桩基工程施工技术

1、桩基工程导读 ：1、了解什么是桩基工程 ？2、桩基工程的优点。3、桩基的分类。4、灌注桩、预制桩施工程序及其常见问题分析解决。5、钻(冲)孔灌注桩钻简介。6、灌注桩与预制桩共性问题。7、桩基的质量检测控制要点与方法。8、结束语1、 桩基工程的定义 桩基：由桩和连接桩顶的桩承台(简称承台)组成的深基础(见图)或由柱与桩基连接的单桩基础，简称桩基。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基;若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中，桩基础应用广泛。简单而准确地来讲：由设置于岩土中的桩和与桩顶联结的承台共同组成的基础或由柱与桩直接

2、联结的单桩基础,称为桩基。组织实施这个桩基的施工过程叫桩基工程。详见建筑桩基技术规范。二、桩基工程的优点 桩基础是工业与民用建筑工程一种常用的基础形式。当采用天然地基浅基础不能满足建筑物对地基变形和强度要求时,可以利用下部坚硬土层或岩层作为基础的持力层而设计成深基础,其中较为常用的为桩基础。桩基础作为一种深基础,具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、沉降稳定快、良好的抗震性能等特性,因此在各类建筑工程中得到广泛应用,尤其适用于建造在软弱地基上的各类建(构)筑物。三、桩基工程基本分类 随着工程技术的不断发展，新型钢桩和钢筋混凝土桩在工程建设中用途越来越广泛。而不同的桩型特点亦有不同。（一）按照

3、基础的受力原理大致可分为摩擦桩和承载桩。 1、摩擦桩系利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物并可分为压力桩及拉力桩，大致用于地层无坚硬之承载层或承载层较深。 2、端承桩系使基桩坐落于承载层上(岩盘上)使可以承载构造物。又可细分为以下四种： 摩擦桩 荷载绝大部分由桩周土的摩擦力承担，而桩端阻力可以忽略不计的桩基桩 端承摩擦桩 荷载主要由桩身摩擦力承担的桩 端承桩 荷载绝大部分由桩尖支承力来承担，而桩侧阻力可以忽略不计的 摩擦端承桩 荷载主要由桩端阻力承担的桩 （二）按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。1、预制桩 通过打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下。优点是材料省，强度高，适用于较高要求的建筑，缺点是

4、施工难度高，受机械数量限制施工时间长。预制桩按材料可分为普通钢筋混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩。2、灌注桩首先在施工场地上钻孔，当达到所需深度后将钢筋放入浇灌混凝土。优点是施工难度低，尤其是人工挖孔桩，可以不受机械数量的限制，所有桩基同时进行施工，大大节省时间，缺点是承载力低，费材料。（三） 按桩的外型尺寸分类： 长桩 ，基桩 ，短桩， 中长桩 ，变截面桩 。（四）按桩截面形状又可分为实心桩和空心桩，圆形桩和方形桩、异形桩等。接桩的方法有：钢板角钢焊接，法兰盘加螺栓联结，硫磺胶泥锚固以及机械联结（如插入楔块、销钉联结）等。 重点:混凝土灌注桩，其按施工方法可细分为振动沉管灌注桩、弗朗克桩、钢套管

5、旋入冲抓成孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、预压孔打入灌注桩、预压孔打入混凝土桩以及钻扩孔混凝土灌注桩等。 1、 弗朗克桩在欧洲流行甚广，我国也有用此法施工的工程。这种方法适用于松散砂、砾及超固结粘土，桩身直径3060cm，桩长1024m，管心锤重2550kN，落距35m，单桩容许承载力可达1500kN。旋转钢管下沉成孔的灌注桩，在钢管底部装有经过淬火的钢齿，可沉入至页岩或砂岩层，直径可达1.5米。钢管用法兰盘联接,2、 预压孔打入混凝土桩是介于打入桩和灌注桩之间的一种桩型。其施工步骤是先将钢制的传力杆打入土中0.51.0m,然后拔出钢传力杆,往孔中灌注混凝土或砂浆,再将一根预制的钢筋混凝土桩置于

6、孔中, 打到预定深度,这种桩的承载力高于普通桩。3、 钻孔扩底灌注桩，国内外都已广泛地应用，用于住宅及高层建筑。由机械成孔，直径一般为0.62.5m，可一直钻到坚硬密实土层或基岩，但在有砂或粉砂的地下水位以下钻孔时，需要套管，有时将套管留在土中，或用膨润土泥浆护壁。为增加桩端承载力，常在超固结粘土中设置扩大头，扩大头直径约为桩身直径的23倍。四、灌注桩和预制桩（一）灌注桩灌注桩是直接在所设计桩位处成孔，然后在孔内下设钢筋笼（也有直接插筋或省去钢筋的)再浇灌混凝土而成。其横截面呈圆形，可以做成大直径和扩底桩；保证灌注桩承载力的关键在于桩身的成型及混凝土质量。（1） 沉管灌注桩 沉管灌注桩是土木建

7、筑工程中众多类型桩基础中的一种。系采用与桩的设计尺寸相适应的钢管(即套管)，在端部套上桩尖后沉入土中后，在套管内吊放钢筋骨架，然后边浇注混凝土边振动或锤击拔管，利用拔管时的振动捣实混凝土而形成所需要的灌注桩。这种施工方法适用于在有地下水、流砂、淤泥的情况。（2）挖孔桩   挖孔桩可采用人工或机械挖掘成孔，逐段边开挖边支护，达所需深度后再进行扩孔、安装钢筋笼及浇灌混凝土而成。挖孔桩一般内径应800mm，开挖直径 1000mm，护壁厚100mm，分节支护，每节高500-1000mm，可用混凝土浇筑或砖砌筑，桩身长度宜限制在40m以内。挖孔桩可直接观察地层情况。孔底易清

8、除干净，设备简单、噪音小、场区内各桩可同时施工，且桩径大，适应性强，比较经济。（3）钻(冲)孔灌注桩钻 钻（冲）孔灌注桩用钻机(如螺旋钻、振动钻、冲抓锥钻、旋转水冲钻等）钻土成孔，然后清除孔底残渣，安 放钢筋笼，浇灌混凝土。有的钻机成孔后，可撑开钻头的扩孔刀刃使之旋转切土扩大桩孔，浇注混凝土后在底 端形成扩大桩端，但扩底直径不宜大于3倍桩身直径。泥浆护壁，泥浆应选用膨润土或高塑性粘土在现场加水搅拌制成，一般要求其比重为1.1- 1.15，粘度为10-25s，含砂率<6，胶体率>95%。施工时泥浆水面应高出地下水面lm 以上，清孔后在水下浇灌混凝土。常用桩径：为800、1000、12

9、00mm等。 最大优点：入土深，能进入岩层，刚度大，承载力高，桩身变形小，并可方便地进行水下施工。（2） 灌注桩常见问题及其解决办法 1. 钻孔过程中的常见问题地基松软造成桩位偏移 冲击钻机其工作原理为通过卷扬机收、放钢丝绳使梅花形钻头在重力作用下冲击岩层，形成孔洞。依靠筑岛形成的钻机平台地基松软，钻头在钻孔过程中带动钻机下沉，钻头偏移桩中心，最后造成桩位偏移。 对于这种情况，首先应积极采取预防措施：筑岛过程中将填土夯实；安装钻机时在钻机前部多垫枋木、钢轨，减轻基础的局部压力。钻孔过程中高频率检查钢丝绳与各护桩之间的距离，若发现偏移，立即将钻机下沉一侧用千斤顶升起，采用枋木、楔子垫实

10、。倾斜岩、漂石造成偏孔冲击钻钻进过程中遇到岩层变化，下层岩较上层岩坚硬，变化面不在同一水平面。钻头作用在施工面上，各部位受破坏程度不同，进而使钻头偏向被破坏程度大的一方，造成偏孔。遇到此种情况应及时处理，以避免偏孔或钢丝绳挫断，发生掉钻的现象。若已经发生偏孔，应停止钻进，回填粘土与块石的混合物，在经过反复冲击，消除倾斜岩(或漂石)，修正偏孔，保证成孔质量。掉钻头、卡钻 钻机长时间的冲击会使钢丝绳与钻头连接处磨损，加上钢丝绳一直处于抗拉状态，造成钢丝绳疲劳断裂，发生钻头掉入孔内事故。如果此时孔深已较大，打捞工作将非常困难，致使原订的施工计划延误。该问题发生后应及时用打捞钩进行打捞，必要时可采用潜

11、水员潜入孔内打捞的方法。卡钻现象主要发生在孔底出现溶洞，钻头击穿溶洞顶岩石，掉进溶洞或坍孔、落石卡住钻头。发生这种情况，可松绳落钻然后再提钻，使钻头旋转一个角度，有可能顺钻头上的凹槽提起钻头，提升过程应注意钢丝绳不要被拉断。若不能提起来，可先探准障碍物位置，用小钻头冲击障碍物，消除障碍后再起吊钻头。探头石造成钢筋笼不能吊装入孔 由于冲击钻头一般为梅花型，在钻孔过程中遇孔壁有小探头石时，钻头会自动旋转，利用钻头上的凹槽避开探头石，所以在钻孔过程中发现不了异常。钻孔结束后，利用检孔器检孔时就会发现石头的存在，无法进行钢筋笼吊装。该问题可采取将钻头凹槽外缘用钢筋封闭起来，用检孔器找到探头石的具体位置

12、后慢慢放下钻头，削掉探头石的办法处理。缩径 孔径变小会导致钢筋笼无法正常下致孔底，其发生原有两种：塑性土膨胀而造成缩径；钻头反复冲击岩层造成磨损，直径变小，导致成孔后下部孔径不足。因为塑性土膨胀而造成的缩径可采用加大泥浆比重反复扫孔或加入块石重新冲孔的办法处理；钻头磨损造成缩径主要以预防为主，在施工中应定时对钻头进行检查，及时对变径的钻头进行修补，对桩孔进行复钻。漏浆及塌孔的处理 漏浆问题是较为棘手的问题，此问题严重影响钻孔施工进度并造成许多不必要的经济损失，其主要原因是孔位下有溶洞造成的。针对此问题应采取的措施是，在钻孔前根据地质报告对所反应的溶洞进行岩溶注浆，从根本上防止漏浆，此方法较为安

13、全有效，但需要较大的投入和专业的注浆队伍。若注浆后还存在漏浆情况，这时应马上停止钻进，及时回填粘土和块石，以应对溶洞部位漏浆所造成的液面损失，避免塌孔，回填后采用高浓度泥浆重新钻孔。 塌孔是漏浆极为严重的体现，其发生原因是孔内溶洞较大，造成在钻头与溶洞相遇时，大体积的漏浆，孔内液位极速下降，致使孔内壁压力损失，孔壁发生坦塌的现象。其发生时是极为迅速的，回填基本上不起作用，遇到此种情况，只能是完全回填，并停置一段时间，重新定位复钻。塌孔是极其危险的事故，作业人员在钻孔过程中应注意观察孔内情况，发现漏浆立即处理，以预防为主，确保施工安全。2.灌注过程中的常见问题钢筋笼上浮 钻孔桩混凝土灌注过程中造

14、成钢筋笼上浮原因有：混凝土级配大，骨料粒径大，砂率过小，和易性与流动性差；混凝士的灌注速度过快，从而使混凝土从导管口翻出由下向上的压力增大，其向上的托力大于钢筋笼的重力；导管在混凝土中埋置深度过大，钢筋笼被混凝土拖顶上升；导管法兰盘挂在钢筋笼上了，在提升导管时，钢筋笼随导管一同上升；混凝土灌注时间过长，表面混凝土已接近初凝，与钢筋笼粘结在一起，混凝土从导管流出后将其上部混凝土向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。 防止钢筋笼上浮的方法：混凝土配制时在保证强度的前提下，粗骨料粒径宜为30cm左右，砂率应控制在4045之间，保证混过凝土有良好的和易性、流动性；混凝土的下料速度不宜太慢，也不宜太快，注意观

15、察钢筋笼，有浮笼迹象，应放慢下料速度；控制导管在混凝土中的埋置深度，宜保持在26m；首选采用丝扣连接的导管，若采用法兰连接的导管，其连接螺栓可能与钢筋笼卡在一起，导致提导管时，把钢筋笼提起来。确保搅拌站的混凝土供料速度，避免灌注过程中出现等待间歇时间。 发生钢筋笼上浮的补救措施：发现钢筋笼上浮时应立即停止灌注，准确计算导管埋深和已灌混凝土标高，可以拆除导管时必须拆除导管才能进行灌注，上浮现象即可消失。钢筋笼已经上浮时，应立即计算导管埋深和已灌混凝土标高，单向旋转导管，切断导管与钢筋笼之间的连接，在导管提升的最大限度内，将导管快速提升，缓慢放下，反复几次，上升的钢筋笼可恢复原标高。堵管 钻孔桩混

16、凝土灌注过程中造成堵管的原因：导管壁长期与混凝土摩擦破损，或法兰盘漏水；混凝土配合比不当，造成混凝土塌落度小，和易性差，流动性差等原因造成骨料分离；混凝土供料不连续，先期灌注的混凝土己经初凝，后期混凝土下落时阻力增大，混凝土被堵在管内；泥浆浓度过大引起导管堵塞。 防止堵管的方法：混凝土灌注前应对导管进行试拼装，并做水密试验，试验压力为最大孔深静水压力的1.5倍，避免导管进水；配合比经过试验确定，首盘混凝土应做塌落度试验，塌落度宜为1822cm；混凝土搅拌站确保混凝土连续供料，需配置一台备用搅拌机；混凝土灌注前应清孔彻底，降低泥浆比重，达到指标：泥浆比重111gcm3，含砂率2，黏度1720s。

17、 发生堵管的补救措施： 若水下混凝土没有初凝，应立即拔出导管，将导管内混凝土清出，重新插入混凝土，抽出管内的泥浆继续灌注，灌注高度应尽最大限度高出桩顶设计标高，以便在接桩前凿出桩头松散层。 若水下混凝土已初凝，不可勉强继续进行灌注，应清除面层混凝土，露出新鲜混凝土，重新进行浇注。 钻孔灌注桩属隐蔽工程，施工环节多，工艺复杂，任何的施工差错都可能给工程带来巨大损失。施工过程应严格遵守施工规范，操作规范，以预防为主，避免事故发生，确保成桩质量。（三）预制桩预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩（如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等），然后以锤击（通过锤击或辅以高压射水使桩沉人

18、土 中）、振动打入(将大功率振动器置于桩顶，利用内装偏心块旋转的产生的竖向振动力使桩沉人土中)、静压 (利用静力压桩机将桩压人土中）或旋入等方式设置就位。实心方桩：截面：300-500mm ， 桩长25-30m ， 分节长度12m ， 配筋：主要受起吊、运输、吊立和沉桩等各阶段的应力控制。 预应力混凝土管桩：先张法离心成型法制作 。高压蒸汽养护（ PHC 管桩）， 混凝土强度等级C80 ；未经高压蒸汽养护（PC管桩）， 混凝土强度等级：C60-C80 ；外径为300-600mm， 节长5-13m。锤击法振动打入法静压法沉桩深度一般应根据地质资料及结构设计要求估算，施工时以最后贯入度和桩尖设计标

19、高两方面控制。最后贯入度系指沉至某标高时，每次锤击的沉入量，通常以最后每阵的平均贯入量表示。锤击法常以10次锤击为一阵振动沉桩以min为一阵最后贯入度则根据计算或地区经验确定，一般可取最后两阵的平均贯入度为10-50mm。（四）预制桩常见问题及解决办法 打(压)桩工程常见质量问题有：单桩承载力低于设计值，桩倾斜过大、断桩、桩接头断离、桩位偏差过大等五大类。造成以上问题的原因： 1.单桩承载力低于设计要求的常见原因有：桩沉人深度不足；桩端未进入设计规定的持力层，但桩深已达设计值；最终贯人度过大；其他，诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降；勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等有关数据与实

20、际情况不符。 2.桩倾斜过大的常见原因：预制桩质量差，其中桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形，最易造成桩倾斜；桩机安装不正，桩架与地面不垂直；桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合，产生锤击偏心；桩端遇石子或坚硬的障碍物；桩距过小，打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应；基坑土方开挖不当。 3.出现断桩的常见原因： 除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外，其他原因还有三种：桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当；沉桩过程中，桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲，或桩细长又遇到较硬土层时，锤击产生的弯曲等；锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重，设计贯入度过小，以致于施工时，锤击过度而导致桩断裂。4.桩接头断离的

21、常见原因： 设计桩较长时，因施工工艺的需要，桩分段预制，分段沉人，各段之间常用钢制焊接连接件做桩接头。这种桩接头的断离现象也较常见。其原因，除了2节中 外，还有上、下节桩中心线不重合；桩接头施工质量差，如焊缝尺寸不足等原因。5. 桩位偏差过大的常见原因，测量放线差错；沉桩工艺不良，如桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差6. 预制桩常用处理方法打桩过程中，发现质量问题，施工单位切忌自行处理，必须报监理、业主，然后会同设计、勘察等相关部门分析、研究，作出正确处理方案。由设计部门出具修改设计通知。一般处理方法有：补沉法、补桩法、送补结合法、纠偏法、扩大承台法、复合地基法等。下面分别简要介绍：补沉法。预

22、制桩人土深度不足时，或打入桩因土体隆起将桩上抬时，均可采用此法。补桩法。可采用下述两种的任一种：a.桩基承台前补桩。当桩距较小时，可采用先钻孔，后植桩，再沉桩的方法。b.桩基承台或地下室完成再补静压桩。此法的优点是可以利用承台或地下室结构承受静压桩的施工反力，设施简单，操作方便，不延长工期。补送结合法。当打入桩采用分节连接，逐根沉人时，差的接桩可能发生连接节点脱开的情况，此时可采用送补结合法。首先是对有疑点的桩复打，使其下沉，把松开的接头再顶紧，使之具有一定的竖向承载力；其次，适当补些全长完整的桩，一方面补足整个基础竖向承载力的不足，另一方面补打的整桩可承受地震荷载。纠偏法。桩身倾斜，但未断裂

23、，且桩长较短，或因基坑开挖造成桩身倾斜，而未断裂，可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。扩大承台法 由于以下三种原因，原有的桩基承台平面尺寸满足不了构造要求或基础承载力的要求，而需要扩大桩基承台的面积。 a.桩位偏差大。原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求，可用扩大承台法处理。b.考虑桩土共同作用。当单桩承载力达不到设计要求，需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。c.桩基质量不均匀，防止独立承台出现不均匀沉降，或为提高抗震能力，可采用把独立的桩基承台连成整块，提高基础整体性，或设抗震地梁。复合地基法 此法是利用桩土共同作用的原理，对地基作适当处理，提高地基承载力，更有

24、效的分担桩基的荷载。常用方法有以下几种。a.承台下做换土地基。在桩基承台施工前，挖除一定深度的土，换成砂石填层分层夯填，然后再在人工地基和桩基上施工承台。b.桩间增设水泥土桩。当桩承载力达不到设计要求时，可采用在桩间土中干喷水泥形成水泥土桩的方法，形成复合地基基础。修改桩型或沉桩参数a. 改变桩型。如预制方桩改为预应力管桩等。b.改变桩人土深度。例如预制桩过程中遇到较厚的密实粉砂或粉土层，出现桩下沉困难，甚至发生断桩事故，此时可采用缩短桩长，增加桩数量，取密实的粉砂层作为持力层。c.改变桩位。如沉桩中遇到坚硬的、不大的地下障碍物，使桩产生倾斜，甚至断裂时，可采用改变桩位重新沉桩。d.改变沉桩设

25、备。当桩沉人深度达不到设计要求时，可采用大吨位桩架，采用重锤低击法沉桩。其他方法a.底板架空。底层地面改为架空楼板，以减填土自重，降低承台的荷载。b.上部结构卸荷。有些重大桩基事故处理困难，耗资巨大，耗时过多，只有采取削减上部建筑层数的方法，减小桩基荷载。也有采用轻质高强的隔墙或其他材料代替原设计的厚重结构而减轻上部建筑的自重。c.结构验算。但出现桩身混凝土强度不足、单桩承载力偏低等事故，可通过结构验算等方法寻找处理方案。如验算结果仍符合规范的要求时，可与设计单位协商，不作专门处理。但此方法属挖设计潜力，必须征得设计部门的同意，万不得巳时用之，且应慎之又慎。d.综合处理法。选用前述各种方法的几

26、种综合应用，往往可取得比较理想的效果。 e.采用外围补桩，增加周边嵌固，防止或减少桩位侧移等。 总之，桩基施工质量关系到整个建筑物的工程质量，在桩基施工过程中，遇到各种意外情况，应及时通过业主、监理与设计部门联系，按设计部门的设计修改通知或会议纪要进行施工。5、 钻(冲)孔灌注桩钻简介（1） 分类1、 因其所选护壁形成的不同，钻孔灌注桩的施工，有泥浆护壁方式法和全套管施工法两（1）泥浆护壁施工法冲击钻孔，冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是：平整场地泥浆制备埋设护筒铺设工作平台安装钻机并定位钻进成孔清孔并检查成孔质量下放钢筋笼灌注水下混凝土拔出护筒检查质量。施工顺序

27、：施工准备施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。钻孔机的安装与定位安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，再垫上钢板或枕木加固。为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后，用枕木垫

28、平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。埋设护筒钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持比地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm），每节长度约23m。一般常用钢护筒。泥浆制备钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，

29、并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。 泥浆制备标准如下：a、泥浆原料选优质粘土，有条件时，采用膨润土造浆。b、泥浆比重，用循环旋转钻机，并使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重为1.2；冲击钻机使用实心钻孔时，孔底泥浆比重为：砂粘土层为1.3。c、泥浆粘度：设计为20S。d、泥浆含砂率不大于4%。e、护筒内的泥浆顶面应始终高出筒外水面或地下水位至少1米以上。钻孔钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格

30、按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用)，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应该事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。清孔钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直。为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进

31、行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但在不稳定土层中应慎重使用。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。*二次清孔的时间：第一次清孔：在钻孔施工至设计标高时立即进行。第一次清孔时，一般采用循环换浆法，反复用泥浆循环清孔，清空过程中必须及时补充泥浆

32、，并保持浆面稳定。第二次清孔：在第一次清孔后，由于安放钢筋笼、导管，至浇注硷的时间间隔较长，孔底又会产生沉渣，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔，清孔的方法为在导管顶部安放一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣。清孔标准是孔深达到设计要求，孔底泥浆密度1. 15，复测沉渣厚度在300mm以内，此时清孔完毕，立即灌注桩基砼。 沉渣处理的意义： 在一般的工程钻孔灌注桩的设计文件中，明确要求了沉渣厚度不得超过一定范围，因为从提钻到灌注砼，对于深桩来说通常需要24小时以上，在这个过程中，因为泥浆静置时间过长，会产生一部分的沉淀，钢筋笼下放过程中也会从井壁上

33、拄落部分泥块，砂层的坍塌跌落，容易引发各种质量事故。 *桩基孔底沉渣处理方法主要有：孔底捞渣、调节泥浆比重、正反循环清孔。a.孔底捞渣是采用捞渣钻头下至孔底有效破碎大颗粒岩屑，捞除上部坍塌跌落的泥块。b.调节泥浆比重：在施工过程中回填上部采用钢护筒护壁，下部采用泥浆护壁，这样能有效减少塌孔，保证成孔质量，减少和杜绝孔底沉渣，保证混凝土的充盈系数。泥浆分离器：泥浆循环再用，分离沙粒，提高效率，降低成本。c. 正反循环清孔：正循环是从钻杆内注循环泥浆，钻碴因比重轻于泥浆而自浮于泥浆中，并随泥浆上升到孔顶排出。随着钻碴的逐渐加多，泥浆浓度越来越大，又因钻渣沉淀而致重复碾磨，故效率较低。但浓泥浆有利于

34、钻孔护壁，不易塌孔，用于流沙等容易塌孔的土层是适应的。正循环速度较慢，安全性高，不易塌孔，有利于成孔。多用于第一次清孔。 反循环是钻杆吸出夹带钻碴的循环泥浆，并孔顶补充泥浆以保持孔内液面，从而保证孔壁的稳定性。反循环可大大减少重复碾磨钻碴的无效劳动，可使钻进效率大幅度提高。用于岩层，砾石及密实土层较合适。 重点：现在一般采用气举反循环清孔是利用空压机的压缩空气，通过安装在导管内的风管送至桩孔内，高压气与泥浆混合，在导管内形成一种密度小于泥浆的浆气混合物，浆气混合物因其比重小而上升，在导管内混合器底端形成负压，下面的泥浆在负压的作用下上升，并在气压动量的联合作用下，不断补浆，上升至混合器的泥浆与

35、气体形成气浆混合物后继续上升，从而形成流动，因为导管的内断面积大大小于导管外壁与桩壁间的环状断面积，便形成了流速、流量极大的反循环，携带沉渣从导管内反出，排出导管以外。 正反循环清孔示意图 反循环 正循环 。气举反循环示意图灌注水下混凝土清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，然后用导管灌注混凝土，灌注时混凝土不要中断，否则易出现断桩现象。（2）全套管施工法全套管施工法的施工顺序。其一般的施工过程是：平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、放导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外，

36、其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度，取决于挖掘开始阶段的56m深时的垂直度。因此应该随时用水准仪及铅垂校核其垂直度。2、钻孔灌注桩的施工方法：回旋钻(正循环法、反循环法)、冲击钻、冲抓钻、潜水电钻，还有旋挖钻、长螺旋钻等。(1)回旋钻：利用泥浆携带打碎的钻渣其中正循环法是泥浆通过钻杆中心从钻头喷入钻孔，泥浆夹带钻渣上升，排入沉淀池；反循环法则相反。对卵石层和硬质岩层不适合。(2) 冲击钻：利用卷扬机提升钻头，冲击成孔 利用掏渣桶捞取钻渣和清孔。工艺简单效率低特别适合卵石层和硬质岩层。成孔质量差(扩孔、钻机移位、卡钻头、掉钻头)(3) 旋挖钻：新型桩孔施工方法。其原理：利用钻杆和钻斗的旋

37、转，使土屑装满钻斗后提升钻斗出土；通过钻斗的旋转、挖土 提升、卸土和泥浆置换护壁反复循环而成孔。特点：自带动力，造价高，效率可提高20倍，施工质量好、尘土泥浆污染少， 适合各种地质条件，可以实现桅杆垂直度的自动调节和钻孔深度的计量。(4)长螺旋钻水下灌注成桩技术，施工原理：采用长螺旋钻钻孔至设计标高，用混凝土泵将混凝土从钻头底部压出，边压灌混凝土边提升钻头直至成桩，然后利用专门震动装置将钢筋笼一次插入桩体，形成钢筋混凝土桩。特点：与普通水下灌注桩施工工艺比较，长螺旋钻水下灌注成桩施工，由于不需要泥浆护壁，故无泥皮，无沉渣，无泥浆污染，施工速度快。造价低。工艺要点：成孔一配置混凝土一泵送混凝土一

38、植入钢筋笼。适用于水位较高、易塌孔，长螺旋钻机能够钻进的土层（填土、粘土、粉质粘土、粘质粉土、粉细砂、中粗砂、及卵石层等）及岩层（采用特殊的锥螺旋凿岩钻头时）。完全或主要为砂性土及卵石的地层条件要慎用。（2） 钻(冲)孔灌注桩钻施工特点：1、 与沉入桩中的锤击法相比，施工噪声和震动要小的多；2、能建造比预制桩的直径大的多的桩；3、在各种地基上均可使用；4、施工质量的好坏对桩的承载力影响很大；5、因混凝土是在泥水中灌注的，因此混凝土质量较难控制.6、费工费时，成孔速度慢，泥渣污染环境； （三）控制技术要点及注意事项 1、准备阶段（1）施工人员对施工地点地质情况、桩位、桩径、桩长、标高等了解清楚。

39、（2）桩位放样。测量人员将4根直径400mm的钢管打入强风化层作为定位桩。（3）将吊装工字钢焊接的钢围堰导向桩与定位桩分层联结固定，确保导向框位置准确。（4）插打钢护筒。钢护筒壁厚12mm，根据各墩不同地质情况决定护筒长度，护筒下沉深度穿过覆盖层。（5）插打钢板桩围堰。采用拉伸型钢板桩沿导向框排列。用Dz-60Y型振动锤振动下沉，直至穿过覆盖层为止。 2、钻孔阶段（1）安设钻机，使钻杆中心重合，其水平位移及倾斜度误差按规范要求调整。（2）用冲击钻钻孔时，应待相邻孔位上已灌注好的混凝土凝固并已达到一定强度时，才能开钻。（3）钻孔过程采用正循环回转钻进施工技术，在黏土层，适当少投泥土，靠钻进自行造

40、浆，在砂土层则加大泥浆浓度固壁。钻进速度始终和泥浆排出量相适应。（4）孔内始终保持0.2kg/cm2的静水压力，护筒内水位始终高于水库水位，遇松散地层时，适当增大泥浆相对密度和稠度，尽量减轻冲液对孔壁的影响，同时降低转速和钻压以满足施工质量控制要求。（5）钻进过程严禁孔内掉进钻头、钻杆及其他异物，经常检查钻头的磨损情况。（6）钻进过程随时留取渣样，每米不少于1组，在离设计标高1.01.5m范围内，每30cm留1组，每根桩渣样不少于3组。 3、清孔阶段（1）清孔是钻孔桩施工中保证成桩质量的重要一环。通过清孔尽可能使沉渣全部清除，使混凝土与基岩接合完好，以提高桩底承载力。（2）终孔后，将钻头提至距

41、孔底的0.2-O.3m处，使之空转，然后将残存在孔底的钻渣吸出；必要时投入适量纯碱以提高泥浆比重和胶结能力，使沉渣排出孔外。（3）当钢筋笼下沉固定后，再次复检孔深和沉渣厚度等。若沉渣超标，可用导管中附属的风管再次清孔，直至全部符合设计要求和工艺标准。（4）清孔结束前，将泥浆比重调整到规定范围，以保证水下混凝土的顺利灌注，同时保证成桩质量。 4、 钢筋笼的制作及安装注意事项（1）钢筋笼制作时，主筋连接，桩身纵向受力钢筋的接头应设置在桩身受力较小处；接头位置宜相互错开，且在35d的同一接头连接区段范围内钢筋接头不得超过钢筋数量的50%；主筋与箍筋应点焊。（2）钢筋笼应整体吊装，吊装时不得碰损孔壁。

42、钢筋笼吊放前，必须清除槽底沉渣，孔底沉渣厚度200mm。钢筋笼吊放到设计位置时，应检测其水平位置和高程是否达到设计要求，检测合格后应立即固定钢筋笼，钢筋笼入孔后至浇筑混凝土完毕的时间不超过4小时。（3）钢筋笼在制作、运输、吊装过程中应采用有效措施防止钢筋笼变形。（4）在钢筋笼上有预埋钢筋处应采用聚乙烯泡沫板覆盖预埋件，以便于需要时凿出预埋件。5、灌注混凝土注意事项（1）砼坍落度1822cm、粗骨料粒径小于40mm。（2）混凝土灌注在二次清孔结束后30分钟内立即进行。（3）采用250法兰式导管自流式灌注混凝土。导管联结要平直，密封可靠；导管下口距孔底30cm50cm为宜。（4）首盘浇筑：初灌量必

43、须保证导管底部埋入混凝土中80cm以上，且连续灌注。首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(1.0m)和填充导管底部的需要，见图，所需混凝土数量可参考计算：VD2/4×（H1H2）d2/4×h1 (公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000 P44)V灌注首批混凝土所需数量(m3)；D桩孔直径，取1.2m；H1桩孔底至导管底端间距，为0.5m；H2导管初次埋置深度，取1.0m； d导管内径,为0.3m； h1桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆) 压力所需的高度(m)。 （5）正常灌注混凝土时，导管底部埋于砼中深度宜为26m之间。（6）一次

44、拆卸导管不得超过6m，每次拆卸导管前均要测量砼面高度，计算出导管埋深，然后拆卸。不要盲目提升、拆卸导管，导管最小埋深2.0m。六、灌注桩与预制桩的共性问题 建筑工程桩基础不论采用何种类型的桩,实际施工过程中如何保证桩基质量,使桩基符合设计要求,是基础工程施工中经常遇到的问题。 随着桩基础应用的日益广泛,其施工过程中出现的质量问题也多种多样,比如:颈缩、断桩、移位、斜桩、检测等问题。桩基工程的共性问题：（一)测量施线 建筑工程桩基础施工测量的主要任务:一是把图上的建筑物基础桩位按设计和施工的要求,准确地测设到拟建区地面上,为桩基础工程施工提供标志,作为按图施工、指导施工的依据;二是进行桩基础施工

45、监测;三是在桩基础施工完成后,为检验施工质量和为地面建筑工程施工提供桩基础资料,需要进行桩基础竣工测量。理论上,建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)第5.1.3条规定,打(压)入桩(预制混凝土方桩、先张法预应力管桩、钢桩)的桩位偏差,必须符合规定,如盖有基础梁的桩,沿基础梁中心线的允许偏差为150 mm,垂直基础梁中心线的允许偏差100 mm。此条为工程建设标准强制性条文,必须严格控制。规范5.4.5条又将桩位偏差列入钢筋混凝土预制桩质量检验标准的主控项目,即桩位偏差对桩基质量验收具有否决权,如有超出允许偏差范围,即为施工质量不符合要求。测量施线是桩基施工时最易发生的情

46、况,一般情况下如果出现测量施线有误,都会采取加大桩承台或加桩的处理方式。但这样一来,不仅会增加成本,而且还延误了工期。 (二）地下水问题 当基础深度在天然地下水位以下时,在基础施工中常常会遇到地下水的处理问题。在桩基础工程中,地下水对人工挖孔桩的施工影响最大。地下水的处理有多种可行的方法,从降水方式来说总分为止水法和排水法两大类。止水法相对来说成本较高,施工难度较大;井点降水施工简便、操作技术易于掌握,是一种行之有效的现代化施工方法,已广泛应用。 当地下水位不大时可进行单桩桩内抽水,当地下水位较大时可采用多桩同时抽水法来降低地下水。如果桩设计深度不大时可考虑在场地四周设置井点排水。人工挖孔桩在

47、开挖时,如果遇到细砂、粉砂层地质时,再加上地下水的作用极易形成流砂,严重时发生井漏,造成质量和安全事故。    除此之外,地下水的影响在有冻土地基时也是施工的难点。我们应根据不同的地质采取不同的施工方法。比如,在冬季我们经常采用冻结法施工技术,冻结法施工即是利用人工制冷的方法把土壤中的水冻结成冰形成冻土帷幕,用人工帷幕结构体来抵抗水土压力,以保证人工开挖工作顺利进行。作为一种成熟的施工方法,冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设已有l00多年的历史。我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史,但主要用于煤矿井筒开挖施工。经过多年来国内外施工的实践经验证明,冻结法施工有以下特点:可有效隔绝地下水,其抗渗透性能是其他任何方法不能相比的。冻结法施工对周围环境无污染,无异物进入土壤,噪音小,冻结结束后,冻土墙融化,不影响建筑物周围地下结构。冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业,能有效