桩基础施工技术发展方向

北京市建筑工程研究院

沈保汉5/27/20231一、桩基础施工技术现状按施工方法可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩三大类型再细分桩的施工方法超过300种5/27/20232

桩基础

施工技

术现状5/27/20233桩基础施工技术现状5/27/20234桩型选择原则(1)“因荷载制宜”即上部结构传递给基础的荷载大小是控制单桩承载力要求的主要因素。(2)“因土层制宜”，即根据建筑物场地的工程地质条件、地下水位状况和桩端持力层深度等，通过比较各种不同方案桩结构的承载力和技术经济指标，选择桩的类型。

(3)“因机械制宜”，即考虑本地区桩基施工单位现有的桩工机械设备；如确实需要从其他地区引进桩工机械时，则需要考虑其经济合理性。

5/27/20235桩型选择原则(4)“因环境制宜”，即考虑设桩过程中对环境的影响，例如打入式预制桩和打入式灌注桩的场合，就要考虑振动、噪声以及油污对周围环境的影响；泥浆护壁钻孔桩和埋入式桩就要考虑泥水、泥土的处理，否则会造成对环境的不利影响。(5)“因造价制宜”，即采用桩型，其造价应比较低廉。(6)“因工期制宜”，当工期紧迫而环境又不允许，可采用打入式预制桩，因其施工速度快；再如施工条件合适，也可采用人工挖孔桩，因该桩型施工作业面可增多，施工进程也较快。5/27/20236桩型选择

我国幅地辽阔，工程地质与水文地质条件复杂多变，东部与中西部地区经济发展不平衡，各类工程要求又不相同。大量施工实践表明，我国常用的各种桩型从总体上看，具有以下特点：大直径桩与普通直径桩并存；预制桩与灌注桩并存；非挤土桩、部分挤土桩与挤土桩并存；在非挤土灌注桩中钻孔、冲抓成孔与人工挖孔法并存；在挤土桩中锤击法、振动法与静压法并存；在部分挤土灌注桩的压浆工艺法中前注浆桩与后注浆桩并存；先进的、现代化的工艺设备与传统的、较陈旧的工艺设备并存等等。由此可见，各种桩型在我国都有合适的地层土质、环境与需求，也有发展、完善和创新的条件。5/27/20237桩型选择要点任何一种桩型都不是万能的，都有其适用范围，关键在于找到切入点，扬长避短；再好的桩型只要施工中不注意质量或超过其适用范围，就会出现质量问题甚至造成重大事故及经济损失。

5/27/20238二、桩基础施工技术

发展方向5/27/202391.桩的尺寸向长大方向发展

基于高层、超高层建筑物及大型桥主塔基础等承载的需要，桩径越来越大，桩长越来越长。欧美及日本的钢管桩长底已达100m以上，桩径超过2500mm；上海金茂大厦钢管桩桩端进入地面下80m的砂层，桩径为914.4mm；温州地区静压式钢筋混凝土预制桩长度已达70m以上，桩断面600×600mm2，郑州某工程反循环钻成孔灌注桩直径为1000~1100mm，桩长77.6m，厦门某大厦反循环钻成孔灌注桩深度达103m；南京长江二桥主塔墩基础反循环钻成孔灌注桩直径为3m，深度150m。

5/27/2023105/27/2023112.桩的尺寸向短小方向发展小桩

小桩又称微型桩或IM桩，是法国索勒唐舍(SOLETANCHE)公司开发的一种灌注技术。小桩实质上是直径压力注浆桩；桩径为70~250mm(国内多用250mm)，长径比大于30(国内桩长多用8~12m，长径比通常为50左右)，采用钻孔(国内多用螺旋钻成孔)、强配筋(配筋率大于1%)和压力注浆(注浆压力为1~2.5MPa)工艺施工。锚杆静压桩的断面为200×200mm2~300×300mm2；桩段长度取决于施工净空高度和机具情况，为1.0~3.0m，桩入土深度3~30m。

5/27/202312微型桩（迷你桩）是由一个内径不超过300mm的永久性的铁套管，一个或一组位于孔中心的起承重作用的钢筋及填充其间孔隙的水泥浆组成。桩体应以稍微小于套管的直径嵌入基岩。香港地区广泛应用的迷你桩多数为219mm直径的套管及190mm直径的嵌入体或273mm直径的套管及235mm直径的嵌入体组成。迷你桩因其对大桩设备及施工场地的要求低，而承载力较高，安全可靠等性质，所以在香港得到了广泛的应用。其主要应用于隔音屏、行人天桥、运输带、小型别墅、小型商场等基础工程中，也可以当支护桩使用。迷你桩可在陡峭的山坡、狭窄的楼群之间、行人路、高速公路、闹市区、火车站台甚至建筑物内进行施工。小型的施工设备只需要2m×5m的地方已经足够。微型桩（迷你桩）5/27/202313

锚杆静压桩

锚杆静压桩是锚杆和静力压桩二项技术巧妙结合而形成的一种桩基施工新工艺，是一项地基加固处理新技术。加固机理类同于打入桩及大型静力压桩，受力直接、清晰，但施工工艺既不同于打入桩，也不同于大型静力压桩。锚杆静压桩的施工工艺是先在新建的建（构）筑物基础上预留压桩的桩位孔，并预埋好锚杆或在已建的建（构）筑物基础上开凿压桩孔和锚杆孔用粘结剂埋好锚杆，然后按照压桩架，用锚杆做媒介，把压桩架与建（构）筑物基础连为一体，并利用建（构）筑物自重作反力（必要时可加配重），用千斤顶将预制桩段逐段压入土中，当压桩力及压入深度达到设计要求后，将桩与基础浇注在一起，桩即可受力，从而达到提高地基承载力和控制沉降的目的。5/27/2023143.桩的尺寸向攻克桩成孔难点方向发展5/27/2023155/27/2023164.戴桩的彼尺寸烈向低叨公害搁工法防桩方向哨发展5/跌13活/2咏02惧317筒式交柴油弄锤打蹄入式乞桩三锦大公贝害筒式能柴油阶锤冲画击式化钢筋拍混凝锡土预枪制桩吐虽然兆具有丧桩身以质量枪较可吨靠、类施工捞速度悠快及熟承载央力高格等优则点，狗但由到于其拆施工讯时噪宽声高劫、振谷动大循和油艰污飞阵溅(三者缸统称兰为一啊次公誉害)等缺圾点，闷在城独区的蠢住宅炭群及贫公共扑建筑舍群等湖场地浆施工嘴中受才到很丽大限勒制，争为此砌钢筋御混凝身土预克制桩韵施工捎技术经在国格内得龙到业任主的副青睐油。5/佣13膝/2突02雅318静力道压桩助的优坛点最近寻二十询多年熄来，蜻静压恨桩在圈我国哗软土膊地区(温州运、武冷汉及喜珠江银三角币洲等溜地区)得到症广泛牺应用昌，静胀压桩浇基础临不仅设适用抛于多第层和唤一般冻高层沸建筑待，还羽可用件于20价~3典5层高怕层建卸筑，悦压桩律机的蜜生产踏和使缎用跨很进了较一个献新时轿代。安我国殖研制决开发蚁的系思列静永力压歌桩机句是新命型的险环保望型建辰筑基偿础施绕工设蠢备，浓具有幕无污注染、接无噪敌声、切无振惧动、唇压桩骑速度该快、京成桩携质量英高等行显著钞特点误，技赛术水纺平国安际领茫先。佳有抱亦压式庆和顶腹压式偶两大统系列虚，压规桩力绢从80予0~鸡12耽00赛0k观N。采姨用静绵压法楚施工滚的桩用长已柏达70轧m以上店。实久践表辞明，艰用步苍履式冲全液场压静斯力压根桩机元施工刑开口边预应耐力管胞桩(P大C桩)和预报应力挥高强下度管递桩(P叹HC桩)是桩娱机和方桩型瘦的优境化组状合，绪也是绢具有夫中国卵特色厨的施末工工痒法。5/痕13锐/2六02蛋319旋挖侨钻（搜钻斗片钻）堡成孔泥浆盆护壁遇法钻冷、冲见孔灌笨注桩阶在地级下水球位高弊度的兽软土女地区宵虽然悼被较背广泛茎地采情用，缴但由税于泥城浆的姻使用减造成搬施工格现场膨不文醋明及邻泥浆剪排除(称为圈二次舒公害)的困桥难，马成为汉施工页者头滥痛之协事。锣因此圣，钻纺斗钻悄成孔靠灌注灯桩(即用符旋挖末钻机奇的钻顶斗钻铃头成盯孔而辟成的虑灌注狡桩)，因果其干证取土魂作业叠加之着所使后用的崭稳定乱液可碍由专践用的袋仓罐逆贮存醉，现钱场较予为文衰明，湾在日总本建捧筑业振界此单类桩傅型已卵成为宗泥浆花护壁饥灌注甲桩的晨主力俗桩型伶，国自内此代类桩肠型的萄采用呆亦日抢趋增糊多。19箩98年8~洪12月，纷在北爪京某仆工地再应用重此桩永型约低为18灯00轿0根，潜桩径0.爽8、1.须0和1.游2m，孔沟深12秤~1暖5m，桩迟端进有入砂秤砾石写层0.污5m。近阔几年富来，潜青藏惠铁路茫、北丈京鸟阶巢（钳北京善奥运窝主会详场）艇工程白及首抵都机禽场第核三期革工程韵均大黄量采声用钻压斗钻碍成孔稻灌注留桩。5/脉13趣/2边02损320贝诺锋特灌训注桩到基本耽原理贝诺眠特（Be奴no疮to）灌允注桩何施工臭法为窄全套惠管施顿工法巧。该暑法利感用摇于动装追置的扎摇动回（或标回转盏装置侧的回脸转）苗使钢长套管誓与土寻层间纹的摩抗阻力阵大大饭减少轻，边纲摇动喝（或堆边回脂转）冰边压测入，告同时流利用际冲抓授斗挖甚掘取州土，坛直至丈管下姜到桩倦端持攻力层逗为止注。挖匀掘完箱毕后末立即安进行鱼挖掘肝深度缓的测肝定，桶并确博认桩情端持气力层限，然肥后清拍除虚汽土。皂成孔奴后将励钢筋腊放入潮，接揭着将复导管朱竖立锤在钻赚孔中窃心，托最后贝灌注周混凝埋土成句桩。狸贝诺惑特法报实质律上是吨冲抓秤斗跟启管钻咏进法幸。5/供13已/2哨02秩321贝诺歉特灌秤注桩轧的优仍点贝特配诺灌黑注桩蚕由于塑环保委效果析好（诉噪声姑低、桶振动榆小、袖无泥秀浆污谁染与休排放旱）、勇施工联现场步文明泼，在延海内芹外广棉泛采敢用，粪我国泄香港逼地区遍此类绵桩型宗的市平场份勒额约宋占45排%，昆秘明、序温州均及北霸京地菌区十虽余个功工地初已成勉功采招用此马类桩异型。19糠99年上亭半年种，北腰京某亡工地殃因杂笛填土孕层（隙含旧畅砖窑璃场地阶、块隶石及名混凝纷土块楚等）接过厚肯，深夸度8~南23罩m，其棕他桩垮型无跪法施巩工，殖结果洋采用辉国产氧捷程久牌摇性动式趴全套较钻机攻施工哑，历怀时四套个月曲，顺驼利地丙完成97牧6根桩静，桩泊径为0.返8、1.燥0和1.革2m，桩鸟长为20袭~2会4m穿越锻杂填忍土进你入老妨土一狐定深处度。方从20粮01年起奥，在卵深圳华、南恋京、宽杭州攻及天菠津等扛地13个地瞧铁车勤站中毙采用西捷程进牌全激套管贞钻机岛施工况咬合葡桩成烂功地妻取代只地下巴连续刻墙，滩为业奖主节疼省大剖量造牵价。5/稀13怠/2辩02路322CF猫A存工法干桩CF识A工漏法桩忽可译重为长旺螺旋廊钻孔委压灌哑桩，落在法催、英饱、意缸、德纳、美彩等国对比较掌流行梯。该少钻机轰均由纲液压信马达侍驱动熟，扭合距较型大，承采用轿混凝挣土泵沸车通恶过钻钱杆内它腔直孔接灌酒注混球凝土逮，在使合适确德地选层和会深度岸，施悦工效坑率一颠般为迎15陈0～丹20狐0m艰/d维，目孩前钻蜡孔直魄径达闸12庆00赚mm嘴，深声度为引20魄m左贞右。主要再生产阿厂家群有德伶国宝糖峨、蓬德尔缩慧麦克劲、意肿大利局的土限力及戒克萨划格兰辨特等喘公司牌。近二司十年森来北即京、掠东北艳以及仅华北环等地搁区都查大力物推广餐应用未此工霜法，击并有床所创扰造和比发展延，形超成若毯干项茶实用盯新型榜专利煤。5/闸13搬/2识02壤3235.悦向扩干孔桩效方向舱发展扩孔哈成型洪工艺中：钻伏扩、氏爆扩眉、夯锦扩、形振扩、艺锤扩脉、压舍扩、姑冲扩责、注烫扩、叹挤扩漫和挖桐扩十大哪类型评。5/肉13永/2顷02添324钻孔剪扩底悄桩北京欢地区扁普通眼直径雹钻孔背扩底是灌注毒桩（计桩身宝直径0.暂3~麦0.捉4m，扩车底直元径0.岩8~地1.冬2m）的科静载蔬试验士结果摘表明请，与廉相同敌桩身佳直径匆的直郑孔桩卸相比叉，前圆者极择限荷疯载为没后者排的1.间7~洒7.馋0倍，静前者甚的单启位桩敞体积个的极秋限荷犬载为傍后者男的1.丈4~队3.另0倍。查大直改径钻辣（挖坐）孔煮扩底世桩具凤有承观载力晚高、贸成孔仗后出基土量迁少、渐承台饮面积秧小等同显著调优点葬，在厌国内筛外得妄到广盛泛运快用。痕我国蝇的钻颜孔扩巨底桩独种类推有20种以忧上，胡日本值的大叮直径剪钻扩惧桩工件法将耐近30种。5/匀13矛/2达02犹325压力价注浆跪桩注扩到是指域桩端海压力段注浆吴桩、仙桩侧轻压力摇注浆桩荡及桩缝端桩升侧联攻合注准浆桩轿。5/洗13舞/2床02益326桩端美压力警注浆拣桩桩端狂压力搞注浆协桩是烂指钻倾孔、突冲孔筛和挖铸孔灌舒注桩乡丰在成佛桩后滨，通剃常通轧过预淹埋在遥桩身涛的注豪浆管蜻钻利压用压烛力作百用，众将能慰固化专的浆疑液（够诸如岗，纯赶水泥葵浆、内或水旗泥砂持浆、填或加踩外加馒剂及谨掺合外料的句水泥郑浆、蛇或超守细水竿泥浆滋、或娇化学我浆液膛等）溉，经忠桩端惹的预胶留压息力注狮浆装序置（勉诸如划，预据留压件力注食浆室培、或筐预留耕承压丽包、仆或预擦留注拨浆空牵腔、难或预母留注程浆通鞠道、姥或预溉留的阀特殊隶的注研浆装症置等范）均宗匀地超注入膛桩端腰地层腿；5/捧13励/2永02着327桩端网压力正注浆婆桩视浆救液性理状、检土层作特性垃和注万浆参瞎数等蠢不同摊条件难、压灭力浆究液对冷桩端邀土层谊、中暂风化门与强印风化昌基岩烦、桩膏端虚督土及想桩端颤附近木的桩践周土忌层起本到渗机透、醋填充涝、置罢换、遮劈裂抓、压阻密及茂固结惜或多渡种形顶式的叠组合孙等不扒同作愈用，悟改变雅其物闯理力凉学性皆能及颂桩与类岩、覆土之阁间的姑边界页条件贿，消然除虚筋土隐雪患，豆从而叛提高常桩的签承载输力以慎及减五少桩览基的典沉降刊量。5/粱13陡/2抚02始328复合宋载体肉夯扩喷桩复合蔬载体滑夯扩缓桩是悼采用荡细长垫锤夯萍击成拿孔，群将护铅筒沉威到设档计标帽高后葡，细赖长锤腐击出湿护筒疼底一狭定深都度，斯分批困向孔坑内投漆入填童充料扁和干屯硬性恢混凝勿土，盟用细坊长锤焰反复兵夯实抵、挤滤密，欢在桩款端形徐成复枪合载受体，桌然后美放置愈钢筋嫌笼，狼灌注鼓桩身惹混凝惠土而引形成胜的桩洪。复合陈载体圆夯扩撑桩虽贞然也伞称做陪桩，手但又探不同且于传讲统桩握，似权桩非捷桩。被加听固土祸层成沉为一践个硬越层与缝其下杂的持赵力层筑形成宿了双兆层地花基，拣这是艺构成等复合康载体尼夯扩那桩承怕载力嫂的主狡体。5/撕13钉/2倾02膝3296.涌向异标型桩泽方向稿发展异型微桩包颂括横第向截呀面异坟化桩吗和纵答向截纳面异红化桩级；横向愤截面梅从圆虚截面睡和方扛形截愿面异盖化后小的桩捐型有项三角形桩剪、六命角形株桩、逢八角槽形桩图、外胞方内揉圆空着心桩广、外帝方内异勉空心将桩、登十字粪形桩引、X形桩授、T形桩鬼及壁敢板桩广等。纵向嘴截面伶从棱灾柱桩负和圆献柱桩撇异化宵后的盐桩型药有楔般形桩（圆茫锥形发桩和抵角锥抖形桩害）、兰梯形谨桩、荡菱形获桩根携形桩貌、扩底墙柱、亦多节贩桩（才多节狠灌注挨桩和篇多节赖预制袄桩）腹、桩待身扩大掠桩、像波纹工柱形习桩、宰波纹循锥形怒桩、蒜带张静开叶短片的炮桩、螺旋勤桩、韵从一内面削傅尖的洞成对缴预制殖斜桩请及DX挤扩颈灌注桩等戏。5/怎13巡寿/2亡02虾330DX允挤扩婚灌注澡桩DX挤扩粘灌注更桩（应简称DX桩）缸，是浪指在稿钻（皇冲）蜓孔后俯，向筛孔内施下入漫专用旧的DX挤扩畏装置轿（专否利技健术）崭，通穿过地开面液寒压站抗控制吉该装询置的屠弓压净臂的于扩张商和收裙缩，庸按承浇载能颜力要固求和刷地层挖土质妖条件障在桩减身不裙同部海位挤附压出3岔分境布或3n岔（n为挤阵压次捆数）团分布腔的扩混大岔饿腔或杠近似梦的圆奥锥盘济状的欠扩大讲头腔短后，纪放入唤钢筋借笼，栗灌注瓣混凝诉土，喊形成侦由桩井身、乖分岔狗、分童承力蜂盘和肚桩根否共同范承载帜的桩质型。5/斜13效/2煌02妄331DX蒸挤颜扩灌偏注桩DX桩具跌有单贼桩承悄载力奋高，拿可充闯分利著用桩伍身上丑下各搬部位刚的好酬土层怠；成杨孔成愉桩工饮艺适惩用范商围较源广；窝节约歌造价兵，缩打短工住期及突承力招盘（运岔）孙形状烫可控军且边忽界较阿清楚扁等优傍点，仗已在秀数个纳大型欣电厂迁及高虑层建奋筑等60个建逝筑中填得到息应用编。5/甲13染/2油02志3327.五向埋绩入式独桩方吵向发肆展钢筋泳混凝脑土预界制桩为和钢妄桩的祥设桩旦工艺姓有打陈入式皇、压毁入式缠（静商压式没）和姿埋入潮式三跑种。届前面闷提到攻筒式者柴油喷锤冲剥式（蔬打入根式）绝施工购中存管在一雾次公借害。够打入出式和纹压入叉式设叛桩工咳艺在垦施工啄中产苦生挤荷土效搁应，功使地猎基土吧隆起摩和水兰平挤载动，炒不同建程度愈地对伴邻近便建筑践物和务地下茂管线秧产生稻不良类影响皆。5/天13寨/2敞02燃333为了硬消除碗一次丙公害坦（振王动、谅噪声愤和油范污飞送溅）眠和挤婆土效亏应，哪日本习从20世纪60年代厘初期想起开绞发出极以低虾噪声沙、低炕振动忌和无析挤土丢效应斜为目得标的衣埋入露式桩疮系列贡工法党，至捧今共列有80余种骑。所息谓埋椒入式方桩工托法是城将预驻制桩羽或钢两管桩冷沉入柜到钻斯成的杂孔中希后，浩采用污某些遵手段股增强太桩承钳载力息的工捕法。19鹿87年在乓日本震埋入箭式桩耕工法收占预衣制桩蒙施工触的56蠢%，至20充00年该环法比御例上苹升为78宏%。我怪国埋钱入式桩的疮种类患很少食，几灰乎是止个空谁白点钥，这滔也正奖是给阔桩基悉施工探企业穿发展帽和上栏升提间供良悄好的寒空间崖。5/雹13勿/2姨02汗334中掘能施工绣法桩中掘势施工竟法桩组是把花小于闹桩径30案~4松0m然m的长洽螺旋殃钻、干或钻哨杆端店部装芽有搅务拌翼题片的架螺旋蛋钻及做钻斗纱钻等循插入去桩的陆中空赏部，球在钻帮头附印近的尤地层限连续爸钻进愉，使掘土沿窝中空责部上米升，贞从桩裤顶排粒土的制同时渡将桩揪沉设凳。在闯施工箩中通袄常将店桩端隙注入后压缩俭空气岗和水罩，促抬进钻骡进的区同时万也使虚桩沉江设顺吊利。溪为使端桩获俭得更妹大的车承载朱力，途桩埋纽奉入孔婚中后甲可分仇别采踪蝶用量奶终打策击方饲式、锡桩端浓加固跳方式愁或扩货大头听加固汪方式根。按膜中掘炮埋入争工艺泉、钻狠机、清承载筛力发驳挥方响法及瞒采用救的预愧制桩练种类杰等，垄中掘蔽施工车法桩张又可李细分浆为40余种口桩型恨。5/添13架/2役02炭335预先莲钻孔腥法桩预先狐钻孔吹法，愧即边钢钻孔号边排彩土然没后将梨桩插爪入孔哄内，温最后虾再将芹桩打视入或遍压入屠孔内嘴。为肾增大哭桩侧企摩阻乘力，撤可在孕孔内层预先骡填充掠砂浆拔、水输泥浆详、膨环润土朴与水腊泥浆薪混合酱液等附，然男后将种桩插闲入，巩以利竭用填历充材养料与洲地层该间的恐摩阻册力。桩端址承载读力的耗发挥秒方法悼有最毁终打咽击或璃压入蓝法、友桩端挠水泥集浆加菊固法秀、扩输大头野加固狸法和勤桩端杯作用茅特殊核刀刃肤的回吧转法峡。预先叶钻孔衣埋入践式桩肤亦可卧分为命40士余种刷。5/贱13舱/2佣02悄3368.册向组姓合式浊工艺嚷桩方坐向发于展由于冷承载撞力的抚要求上，环靠境保略护的宏要求像及工然程地这质与地水文甚地质肾条件猾的限然制等素，采研用单蛙一工翼艺的姑桩型肢往往土满足睛不了妻工程料要求境，实猪践中驼经常墙出现考组合摸式工祥艺桩赏。例如弊，钻蹄孔扩底底灌够注桩苗有成拨直孔筒和扩叶孔两邮个工介艺；华桩端安压力赌注浆潮桩有觉成孔炕成桩栏与成皱桩后伯向桩纽奉端地液层注钞浆两抵个工欠艺；价预钻宴孔打宋入式福预制上桩有居钻孔钳、注阴浆、葬插桩合及轻行打（陆或压理入）夸等工尤艺。5/忽13斥/2猪02递3379.陷向高摊强度布桩方眨向发亡展随着毒对打哈入式什预制紧桩要挠求越麦来越愧高，庄诸如宣高承肚载力朱、穿擦透硬欠夹层悔、承博受较腹高的泉打击牺应力棒及快菜速交偿货等垒要求忌，普湖通钢谁筋混巷凝土畜桩（尊简称R.乞C桩，