩锤利利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩，柴油桩锤与桩架、动力设备配套组成柴油
16、打桩机。打桩，柴油桩锤与桩架、动力设备配套组成柴油打桩机。振动锤振动锤是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下沉。沉。锤重选择应根据地质条件、工程结构、桩的类型、密集锤重选择应根据地质条件、工程结构、桩的类型、密集程度及施工条件等参考程度及施工条件等参考表表2.32.3选用。选用。表表2.3 锤重选择表锤重选择表 锤 型 柴 油 锤(t)202535456072锤的动力性能 冲击部分重(t)2.02.53.54.56.07.2总 重(t)4.56.57.29.615.018.0冲击力(kN)200020002500250040004000500050
17、007000700010000常用冲程(m)1.82.3桩 的 边长或直径 预制方桩、预应力管桩的边长或直径(cm)253535404045455050555560钢管桩直径(cm)40609090100持力层粘性土粉土 一般进入深度(m)121.52.5232.53.53435静力触探比贯入阻力Ps平均值(MPa)345555砂土一般进入深度(m)0.510.51.5121.52.5232.53.5标准贯入击数N(未修正)1525203030404045455050（二）桩架（二）桩架桩架的作用是桩架的作用是吊桩就位，支持桩身和悬吊桩锤，在打桩过程中吊桩就位，支持桩身和悬吊桩锤，在打桩过程中
18、引导桩的方向及维持桩的稳定，使其沿着所要求方向冲击引导桩的方向及维持桩的稳定，使其沿着所要求方向冲击的设备的设备。桩架高度桩架高度=桩长桩长+桩锤高度桩锤高度+滑轮组高滑轮组高+桩帽高度桩帽高度+起锤工作余地起锤工作余地高度高度桩架用钢材制作，按移动方式有桩架用钢材制作，按移动方式有滚筒式、多功能式、履带式滚筒式、多功能式、履带式等。等。履带式桩架履带式桩架(图图2.62.6)以履带式起重机为主机，配备桩架工作装以履带式起重机为主机，配备桩架工作装置而组成。操作灵活，移动方便，适用于各种预制桩和灌置而组成。操作灵活，移动方便，适用于各种预制桩和灌注桩的施工。注桩的施工。（三）震动沉桩机（三）震
19、动沉桩机振动沉桩机是借助于固定在桩头上的振动沉桩机所产生的振振动沉桩机是借助于固定在桩头上的振动沉桩机所产生的振动力，使土颗粒间的排列状况改变、体积收缩，以减小与土动力，使土颗粒间的排列状况改变、体积收缩，以减小与土颗粒间的摩擦力，使桩在自重和机械力作用下沉入土中。颗粒间的摩擦力，使桩在自重和机械力作用下沉入土中。（四）静力压桩机（四）静力压桩机静力压桩应用于软土地基上，是利用静力压桩机或液压压桩静力压桩应用于软土地基上，是利用静力压桩机或液压压桩机的无振动的静压力（包括桩架自重和附加重物），将预制机的无振动的静压力（包括桩架自重和附加重物），将预制桩压入土中的沉桩工艺。桩压入土中的沉桩工艺。
20、四、打桩四、打桩打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度，应根据打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度，应根据桩的地形、土质和桩布置的密度确定，合理确定打桩顺桩的地形、土质和桩布置的密度确定，合理确定打桩顺序。序。根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为逐段打、自中部逐段打、自中部向边沿打和分段打向边沿打和分段打三种。三种。根据基础的设计标高和桩的规格，宜按根据基础的设计标高和桩的规格，宜按先深后浅、先大先深后浅、先大后小、先长后短后小、先长后短的顺序进行打桩。的顺序进行打桩。（一）打桩顺序的确定（一）打桩顺序的确定 （二）打桩方法（二）打桩方法打桩前，应检查打桩
21、前，应检查桩位是否准确桩位是否准确，移动桩架就位既可吊桩。，移动桩架就位既可吊桩。桩尖桩尖垂直对准桩位中心，缓缓放下插入土中垂直对准桩位中心，缓缓放下插入土中。（垂直度偏差不。（垂直度偏差不得超过得超过0.5%0.5%）桩顶桩顶扣好桩帽或桩箍，稳定后除去吊钩，用锤压入土中一定深扣好桩帽或桩箍，稳定后除去吊钩，用锤压入土中一定深度度。下沉停止后，下沉停止后，观察桩身、桩帽、桩锤是否在同一直线，桩架是观察桩身、桩帽、桩锤是否在同一直线，桩架是否垂直否垂直。为保护桩顶，应在桩顶部放上麻袋、草绳等。为保护桩顶，应在桩顶部放上麻袋、草绳等。打桩时，用打桩时，用“重锤低击重锤低击”、“低提重打低提重打”。
22、桩开始打入时，桩锤落距宜桩开始打入时，桩锤落距宜先较低，待到沉入一定深度（先较低，待到沉入一定深度（12m12m）桩尖不易发生位移后，可适当提高落距至规定数值，继续锤击桩尖不易发生位移后，可适当提高落距至规定数值，继续锤击。（三）打桩的测量和记录（三）打桩的测量和记录打桩是一项打桩是一项隐蔽工程隐蔽工程，在打桩的过程中应做好测量和记录，以，在打桩的过程中应做好测量和记录，以作为工程验收时鉴定桩的质量依据。各项观测数据应记入混凝作为工程验收时鉴定桩的质量依据。各项观测数据应记入混凝土预制桩施工记录土预制桩施工记录，见表见表2.52.5所示所示表2.5 混凝土预制桩施工记录（三）打桩的测量和记录（
23、三）打桩的测量和记录落锤、单动汽锤、柴油打桩锤落锤、单动汽锤、柴油打桩锤，在，在开始打桩时开始打桩时应测量记应测量记录桩身每沉落录桩身每沉落1m1m所需要的锤击次数及桩锤落距的平均高所需要的锤击次数及桩锤落距的平均高度。度。接近设计标高接近设计标高时，应在规定落距下测定每阵贯入度。时，应在规定落距下测定每阵贯入度。端承桩的贯入度达到或小于设计要求可停止打桩。摩擦端承桩的贯入度达到或小于设计要求可停止打桩。摩擦桩则应控制入土深度。桩则应控制入土深度。双动汽锤和振动锤双动汽锤和振动锤，开始打桩时开始打桩时就应测量记录桩身每下就应测量记录桩身每下沉沉1m1m所要的工作时间。所要的工作时间。接近设计标
24、高接近设计标高时，应测量每分钟时，应测量每分钟沉入的数值，以保证桩的设计承载力。沉入的数值，以保证桩的设计承载力。五、打（沉）桩的常见问题和处理方法五、打（沉）桩的常见问题和处理方法在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，例如桩顶破碎，在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，例如桩顶破碎，桩身断裂，桩身位移、扭转、倾斜，桩锤跳跃，桩身回弹等。桩身断裂，桩身位移、扭转、倾斜，桩锤跳跃，桩身回弹等。发生这些问题的原因有发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复杂土层作工艺和复杂土层等三个方面的原因。等三个方面的原因。工程及施工验收规范规定，工程及施工
25、验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题，都打桩过程中如遇到上述问题，都应立即暂停打桩，施工单位应与勘察、设计单位共同研究，应立即暂停打桩，施工单位应与勘察、设计单位共同研究，查明原因，提出明确的处理意见查明原因，提出明确的处理意见，采取相应的技术措施后，采取相应的技术措施后，方可继续施工。方可继续施工。(1)(1)桩头打坏桩头打坏 产生原因：产生原因：强度低，顶不平，保护层过厚，锤与桩不垂强度低，顶不平，保护层过厚，锤与桩不垂直，落锤过高，锤击过久，遇坚硬土层直，落锤过高，锤击过久，遇坚硬土层 处理方法：处理方法：按产生原因处理按产生原因处理(2 2)桩身位移、倾斜或扭转桩身位移、倾斜或扭转
26、产生原因：产生原因：桩尖不对称，桩身不正直，桩头不平，桩尖桩尖不对称，桩身不正直，桩头不平，桩尖倾斜过大，接头破坏，土层遇到障碍物，桩帽与桩身不在同倾斜过大，接头破坏，土层遇到障碍物，桩帽与桩身不在同一直线一直线 处理方法：偏差不大可不处理，轻微偏差，棍撬慢锤低处理方法：偏差不大可不处理，轻微偏差，棍撬慢锤低击纠正，偏差过大，拔出重打，障碍物不深，挖出重打。击纠正，偏差过大，拔出重打，障碍物不深，挖出重打。(3 3)桩身被打断桩身被打断产生原因：产生原因：桩质量不符合设计要求桩质量不符合设计要求 处理方法：铁丝捆绕加强，预制桩可用钢夹箍和处理方法：铁丝捆绕加强，预制桩可用钢夹箍和螺栓拉紧后焊接
27、加固。螺栓拉紧后焊接加固。(4)(4)桩锤回弹，桩身跳动桩锤回弹，桩身跳动产生原因：产生原因：桩尖遇树根或坚硬土层，桩身过曲桩尖遇树根或坚硬土层，桩身过曲，接桩过长，落锤过高，接桩过长，落锤过高处理方法：根据原因采取相应措施处理方法：根据原因采取相应措施六六、打桩的质量要求、打桩的质量要求包括两方面的内容：包括两方面的内容：能否满足贯入度或设计标高要求；打入能否满足贯入度或设计标高要求；打入后桩的偏差是否在施工及验收规范允许范围内后桩的偏差是否在施工及验收规范允许范围内。规范中规定的控制原则是：规范中规定的控制原则是：1 1 端承桩控制贯入度。摩擦桩则应控制标高。端承桩控制贯入度。摩擦桩则应控
28、制标高。2 2 贯入度已达到而桩尖标高未达到时，应继续锤击三阵，每贯入度已达到而桩尖标高未达到时，应继续锤击三阵，每阵锤击阵锤击1010次的平均贯入度不应大于规定数值。次的平均贯入度不应大于规定数值。3 3 打桩时，如控制指标已符合要求，而其他指标与要求相差打桩时，如控制指标已符合要求，而其他指标与要求相差较大时，应会同有关单位研究处理。较大时，应会同有关单位研究处理。4 4 贯入度应通过试桩确定，或者做打桩实验与有关单位确定贯入度应通过试桩确定，或者做打桩实验与有关单位确定。表表2.4 预制桩预制桩(钢桩钢桩)桩位的允许偏差桩位的允许偏差 项项 目允 许 偏 差(mm)1 盖有基础梁的桩：(
29、1)垂直基础梁的中心线 (2)沿基础梁的中心线 100+0.01H 150+0.01H 2桩数为13根桩基中的桩 1003桩数为416根桩基中的桩 1/2桩径或边长 4桩数大于16根桩基中的桩：(1)最外边的桩(2)中间桩1/3桩径或边长 1/2桩径或边长知识扩充知识扩充静力压桩静力压桩 静力压桩静力压桩是利用是利用无噪声、无振动的静压力将桩压入土中无噪声、无振动的静压力将桩压入土中，常用于，常用于土土质均匀的软土地基的沉桩施工质均匀的软土地基的沉桩施工。静力压桩静力压桩(图图2.82.8)利用压桩架的自重和配重，通过卷扬机牵引，由利用压桩架的自重和配重，通过卷扬机牵引，由钢丝绳、滑轮和压梁，
30、将整个桩机的重力钢丝绳、滑轮和压梁，将整个桩机的重力(800(80015001500kN)kN)反压在桩反压在桩顶上，以克服桩身下沉时与土的摩擦力，迫使预制桩下沉。顶上，以克服桩身下沉时与土的摩擦力，迫使预制桩下沉。压桩施工一般采取压桩施工一般采取分节压入、逐段接长分节压入、逐段接长的施工方法。的施工方法。接桩的方法接桩的方法目前有三种：目前有三种：焊接法焊接法(图图2.9)、法兰螺栓连接法、硫磺浆、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法锚法(图图2.10)。灌注桩灌注桩：直接在桩位上先施工：直接在桩位上先施工形成桩孔形成桩孔，然后在，然后在孔内孔内安放钢筋笼安放钢筋笼、再、再浇灌混凝土浇灌混凝土等材料而
31、成的桩。等材料而成的桩。与预制桩相比与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小等特点。等特点。灌注桩按成孔方法分为灌注桩按成孔方法分为钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、套管成孔灌注桩、人工挖套管成孔灌注桩、人工挖孔孔灌注桩和爆扩灌注桩灌注桩和爆扩灌注桩等。等。一、成孔前的准备工作一、成孔前的准备工作 灌注桩与预制桩定位方法相同，有以下几点需要注意：灌注桩与预制桩定位方法相同，有以下几点需要注意：1 1 钻孔和机械扩孔对土没有挤密作用，可按钻机行走最方钻孔和机械扩孔对土没
32、有挤密作用，可按钻机行走最方便等现场条件确定行走顺序。便等现场条件确定行走顺序。2 2 套管成孔和爆扩桩应结合现场情况采用套管成孔和爆扩桩应结合现场情况采用间隔一个或两个间隔一个或两个桩位成孔桩位成孔的方法成孔，的方法成孔，邻桩混凝土初凝前或终凝后再成孔邻桩混凝土初凝前或终凝后再成孔；五根以上单桩的群桩基础，五根以上单桩的群桩基础，中间的桩先成孔中间的桩先成孔；同一个桩基；同一个桩基础的爆扩桩可采用单个爆扩或联孔爆扩。础的爆扩桩可采用单个爆扩或联孔爆扩。（一）定桩位和确定成孔施工顺序（一）定桩位和确定成孔施工顺序钢筋笼级桩内的钢筋骨架。钢筋笼级桩内的钢筋骨架。主筋环向均匀布置，箍筋的直径及间距
33、应符合设计主筋环向均匀布置，箍筋的直径及间距应符合设计要求。要求。箍筋与主筋之间可采用绑扎，但在其两端和中部宜采用焊箍筋与主筋之间可采用绑扎，但在其两端和中部宜采用焊接。接。（二）绑扎钢筋笼（二）绑扎钢筋笼混凝土配制所用的石子粒径和坍落度要选用合混凝土配制所用的石子粒径和坍落度要选用合适。适。混凝土强度等级不应低于混凝土强度等级不应低于C15C15，水下灌注时不应低于，水下灌注时不应低于C20C20。水泥强度等级不应低于水泥强度等级不应低于32.532.5。灌注桩各工序应连续施工，钢筋笼放入桩孔后灌注桩各工序应连续施工，钢筋笼放入桩孔后4h4h内内必须灌注混凝土，并做好记录。必须灌注混凝土，并
34、做好记录。（三）混凝土的配制（三）混凝土的配制二、钻孔灌注桩二、钻孔灌注桩钻孔灌注桩是先用钻孔机械钻出桩孔，然后吊放钢筋笼，钻孔灌注桩是先用钻孔机械钻出桩孔，然后吊放钢筋笼，再灌注混凝土。再灌注混凝土。施工时无振动，不挤土，钻头可以更换，适用与各种土层施工时无振动，不挤土，钻头可以更换，适用与各种土层条件下施工。条件下施工。设备主要有螺旋钻机和潜水钻机两种设备主要有螺旋钻机和潜水钻机两种。（一）螺旋钻孔机（一）螺旋钻孔机（二）潜水钻孔机（二）潜水钻孔机潜水钻机成孔排渣有正循环排渣和泵举反循环排渣两种方潜水钻机成孔排渣有正循环排渣和泵举反循环排渣两种方式，如式，如图图2.13所示。所示。正循环排
35、渣法正循环排渣法:在钻孔过程中，旋转的钻头将碎泥渣切削在钻孔过程中，旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后，利用泥浆泵压送高压泥浆，经钻机中心管、分成浆状后，利用泥浆泵压送高压泥浆，经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷出，与切削成浆状的碎泥渣混叉管送入到钻头底部强力喷出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿孔壁向上运动，从护筒的溢流孔排出。合，携带泥土沿孔壁向上运动，从护筒的溢流孔排出。泵举反循环排渣法泵举反循环排渣法:砂石泵随主机一起潜入孔内，直接将砂石泵随主机一起潜入孔内，直接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。浇筑水下混疑土浇筑水下混疑土 泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是
36、在水中或泥浆中进行泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中进行的，故称为的，故称为浇筑水下混凝土浇筑水下混凝土。水下混凝土水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级宜比设计强度提高一个强度等级，必须具备，必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定。良好的和易性，配合比应通过试验确定。水下混凝土浇筑常用导管法水下混凝土浇筑常用导管法(图图2.17)。浇筑时，先将导管内及漏斗灌满混凝土，其量保证导管浇筑时，先将导管内及漏斗灌满混凝土，其量保证导管下端一次埋入混凝土面以下下端一次埋入混凝土面以下0.80.8m m以上，然后剪断悬吊隔以上，然后剪断悬吊隔水栓的钢丝，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞
37、水栓的钢丝，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。进入水中。冲孔灌注桩采用冲孔灌注桩采用冲击法成孔冲击法成孔。冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤冲击锤)提高提高到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔层成孔(图图2.142.14)。冲击钻头形式有冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形十字形、工字形、人字形等，一般等，一般常用十常用十字形字形冲击钻头冲击钻头(图图2.152.15)。冲击钻孔机具有结构简单、操作方便、适用范围广的特点，冲击钻孔机具有结构简单、操作方便、适用范围
38、广的特点，适宜于碎石土、砂土、粘性土、风化岩等土层。适宜于碎石土、砂土、粘性土、风化岩等土层。三、冲孔灌注桩三、冲孔灌注桩冲孔前应冲孔前应挖好泥浆槽、沉淀池，埋设钢护筒，并准备好护壁材料挖好泥浆槽、沉淀池，埋设钢护筒，并准备好护壁材料。钢护筒内径应比钻头直径大钢护筒内径应比钻头直径大200-400mm200-400mm。冲孔时，应将冲击钻机的钻头对准护筒，冲孔时，应将冲击钻机的钻头对准护筒，开始应低提密冲开始应低提密冲（冲程（冲程0.40.40.80.8m m范围内），并范围内），并及时入小片石与粘土块，冲击造浆使孔壁及时入小片石与粘土块，冲击造浆使孔壁密实密实，直至，直至护筒下沉护筒下沉3
39、34 4m m以后，冲程可以加大以后，冲程可以加大（提高到（提高到1.51.52.02.0m m），转入正常冲击转入正常冲击，随时测定并控制泥浆相对密度。，随时测定并控制泥浆相对密度。施工中，应经常检查钢丝绳损坏情况，卡机松紧程度和转向装置是施工中，应经常检查钢丝绳损坏情况，卡机松紧程度和转向装置是否灵活，以免掉钻。否灵活，以免掉钻。护筒的作用护筒的作用是固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔是固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。冲抓锥成孔冲抓锥成孔冲抓锥冲抓锥(图图2.162.16)锥头上有
40、一重铁块和活动抓片，通过机架和锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，依次循环成孔。依次循环成孔。冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。击成孔施工相同。适用于松软土层适用于松软土层(砂土、粘土砂土、粘土)
41、中冲孔，但遇到坚硬土层时宜中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。换用冲击钻施工。四、套管成孔灌注桩四、套管成孔灌注桩 套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩又可称为又可称为打拔管灌注桩、沉管灌注桩打拔管灌注桩、沉管灌注桩，是利用，是利用与桩设计尺寸相适应的钢管在端部套上预制钢筋混凝土桩靴与桩设计尺寸相适应的钢管在端部套上预制钢筋混凝土桩靴（桩尖）或活瓣式桩尖沉入土中，然后在套管内吊放钢筋骨架（桩尖）或活瓣式桩尖沉入土中，然后在套管内吊放钢筋骨架并灌注混凝土，随即拔出套管，利用拔管时的振动将混凝土捣并灌注混凝土，随即拔出套管，利用拔管时的振动将混凝土捣实，便形成所需要的灌注桩。实，便形成所需要的灌注桩
42、。利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩，称为利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩，称为锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩(图图2.182.18)；利用振动器振动沉管、拔管成桩，称为；利用振动器振动沉管、拔管成桩，称为振动沉管灌注振动沉管灌注桩桩(图图2.192.19)。（一）锤击沉管灌注桩（一）锤击沉管灌注桩 锤击沉管灌注桩适宜于一般粘性土、淤泥质土和人工填土地基，锤击沉管灌注桩适宜于一般粘性土、淤泥质土和人工填土地基，其施工过程见图其施工过程见图2.202.20所示。所示。（二）振动沉管灌注桩（二）振动沉管灌注桩 振动沉管灌注桩的使用范围除与锤击灌注桩相同外，振动沉管灌注桩的使用范围除与锤击灌注桩相同外，更适
43、用于砂土、稍密及中密的碎石土地基。更适用于砂土、稍密及中密的碎石土地基。振动沉管灌注桩采用振动沉管灌注桩采用激振器或振动冲击沉管激振器或振动冲击沉管。其施工过程为：其施工过程为：对准桩位，桩机就位对准桩位，桩机就位振动沉管振动沉管 灌注混凝土灌注混凝土振动拔管振动拔管为了提高桩的质量和承载能力，沉管灌注桩常采用单打法、为了提高桩的质量和承载能力，沉管灌注桩常采用单打法、复打法、翻插法等施工工艺。复打法、翻插法等施工工艺。单打法单打法(又称一次拔管法又称一次拔管法)：拔管时，每提升拔管时，每提升0.50.51.01.0m m，振动振动5 51010s s，然后再拔管然后再拔管0.50.51.01
44、.0m m，这样反复进行，直至这样反复进行，直至全部拔出。全部拔出。反插法：反插法：灌注好混凝土后，先振动再拔管，钢管每提升灌注好混凝土后，先振动再拔管，钢管每提升0.50.5m m，再下插再下插0.30.3m m，这样反复进行，直至拔出。这样反复进行，直至拔出。复打法：复打法：在同一桩孔内连续进行两次单打，或根据需要在同一桩孔内连续进行两次单打，或根据需要进行局部复打。施工时，应保证前后两次沉管轴线重合，并进行局部复打。施工时，应保证前后两次沉管轴线重合，并在混凝土初凝之前进行。在混凝土初凝之前进行。三、沉管灌注桩常遇到的问题及其处理方法三、沉管灌注桩常遇到的问题及其处理方法 (1 1)断桩
45、断桩 断桩：断桩：指桩身局部分离或断裂，更为严重的是一段桩指桩身局部分离或断裂，更为严重的是一段桩没有混凝土。没有混凝土。原因：原因：桩距离太近，相邻桩施工时混凝土还未具备足桩距离太近，相邻桩施工时混凝土还未具备足够的强度，已形成的桩受挤压而断裂。够的强度，已形成的桩受挤压而断裂。处理方法：处理方法：施工时，控制中心距离不小于施工时，控制中心距离不小于3.53.5倍桩径。倍桩径。采用跳打法（或等已成型的桩混凝土达到采用跳打法（或等已成型的桩混凝土达到60%60%设计强度设计强度后），再进行下根桩的施工。断桩一经发现，应将断桩拔后），再进行下根桩的施工。断桩一经发现，应将断桩拔去，重新补做桩身。
46、去，重新补做桩身。(2 2)颈缩颈缩颈缩：颈缩：指桩身的局部直径小于设计要求的现象。指桩身的局部直径小于设计要求的现象。原因：原因：当在淤泥和软土层沉管时，由于受挤压的土壁产生空当在淤泥和软土层沉管时，由于受挤压的土壁产生空隙水压，拔管后便挤向新灌注的混凝土，桩局部范围受挤压形隙水压，拔管后便挤向新灌注的混凝土，桩局部范围受挤压形成颈缩。成颈缩。当拔管过快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差时，周当拔管过快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差时，周围淤泥质土趁机填充过来，也会形成颈缩。围淤泥质土趁机填充过来，也会形成颈缩。处理方法：一般采用复打法处理颈缩。处理方法：一般采用复打法处理颈缩。拔管
47、时应保持管内混拔管时应保持管内混凝土面高于地面，使之具有足够的扩散压力，混凝土坍落度应凝土面高于地面，使之具有足够的扩散压力，混凝土坍落度应控制在控制在5070mm。(3 3)隔层隔层 隔层是由于钢管的管径较小，混凝土集料粒径过大、和易隔层是由于钢管的管径较小，混凝土集料粒径过大、和易性差、拔管速度过快等原因造成。性差、拔管速度过快等原因造成。处理方法：控制混凝土坍落度（处理方法：控制混凝土坍落度（50-70mm50-70mm）、集料粒径）、集料粒径（不大于（不大于30mm30mm）及拔管速度（不大于）及拔管速度（不大于1m/min1m/min）。(4 4)吊脚桩吊脚桩 吊脚桩：吊脚桩：是指桩
48、底部混凝土隔空，或者混凝土中混进了泥是指桩底部混凝土隔空，或者混凝土中混进了泥砂而形成松软层的桩。砂而形成松软层的桩。原因：原因：或桩靴被打坏，水及泥浆进入套筒钢管内，或由于或桩靴被打坏，水及泥浆进入套筒钢管内，或由于桩尖活瓣受土压力，拔管至一定高度才张开，使得混凝土下桩尖活瓣受土压力，拔管至一定高度才张开，使得混凝土下落，造成桩脚不密实，形成松软层。落，造成桩脚不密实，形成松软层。处理方法：拔管桩，重打。处理方法：拔管桩，重打。五、泥浆护壁成孔灌注桩五、泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆护壁成孔灌注桩适用于地下水位较高的地质条件。按设泥浆护壁成孔灌注桩适用于地下水位较高的地质条件。按设备分为冲抓、冲击
49、回转及潜水钻成孔法。备分为冲抓、冲击回转及潜水钻成孔法。（一）、施工设备（一）、施工设备成孔机械有成孔机械有冲抓、冲击回转及潜水钻机冲抓、冲击回转及潜水钻机等。等。泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程：测定桩位、埋设护筒、泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程：测定桩位、埋设护筒、桩机就位、制备泥浆、机械桩机就位、制备泥浆、机械(潜水钻机、冲击钻机等潜水钻机、冲击钻机等)成孔、成孔、泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋骨架、浇筑水下混凝土。泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋骨架、浇筑水下混凝土。埋设护筒和制备泥浆埋设护筒和制备泥浆 钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。护筒高2m左右，上部设12个
50、溢浆孔，是用厚48mm钢板制成的圆筒，其内径应大于钻头直径200mm。在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.11.5的泥浆，使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实，避免孔内漏水，保持护筒内水压稳定；泥浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止塌孔；通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出，起到携砂、排土的作用。成孔成孔 潜水钻机成孔 潜水钻机成孔示意图如图2.12所示。潜水钻机是一种旋转式钻孔机，其防水电机变速机构和钻头密封在一起，由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔。注入泥浆后通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。清孔清孔 验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况；清
