桩基础工程质量控制解读

桩基础工程概

述学习重点、难点：

钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩施工及质量检验标准，泥浆护壁成孔灌注桩施工过程及方法。

学习要求：了解桩基础组成及分类；掌握预制桩施工顺序、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；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，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。

桩基础是深基础中应用最多的一种基础形式，它由若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台或承台梁组成。

桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。桩按受力情况分为端承桩和摩擦桩两种(图2－1)

端承桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，上部结构荷载主要由岩层阻力承受；施工时以控制贯入度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考；摩擦桩完全设置在软弱土层中，将软弱土层挤密实，以提高土的密实度和承载能力，上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受，施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考。

图2－1端承桩与摩擦桩（a）端承桩；（b）摩擦桩；1－桩；2－承台；3－上部结构桩按施工方法分为预制桩和灌注桩

预制桩根据沉入土中的方法，可分打入桩、水冲沉桩、振动沉桩和静力压桩等；灌注桩是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩。灌注桩按成孔方法不同，有钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、套管成孔灌注桩及爆扩成孔灌注桩等。建议学时数：12学时第一节

钢筋混凝土预制桩施工

钢筋混凝土预制桩：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：坚固耐久，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。

钢筋混凝土预制桩有方形实心断面桩和圆柱体空心断面桩。

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、地质探测和试桩等资料，制定施工方案。其主要内容包括：确定施工方法，选择打桩机械，确定打桩顺序，桩的预制、运输，以及沉桩过程中的技术和安全措施。

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、地质探测和试桩等资料，制定施工方案。其主要内容包括：确定施工方法，选择打桩机械，确定打桩顺序，桩的预制、运输，以及沉桩过程中的技术和安全措施。

一、施工准备

二、桩的制作、运输、堆放

三、打入法施工

四、静力压桩

一、施工准备

1.场地平整及周边障碍物处理。2.定桩位及埋设水准点。

依据施工图设计要求，把桩基定位轴线的位置在施工现场准确地测定出来，并做出明显的标志。在打桩现场附近设置2～4个水准点，用以抄平场地和作为检查桩入土深度的依据。桩基轴线的定位点及水准点，应设置在不受打桩影响的地方。3.桩帽、垫衬和送桩设备机具准备。

二、、桩桩的的制制作作、、运运输输、、堆堆放放1.预制制桩桩的的制制作作场场地地2.预制制桩桩的的模模板板制制作作3.预制制桩桩的的钢钢筋筋骨骨架架制制作作4.预制制桩桩的的混混凝凝土土浇浇筑筑5.预制制桩桩的的质质量量检检验验6.预制制桩桩的的吊吊装装强强度度7.预制制桩桩的的起起吊吊搬搬运运1.预制制桩桩的的制制作作场场地地管桩桩及及长长度度在在10m以内内的的方方桩桩在在预预制制厂厂制制作作，，较较长长的的方方桩桩在在打打桩桩现现场场制制作作。。预制制桩桩制制作作(视频频)2.预制制桩桩的的模模板板制制作作模板板可可以以保保证证桩桩的的几几何何尺尺寸寸准准确确，，使使桩桩面面平平整整挺挺直直；；桩桩顶顶面面模模板板应应与与桩桩的的轴轴线线垂垂直直；；桩桩尖尖四四棱棱锥锥面面呈呈正正四四棱棱锥锥体体，，且且桩桩尖尖位位于于桩桩的的轴轴线线上上；；底底模模板板、、侧侧模模板板及及重重叠叠法法生生产产时时，，桩桩面面间间均均应应涂涂刷刷好好隔隔离离层层，，不不得得粘粘结结。。钢钢筋筋混混凝凝土土预预制制桩桩制制作作－－钢钢筋筋、、模模板板施施工工见见图图2－2。图2－2钢筋混凝凝土预制制桩制作作－钢筋筋、模板板施工3.预制桩的的钢筋骨骨架制作作钢筋骨架架的主筋筋连接宜宜采用对对焊；主主筋接头头配置在在同一截截面内数数量不超超过50%；同一根根钢筋两两个接头头的距离离应大于于30d并不小于于500mm。桩顶和和桩尖直直接受到到冲击力力易产生生很高的的局部应应力，桩桩顶和桩桩尖钢筋筋配置(如图2－3所示)应作特殊殊处理。。钢筋骨骨架制作作允许偏偏差应符符合表2－1的规定。。图2－3混凝土预预制桩表2－1预制桩钢钢筋骨架架质量检检验标准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±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4.预制桩的的混凝土土浇筑混凝土制制作宜用用机械搅搅拌、机机械振捣捣；浇筑筑混凝土土过程中中应严格格保证钢钢筋位置置正确，，桩尖应应对准纵纵轴线，，纵向钢钢筋顶部部保护层层不宜过过厚，钢钢筋网片片的距离离应正确确，以防防锤击时时桩顶破破坏及桩桩身混凝凝土剥落落破坏。。采用叠叠层法生生产时，，上层桩桩和邻桩桩浇筑，，必须在在下层和和邻桩的的混凝土土强度达达到设计计强度的的30%以后才能能进行。。浇筑完完毕后，，立即加加强养护护，防止止由于混混凝土收收缩产生生裂缝，，养护时时间不少少于7d。钢筋混混凝土预预制桩制制作－混混凝土浇浇筑见图图2－4。图2－4钢筋混凝凝土预制制桩制作作－混凝凝土浇筑筑5.预制桩的的质量检检验钢筋混凝凝土预制制桩的质质量检验验标准应应符合表表2－2的规定。。表2－2钢筋混凝凝土预制制桩的质质量检验验标准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、钢筋等原材料（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%直观一般项目1砂、石、水泥、钢筋等原材料（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4成品桩裂缝（收缩裂缝或起吊、装、堆放引起的裂缝）深度<20mm，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击的长桩不适用一般项目5成品桩尺寸横截面边长mm±5用钢尺量桩顶对角线差mm<10用钢尺量桩尖中心线mm<10用钢尺量，L为桩长桩身弯曲矢高<L/1000用钢尺量桩顶平整度mm<2用钢尺量一般项目6电焊接桩：焊缝质量电焊结束后停歇时间mim>1.0秒表测定上下节点平面偏差mm<10用钢尺量节点弯曲矢高<L/1000用钢尺量7硫磺胶泥接桩胶泥浇筑时间min<2秒表测定浇筑后停歇时间min>7秒表测定8桩顶标高mm±50水准仪9停锤标准设计要求现场实测或查沉桩记录6.预制桩的的吊装强强度钢筋混凝凝土预制制桩应达达到设计计强度的的70%才可起吊吊；达到到100%设计强度度才能运运输和打打桩。若若提前吊吊运，必必须采取取措施并并经过验验算合格格方可进进行。7.预制桩的的起吊搬搬运桩在起吊吊搬运时时，必须须做到平平稳，避避免冲击击和振动动，吊点点应同时时受力，，且吊点点位置应应符合设设计规定定。如无无吊环，，设计又又未作规规定时，，绑扎点点的数量量及位置置按桩长长而定，，应符合合起吊弯弯矩最小小的原则则，可按按图2－5所示的位位置捆绑绑。图2－5吊点的合合理位置置(a)1个吊点；；(b)2个吊点；；(c)3个吊点；；(d)4个吊点三、打入入法施工工打入法也也称锤击击法，是是利用桩桩锤落到到桩顶上上的冲击击力来克克服土对对桩的阻阻力，使使桩沉到到预定的的深度或或达到持持力层的的一种打打桩施工工方法。。锤击(动画)锤击沉桩桩是混凝凝土预制制桩常用用的沉桩桩方法，，它施工工速度快快，机械械化程度度高，适适用范围围广，但但施工时时有冲撞撞噪声和和对地表表层有振振动，在在城区和和夜间施施工有所所限制。。1.打桩设备备及选择择2.打桩顺序序的确定定3.打桩4.打桩质量量要求和和测量记记录5.打桩施工工常见问问题的分分析6.打桩过程程中的注注意事项项7.桩头的处处理1.打桩设备备及选择择打桩设备备包括桩桩锤、桩桩架和动动力装置置。(1)桩锤(2)桩架(3)动力装置置(1)桩锤①桩锤的选选择桩锤可选用用落锤、汽汽锤、柴油油打桩锤和和振动锤。。②落锤落锤一般由由铸铁制成成。有穿心心锤和龙门门锤两种，，重0.2～2t。它利用绳绳索或钢丝丝绳通过吊吊钩由卷扬扬机沿桩架架导杆提升升到一定高高度，然后后自由落下下击打桩顶顶(如图2－6)。图2－6打入桩施工工③汽锤汽锤是以高高压蒸汽或或压缩空气气为动力的的打桩机械械，有单动动汽锤和双双动汽锤两两种(如图2－7)。图2－7汽锤(a)单动汽锤；；(b)双动汽锤；；1－汽缸；2－活塞；3－活塞杆；；4－桩；5－活塞上部部；6－换向阀门门；7－锤的垫座座；8－冲击部分分④柴油锤柴油打桩锤锤利用燃油油爆炸来推推动活塞往往返运动进进行锤击打打桩，柴油油桩锤、桩桩架与动力力设备配套套组成柴油油打桩机。。柴油锤原理理(动画)柴油锤打预预制桩(视频)⑤振动锤振动锤是利利用机械强强迫振动，，通过桩帽帽传到桩上上使桩下沉沉。⑥锤重的选选择锤重选择应应根据地质质条件、工工程结构、、桩的类型型、密集程程度及施工工条件等参参考表2－3选用。(2)桩架桩架是支持持桩身和桩桩锤，在打打桩过程中中引导桩的的方向及维维持桩的稳稳定，并保保证桩锤沿沿着所要求求方向冲击击的设备。。①桩架一般般由底盘、、导向杆、、起吊设备备、撑杆等等组成。②②根据桩桩的长度、、桩锤的高高度及施工工条件等选选择桩架和和确定桩架架高度。桩桩架高度=桩长+桩锤高度+滑轮组高③③桩架用用钢材制作作，按移动动方式有轮轮胎式、履履带式、轨轨道式等。。

④履带带式桩架(图2－8)以履带式起起重机为主主机，配备备桩架工作作装置而组组成。操作作灵活，移移动方便，，适用于各各种预制桩桩和灌注桩桩的施工。。图2－8履带式桩架架1－导架；2－桩锤；3－桩帽；4－桩；5－吊车(3)动力装置打桩机械的的动力装置置是根据所所选桩锤而而定的。当当采用空气气锤时，应应配备空气气压缩机；；当选用蒸蒸汽锤时，，则要配备备蒸汽锅炉炉和绞盘。。2.打桩顺序的的确定(1)打桩顺序直直接影响到到桩基础的的质量和施施工速度，，应根据桩桩的密集程程度(桩距大小)、桩的规格格、长短、、桩的设计计标高、工工作面布置置、工期要要求等综合合考虑，合合理确定打打桩顺序。。(2)根据桩的密密集程度，，打桩顺序序一般分为为逐段打设设、自中部部向四周打打设和由中中间向两侧侧打设三种种，如图2－9所示。①当桩的中中心距不大大于4倍桩的直径径或边长时时，应由中中间向两侧侧对称施打打(图2－9(c))，或由中间间向四周施施打(图2－9(b))。②当桩的中中心距大于于4倍桩的边长长或直径时时，可采用用上述两种种打法，或或逐排单向向打设(图2－9(a))。(3)根据基础的的设计标高高和桩的规规格，宜按按先深后浅浅、先大后后小、先长长后短的顺顺序进行打打桩。3.打桩(1)桩的打设打桩机就位位时，桩架架应垂直平平稳，导杆杆中心线与与打桩方向向一致。桩开始打入入时，应控控制锤的落落距，采用用短距轻击击；待桩入入土一定深深度(1～2m)稳定以后，，再以规定定落距施打打。①打入预制制桩－第一一节桩体②打入预制制桩－电焊焊接桩③打入预制制桩－末节节桩体(2)施打原则桩的施打原原则是重锤锤低击，这这样桩锤对对桩头的冲冲击小，回回弹也小，，桩头不易易损坏，大大部分能量量都用于克克服桩身与与土的摩阻阻力和桩尖尖阻力上，，桩能较快快地沉入土土中。(3)入土深度桩入土深度度是否已达达到设计位位置，是否否停止锤击击，其判断断方法和控控制原则与与桩的类型型有关。①打入预制制桩－第一一节桩体打入预制桩桩－第一节节桩体见图图2－10。②打入预制制桩－电焊焊接桩打入预制桩桩－电焊接接桩见图2－11。③打入预制制桩－末节节桩体打入预制桩桩－末节桩桩体见图2－12。4.打桩质量要要求和测量量记(1)打桩质量要要求①端承桩最最后贯入度度不大于设设计规定贯贯入度数值值时，桩端端设计标高高可作参考考；摩擦桩桩端标高达达到设计规规定的标高高范围时，，贯入度可可作参考。。②打(压)入桩(预制混凝土土方桩、先先张法预应应力管桩、、钢桩)的桩位偏差差，必须符符合表2－4的规定。③桩的承载载力检验。。(2)混凝土预制制桩施工记记录打桩工程是是隐蔽工程程，施工中中应做好每每根桩的观观测和记录录，这是工工程验收时时检验质量量的依据。。各项观测测数据应记记入混凝土土预制桩施施工记录，，见表2－5所示。三、打入法法施工5.打桩施工常常见问题的的分析在打桩施工工过程中会会遇见各种种各样的问问题，例如如桩顶破碎碎，桩身断断裂，桩身身位移、扭扭转、倾斜斜，桩锤跳跳跃，桩身身严重回弹弹等。发生这些问问题的原因因有钢筋混混凝土预制制桩制作质质量、沉桩桩操作工艺艺和复杂土土层等三个个方面的原原因。工程及施工验验收规范规定定，打桩过程程中如遇到上上述问题，都都应立即暂停停打桩，施工工单位应与勘勘察、设计单单位共同研究究，查明原因因，提出明确确的处理意见见，采取相应应的技术措施施后，方可继继续施工。(1)桩顶破碎打桩时，桩顶顶直接受到桩桩锤的冲击而而产生很高的的局部应力，，如果桩顶钢钢筋网片配置置不当、混凝凝土保护层过过厚、桩顶平平面与桩的中中心轴线不垂垂直及桩顶不不平整等制作作质量问题都都会引起桩顶顶破碎。在沉沉桩工艺方面面，若桩垫材材料选择不当当、厚度不足足，桩锤施打打偏心或施打打落距过大等等也会引起桩桩顶破碎。(2)桩身被打断制作时，桩身身有较大的弯弯曲凸肚，局局部混凝土强强度不足，在在沉桩时桩尖尖遇到硬土层层或孤石等障障碍物，增大大落距，反复复过度冲击等等都可能引起起桩身断裂。。(3)桩身位移、扭扭转或倾斜桩尖四棱锥制制作偏差大，，桩尖与桩中中心线不重合合的制作原因因，桩架倾斜斜，桩身与桩桩帽、桩锤不不在同一垂线线上的施工操操作原因以及及桩尖遇孤石石等都会引起起桩身位移、、扭转或倾斜斜。(4)桩锤回跃，桩桩身回弹严重重选择桩锤较轻轻，能引起较较大的桩锤回回跃；桩尖遇遇到坚硬的障障碍物时，桩桩身则严重回回弹。6.打桩过程中的的注意事项(1)桩机就位后，，桩架应垂直直平稳，桩帽帽与桩顶应锁锁紧牢靠，连连接成整体。。打桩时，应应密切观察桩桩身下沉贯入入度的变化情情况。(2)在正常情况下下，沉桩应连连续施工，打打入土的速度度应均匀，应应避免因间歇歇时间过长，，土的固结作作用而使桩难难以下沉。(3)打桩时振动大大，对土体有有挤压作用，，可能影响周周围建筑物、、道路及地下下管线的安全全和正常使用用，施工过程程中要有专人人巡视检查，，及时发现和和处理有关问问题。(4)严禁非施工人人员进入打桩桩现场；对桩桩机的正常运运行、桩架的的稳定经常进进行检查，严严格按操作规规程进行施工工，确保安全全。7.桩头的处理在打完各种预预制桩开挖基基坑时，按设设计要求的桩桩顶标高将桩桩头多余的部部分截去。截截桩头时不能能破坏桩身，，要保证桩身身的主筋伸入入承台，长度度应符合设计计要求。当桩桩顶标高在设设计标高以下下时，在桩位位上挖成喇叭叭口，凿掉桩桩头混凝土，，剥出主筋并并焊接接长至至设计要求长长度，与承台台钢筋绑扎在在一起，用桩桩身同强度等等级的混凝土土与承台一起起浇筑接长桩桩身。四、静力压桩桩1.操作特点2.操作过程3.施工方法4.接桩的方法1.操作特点静力压桩是利利用无噪声、、无振动的静静压力将桩压压入土中，常常用于土质均均匀的软土地地基的沉桩施施工。静力压压桩机见图2－13。图2－13静力压桩机2.操作过程静力压桩(图2－14)利用压桩架的的自重和配重重，通过卷扬扬机牵引，由由钢丝绳、滑滑轮和压梁，，将整个桩机机的重力(800～1500kN)反压在桩顶上上，以克服桩桩身下沉时与与土的摩擦力力，迫使预制制桩下沉。3.施工方法压桩施工一般般采取分节压压入、逐段接接长的施工方方法。送桩(动画)4.接桩的方法接桩的方法目目前有三种：：焊接法(图2－15)、法兰螺栓连连接法、硫磺磺浆锚法(图2－16)。接桩(视频)灌注桩：直接接在桩位上用用机械成孔或或人工挖孔，，在孔内安放放钢筋、灌注注混凝土而成成型的桩。与预制桩相比比，灌注桩具具有不受地层层变化限制，，不需要接桩桩和截桩，节节约钢材、振振动小、噪声声小等特点。。灌注桩按成孔孔方法分为泥泥浆护壁成孔孔灌注桩、沉沉管灌注桩、、干作业钻孔孔灌注桩、人人工挖孔灌注注桩等。灌注桩施工流流程(动画)一、干作业钻钻孔灌注桩二、泥浆护壁壁成孔灌注桩桩三、沉管灌注注桩四、人工挖孔孔大直径灌注注桩五、灌注桩施施工质量要求求及安全技术术第二节混混凝土灌注桩桩施工一、干作业钻钻孔桩灌注1.干作业钻孔灌灌注桩施工过过程如图2－17所示。2.干作业成孔一一般采用螺旋旋钻机钻孔。。螺旋钻头外外径分别为Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm，钻孔深度相相应为12m、10m、8m。适用于成孔孔深度内没有有地下水的一一般粘土层、、砂土及人工工填土地基，，不适于有地地下水的土层层和淤泥质土土。3.钻机就位后，，钻杆垂直对对准桩位中心心，开钻时先先慢后快，减减少钻杆的摇摇晃，及时纠纠正钻孔的偏偏斜或位移。。4.钻孔至规定要要求深度后，，进行孔底清清土。清孔的的目的是将孔孔内的浮土、、虚土取出，，减少桩的沉沉降。方法是是钻机在原深深处空转清土土，然后停止止旋转，提钻钻卸土。5.钢筋骨架的主主筋、箍筋、、直径、根数数、间距及主主筋保护层均均应符合设计计规定，绑扎扎牢固，防止止变形。用导导向钢筋送入入孔内，同时时防止泥土杂杂物掉进孔内内。钢筋骨架架就位后，应应立即灌注混混凝土，以防防塌孔。灌注注时，应分层层浇筑、分层层捣实，每层层厚度50～60cm。螺旋桩(动画)二、泥浆护壁壁成孔灌注桩桩泥浆护壁成孔孔是利用泥浆浆保护稳定孔孔壁的机械钻钻孔方法。它它通过循环泥泥浆将切削碎碎的泥石渣屑屑悬浮后排出出孔外，适用用于有地下水水和无地下水水的土层。成孔机械有潜潜水钻机、冲冲击钻机、冲冲抓锥等。泥泥浆护壁成成孔灌注桩的的施工工艺流流程：测定桩桩位、埋设护护筒、桩机就就位、制备泥泥浆、机械(潜水钻机、冲冲击钻机等)成孔、泥浆循循环出渣、清清孔、安放钢钢筋骨架、浇浇筑水下混凝凝土。1.埋设护筒和制制备泥浆2.成孔3.清孔4.浇筑水下混凝凝土1.埋设护筒和制制备泥浆(1)钻孔前，在现现场放线定位位，按桩位挖挖去桩孔表层层土，并埋设设护筒。钻孔孔灌注桩-护筒埋设见图图2－18。护筒高2m左右，上部设设1～2个溢浆孔，是是用厚4～8mm钢板制成的圆圆筒，其内径径应大于钻头头直径200mm。护筒的作用用是固定桩孔孔位置，保护护孔口，防止止地面水流入入，增加孔内内水压力，防防止塌孔，成成孔时引导钻钻头的方向。。(2)在钻孔过程中中，向孔中注注入相对密度度为1.1～1.5的泥浆，使桩桩孔内孔壁土土层中的孔隙隙渗填密实，，避免孔内漏漏水，保持护护筒内水压稳稳定；泥浆相相对密度大，，加大了孔内内的水压力，，可以稳固孔孔壁，防止塌塌孔；通过循循环泥浆可将将切削的泥石石渣悬浮后排排出，起到携携砂、排土的的作用。图2－18钻孔灌注桩-护筒埋设2.成孔(1)潜水钻机成孔孔(2)冲击钻成孔(3)冲抓锥成孔钻孔灌注桩-钻进施工见图图2－19。(1)潜水钻机成孔孔1)潜水钻机成孔孔示意图潜水钻机成孔孔示意图如图图2－20所示。2)工作方式潜水钻机是一一种旋转式钻钻孔机，其防防水电机变速速机构和钻头头密封在一起起，由桩架及及钻杆定位后后可潜入水、、泥浆中钻孔孔。注入泥浆浆后通过正循循环或反循环环排渣法将孔孔内切削土粒粒、石渣排至至孔外。正潜桩(动画)3)排渣方式潜水钻机成孔孔排渣有正循循环排渣和反反循环排渣两两种方式，如如图2－21所示。①正循环排渣渣法:在钻孔过程中中，旋转的钻钻头将碎泥渣渣切削成浆状状后，利用泥泥浆泵压送高高压泥浆，经经钻机中心管管、分叉管送送入到钻头底底部强力喷出出，与切削成成浆状的碎泥泥渣混合，携携带泥土沿孔孔壁向上运动动，从护筒的的溢流孔排出出。②反循环排渣渣法:砂石泵随主机机一起潜入孔孔内，直接将将切削碎泥渣渣随泥浆抽排排出孔外。(2)冲击钻成孔①冲冲击击钻钻机机通通过过机机架架、、卷卷扬扬机机把把带带刃刃的的重重钻钻头头(冲击击锤锤)提高高到到一一定定高高度度，，靠靠自自由由下下落落的的冲冲击击力力切切削削破破碎碎岩岩层层或或冲冲击击土土层层成成孔孔(图2－22)②冲击击钻钻头头形形式式有有十十字字形形、、工工字字形形、、人人字字形形等等，，一一般般常常用用十十字字形形冲冲击击钻钻头头(图2－23)。③冲冲孔孔前前应应埋埋设设钢钢护护筒筒，，并并准准备备好好护护壁壁材材料料。。④冲冲击击钻钻机机就就位位后后，，校校正正冲冲锤锤中中心心对对准准护护筒筒中中心心，，在在冲冲程程0.4～0.8m范围围内内应应低低提提密密冲冲，，并并及及时时加加入入石石块块与与泥泥浆浆护护壁壁，，直直至至护护筒筒下下沉沉3～4m以后后，，冲冲程程可可以以提提高高到到1.5～2.0m，转转入入正正常常冲冲击击，，随随时时测测定定并并控控制制泥泥浆浆相相对对密密度度。。⑤施施工工中中，，应应经经常常检检查查钢钢丝丝绳绳损损坏坏情情况况，，卡卡机机松松紧紧程程度度和和转转向向装装置置是是否否灵灵活活，，以以免免掉掉钻钻。。(3)冲抓抓锥锥成成孔孔①冲冲抓抓锥锥(图2－24)锥头头上上有有一一重重铁铁块块和和活活动动抓抓片片，，通通过过机机架架和和卷卷扬扬机机将将冲冲抓抓锥锥提提升升到到一一定定高高度度，，下下落落时时松松开开卷卷筒筒刹刹车车，，抓抓片片张张开开，，锥锥头头便便自自由由下下落落冲冲入入土土中中，，然然后后开开动动卷卷扬扬机机提提升升锥锥头头，，这这时时抓抓片片闭闭合合抓抓土土。。冲冲抓抓锥锥整整体体提提升升至至地地面面上上卸卸去去土土渣渣，，依依次次循循环环成成孔孔。。②冲冲抓抓锥锥成成孔孔施施工工过过程程、、护护筒筒安安装装要要求求、、泥泥浆浆护护壁壁循循环环等等与与冲冲击击成成孔孔施施工工相相同同。。③适适用用于于松松软软土土层层(砂土土、、粘粘土土)中冲冲孔孔，，但但遇遇到到坚坚硬硬土土层层时时宜宜换换用用冲冲击击钻钻施施工工。。3.清孔孔(1)验孔孔是是用用探探测测器器检检查查桩桩位位、、直直径径、、深深度度和和孔孔道道情情况况；；清清孔孔即即清清除除孔孔底底沉沉渣渣、、淤淤泥泥浮浮土土，，以以减减少少桩桩基基的的沉沉降降量量，，提提高高承承载载能能力力。。(2)泥浆浆护护壁壁成成孔孔清清孔孔时时，，对对于于土土质质较较好好不不易易坍坍塌塌的的桩桩孔孔，，可可用用空空气气吸吸泥泥机机清清孔孔，，气气压压为为0.5MPa，使使管管内内形形成成强强大大高高压压气气流流向向上上涌涌，，同同时时不不断断地地补补足足清清水水，，被被搅搅动动的的泥泥渣渣随随气气流流上上涌涌从从喷喷口口排排出出，，直直至至喷喷出出清清水水为为止止。。(3)对于于稳稳定定性性较较差差的的孔孔壁壁应应采采用用泥泥浆浆循循环环法法清清孔孔或或抽抽筒筒排排渣渣，，清清孔孔后后的的泥泥浆浆相相对对密密度度应应控控制制在在1.15～1.25。4.浇筑筑水水下下混混凝凝土土(1)泥浆浆护护壁壁成成孔孔灌灌注注混混凝凝土土的的浇浇筑筑是是在在水水中中或或泥泥浆浆中中进进行行的的，，故故称称为为浇浇筑筑水水下下混混凝凝土土。。(2)水下下混混凝凝土土宜宜比比设设计计强强度度提提高高一一个个强强度度等等级级，，必必须须具具备备良良好好的的和和易易性性，，配配合合比比应应通通过过试试验验确确定定。。(3)水下混混凝土土浇筑筑常用用导管管法(图2－25)。(4)浇筑时时，先先将导导管内内及漏漏斗灌灌满混混凝土土，其其量保保证导导管下下端一一次埋埋入混混凝土土面以以下0.8m以上，，然后后剪断断悬吊吊隔水水栓的的钢丝丝，混混凝土土拌和和物在在自重重作用用下迅迅速排排出球球塞进进入水水中。。钻孔孔灌注注桩-混凝土土浇筑筑见图图2－26。三、沉沉管灌灌注桩桩1.打桩方方法2.桩的分分类3.成孔顺顺序4.施工工工艺1.打桩方方法沉管灌灌注桩桩是利利用锤锤击打打桩设设备或或振动动沉桩桩设备备，将将带有有钢筋筋混凝凝土的的桩尖尖(或钢板板靴)或带有有活瓣瓣式桩桩靴的的钢管管沉入入土中中(钢管直直径应应与桩桩的设设计尺尺寸一一致)，造成成桩孔孔，然然后放放入钢钢筋骨骨架并并浇筑筑混凝凝土，，随之之拔出出套管管，利利用拔拔管时时的振振动将将混凝凝土捣捣实，，便形形成所所需要要的灌灌注桩桩。沉沉管灌灌注桩桩桩靴靴见图图2－27。套管成成孔灌灌注桩桩(视频)2.桩的分分类利用锤锤击沉沉桩设设备沉沉管、、拔管管成桩桩，称称为锤锤击沉沉管灌灌注桩桩(图2－28)；利用用振动动器振振动沉沉管、、拔管管成桩桩，称称为振振动沉沉管灌灌注桩桩(图2－29)。锤击桩桩(动画)(1)锤击沉沉管灌灌注桩桩锤击沉沉管灌灌注桩桩机械械设备备示意意图见见图2－28。(2)振动沉沉管灌灌注桩桩振动沉沉管灌灌注桩桩桩机机示意意图见见图2－29。3.成孔顺顺序在沉管管灌注注桩施施工过过程中中，对对土体体有挤挤密作作用和和振动动影响响，施施工中中应结结合现现场施施工条条件，，考虑虑成孔孔的顺顺序。。间间隔隔一个个或两两个桩桩位成成孔；；在在邻邻桩混混凝土土初凝凝前或或终凝凝后成成孔；；一一个个承台台下桩桩数在在5根以上上者，，中间间的桩桩先成成孔，，外围围的桩桩后成成孔。。4.施工工工艺为了提提高桩桩的质质量和和承载载能力力，沉沉管灌灌注桩桩常采采用单单打法法、复复打法法、翻翻插法法等施施工工工艺。。单单打打法(又称一一次拔拔管法法)：拔管管时，，每提提升0.5～1.0m，振动动5～10s，然后后再拔拔管0.5～1.0m，这样样反复复进行行，直直至全全部拔拔出。。复复打法法：在在同一一桩孔孔内连连续进进行两两次单单打，，或根根据需需要进进行局局部复复打。。施工工时，，应保保证前前后两两次沉沉管轴轴线重重合，，并在在混凝凝土初初凝之之前进进行。。复打桩桩(动画)翻插法法：钢钢管每每提升升0.5m，再下下插0.3m，这样样反复复进行行，直直至拔拔出。。(1)锤击沉沉管灌灌注桩桩(2)振动沉沉管灌灌注桩桩(3)沉管灌灌注桩桩容易易出现现的质质量问问题及及处理理方法法(1)锤击沉沉管灌灌注桩桩1)锤击沉管灌灌注桩施工工过程锤锤击沉管灌灌注桩适宜宜于一般粘粘性土、淤淤泥质土和和人工填土土地基，其其施工过程程见图2－30所示。2)锤击沉管灌灌注桩施工工要点①桩尖与桩桩管接口处处应垫麻(或草绳)垫圈，以防防地下水渗渗入管内和和作缓冲层层。沉管时时先用低锤锤锤击，观观察无偏移移后，才正正常施打。。

②拔拔管前，应应先锤击或或振动套管管，在测得得混凝土确确已流出套套管时方可可拔管。③③桩管管内混凝土土尽量填满满，拔管时时要均匀，，保持连续续密锤轻击击，并控制制拔管速度度，一般土土层以不大大于1m/min为宜，软弱弱土层与软软硬交界处处，应控制制在0.8m/min以内为宜。。

④在在管底未拔拔到桩顶设设计标高前前，倒打或或轻击不得得中断，注注意使管内内的混凝土土保持略高高于地面，，并保持到到全管拔出出为止。⑤⑤桩的中中心距在5倍桩管外径径以内或小小于2m时，均应跳跳打施工；；中间空出出的桩须待待邻桩混凝凝土达到设设计强度的的50%以后，方可可施打。(2)振动沉管灌灌注桩1)振动沉管灌灌注桩采用用激振器或或振动冲击击沉管。2)其施工过程程为：①桩机就位位②沉管③上料④拔管(3)沉管灌注桩桩容易出现现的质量问问题及处理理方法1)颈缩①颈缩：指指桩身的局局部直径小小于设计要要求的现象象。②②当在淤泥泥和软土层层沉管时，，由于受挤挤压的土壁壁产生空隙隙水压，拔拔管后便挤挤向新灌注注的混凝土土，桩局部部范围受挤挤压形成颈颈缩。③③当拔管管过快或混混凝土量少少，或混凝凝土拌和物物和易性差差时，周围围淤泥质土土趁机填充充过来，也也会形成颈颈缩。④④处理方方法：拔管管时应保持持管内混凝凝土面高于于地面，使使之具有足足够的扩散散压力，混混凝土坍落落度应控制制在50～70mm。拔管时应应采用复打打法，并严严格控制拔拔管的速度度。颈缩桩(动画)2)断桩①断桩：指指桩身局部部分离或断断裂，更为为严重的是是一段桩没没有混凝土土。②②原因：：桩距离太太近，相邻邻桩施工时时混凝土还还未具备足足够的强度度，已形成成的桩受挤挤压而断裂裂。③③处理方方法：施工工时，控制制中心距离离不小于4倍桩径；确确定打桩顺顺序和行车车路线，减减少对新灌灌注混凝土土桩的影响响。采用跳跳打法或等等已成型的的桩混凝土土达到60%设计强度后后，再进行行下根桩的的施工。3)吊脚桩①吊脚桩是是指桩底部部混凝土隔隔空或松软软，没有落落实到孔底底地基土层层上的现象象。②②原因：：当地下水水压力大时时，或预制制桩尖被打打坏，或桩桩靴活瓣缝缝隙大时，，水及泥浆浆进入套筒筒钢管内，，或由于桩桩尖活瓣受受土压力，，拔管至一一定高度才才张开，使使得混凝土土下落，造造成桩脚不不密实，形形成松软层层。③③处理方方法：为防防止活瓣不不张开，开开始拔管时时，可采用用密张慢拔拔的方法，，对桩脚底底部进行局局部翻插几几次，然后后再正常拔拔管。桩靴靴与套管接接口处使用用性能较好好的垫衬材材料，防止止地下水及及泥浆的渗渗入。吊脚桩(动画)4)混凝土灌注注过量如果灌桩时时混凝土用用量比正常常情况下大大1倍以上，这这可能是由由于孔底有有洞穴，或或者在饱和和淤泥中施施工时，土土体受到扰扰动，强度度大大降低低，在混凝凝土侧压力力作用下，，桩身扩大大而混凝土土用量增大大所造成的的。因此，，施工前应应详细了解解现场地质质情况，对对于在饱和和淤泥软土土中采用沉沉管灌注桩桩时，应先先打试桩。。若发现混混凝土用量量过大时，，应与设计计单位联系系，改用其其他桩型。。四、人工挖挖孔大直径径灌注桩大直径灌注注桩是采用用人工挖掘掘方法成孔孔，放置钢钢筋笼，浇浇筑混凝土土而成的桩桩基础，也也称墩基础础。它由承承台、桩身身和扩大头头组成(图2－31)，穿过深厚厚的软弱土土层而直接接坐落在坚坚硬的岩石石层上。优优点是桩桩身直径大大，承载能能力高；施施工时可在在孔内直接接检查成孔孔质量，观观察地质土土质变化情情况；桩孔孔深度由地地基土层实实际情况控控制，桩底底清孔除渣渣彻底、干干净，易保保证混凝土土浇筑质量量。1.人工挖掘成成孔护壁方方法施工2.施工中应该该注意的几几个问题1.人工挖掘成成孔护壁方方法施工护壁的支支护措施施有现浇浇混凝土土护壁、、沉井护护壁、喷喷射混凝凝土护壁壁等。(1)现浇混凝凝土护壁壁法施工工①即分段段开挖、、分段浇浇筑混凝凝土护壁壁，既能能防止孔孔壁坍塌塌，又能能起到防防水作用用。②桩孔采采取分段段开挖，，每段高高度取决决于土壁壁直立状状态的能能力，一一般0.5～1.0m为一施工工段，开开挖井孔孔直径为为设计桩桩径加混混凝土护护壁厚度度。③护壁施施工段，，即支设设护壁内内模板(工具式活活动钢模模板)后浇筑混混凝土，，其强度度一般不不低于C15，护壁混混凝土要要振捣密密实；当当混凝土土强度达达到1MPa(常温下约约24h)可拆除模模板，进进入下一一施工段段。如此此循环，，直至挖挖到设计计要求的的深度。。(2)沉井护壁壁法施工工①当桩径径较大，，挖掘深深度大，，地质复复杂，土土质差(松软弱土土层)，且地下下水位高高时，应应采用沉沉井护壁壁法挖孔孔施工。。②沉井护护壁施工工是先在在桩位上上制作钢钢筋混凝凝土井筒筒，井筒筒下捣制制钢筋混混凝土刃刃脚，然然后在筒筒内挖土土掏空，，井筒靠靠其自重重或附加加荷载来来克服筒筒壁与土土体之间间的摩擦擦阻力，，边挖边边沉，使使其垂直直地下沉沉到设计计要求深深度。2.施工中应应该注意意的几个个问题(1).桩孔中心心线平面面位置偏偏差不宜宜超过50mm，桩的垂垂直度偏偏差不得得超过0.5%，桩径不不得小于于桩设计计直径。。(2).挖掘成孔孔区内，，不得堆堆放余土土和建筑筑材料，，并防止止局部集集中荷载载和机械械振动。。(3).桩基础一一定要坐坐落在设设计要求求的持力力层上，，桩孔的的挖掘深深度应由由设计人人员根据据现场地地基土层层的实际际情况决决定。(4).人工挖掘掘成孔应应连续施施工，成成孔验收收后立即即进行混混凝土浇浇筑。(5).认真清除除孔底浮浮渣余土土，排净净积水，，浇筑过过程中防防止地下下水流入入。(6).人工挖掘掘成孔过过程中，，应严格格按操作作规程施施工。(7).井面应设设置安全全防护栏栏，当桩桩孔净距距小于2倍桩径且且小于2.5m时，应间间隔挖孔孔施工。。五.灌注桩施施工质量量要求及及安全技技术灌注桩施施工质量量检查包包括成孔孔及清孔孔、钢筋筋骨架制制作及安安放、混混凝土搅搅拌及灌灌注等三三个施工工过程的的质量检检查。施施工前前应对水水泥、砂砂、石子子、钢材材等原材材料进行行检查，，对施工工组织设设计中制制定的施施工顺序序、监测测手段也也应进行行检查。。1.成孔质量量检查及及要求2.钢筋笼制制作及安安放要求求3.混凝土搅搅拌与灌灌注4.施工验收收资料5.桩基础工工程安全全技术1.成孔质量量检查及及要求(1)桩的桩位位偏差必必须符合合表2－6的规定，，桩顶标标高至少少要比设设计标高高高出0.5m。(2)灌注桩成成孔深度度的控制制要求①锤击套套管成孔孔，桩尖尖位于坚坚硬、硬硬塑粘性性土、碎碎石土、、中密以以上的砂砂土、风风化岩土土层时，，应达到到设计规规定的贯贯入度；；桩尖位位于其他他软土层层时，桩桩尖应达达到设计计规定的的标高。。②泥浆护护壁成孔孔、干作作业成孔孔，应达达到设计计规定的的深度。。③灌注桩桩的沉渣渣厚度：：当以摩摩擦力为为主时，，不得大大于150mm；当以端端承力为为主时不不得大于于50mm。3.混凝土土搅拌拌与灌灌注(1)混凝土土搅拌拌主要要检查查材料料质量量与配配比计计量、、混凝凝土坍坍落度度；灌灌注混混凝土土应检检查防防止混混凝土土离析析的措措施、、浇筑筑厚度度及振振捣密密实情情况。。(2)灌注桩桩各工工序应应连续续施工工。钢钢筋笼笼放入入泥浆浆后，，4h内必须须灌注注混凝凝土。。(3)灌注后后，桩桩顶应应高出出设计计标高高0.50m。灌注注桩的的实际际浇筑筑混凝凝土量量不得得小于于计算算体积积。(4)浇筑混混凝土土时，，同一一配比比的试试块，，每班班不得得少于于1组；泥泥浆护护壁成成孔的的灌注注桩，，每根根不得得少于于1组。(5)混凝土土灌注注桩的的质量量检验验标准准应符符合表表2－7、表2－8的规定定。2.钢筋笼笼制作作及安安放要要求(1)钢筋笼笼制作作时，，要求求主筋筋沿环环向均均匀布布置，，箍筋筋的直直径及及间距距、主主筋的的保护护层、、加劲劲箍的的间距距等均均应符符合设设计要要求。。主筋筋与箍箍筋之之间宜宜采用用焊接接连接接。加加劲箍箍应设设在主主筋外外侧，，主筋筋一般般不设设弯钩钩，根根据施施工工工艺要要求，，所设设弯钩钩不得得向内内圈伸伸露，，以免免妨碍碍施工工。(2)钢筋笼笼主筋筋的保保护层层允许许偏差差：水水下灌灌注混混凝土土桩为为±20mm；非水水下灌灌注混混凝土土桩为为±10mm。(3)