地基与基础工程施

地基与基础工程施工情景五姓名：袁静学号：20142501049班级：建筑工程技术一班教师：朱荣华任务一：桩基础工程基本知识项目一：桩基础的概念与适用项目二：桩基础的类型项目三：桩基础工程计算任务一：桩基础的概念与适用一：概述1：桩基础是一种重要的基础形式。它由设计于土中的基桩和承接结构荷载的承台两部分组成2：桩基础的主要作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱土层传递到较深的坚硬土层上，以解决浅基础承载力不足的问题。桩基础的适用范围1：高、重建筑物下的浅层地基土承载力与变形不能满足要求时。2:地基软弱，而采用地基加固措施在技术上不可行或经济上不合理时，或地基土性特殊，为如液化土、湿陷性土、膨胀土、季节性冻土时。3：除了存在较大的垂直荷载外，还有较大的偏心荷载、水平荷载、动力荷载及周期性荷载作用时。4：上部结构对基础的不均匀沉降相当敏感，或建筑物受相邻建筑物活动大面积地面荷载的影响时。5：对精密或大型的设备基础需要减少基础振幅，减弱基础振动对结构的影响，或应控制基础沉降和沉降速率时。6：地下水位很高，采用其他基础施工困难，或是位于水中的结构物基础，如桥梁、码头、采油钻井平台时。7：地震区可液化地基或软弱地基，可采取将桩基础作为消除或者减轻地震对结构物危害的措施时。项目二：桩基础的类型

、按承载性状分类

（1）摩擦型桩：

摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受；

端承摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩侧阻力承受。

（2）端承型桩：

端承桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受；

摩擦端承桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受。2、按桩的使用功能分类

（1）竖向抗压桩（抗压桩）；

（2）竖向抗拔桩（抗拔桩）；

（3）水平受荷桩（主要承受水平荷载）；

（4）复合受荷桩（竖向、水平荷载均较大）。3、按桩身材料分类

（1）混凝土桩；灌注桩、预制桩；

（2）钢桩；

（3）组合材料桩。4、按成桩方法分类

（1）非挤土桩：干作业法、泥浆护壁法、套管护壁法；

（2）部分挤土桩：部分挤土灌注桩、预钻孔打入式预制桩、打入式敞口桩；

（3）挤土桩：挤土灌注桩、挤土预制桩（打入或静压）。5、按桩径大小分类

（1）小桩d≤250mm；

（2）中等直径桩250mm＜d＜800mm；

（3）大直径桩d≥800mm；

d——桩身设计直径。项目三：桩基础工程量计算1、本章定额共包括七部分112个子目

2、各类桩综合考虑了不同的土壤类别、不同的机械型号与规格、桩断面等因素，除另有规定者外，均不得换算。

3、定额中综合考虑了预制桩的喂桩及送桩的因素，使用中亦不再作调整。

4、砼灌注桩将桩的成孔和灌注砼分为两个定额项目，使用时要注意分别套用相关定额子目。

5、灰土井桩（2-64，2-65）为综合定额，使用时要注意工作内容。

6、机械进出场按第十六章计算。

二、主要项目工程量计算

1、预制钢筋混凝土桩

预制钢筋砼桩应分别列项计算制桩（分砼、钢筋、模板）、运桩、打桩或压桩等内容，应分别套用相应各分部定额。其中制桩套用第四章，运桩套用第六章，打桩或压桩、接桩则执行本章定额。

①预制钢筋砼桩制作工程量（定额第四章）

砼、模板工程量：V=图纸计算的桩体积×1.02

钢筋工程量：G=按图纸计算的钢筋重量×1.02

②预制钢筋砼桩运输工程量（定额第六章）

V=图纸计算的桩体积×1.019

③打（压）入预制钢筋砼桩工程量（本章定额）

V=图纸计算的桩体积×1.015

*打（压）入预制钢筋混凝土桩按设计桩长加桩尖长度乘以桩截面积以“m3”计算，定额的消耗量已考虑了桩尖虚空部分的因素。

图纸计算的桩体积=桩断面积×桩长(包括桩尖)×根数=桩断面积×总桩长(包括桩尖)

桩断面积、桩长、根数可直接从清单中知道

④接桩（一般15M以上）

型钢焊接接桩按接头个数计算

⑤凿桩头：余桩长度在0.5m以内的为凿桩，0.5m以外的为截桩，同时还应计算凿桩。凿桩头按体积计算

2、灌注桩

分别按成孔、钢筋笼、灌注砼（现场搅拌和商品砼）和泥浆外运等内容套定额或计算

1）成孔（2-20～2-60）：

①走管式打桩机、螺旋钻机、回旋钻机、冲击钻机、锅锥钻机、旋挖钻机成孔以设计入土深度计算

L＝桩底标高－自然地坪标高（或坑底标高）

②回旋钻机、冲击钻机成孔深度是指护筒顶至桩底的深度，同一井深内分不同土质套用不同子目，不论其所在的深度如何，均执行总孔深子目。

2）灌注砼（2-101～2-108）：

①钻孔桩灌注砼以设计桩长（含桩尖）加0.5m乘以断面面积计算。

V=桩的断面积×（设计桩长+0.5m）

桩的断面积、设计桩长可直接在清单项目特征和内容中得到

②人工挖孔桩灌注砼以设计图示桩长乘以断面，以m3计算

V=桩的断面积×设计桩长

③走管式打桩机成孔后，先埋入预制砼桩尖，在灌注砼者，桩尖按有关章节另行计算。

a预制桩尖按实体积计算套第四章子目

b灌注砼V=断面积×桩长（从桩尖顶面算起）

3）砼灌注桩的钢筋笼制作，以设计图纸量净用量计算套第四章子目，钢筋笼安装按钢筋笼的重量计算执行（2-111），即重量同清单钢筋重量

4）凿桩头和泥渣外运：定额P54十一条

5）夯扩桩按夯扩后的体积乘以1.31计算灌入量

3、CFG

桩（综合定额：2-61～2-63）按设计桩长乘以桩截面积以m3计算。

4、灰土挤密桩按桩截面积乘以（设计桩长+0.25m）以m3计算。

V=桩的断面积×（设计桩长+0.25m）

任务二：预制钢筋混凝土桩施工项目一：预制桩的制作项目二：桩的起吊、运输、堆放项目三：打桩设备及选择项目四：打桩施工工艺项目五：质量控制项目六：安全技术项目七：常见的质量通病及防治措施项目一：预制桩的制作预制桩，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），用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。中国建筑施工领域采用较多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢桩两大类。

一、制作方法：

较短的桩一般在预制厂制作，较长的桩一般在施工现场附近露天预制。为节省场地，现场预制方桩多用叠浇法，重叠层数取决于地面允许荷载和施工条件，一般不宜超过4层。制桩场地应平整、坚实。不得产生不均匀沉降。桩与桩间应做好隔离层，桩与邻桩、底模间的接触面不得发生粘结。上层桩或邻桩的浇筑，必须在下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度的30%以后方可进行。钢筋骨架及桩身尺寸偏差如超出规范允许的偏差，桩容易被打坏，桩的预制先后次序应与打桩次序对应，以缩短养护时间。预制桩的混凝土浇筑，应由桩顶向桩尖连续进行，严禁中断，并应防止另一端的砂浆积聚过多。项目二：桩的起吊、运输、堆放钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度等级的70%方可起吊，达到设计强度等级的100%才能运输和打桩。如提前吊运，必须采取措施并经过验算合格后才能进行。

起吊时，必须合理选择吊点，防止在起吊过程中过弯而损坏。当吊点少于或等于3个时，其位置按正负弯矩相等的原则计算确定。当吊点多于3个时，其位置按反力相等的原则计算确定。长20~30m的桩，一般采用3个吊点。

三、运输堆放要求：

打桩前，桩从制作处运到现场，并应根据打桩顺序随打随运。桩的运输方式，在运距不大时，可用起重机吊运；当运距较大时，可采用轻便轨道小平台车运输。严禁在场地上直接推拉桩体。

堆放桩的地面必须平整、坚实，垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应位于同一垂直线上，堆放层数不宜超过4层。不同规格的桩，应分别堆放。

预应力管桩达到设计强度后方可出厂，在达到设计强度及14天龄期后方可沉桩。

预应力管桩在节长小于等于20m时宜采用两点捆绑法，大于20m时采用四吊点法。

预应力管桩在运输过程中应满足两点起吊法的位置，并垫以楔形掩木防止滚动，严禁层间垫木出现错位。项目三：打桩设备及选择一：桩锤的选择1.桩锤的类型：落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油锤和液压桩锤二：桩架的选择1.根据所选的桩锤的类型、质量的尺寸、桩的材料、材质、截面形式与尺寸、桩长和桩的连接方式，桩的种类、桩数、桩的布置方式、施工作业空间、打入位置。以及打桩的连续程度与工期要求等而定项目四：打桩施工工艺打桩机就位后，将桩锤和桩帽吊起，然后吊桩并送至导杆内，垂直对准桩位缓缓送下插入土中，垂直偏差不得超过0.5%，然后固定桩帽和桩锤，使桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉。在桩锤和桩帽之间应加弹性衬垫，桩帽和桩顶周围四边应有5~10mm的间隙，以防损伤桩顶。

打桩开始时，应先采用小的落距（0.5~0.8m）作轻的锤击，使桩正常沉入土中约1~2m后，经检查桩尖不发生偏移，再逐渐增大落距至规定高度，继续锤击，直至把桩打到设计要求的深度。最大落距不宜大于1m，用柴油锤时，应使锤跳动正常。在打桩过程中，遇有贯入度剧变、桩身突然发生倾斜、移位或有严重回弹、桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎等异常情况时，应暂停打桩，及时研究处理。

打桩有“轻锤高击”和“重锤低击”两种方式。这两种方式，如果所做的功相同，而所得到的效果却不相同。轻锤高击，所得的动量小，而桩锤对桩头的冲击力大，因而回弹也大，桩头容易损坏大部分能量均消耗在桩锤的回弹上，故桩难以入土。相反，重锤低击，所得的动量大，而桩锤对桩头的冲击力小，因而回弹也小，桩头不易被打碎，大部分能量都可以用来克服桩身与土壤的摩阻力和桩尖的阻力，故桩很快入土。此外，又由于重锤低击的落距小，因而可提高锤击频率，打桩效率也高，正因为桩锤频率较高，对于较密实的土层，如砂土或粘性土也能较容易地穿过，所以打桩宜采用“重锤低击”。项目五：安全监测1、预制桩、预应力管桩完工后应进行桩身完整性及单桩竖向承载力检测。

2、宜先进行桩身完整性检测，根据完整性检测结果选择有代表性的桩进行单桩竖向承载力检测。

3、桩身完整性检测应采用低应变法，抽检数量，应抽取总桩数的10%，且不少于10根，每个承台不得少于1根。

4、单桩竖向承载力检测应符合如下规定：

同一规格、同一持力层的基桩，对设计等级为甲级和乙级桩基应抽取总桩数的1%且不少于3根进行单桩竖向静载荷试验；

对地基基础设计等级为丙级的桩基应抽取总桩数的5%且不少于5根进行高应变动力检测。任务三：灌注桩施工项目一：钻孔灌注桩项目二：沉管灌注桩项目三：爆扩成孔灌注桩项目四：人工挖孔灌注桩项目一：钻孔灌注桩钻孔灌注桩施工方法钻孔灌注桩的施工，因其所选护壁形成的不同，有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。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1)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。(2)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，在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，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。(3)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。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，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2~3m。一般常用钢护筒。

(4)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，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。钻孔灌注桩(5)钻孔钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，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。钻孔的顺序也应实事先规划好，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。(6)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。(7)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。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、防导管、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，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5~6m深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度。项目二：沉管灌注桩1、工程概况

本合同段沉管桩处理长度54m，管桩直径377mm，桩长共计8406m，其中K30+350～K30+370段处理深度15m，间距2.5m，178根，共计2670m；K30+370～404段处理深度12m，间距2.0m，478根，共长5736m。

2、施工准备

（1）、施工场地：先清除地表树木、草皮等杂物，挖除15～30Cm厚的腐植土。清表后进行场地整平，整平后回填一层宕渣。

（2）、施工用电：自配发电机。

（3）、机械安排：根据重锤轻打的原则，结合桩的类型、长度，以及地质条件和以往的施工经验，拟采用DZ-90型电动振动沉管机。DZ-90型电动振动沉管机的主要组成部件有桩架框架、绞车、滑轮组、电动振动锤、桩管、吊斗、底盘等，主要技术性能指标：行走速度：96m/h；激振力：429～697KN；适用桩长：20m以内；容许抗拔力：240KN。沉管桩施工

（1）、试桩：为了根据桩的设计承载力，确定桩的入土深度；确定合理的拨管速度和充盈系数，在相同的地质条件下，试桩不少于2根。在软基段上根据设计文件和地质条件合理选择试桩的位置，并机具就位。采用单打法进行沉桩作业，作业工程中根据沉管速度和电流变化确定地层地质变化情况。沉管至持力层标高或设计标高后，根据沉管时确定的地层地质变化情况，初步拟定拔管速度。在拔管过程中及时测定推算各种地层混凝土的充盈系数，在不能满足要求时及时采取补救措施。试桩施工完成后，根据试桩确定的施工工艺和参数进行沉管桩的施工。

（2）测量放样：为使桩位放样准确，减少中间环节及受地形条件的影响，预应力管桩施工采用桩位坐标点放样，首先根据计算的坐标引出桩基轴线；桩基轴线的定位点位置在不受打桩影响的地点，并在施工过程中作系统的检查。

（3）沉桩顺序：主要采用逐排沉桩的方法，沉桩过程中要边退边打，避免桩机移动时扰动已施工的桩位。4）施工方法及工艺流程：

①设置桩尖和桩管：按照施工放样的桩位中心，先设置预制钢筋混凝土桩尖。桩架安装必须水平，桩管应垂直套入桩尖，二者在同一轴线上。

②沉管：在振动沉管过程中，不得有偏心，并随时检查预制钢筋混凝土桩尖有无破损，桩管有无偏移或倾斜，若有上述情况应立即纠正。桩管内不允许进入水或泥浆，当有水或泥浆进入时，应灌入1.5m高的封底混凝土后再开始沉桩。

③灌注混凝土：每次向管桩内灌注混凝土时应尽量多灌，用长桩管打短桩时，混凝土可一次灌足；打长桩时第一次灌入桩管的混凝土应尽量灌满。第一次拨管高度应控制在能容纳第二次所需要灌入的混凝土量为限，不宜拨得太高。在拨管过程中应设专人用测锤检查管内混凝土面得下降情况。

④拨管：开始拨管时，应测得混凝土确已流出桩管后，才可进行继续拨管。由于采用了预制桩尖振动沉入的桩管，应先振5～10秒再开始拨管，边振边拨。每上拨1m，应停拨并振动5～10秒。如此反复操作至桩管全部拨出。拨管速度应控制在0.8m/min以内。

⑤桩帽：管桩打设完成后，按设计图纸要求设置桩帽钢筋、支立模板，浇注桩帽砼，及时覆盖养护。4、质量保证措施

①施工前应复核测量基线、水准基点和桩位。桩基轴线的定位点及施工地区附近所设的水准点应设置在不受桩基施工影响的地方。

②沉桩设备就位后必须平正、稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动。为准确控制沉桩深度，应在机架或桩管上标志醒目的深度标记。桩身必须垂直。应在机架上相互垂直两面上分别设置两个0.5Kg重的吊线锤，并划上垂直线。

③沉管灌注桩施工中，应注意观察桩顶和地面有无隆起及水平位移情况，并应及时研究，采取措施。

④沉桩过程中桩突然下沉或不能下沉时，可能桩尖损坏或遇到地下障碍物，应及时将桩管拨出，进行研究处理后，重新插入进行施工。

⑤检查成孔质量合格后应尽快灌注混凝土。在灌注过程中应用测锤测定混凝土的灌注高度，以检查灌注质量。灌注充盈系数不得小于1。

⑥加强施工管理，密切注意桩身混凝土有无发生缩颈及断桩等现象，若有发现应立即采取反插法或复打法及时处理。5、安全保证措施

①严格执行安全操作规程，安全员负责安全教育和检查，有权制止存在安全隐患的施工操作或不适当的操作。施工现场必须有专人指挥，杜绝违章操作。

②机械设备运行时，所有操作岗上人员必须坚守岗位。夜间作业加强照明，登高作业要系安全带。

③建立机械设备的定期检查、保养制度。

④所有机械、电气等特殊工种操作人员必须经过培训，取得上岗证方可进行施工操作，杜绝无证上岗。

⑤电器设备必须安装漏电保护器。

⑥振动沉管时，可用收紧钢丝绳加压或加配重，提高沉管效率，用收紧钢丝绳加压时，应随桩管沉入深度调整离合器，防止抬起桩架造成事故。项目三：爆扩成孔灌注桩灌注桩，是直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼灌注混凝土而成。灌注桩能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、无挤土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。但其操作要求严格，施工后需较长的养护期方可承受荷载，成孔时有大量土渣或泥浆排出。根据成孔工艺不同，分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩、套管成孔的灌注桩和爆扩成孔的灌注桩等。灌注桩施工工艺近年来发展很快，还出现夯扩沉管灌注桩、钻孔压浆成桩等一些新工艺。灌注桩施工-干作业成孔

干作业成孔灌注桩适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的土质，不需护壁可直接取土成孔。目前常用螺旋钻机成孔。施工工艺流程场地清理→测量放线定桩位→桩机就位→钻孔取土成孔→清除孔底沉渣→成孔质量检查验收→吊放钢筋笼→浇筑孔内混凝土。施工注意事项①开始钻孔时，应保持钻杆垂直、位置正确，防止因钻杆晃动引起孔径扩大及增多孔底虚土。②发现钻杆摇晃、移动、偏斜或难以钻进时，应提钻检查，排除地下障碍物，避免桩孔偏斜和钻具损坏。③钻进过程中，应随时清理孔口粘土，遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况，应停止钻孔，同有关单位研究处

理。④钻头进入硬土层时，易造成钻孔偏斜，可提起钻头上下反复扫钻几次，以便削去硬土。若纠正无效，可在孔中局部回填粘土至偏孔处0．5m以上，再重新钻进。⑤成孔达到设计深度后，应保护好孔口，按规定验收，并做好施工记录。⑥孔底虚土尽可能清除干净，可采用夯锤夯击孔底虚土或进行压力注水泥浆处理，然后快吊放钢筋笼，并浇筑混凝土。混凝土应分层浇筑，每层高度不大于1．5m。螺旋钻孔机是利用动力旋转钻杆，使钻头的螺旋叶片旋转削土，土块沿螺旋叶片上升排出孔外。钻孔机由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成，用于地下水位以上的粘土、粉土、中密以上的砂土或人工填土土层的成孔，成孔孔径为300mm～600mm，钻孔深度8—12m。配有多种钻头，以适应不同的土层。1一电动机；2一变速器；3一钻杆；4一托架；5一钻头；6一立柱；7一斜撑；8一钢管；9一钻头接头；10一刀板；11一定心尖在软塑土层，含水量大时，可用疏纹叶片钻杆，以便较快地钻进。在可塑或硬塑粘土中，或含水量较小的砂土中应用密纹叶片钻杆，缓慢地均匀地钻进。操作时要求钻杆垂直，钻孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻进时，可能是遇到石块等异物，应立即停机检查。全叶片螺旋钻机成孔直径一般为300~600mm，钻孔深度8~20m。钻进速度应根据电流变化及时调整。在钻进过程中，应随时清理孔口积土，遇到塌孔、缩孔等异常情况，应及时研究解决。泥浆护壁成孔灌注桩施工泥浆护壁成孔灌注桩是利用泥浆护壁，钻孔时通过循环泥浆将钻头切削下的土渣排出孔外而成孔，而后吊放钢筋笼，水下灌注混凝土而成桩。成孔方式有正(反)循环回转钻成孔、正(反）循环潜水钻成孔、冲击钻成孔、冲抓锥成孔、钻斗钻成孔等。施工工艺流程(1)测定桩位。平整清理好施工场地后，设置桩基轴线定位点和水准点，根据桩位平面布置施工图，定出每根桩的位置，并做好标志。施工前，桩位要检查复核，以防被外界因素影响而造成偏移。(2)埋设护筒。护筒的作用是：固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，增高桩孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头方向。护筒用4—8mm厚钢板制成，内径比钻头直径大100—200mm，顶面高出地面0．4～0.6m，上部开1一2个溢浆孔。埋设护筒时，先挖去桩孔处表土，将护筒埋入土中，其埋设深度，在粘土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1．5m。其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求，孔内泥浆面应保持高出地下水位1m以上。采用挖坑埋设时，坑的直径应比护筒外径大0．8～1．0m。护筒中心与桩位中心线偏差不应大于50mm，对位后应在护筒外侧填人粘土并分层夯实。(3)泥浆制备。泥浆的作用是护壁、携砂排土、切土润滑、冷却钻头等，其中以护壁为主。泥浆制备方法应根据土质条件确定：在粘土和粉质粘土中成孔时，可注入清水，以原土造浆，排渣泥浆的密度应控制在1．1～1．3g／cm3；在其他土层中成孔，泥浆可选用高塑性(Ip≥17)的粘土或膨润土制备；在砂土和较厚夹砂层中成孔时，泥浆密度应控制在1．1—1．3g／cm3；在穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层中成孔时，泥浆密度应控制在1．3～1．5g／cm3。施工中应经常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆的控制指标为粘度18～22s、含砂率不大于8％、胶体率不小于90％，为了提高泥浆质量可加入外掺料，如增重剂、增粘剂、分散剂等。施工中废弃的泥浆、泥渣应按环保的有关规定处理。(4)成孔方法回转钻成孔。回转钻成孔是国内灌注桩施工中最常用的方法之一。按排渣方式不同分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种。

正循环回转钻机工作原理a)、正循环回转钻成孔由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，由泥浆泵往钻杆输进泥浆，泥浆沿孔壁上升，从孔口溢浆孔溢出流人泥浆池，经沉淀处理返回循环池。正循环成孔泥浆的上返速度低，携带土粒直径小，排渣能力差，岩土重复破碎现象严重，适用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土等地层，对于卵砾石含量不大于15％、粒径小于10mm的部分砂卵砾石层和软质基岩及较硬基岩也可使用。桩孔直径不宜大于1000mm，钻孔深度不宜超过40m。一般砂土层用硬质合金钻头钻进时，转速取40～80r／min，较硬或非均质地层中转速可适当调慢，对于钢粒钻头钻进时，转速取50~120r／min，大桩取小值，小桩取大值；对于牙轮钻头钻进时，转速一般取60—180r／min，在松散地层中，应以冲洗液畅通和钻渣清除及时为前提，灵活确定钻压；在基岩中钻进时，可以通过配置加重铤或重块来提高钻压；对于硬质合金钻钻进成孔，钻压应根据地质条件、钻杆与桩孔的直径差、钻头形式、切削具数目、设备能力和钻具强度等因素综合确定。1一钻头；2--泥浆循环方向；3一沉淀池；4--泥浆池；5一泥浆泵；6--水龙头；7一钻杆；8一钻机回转装置

反循环回转钻机工作原理b)、反循环回转钻成孔由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，利用泵吸、气举、喷射等措施抽吸循环护壁泥浆，挟带钻渣从钻杆内腔抽吸出孔外的成孔方法。根据抽吸原理不同可分为泵吸反循环、气举反循环和喷射{射流)反循环三种施工工艺，泵吸反循环是直接利用砂石泵的抽吸作用使钻杆的水流上升而形成反循环；喷射反循环是利用射流泵设出的高速水流产生负压使钻杆内的水流上升而行程反循环；气举反循环是利用送人压缩空气使水循环，钻杆内水流上升速度与钻杆内外液柱重度差有关，随孔深增大效率增加。当孔深小于50m时，宜选用泵吸或射流反循环；当孔深大于50m时，宜采用气举反循环。1一钻头；2--新泥浆流向；3一沉淀池；4--砂石泵；5一水龙头；6一钻杆；7--钻机回转装置；8—混合液流向（5)清孔。当钻孔达到设计要求深度并经检查合格后，应立即进行清孔，目的是清除孔底沉渣以减少桩基的沉降量，提高承载能力，确保桩基质量。清孔方法有真空吸泥渣法、射水抽渣法、换浆法和掏渣法。清孔应达到如下标准才算合格：一是对孔内排出或抽出的泥浆，用手摸捻应无粗粒感觉，孔底500mm以内的泥浆密度小于1．25g／cm3(原土造浆的孔则应小于1．1g／cm3)；二是在浇筑混凝土前，孔底沉渣允许厚度符合标准规定，即端承桩≤50mm，摩擦端承桩、端承摩擦桩≤100mm，摩擦桩≤300mm。(6)吊放钢筋笼。清孔后应立即安放钢筋笼、浇混凝土。钢筋笼一般都在工地制作，制作时要求主筋环向均匀布置，箍筋直径及间距、主筋保护层、加劲箍的间距等均应符合设计要求。分段制作的钢筋笼，其接头采用焊接且应符合施工及验收规范的规定。钢筋笼主筋净距必须大于3倍的骨料粒径，加劲箍宜设在主筋外侧，钢筋保护层厚度不应小于35mm(水下混凝土不得小于50mm)。可在主筋外侧安设钢筋定位器，以确保保护层厚度。为了防止钢筋笼变形，可在钢筋笼上每隔2m设置一道加强箍，并在钢筋笼内每隔3—4m装一个可拆卸的十字形临时加劲架，在吊放入孔后拆除。吊放钢筋笼时应保持垂直、缓缓放人，防止碰撞孔壁。施工时，用桩架吊起钢桩管，对准埋好的预制钢筋混凝土桩尖。桩管与桩尖连接处要垫以麻袋、草绳，以防地下水渗入管内。缓缓放下桩管，套人桩尖压进土中，桩管上端扣上桩帽，检查桩管与桩锤是否在同一垂直线上，桩管垂直度偏差≤0．5％时即可锤击沉管。先用低锤轻击，观察无偏移后再正常施打，直至符合设计要求的沉桩标高，并检查管内有无泥浆或进水，即可浇筑混凝土。管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管。凡灌注配有不到孔底的钢筋笼的桩身混凝土时，第一次混凝土应先灌至笼底标高，然后放置钢筋笼，再灌混凝土至桩顶标高。第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需灌人的混凝土量为限，不宜拔得过高。在拔管过程中应用专用测锤或浮标检查混凝土面的下降情况。锤击沉管桩混凝土强度等级不得低于C20，每立方米混凝土的水泥用量不宜少于300Kg。混凝土坍落度在配钢筋时宜为80—100mm，无筋时宜为60～80mm。碎石粒径在配有钢筋时不大于25mm，无筋时不大于40mm。预制钢筋混凝土桩尖的强度等级不得低于C30。混凝土充盈系数(实际灌注混凝土体积与按设计桩身直径计算体积之比)不得小于1．0，成桩后的桩身混凝土顶面标高应至少高出设计标高500mm。振动沉管灌注桩是利用振动桩锤(又称激振器)、振动冲击锤将桩管沉人土中，然后灌注混凝土而成。这两种灌注桩与锤击沉管灌注桩相比，更适合于稍密及中密的砂土地基施工。振动沉管灌注桩和振动冲击沉管桩的施工工艺完全相同，只是前者用振动锤沉桩，后者用振动带冲击的桩锤沉桩。振动灌注桩可采用单打法、反插法或复打法施工。单打法是一般正常的沉管方法，它是将桩管沉人到设计要求的深度后，边灌混凝土边拔管，最后成桩。适用于含水量较小的土层，且宜采用预制桩尖。桩内灌满混凝土后，应先振动5—10s，再开始拔管，边振边拔，每拔0．5～1．0m停拔振动5—10s，如此反复进行，直至桩管全部拔出。拔管速度在一般土层内宜为1．2～1．5m／min，用活瓣桩尖时宜慢，预制桩尖可适当加快，在软弱土层中拔管速度宜为0．6～0．8m／min。反插法是在拔管过程中边振边拔，每次拔管0．5～1．0m，再向下反插0.3～0．5m，如此反复并保持振动，直至桩管全部拔出。在桩尖处1．5m范围内，宜多次反插以扩大桩的局部断面。穿过淤泥夹层时，应放慢拔管速度，并减少拔管高度和反插深度。在流动性淤泥中不宜使用反插法。复打法是在单打法施工完拔出桩管后，立即在原桩位再放置第二个桩尖，再第二次下沉桩管，将原桩位未凝结的混凝土向四周土中挤压，扩大桩径，然后再第二次灌混凝土和拔管。采用全长复打的目的是提高桩的承载力。局部复打主要是为了处理沉桩过程中所出现的质量缺陷，如发现或怀疑出现缩颈、断桩等缺陷，局部复打深度应超过断桩或缩颈区1m以上。复打必须在第一次灌注的混凝土初凝之前完成。项目四：人工挖孔灌注桩

一、施工机具人工挖孔灌注桩施工用的机具比较简单，主要有：1、卷扬机和提土桶，用于材料和弃土的垂直运输以及供施工人员上下工作使用。2、护壁钢模板。3、潜水泵。4、鼓风机、空压机和送风管。5、镐、锹、土筐等挖运工具：若遇到硬土或岩石，尚需风镐、潜孔钻。6、插捣工具，用于插捣护壁砼。7、应急软爬梯。8、照明灯、对讲机、电铃等。二、施工工艺采用现浇砼分段护壁的人工挖孔桩的施工流程是：1、放线定位：按设计图纸放线，定桩位。2、开挖土方：采取分段开挖，每段高度决定于土壁直立状态的能力，以0.8～1.0m为一施工段。开挖面积的范围为设计桩径加护壁厚度。挖土由人工从上到下逐段进行，同一段内挖土次序先中间后周边；扩底部分采取先挖桩身圆柱体，再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。在地下水位以下施工时，要及时用吊桶将泥水吊出，当遇大量渗水时，在孔底一侧挖集水坑，用高扬程潜水泵将水排出。3、测量控制：桩位轴线采取在地面设十字控制网、基准点。安装提升设备时，使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心一致，以做挖土时粗略控制中心线用。4、支设护壁模板：模板高度取决于开挖土方施工段的高度，一般为1m.护壁中心线控制，系将桩控制轴线，高程引到第一节混凝土护壁上，每节以十字线对中、吊大线锤控制中心点位置，用尺杆找圆周，然后由基准点测量孔深。5、设置操作平台，用来临时放置混凝土拌合料和灌注护壁混凝土用。6、浇筑护壁砼：护壁砼要捣实，上下壁搭接50~75mm，护壁采用外齿或内齿式；护壁砼强度等级为C25，厚度150mm，护壁内等距放置8根直径6～8mm长1m的直钢筋，插入下层护壁内，使上下护壁有钢筋拉结，避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象；第一节砼护壁高出地面200mm左右，便于挡水和定位。7、拆除模板继续下一段施工：护壁砼达到一定强度后（常温下24小时）便可拆模，再开挖下一段土方，然后继续支模灌注混凝土，如此循环，直到挖至设计要求的深度。8、排除孔底积水，灌注桩身砼。灌注桩身砼前，应先吊放钢筋笼，并再次测量孔底虚土厚度，并按要求清除。、施工安全措施人工挖孔桩施工的安全措施：从事挖孔作业的工人必需经健康检查和井下、高空、用电、吊装及简单机械操做等安全作业培训且考核合格后，方可进入现场；要认真研究钻探资料，分析地质情况，对可能出现流砂、管涌、涌水以及有害气体等情况制定针对性的安全措施；施工时，施工人员必须带戴安全帽，穿绝缘胶鞋，孔内有人时，孔上必须有人监督防护；孔周围要设置安全防护栏；每孔必须设置安全绳及应急软爬梯；孔下照明要用安全电压；使用潜水泵必须有防漏电装置；设置鼓风机，以便向孔内强制输送清洁空气，排除有害气体等；爆破施工前，做好安全爆破的准备工作，划定安全距离，设置警戒哨，闪电雷鸣时禁止装药、接线，施工操作时严格按安全操作规程办事，爆破后向孔内强制输送清洁空气，排除有害气体，待有害气体排完后方可下井。2、桩孔质量要求保证开挖前，从桩中心位置向桩四周引出4个桩心控制点，施工过程用桩心点来校正模板位置，有专人严格校核中心位置及护壁厚度。桩孔开挖后，当天一次灌注完毕护壁砼，护壁砼拌和料中掺入早强剂；护壁拆模后，若发现护壁有蜂窝、漏水现象要及时加以堵塞或导流，防止孔外水通过护壁流入孔内。任务四：桩基础检测项目一：桩基础检测项目二：桩基础验收项目一：桩基础检测①钻芯检测法：由于大直钻孔灌注桩的设计荷载一般较大，用静力试桩法有许多困难，所以常用地质钻机在桩身上沿长度方向钻取芯样，通过对芯样的观察和测试确定桩的质量。

但这种方法只能反映钻孔范围内的小部分混凝土质量，而且设备庞大、费工费时、价格昂贵，不宜作为大面积检测方法，而只能用于抽样检查，一般抽检总桩量的3～5%，或作为无损检测结果的校核手段。

②振动检测法：又称动测法。它是在桩顶用各种方法施加一个激振力，使桩体及至桩土体系产生振动。或在桩内产生应力波，通过对波动及波动参数的种种分析，以推定桩体混凝土质量及总体承载力的一种方法。这类方法主要有四种，分别为敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法。

③超声脉冲检验法：该法是在检测混凝土缺陷的基础上发展起来的。其方法是在桩的混凝土灌注前沿桩的长度方向平行预埋若干根检测用管道，作为超声检测和接收换能器的通道。检测时探头分别在两个管子中同步移动，沿不同深度逐点测出横断面上超声脉冲穿过混凝土时的各项参数，并按超声测缺原理分析每个断面上混凝土质量。射线法：该法是以放射性同位素辐射线在混凝土中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。当射线穿过混凝土时，因混凝土质量不同或因存在缺陷，接收仪所记录的射线强弱发生变化，据此来判断桩的质量。三种桩基检测方法的比较：

评价建筑物的质量优劣，基础是个很重要的方面。为了监督桩基质量，首先要求施工者填写一份“桩基施工记录”，成桩后还需要一系列检测。

“施工记录”包括：桩长、每米锤击数、最后30锤的贯入度，灌注桩还有砂、石、水泥的配比等原始情况记录，以表示桩基施工时的技术参数。但这些记录往往难以保证其真实，这是人所共知的。

桩基的质量最终表现在承载力上，静载试验无疑是最客观的桩基检测方法，但因它是有损性检测，且检测周期长、设备庞大、费用高，实际上只能是小比例抽检，而难以对桩基进行大比例的质量及承载力普查。所以静载试验不能成为桩基础质量全面检测的手段。

近年发展起来的高应变动力测桩（PDA）比之静载试验是轻便了一些，并缩短了检测的周期，其承载力的测算也得到认可，但根据规范也只抽检2％，可见仍是一种因其设备庞大、费用昂贵而不能成为桩基础质量监督的“威摄性”仪器。低应变动力测桩因其检测方法简便、费用低廉、速度快而不影响施工，因而可提高检测比例。但低应变检测还不能判别拉的最终质量指标——承载力，而只能从以下两个方面间接地佐证桩的质量：一是桩身的完整性鉴别，包括缩径、扩径、断裂、离析及夫泥等施工技术；二是用以表示桩的致密程度的波速，它既和施工技术有关，又和砂、石、水泥的配比乃至搅拌是否充分有关，是划分桩的类别，即合格与否的主要依据。对于前者，低应变检测的技术就设备本身已无可置疑，而对于后者，即波速就有问题，因为波速表达式为式中：t为应力波从桩面传到桩底再反射到桩面的时间，由仪器测得的时间误差是可以满足精度要求的；L为桩长，它只能取自施工记录表。由于显见的原因，记录桩长普遍大于实际桩长（管桩问题较小），于是L偏大。则Vp偏高，可能把本属不合格的桩变成了合格桩。这是一个比较普遍的问题，可见提供正确桩长的重要性。同时也说明一旦有正确的桩基施工记录，低应变检测桩身质量可达到更好的效果。

单桩设计无非根据以下两个条件：设计的截面积及相应的混凝土标号能否达到设计的承载力；桩周土和桩底的持力层能否共同承受由桩身传递过来的荷截。就一般情况而言，单桩荷截及安全系数一旦确定，则桩的截面积和混凝土的标号也相应确定；不同深度的土层力学参数