2023年钻孔灌注桩施工技术

目录

第一章地基与基础概述...........................................................3

第一节地基土的分类............................................................3

1土的工程分类..................................................................3

2土按成因分类..................................................................7

第二节地基土的物理力学性质....................................................7

1土的容重......................................................................7

2土的含水量W............................................................................................................................................8

3土颗粒比重G..............................................................................................................................................8

4孔隙比e与孔隙度n...................................................................................................................................8

5饱和度Sr.......................................................................................................................................................8

6粘性土的可塑性指标.............................................................8

7砂土的密实度指标...............................................................8

8土的渗透性与渗透系数K........................................................................................................................8

9土的压缩性和压缩系数..........................................................8

10土的抗剪强度.................................................................9

第三节桩基础..................................................................9

1桩基础的概念及适用条件.........................................................9

2桩的功能.......................................................................9

3桩的分类......................................................................10

4钻孔灌注桩....................................................................10

第二章钻孔灌注桩施工前的准备工作..............................................12

第一节钻孔灌注桩施工前的准备..................................................12

1确定项目组织机构..............................................................12

2编写施工组织设计..............................................................12

3场地准备......................................................................14

4桩位测量......................................................................14

5护筒的制作及埋设..............................................................15

6泥浆循环系统..................................................................16

7原材料的运输进场..............................................................16

第二节泥浆的制备..............................................................17

1泥浆的作用....................................................................17

2泥浆的种类....................................................................17

3泥浆的主要成分................................................................17

4泥浆的配制....................................................................20

5泥浆质量的控制指标............................................................21

第三节成孔方法及施工机械的选择................................................22

1成孔方法的选择................................................................22

2施工机械的选择................................................................24

第三章钻进成孔...............................................................25

第一节反循环回转钻进..........................................................25

1反循环钻进的概念及分类........................................................25

2泵吸反循环和气举反循环钻进....................................................25

3反循环钻进工艺................................................................27

4回转钻进成孔工艺..............................................................31

第二节钻击钻进成孔...........................................................32

1钢绳冲击钻进..................................................................32

2冲击反循环钻机................................................................33

3冲击钻进工艺..................................................................33

4不同地层的钻进工艺............................................................34

第三节旋挖钻进成孔...........................................................35

1适用范围......................................................................35

2优缺点........................................................................35

3施工机械与设备................................................................36

4旋挖钻进工艺..................................................................37

第四节清孔..............................................................38

1置换法........................................................................38

2气举排渣法....................................................................39

3掏渣法........................................................................39

第四章钢筋笼制作与安放.......................................................40

第一节钢筋笼使用的材料........................................................40

1钢筋..........................................................................40

2钢筋加工......................................................................40

第二节钢筋笼制作..............................................................43

1一般规定......................................................................43

2钢筋笼成型方法................................................................43

3钢筋笼的分段长度..............................................................43

4钢筋笼保护层垫块设置..........................................................43

5钢筋笼配筋量的计算............................................................43

6钢筋笼制作允许偏差............................................................44

7钢筋笼检验....................................................................45

第三节钢筋笼安放.............................................................45

1钢筋笼的运输..................................................................45

2钢筋笼的安放..................................................................45

第五章混凝土配制与水下灌注..................................................46

第一节混凝土原材料............................................................46

1砂............................................................................46

2石............................................................................47

3水............................................................................49

4水泥..........................................................................49

第二节混凝土的搅拌及运输.....................................................50

1水下混凝土的要求..............................................................50

2混凝土搅拌....................................................................50

3混凝土运输....................................................................51

第三节混凝土的水下灌注.......................................................51

1灌注方法......................................................................51

2灌注设备及用具................................................................51

3安放导管及二次清孔............................................................52

4水下混凝土灌注................................................................53

第一章地基与基础概述

地基即指建筑物基础以下的土体，地基的主要作用是承托建筑物的基础；地基虽不是建筑

物本身的一部分，但与建筑物的关系非常密切。地基问题处理恰当与否，不仅影响建筑物的造

价，而且直接影响建筑物的安危。

基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称之为天然地基。若天然地基不能满

足地基强度和变形的要求，则必须事先要经过人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基

处理。

为确保建筑物的安全和正常使用，地基应满足两个条件：一是作用于地基的荷载不超过地

基的容许承载能力，以保证地基稳定；二是地基的沉降量不超过容许的限度，以保证建筑物不

致损坏或影响其正常使用。

基础是建筑物的下部承重结构，它把建筑物的重量和作用在建筑物上的各种力，传递到地

下较好的地层上，直接支承基础的土层称为持力层，其下的各土层称为下卧层。基础的结构型

式很多，通常把埋深不大，只须经过挖槽、排水等简易施工方法就可以建造起来的基础统称浅

基础，其埋深一般在3〜5m之内，如条形基础、片筏基础、壳体基础等。如果浅层土质不良，

建筑物的荷重又大，必须将基础置于较深的持力层上时，则要采用特殊施工方法来完成，这种

基础称为深基础，其埋深大于5m。常采用的深基础有桩基础、沉井基础、箱形基础等。

第一节地基土的分类

1土的工程分类

《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)中，将作为建筑地基的岩土，可分为岩石、

碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。

1.1岩石的工程分类

岩石应为颗粒间牢固联结，呈整体或具有节理裂隙的岩体。作为建筑物地基，除应确定岩

石的地质名称外，尚应划分其坚硬程度和完整程度。

1.1.1岩石按坚硬程度分类

岩石的坚硬程度应根据岩块的饱和单轴抗压强度3按表1.1分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、

软岩和极软岩。当缺乏饱和单轴抗压强度资料或不能进行该项试验时，可在现场通过观察定性

划分，划分标准可按表1.2执行。岩石的风化程度可分为未风化、微风化、中风化、强风化和

全风化。

岩石坚硬程度的划分表表1.1

坚硬程度类别坚硬岩较硬岩较软岩软岩极软岩

饱和单轴抗压强度标准值f,k(MPa)frk>6060>frk>303023X5152frk>5。忘5

岩石坚硬程度根据现场观察进行定性划分应符合表1.2的规定。

1.1.2岩石按完整程度分类

岩体完整程度应按表1.3划分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎。当缺乏试验数据

时可按表1.4执行。

岩石坚硬程度的定性划分表1.2

名称定性鉴定代表性岩

锤击声清脆，有回弹，震未风化〜微风化花岗岩、闪长岩、辉绿岩、

坚硬岩手，难击碎；玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、硅质砾岩、

硬质基本无吸水反映石英砂岩、硅质石灰岩等

石1JL1锤击声较清脆，有轻微回1、微风化的坚硬岩；

较硬岩弹，稍震手，较难击碎；2、未风化〜微风化的大理岩、板岩、石

有轻微吸水反映灰岩、钙质砂岩等

锤击声不清脆，无回弹，1、中风化的坚硬岩和较硬岩；

较软岩较易击碎；2、未风化〜微风化的凝灰岩、千枚岩、

软质指甲可刻出印痕砂质泥岩、泥灰岩等

石U-4锤击声哑，无回弹，有凹1、强风化的坚硬岩和较硬岩；

软岩痕，易击碎；2、中风化的较软岩；

浸水后，可捏成团3、未风化〜微风化泥质砂岩、泥岩等

锤击声哑，无回弹，有较1、风化的软岩；

极软

Uu极软岩深凹痕，手可捏碎；2、全风化的各种岩石；

石浸水后，可捏成团3、各种半成岩

岩体完整程度划分表L3

完整程度等级完整较完整较破碎破碎极破碎

完整性指数>0.750.75-0.550.55-0.350.35-0.15<0.15

注：完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。选定岩体、岩块测定波速时应有代表性。

岩体的完整程度的划分宜按表1.4的规定。

岩石完整程度的划分表L4

名称结构面组数控制性结构面平均间距（m）代表性结构类型

完整1〜2>1.0整块结构

较完整2〜30.4-1块状结构

较破碎>30.2〜0.4镶嵌状结构

破碎>3<0.2破裂状结构

极破碎无序—散体状结构

1.2碎石土

碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。

碎石土根据粒组含量和颗粒形状分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。

碎石土的分类表1.5

土的名称颗粒形状粒组含量

漂石圆形及亚圆形为主

粒径大于200mm的颗粒含量超过全重50%

块石棱角形为主

卵石圆形及亚圆形为主

粒径大于20mm的颗粒含量超过全重50%

碎石棱角形为主

圆砾圆形及亚圆形为主

粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%

角砾棱角形为主

注：分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定。

碎石土的密实度，可按表1.6分为松散、稍密、中密、密实。

碎石土的密实度表1.6

重型圆锥动力触探重型圆锥动力触探锤击数

密实度密实度

锤击数N63.5N63.5

N63”W5松散10<N63.W20中密

5<NeaWlO稍密220密实

注：1.本表适用于平均粒径小于等于50mm且最大粒径不超过100mm的卵石、碎石、圆砾、角砾。对于平

均粒径大于50mm或最大粒径大于100mm的碎石土,可按表1.2.3鉴别其密实度；

2.表内NM.s为经综合修正后的平均值。

碎石土密实度野外鉴别方法表L7

密实度骨架颗粒含量和排列可挖性可钻性

骨架颗粒含量大于总锹镐挖掘困难，用橇棍钻进极困难，冲击钻探时，

密实重的70%,呈交错排列，方能松动，井壁一般较稳钻杆、吊锤跳动剧烈，孔壁较

连续接触定稳定

锹镐可开挖，井壁有吊

骨架颗粒含量等于总钻进较困难，冲击钻探时，

块现象，从井壁取出大颗

中密重的60%〜70%,呈交错钻杆、吊锤跳动不剧烈，孔壁

粒处，能保持颗粒凹面形

排歹IJ,大部分接触有坍塌现象

状

骨架颗粒含量等于总锹可以挖掘，井壁易班

钻进较容易，冲击钻探时，

稍密重的55%〜60%,排列混塌，从井壁取出大颗粒

钻杆稍有跳动，孔壁易坍塌

舌L,大部分不接触后，砂土立即坍落

骨架颗粒含量小于总

锹可以挖掘，井壁极易钻进很容易，冲击钻探时，

松散重的55%,排列十分混

坍塌钻杆无跳动，孔壁极易坍塌

舌L,绝大部分不接触

1.3砂土

砂土为粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的

—L。

砂土可按表1.8分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。

砂土的分类表1.8

土的名称粒组含量

砾砂粒径大于2mm的颗粒含量占全重25%-50%

粗砂粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重50%

中砂粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重50%

细砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重85%

粉砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%

注：分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定。

砂土的密实度，可按表1.9分为松散、稍密、中密、密实。

砂土的密实度表1.9

标准贯入试验锤击数N密实度

NW10松散

10<NW15村j密

15VNW30中密

N>30密实

注：当用静力触探探头阻力判定砂土的密实度时，可根据当地经验确定。

1.4粘性土

粘性土为塑性指数I。大于10的土。

粘性土可按塑性指数分为粘土、粉质粘土。

粘性土的分类表L10

塑性指数Ip土的名称

1P>17粘土

10<Ip^l7粉质粘土

注：塑性指数由相应于76g圆锥体沉入土样中深度为10mm时测定的液限计算而得。

粘性土的状态，可按表1.11分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。

粘性土的状态表1.11

液性指数L状态液性指数II状态

1W0坚硬0.75c软塑

0<LW0.25硬塑IL>1流塑

0.25<LW0.75可塑

注：当用静力触探探头阻力或标准贯入试验锤击数判定粘性土的状态时，可根据当地经验确定。

1.5粉土

粉土为介于砂土与粘性土之间，塑性指数Ip^lO且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全

重50%的土。

1.6特殊土

1.6.1淤泥

淤泥为在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成，其天然含水量大于液限、

天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土.当天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5但大于或

等于L0的粘性土或粉土为淤泥质土。

1.6.2红粘土

红粘土为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的高塑性粘土。其液限一般大于50。红粘土

经再搬运后仍保留其基本特征，其液限大于45的土为次生红粘土。

1.6.3人工填土

人工填土根据其组成和成因，可分为素填土、压实填土、杂填土、冲填土。

素填土为由碎石土、砂土、粉土、粘性土等组成的填土。经过压实或夯实的素填土为压实

填土。

杂填土为含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。

冲填土为由水力冲填泥砂形成的填土。

1.6.4膨胀土

膨胀土为土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩特性,

其自由膨胀率大于或等于40%的粘性土。

1.6.5涅陷性土

湿陷性土为浸水后产生附加沉降，其湿陷系数大于或等于0.015的土。

2士按成因分类

土的形成过程，由于自然地理环境、原始沉积条件的不同，土的类型和性质有很大的区别。

例如，残积、坡积、洪积、冰积形成的沉积物，颗粒相对都比较大，土质不均，常是块石、碎

石与泥、砂混杂，分选性很差。碎块多呈棱角状，孔隙度、层厚变化比较大，选择钻进方法较

困难。而冲积、淤积和风积形成的沉积物则相反，颗粒都比较细，分选性和磨圆度也比较好，

层理较清楚，厚度一般也较稳定，土质较均匀，所以选择钻进方法比较简便且可钻性都好。通

过了解施工地区地基土的成因类型，就可以预测该区的基本地质特征和施工难易程度，有利拟

定施工技术对策。

表1.12为土的主要成因类型及其特征。

土的主要成因类型及其特征表1.12

成因类型堆积方式及条件堆积物特征

岩石经风化作用而残留碎屑物从地表向深处由细变粗，其成分与母岩相

残积在原地的碎屑堆积物关，一般不具层理。碎块呈棱角状，土质不匀，具

有较大孔隙，厚度在山丘顶部较薄，低洼处较厚。

由雨水或雪水沿斜坡搬碎屑物从坡上往下逐渐变细，分选性差，层理不

坡积运及由本身的重力作用堆明显，厚度变化较大，在斜坡较陡处厚度较薄，坡

积在斜坡上工坡脚处脚地段较厚。

由暂时性洪流将山区或颗粒具有一定的分选性，但往往在大颗粒间充填

高地的大量风化碎屑物挟小颗粒，碎块多呈亚角状，洪积扇顶部颗粒较粗，

洪积

带至沟口或平缓地带堆积层理紊乱呈交错状，透镜体及夹层较多，边缘处颗

而成粒细，层理清楚。

由长期的地表水流搬运，颗粒在河流上游较粗，向下游逐渐变细，分选性

冲积在河流的阶地、冲积平原、和磨圆度均好，层理清楚，厚度较稳定。

三角洲地带堆积而成

在静水或缓慢的水流中沉积物以粉粒〜粘粒为主，且含有多量的有机质

淤积沉积，并拌有生物化学作用或盐类，一般土质松软，有时粉砂和粘性土呈交互

而成层，具清晰的薄层理。

由冰川或冰川融化后的以巨大块石、碎石、砂、粘性土混合组成，一般

冰积冰水进行搬动堆积而成分选性极差，无层理，但当冰水沉积时，常具斜层

理，颗粒一般具棱角，巨大块石上常有冰川擦痕。

在干燥气候条件下，碎屑主要由尘土或砂组成，一般颗粒较均匀、质纯、

风积

物被风吹扬，降落堆积而成孔隙大、结构松散。

第二节地基土的物理力学性质

1土的容重

土在天然状态下单位体积的重量叫做土的天然容重，单位“N/n?”表示。土的容重与土的

含水量、密实程度有关，一般土的天然容重为16〜22kN/n?,容重大的土比较密实，强度也较高。

土的干容重是土在烘干状态下的容重，即单位体积土颗粒的重量。土愈密实干容重愈大，

一般为13~20kN/m3o

土的饱和容重是指土体中孔隙充满水时的单位体积重量；地下水位以下的土，颗粒受到水

的浮力作用，其容重称为水下浮容重。

2土的含水量W

土的含水量是指土在天然状态下，土中水的重量与土颗粒重量之比，用百分数表示。土的

含水量反映土的湿度。对于同一种类的土，当含水量增大时，它的强度就会降低。

3土颗粒比重G

土颗粒在100—105℃下烘至恒重的重量与同体积的蒸储水在时重量的比值，称为土颗

粒的比重。土颗粒的比重决定于土的矿物成分和有机质含量。一般土粒比重为2.65〜2.75。

4孔隙比e与孔隙度〃

土的孔隙比e是土中孔隙的体积与土粒体积之比。土中孔隙的体积与土的总体积之比，称

为孔隙度n,其值恒小于1。孔隙比与孔隙度都反映土的孔隙特征，间接反映土的密实度和强度。

5饱和度Sr

土中孔隙被水充满的程度叫饱和度，以土中水的体积与孔隙体积之比为表示。如果5=100%,

则表示土的孔隙中充满着水，土是完全饱和的；如果S=0,则表示土中没有水。

6粘性土的可塑性指标

粘性土的性状与含水量有着密切的关系。对于同一种粘土，当其含水量小于某一限度时，

处于坚硬的状态。随着含水量的增加，它就会变为塑性状态。所谓塑性状态是指土体在外力作

用下，可塑成任何形状而不发裂，也不改变体积，当外力取消后，还可保持变形后所得的形状。

如果含水量进一步增加，土体就会由可塑性状态变为流动状态。

塑限用，（％）：土由固态变到塑性状态时的分界含水量，系实测指标。

液限用（％）：土由塑性状态变到流动状态时的分界含水量。采用液限仪来测定。

塑性指数IP：液限与塑限之差，系计算求得的指标。塑性指数的大小，主要与土内所含的

粘粒多少有关。土中含粘粒愈多，则其塑性指数愈大，即表示土在含水量变化相当大的范围内，

仍能保持塑性状态。

液性指数土的天然含水量与塑限之差除以塑性指数的计算指标。液性指数表示粘性土的

软硬程度。

7砂土的密实度指标

砂土的密实程度是确定其承载力的主要指标。密实的砂土压缩性小，强度较大，结构稳定；

而松散的砂土，特别是饱和的细砂、粉砂则相反，结构很不稳定，容易发生流砂现象。

8土的渗透性与渗透系数K

由于土粒之间孔隙的存在，水在重力作用下，沿土的孔隙渗透流动。渗透系数K反映了土

的渗透性能，其物理意义按达西公式为：当水力坡度为1时的渗透速度。

9土的压缩性和压缩系数

土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性。土的压缩可以看作为土中孔隙体积的减

小。

压缩系数是表征土压缩性的重要指标之一。压缩系数越大，表明土的压缩性越大。通常用

压缩系数0一2来表示土的压缩性，表示压力WOkPa和2OOkPa时相应的压缩系数值。

即2co.1MPa」时，属低压缩性土;

0.1MPa-&i一2<0.5MPa-1时,属中等压缩性土：

4i-2K）.5MPa"时,属高压缩性土。

工程上也常用压缩模量后表示土的压缩性，瓦越小，土的压缩性越高。

E$<4MPa时，属高压缩性土；

4MpaWEW20Mpa时，属中等压缩性土；

E仑20Mpa时，属低压缩性土。

10土的抗剪强度

土的抗剪强度是指土体抵抗剪切滑动的极限强度。土体的抗剪强度与作用在它上面的法向

应力及土的内摩擦角0有关。土的内摩擦角。与土的密实度、颗粒大小、形状、粗糙程度等因

素有关。一般来说土愈密实、土粒愈大、形状愈不规则，表面愈粗糙，则。值愈大。天然砂土

的。的变化范围约在30。（圆粒、均匀的松细砂）到45°（尖粒、不均匀的紧密粗砂）之间。

含水量对它的影响很小.对于极松散的砂，它的内摩擦角0近天然后坡角。所谓天然坡角，是

指砂土在自重作用下可能堆成的最大坡角（坡面与水平面的夹角）。

粘土类土的内摩擦角。与密实度及含水量有关，约为5〜25°。粘性土的抗剪强度不仅包括

内摩擦附图，还包括粘聚力C。因为粘土颗粒间具有分子粘结力，而结合水在颗粒间又起着联结

作用，这些力的总和构成粘性土的内聚力亦即粘聚力，它能抵抗一定的拉力和剪力作用。粘性

土的粘聚力C一般为10~115kPa»

第三节桩基础

1桩基础的概念及适用条件

桩是将建筑物的荷载（竖向的和水平的）全部或者部分传递给地基土（或岩层）的具有一

定刚度和抗弯能力的传力构件。设置在岩土中的桩是通过桩侧摩阻力和桩端阻力将上部结构的

荷载传递到地基，或是通过桩身将横向荷载传给侧向土体。

桩基础一般由承台将若干根桩的顶部联结成整体，以共同承受荷载的一种深基础。

桩基础在下列情况下可优先考虑作为深基础方案。

（1）荷载较大，地基上部土层软弱，适宜的地基持力层位置较深时，宜采用桩基础。

（2）河床冲刷严重，河道不稳或冲刷深度不易计算准确时，采用桩基础可以借桩群穿过水

流将荷载传到地基中，减少水下工程，并可提高基础的安全度。

（3）当地基计算沉降过大或结构对不均匀沉降敏感时，采用桩基础穿过松软（高压缩性）

土层，将荷载传到较坚实（低压缩性）土层，减少结构沉降并使沉降均匀。桩基础还能增强结

构物的抗震能力。

（4）当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可简化施工设备和技术要求，缩短施工周

期，并改善劳动条件。

2桩的功能

（1）通过桩的侧面和土的接触，将荷载传递给桩周土体；或者将荷载传给深层的岩层、砂

层或坚硬的粘土层；从而获得很大的承载能力以支承重型建筑物。

（2）对于液化的地基，为了在地震时仍保持建筑物的安全，通过桩穿过液化土层，将荷载

传给稳定的不液化土层。

（3）桩基具有很大的竖向刚度，因而采用桩基础的建筑物，沉降比较小，而且比较均匀，

可以满足对沉降要求特别高的上部结构的安全需要和使用要求。

(4)桩具有很大的侧向刚度和抗拔能力，能抵抗台风和地震引起的巨大水平力、上拔力和

倾覆力矩，保持高耸结构物和高层建筑的安全。

(5)改变地基基础的动力特性，提高地基基础的自振频率，减小振幅，保证机械设备的正

常运转。

3桩的分类

桩可按桩的功能、荷载传递机理、截面形状、尺寸、材料、施工方法等进行分类。

3.1按桩身材料分

可分为木桩、钢桩、钢筋混凝土桩等。

3.2根据桩的受力情况分

3.2.1抗压桩(承受轴向压力的桩)

各类建筑物、构筑物的桩基大部分都以承受垂直向下的荷载为主。通过桩侧的摩阻力和桩

端阻力将上部荷载传递到地基。这类桩可分为端承桩和摩擦桩。

(1)端承型桩

桩穿过较松软的土层，桩端支承在岩层或硬土层等实际非压缩性土层时.，垂直荷载主要依

靠桩端反支地承。这种桩称为端承桩。

(2)摩擦型桩

桩上的垂直荷载主要由桩侧的摩阻力承担，而桩端反力承担的荷载只占很小的部分，这种

桩称为摩擦型桩。

3.2.2抗拔桩(承受轴向拔力的桩)

这类桩主要是由桩周摩阻力或扩大桩头的阻力构成抗拔力，以承受向上拔力为特征。

3.2.3抗横向推力桩

荷载以力或力矩形式沿与桩身轴相垂直的方向作用于桩体时，称这类桩为抗横向推力桩，

如深基坑支护桩、防止滑坡的抗滑桩、防止桥墩被冲刷的防护桩等。

3.3按施工条件分

桩按施工条件的综合分类表1.13

桩基础分类方法桩仔类型

按桩的制作工艺划预制桩灌注桩

分

桩的截面方形、管形圆形、异形

按成桩或成孔工艺打入桩静压桩沉管桩钻孔桩人工挖孔桩

划分

按挤土效应划分挤土(方桩与闭口管桩)，部分挤土不挤土不挤土

挤土(开口管桩)

按桩身材料划分钢、钢筋混凝土钢筋混凝土、素混凝土

4钻孔灌注桩

灌注桩是在施工现场的桩位上，通过机械钻冲或人工挖掘等方法形成桩孔，然后在孔内下

入钢筋笼，灌注混凝土，形成钢筋混凝土灌注桩。

混凝土灌注桩既适用于各种砂性土、粘性土，也适用于卵砾石类土层和岩层、而且桩长和

桩径变化范围大，因此，这类桩作为深基础应用很广。

钻孔灌注桩是在钻孔内下入钢筋笼并灌注混凝土而筑成的一种深基础，用以将结构物的荷

载传递到远比结构物使用部分为低的持力层上。

4.1钻孔灌注桩的优缺点

4.1.1钻孔灌注桩的优点

（1）可以采用较大的桩径，目前国内外已达到3.0m以上，还可以采用底部扩大的扩底桩

桩径。

（2）桩的长度灵活，因而可以适应于桩端持力层标高起伏变化复杂的地区。

（3）适应性较广。包括基岩、卵石在内的各种土层、岩层和各种型式的基础工程都可以采

用，而且不受地下水位高低的限制和影响，不用大开挖，不用放坡，对相邻建筑物没有影响。

既可在室外施工，也可在室内施工；既可在山区、丘陵地区采用，也可在沿海软土地区应用。

（4）可减少土方工程量，减轻工人劳动强度，提高施工机械化水平和劳动生产率，缩短基

础工程施工工期。

（5）可节省钢材和木材，因此成本低。预制桩为了吊装、运输和打桩的需要，必须在桩身

内配全筋，预制桩每立方米混凝土含钢量达100130kg；灌注桩不需要配全筋，只需在桩顶部分

配筋，每立方米混凝土含钢量只要20〜60kg左右，故可以节省不少钢材。另外，预制桩由于在

浇注时还要支模，每根桩需要消耗不少木材。

（6）施工所用设备比较简单，制作容易。某些地质钻机略加改装后也可使用，一般来说所

需大型设备较少，施工技术不十分复杂，所以工程容易上马。

（7）施工工序简单，灌注桩不要预制，在现场成桩，不要起吊运输设备。成桩后，亦不

用截桩。

（8）施工灵活方便、无噪音、无公害。打预制桩由于受打桩设备限制，在建筑物附近或厂

房内不能施工。打桩产生噪音，附近居民有一定影响。

（9）抗震性能好。

（10）单桩承截力高。根据桩径和长度的不同，单桩承载力可由几十吨到几百吨乃至上千

吨。既可作为低层建筑的基础，又可作为高层建筑和重型构筑物的基础。

（11）在钻孔过程中，能够进一步查核地质情况，可根据地层构造和设计要求，可选定适

当的桩长和桩径，应用上比较灵活，故不受运输和起重条件的限制。

4.1.2钻孔灌柱桩的主要缺点

现场作业较多，不利于预制装配施工；成桩后不易进行质量检查；施工技术上还有一些困

难，如坍孔、清孔等。

4.2钻孔灌注桩的适用范围

4.2.1适用的地层

钻孔灌注桩在各种地层中都可应用，依地层选择适当的成孔方法。实践证明，在软塑到硬

塑的粘性土、坚硬土、粘土、粉砂、细砂、中砂、粗砂（包括流动性较大的所谓流砂）、砾砂、

砾石、卵石（紧密到松散）、漂石和基岩中都已使用了钻孔灌注桩基础。

4.2.2陆地和水上都可施工

钻孔灌注桩在岸滩和浅水中都可施工应用，在深水中也已修建了很多的钻孔灌注桩基础。

4.2.3可根据地层选择桩的类型

目前桩的类型主要有：摩擦桩、嵌岩桩、扩底桩、斜桩等，具体选择时可依地层、用途等

来定桩的类型。

第二章钻孔灌注桩施工前的准备工作

第一节钻孔灌注桩施工前的准备

1确定项目组织机构

工程签订合同后，由公司确定工程项目经理部人员组成，大型和特殊工程设审定人、审核

人、项目经理、项目总工、质检员；中小型工程设审核人、项目经理、项目总工及质检员。

2编写施工组织设计

施工组织设计是施工过程中各项工作的指南。在接受钻孔灌注桩施工任务后，首先应组织

有关人员全面了解工程的技术要求，详细进行现场调查，搜集和了解该工程的技术资料•，综合

考虑工程地质、水文地质、机具设备材料供应及劳动力等因素，编写出切合实际，具有较高的

预见性和可靠性的施工组织设计。施工组织设计应按照《岩土施工组织设计编制要求》(C7.1-3)

编写。对特殊工程还要按照《质量计划编制要求》(C7.1-6),编写质量计划，并严格实施。

2.1编写前的准备工作

2.1.1现场踏勘

编写施工组织设计前应进行现场踏勘，其内容包括：

(1)施工三通一平条件；

(2)各种架空线路、地下管线布置、地下构筑物(障碍物)状况

(3)泥浆及钻渣排放条件；

(4)生活食宿条件；

(5)场地状况、场地周边环境及对防噪、防振、防粉尘要求等。

2.1.2编写施工组织设计需要熟悉的技术资料

(1)建筑场地的工程地质、水文地质勘察报告和附图。

(2)钻孔灌注桩设计图、包括桩位平面图、桩身结构设计图、钢筋笼制作图。

(3)施工场地及邻近区域地表利地下电缆、管道和其他工程设施或障碍物的资料

(4)工程合同书与超过有关规范的工程质量要求的文件。

(5)施工场地供电、供水、排污条件等资料。

(6)国内外同行当前的技术水平，以及新机具、新工艺、新方法和有关经济技术的资料。

(7)识别主要环境因素及重大危险源。

2.2施工组织设计的主要内容

2.2.1工程概况

包括工程名称，工程地点，工程结构形式和规模，工程设计要求，工作量、工期、质量标

准和质量目标，相关单位等。

2.2.2编制依据

2.2.3工程地质及自然条件概述

2.2.4制定施工方案

(1)施工地段及顺序划分：规模较大或较分散的工地应根据施工现场条件及环境合理规划

施工地段与顺序。

(2)施工方法：按照工序顺序逐一编写各工序的施工方法，包括：

成孔：孔深、孔径、沉渣厚度、泥浆指标、钻探设备及施工工艺指标、清孔方法等。

钢筋笼制作：规格、焊接、绑扎要求、材料和焊接试验取样等要求。

混凝土搅拌：采用的搅拌设备及搅拌要求、运输设备及运送要求。

钢筋笼安放：吊装次数及方法、焊接方法、笼顶固定方法等。

混凝土灌注：导管试压与安装、初灌量及各次混凝土面上升高度，导管提升方法。混凝土

试验及取样方法、记录要求等。

灌注桩防护：工程交付前对桩基的防护措施。

2.2.5各工序施工质量要点与控制方法

应根据工程内容所涉及的施工工序列出关键点、特殊过程等，并说明质量标准、控制方法

及验收准则。必要时应说明容易出现的质量通病及防治措施。

2.2.6施工进度计划

2.2.7原材料计划

应根据工程内容说明工程采用的原材料名称、规格、型号、数量及顾客对材料的特殊要求。

此外，还应说明材料的进场计划。

2.2.8职业健康安全措施

包括人员、机械安全操作要求，特殊施工季节、地点的安全要求及对重大危险源的控制措

施，执行《危险辨识、风险评价程序》。

2.2.9文明施工与环境措施

2.2.9.1依据确定的主要环境因素制定控制措施，向大气和水体排放废弃物、土地污染的管

理，泥浆、废渣与其