土木工程 砼灌注桩施工

2.2砼灌注桩施工1泥浆护壁成孔灌注桩2旋挖钻孔灌注桩3沉管灌注桩4长螺旋成孔灌注桩5挤扩支盘桩6人工挖孔灌注桩砼灌注桩的施工特点灌注桩直接在桩位上成孔，然后在孔内安放钢筋笼，灌注砼而成。

该工艺能适应地层的变化、无需接桩、施工时无振动、无挤压、噪音小，适用于建筑物密集区。第5讲

砼灌注桩施工操作要求严格，施工后需要一定的养护期，不能立即承受荷载，成孔时有大量土渣或泥浆排出。灌注桩成孔方法主要有：人工挖孔；干作业成孔；泥浆护壁（湿作业）成孔；套管成孔；爆破成孔。砼灌注桩施工的一般规定

⑴成孔的控制深度

摩擦型桩：摩擦桩应以设计桩长控制成孔深度；摩擦端承桩须保证设计桩长及桩端进入持力层深度；锤击沉管法以标高控制为主、贯入度控制为辅。第5讲

砼灌注桩施工

端承型桩：当采用钻、冲、挖成孔时，须保证桩端进入持力层的设计深度；锤击沉管法以贯入度为主、持力层标高为辅。

⑷砼浇筑桩顶标高：至少高出桩顶设计标高0.5m。冲击钻成孔作业

⑵成孔垂直度允许偏差：

人工挖孔桩0.5%；其它1%；

⑶沉渣厚度：端承型桩≤50mm；摩擦型桩≤100mm。1

泥浆护壁成孔灌注桩

是机械成孔作业时，在桩孔内注入既可保护孔壁、又能循环排出土渣的泥浆，成孔后水下浇灌砼将泥浆置换出来的施工方法。宜用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层。按成孔工艺可分为泥浆护壁钻孔、冲孔两类灌注桩。

第5讲

砼灌注桩施工泥浆护壁钻孔灌注桩泥浆护壁冲孔灌注桩1.1.1泥浆的作用1.1护壁泥浆1

泥浆护壁成孔灌注桩泥浆具有保护孔壁、防止塌孔、排出土渣及冷却与润滑钻头的作用。钻进中，护壁泥浆与钻头切削的土屑混合，边钻边排出携带土屑的泥浆；当钻孔达到规定深度后，运用泥浆循环进行孔底清渣。泥浆护壁作用及泥皮的形成工地泥浆池1.1.2泥浆的配制

自造泥浆：在粘性土层钻进过程中可形成适合护壁的浆液，则可利用其作为护壁泥浆，又称自行造浆。

制备泥浆：是由高塑性粘土或膨润土和水拌合的混合物，也可掺入加重剂、分散剂、增粘剂及堵漏剂等掺合剂。1.1

护壁泥浆工地泥浆池规范的工地泥浆池桩孔注入泥浆泥浆需具有物理稳定性、化学稳定性、合适的密度和流动性。泥浆一般在现场制备，分为自造泥浆和制备泥浆两种。泥浆泵钢护筒溢浆口桩孔液面钻头吊索泥浆性能要求

项次项目性能指标检验方法1相对密度1.05~1.25泥浆密度计2粘度18-25s500/700mL漏斗法3含砂率<4%含砂量计4胶体率>98%量杯法5失水量<30mL/30min失水量仪6泥皮厚度1~3mm/30min失水量仪7静切力1min2~3Pa10min5~10Pa静切力计8稳定性<0.03g/cm2

9pH值7-9PH试纸膨润土泥浆的性能指标废弃物处理

目前大多数工地对废泥浆和钻渣的处理采用简单的土办法，即靠沉淀池沉淀一段时间，再用抓斗或人工挖出，放在场地上进行自然脱水，然后再装车外运至指定的弃土堆场。或者将初步沉淀后的厚质的废泥浆用密封的罐车外运，倒入暂无影响的坑和低洼地内。

成孔钻机由动力装置带动有钻头的钻杆转动，钻头切削土壤,切削形成的土渣通过泥浆循环排出桩孔。传统的泥浆护壁成孔钻机为回转钻机和潜水钻机，目前主流钻机为全液压动力头钻机。

1.2成孔机械及排渣方式1.2.1钻机成孔灌注桩GW型全液压回转钻机GF型全液压回转钻机GYD全液压动力头钻机1

泥浆护壁成孔灌注桩1.2.2冲击成孔灌注桩成孔时将冲击钻头提升到一定高度后瞬间释放，以自由下落的冲击力来破碎岩层，提升钢丝绳的转向装置使钻头在平面3600范围内均匀冲击形成规则的桩孔断面。冲击式钻机

冲击钻成孔采用掏渣筒来掏取孔内的渣浆，或反循环法将钻渣排出。主要用于岩土层中成孔。1.2

成孔机械及排渣方式冲击钻成孔作业冲击锥掏碴筒冲击钻成孔作业冲击成孔的优缺点

优点：设备简单、操作及移动方便；泥浆只起护壁和浮渣作用、不循环，泥浆用量少；在坚硬岩土和含有较大卵石层中破碎效果好、成孔效率高。十字实心钻头管式空心钻头掏渣筒缺点：成孔时提放钻头和掏渣占时较多,钻进效率较低；受冲击能量的限制，孔深和孔径较小；易出现桩孔不圆的缺陷和孔斜、卡钻和掉钻等事故，在岩溶发育地区应慎重使用。掏渣管锥1.2

成孔机械及排渣方式

钻机成孔的排渣方式有正循环排渣和泵举反循环排渣两种。1.2.3泥浆循环排渣方式1.2

成孔机械及排渣方式正循环排渣

正循环排渣：成孔时泥浆由钻杆内部注入，从钻杆底部喷出,携带钻下的土渣沿孔壁向上经孔口带出并流入沉淀池，沉淀后的泥浆流入泥浆池再注入钻杆，由此进行循环。点击动画正循环成孔正循环排渣工艺仅适用于粉砂、黏士等细粒士，成孔深度一般在30～40m。泥浆护壁钻孔灌注桩施工现场

泵举反循环排渣：成孔时泥浆由钻杆与孔壁间的间隙流入钻孔，由砂石泵在钻杆内形成真空，使钻下的土渣由钻杆内腔吸出至地面而流向沉淀池，沉淀后再流入泥浆池。

反循环排渣工艺的泥浆上流的速度高，排放土渣的能力强，土层适应范围广。从软土、粉细砂到卵砾石层、岩石层，成孔深度已超过100m，最大孔径可达5m。1.2

成孔机械及排渣方式

对孔深较大的端承型桩和粗粒土层中的摩擦型桩，宜采用反循环工艺成孔或清孔，亦可采用正循环钻进、反循环清孔。泵举反循环排渣点击动画反循环成孔1.3工艺流程测定桩位埋设钢护筒桩机就位成孔第一次清孔安放钢筋笼第二次清孔设泥浆池制备泥浆水下浇灌砼泥浆排渣1

泥浆护壁成孔灌注桩1.4

泥浆护壁成孔灌注桩施工1.4.1

埋设钢护筒1

泥浆护壁成孔灌注桩埋设钢护筒在杂填土或松软土层中钻孔时，应在桩位处埋设钢护筒。

作用：定位导向、保护孔口、维持水头；

要求：直径≥钻头D+100mm(回转钻)～200mm(冲击钻)；

埋设深度：粘土≮1m，砂土≮1.5m。地表土层较好，开钻后不坍孔，可不埋设护筒桩机对位钻头归中护筒中心与桩位中心偏差≯50mm护筒外侧黏土填实溢浆孔1.4.2

成孔施工

⑴正反循环钻机成孔：粘土中采用清水钻进、自造泥浆护壁；砂土中则应注入制备泥浆，注入泥浆密度控制在1.1左右,排出泥浆密度宜为1.2～1.4。钻进过程中，应保持护筒内泥浆液面高出地下水位1.0m以上。1.4

泥浆护壁成孔灌注桩施工钻机钻头对中成孔施工泥浆循环排渣桩机安装泥浆制备泥浆池沉淀池⑵

冲击成孔开孔时，应低锤密击；遇软弱土层时可加黏土块夹小片石反复冲击造壁；遇到孤石时可采用预爆或高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或挤入孔壁；进入基岩后，应采用大冲程、低频率冲击，孔内泥浆面应保持稳定。①钻头对中②冲击成孔③验孔④吊放钢筋笼⑤水下浇灌砼1.4

泥浆护壁成孔灌注桩施工冲击成孔操作要点项目操作要点护筒刃脚下2m内小冲程1m,泥浆比重1.2~1.5,软弱土层投入黏土块夹小片石黏性土层中、小冲程1～2m,泵入清水或稀泥浆,勤清除钻头上的泥块粉砂或中粗砂层中冲程2～3m,泥浆比重1.2～1.5,投入黏土块,勤冲、勤掏渣砂卵石层中、高冲程3～4m，泥浆比重1.3左右，勤掏渣软弱土层或塌孔回填重钻小冲程反复冲击，加黏土块夹小片石，泥浆比重1.3～1.5冲击钻成孔施工现场1.4

泥浆护壁成孔灌注桩施工冲击钻成孔每钻进4～5m应验孔一次,在更换钻头前或容易缩孔处,均应验孔1.4

泥浆护壁成孔灌注桩施工应采取有效的技术措施防止扰动孔壁、塌孔、扩孔、卡钻和掉钻及泥浆流失等事故1.4.3

第一次清孔

成孔达到设计标高后应进行清孔。钻机成孔：以原土造浆的桩孔可用“射水法”，即钻杆只转不进(空转)，待泥浆密度降至1.1左右；注入制备泥浆的桩孔则应采用“换浆法”清孔，至换出的泥浆密度＜1.15时方为合格。

稳定性差的孔璧应采用泥浆循环或抽渣筒排渣。换浆法清孔注入新泥浆置换浓泥浆1.4

泥浆护壁成孔灌注桩施工

钢筋笼制作：直径在1.2m内的钢筋笼制作同一般灌注桩，大直径和长度大的钢筋笼，一般在主筋内侧每隔2.5m加设一道Φ25～30mm的加强箍，每隔一箍在箍内设1道井字加强支撑，与主筋焊接组成骨架，便于吊运。1.4.4吊放钢筋笼大直径灌注桩的钢筋笼加工1.4

泥浆护壁成孔灌注桩施工加强箍井字加强支撑

钢筋笼长度超过10m应分段拼接,每节主筋为通长钢筋，接头宜对焊连接或机械接头，主筋与箍筋点焊固定,主筋保护层厚70mm。大直径灌注桩的钢筋笼加工1.4

泥浆护壁成孔灌注桩施工钢筋笼吊装钢筋笼就位应采用小型吊运机具或起重机进行，上下节主筋采用帮条双面焊连接。1.4

泥浆护壁成孔灌注桩施工钢筋笼吊装送放钢筋笼时井口防墩防碰钢筋笼吊放上节钢筋笼要机吊人托下放时防墩防撞1.4

泥浆护壁成孔灌注桩施工分段钢筋笼的井口连接钢筋笼就位后的定位验收下节钢筋笼搁置在井口槽钢上拼接时吊车不得松钩！安放钢筋笼灌注桩钢筋冷挤压连接在钢筋笼和导管安放后、水下砼浇灌前进行，在导管顶部安放一个弯头及皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿导管置换沉渣。二次清孔标准是：孔深达到设计要求,沉渣厚度端承桩≯50mm，摩擦桩≯100mm，抗拔、抗水平力桩≯200mm。

1.4.5

第二次清孔1.4

泥浆护壁成孔灌注桩施工导管安装安装弯头及皮笼二次清孔进行中分析判断孔底沉渣复测桩孔深度1.4.6水下浇灌砼①安放导管②贮料斗就位③

料斗贮料④水下连续浇注⑤砼置换出泥浆⑥渐次提升、拆除导管1.4

泥浆护壁成孔灌注桩施工1.5常见施工质量问题的处置

发现：排出的泥浆连续冒气泡；泥浆液面突然下降。

原因：护筒周围未封紧密；泥浆液面低于孔外水位；遇流砂、淤泥、破碎地层钻进太快或泥浆比重过低。

预防：护筒周围粘土填封密实，保持泥浆液面高于孔外水位;

流砂、松散土层加大泥浆比重，控制钻进速度。1.5.1孔壁坍塌1

泥浆护壁成孔灌注桩

处理：轻度坍陷——保持孔内泥浆液位，加大泥浆比重;

坍陷严重——提出钻具、回填粘土，孔壁稳定后重钻。1.5.2成孔偏斜1.5

常见施工质量问题的处置扩底灌注桩设备

原因：钻杆不垂直；土层软硬不均；碰到孤石。

预防：及时更换弯曲钻杆；软硬土层低速钻进；发现钻杆偏斜可提起钻头上下反复扫钻几次；遇孤石时，可预爆或采用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或挤入孔壁。

处理：钻机成孔可局部回填粘土至偏孔上方500mm处，稳定后再重新钻进；

冲击成孔可回填片石至偏孔上方300~500mm

处，然后重新冲孔。1.6浆渣的处理

泥浆护壁成孔的缺点是施工现场环境污染严重。废弃的浆渣应进行处理，目前工地一般采用沉淀法进行重力分离处理，国内已开发的泥浆净化器是理想的泥浆处理设备。泥浆分离处理设备原理ZX-200/250泥浆净化器黑旋风工程公司某工地泥浆溢入某工地泥浆溢入水塘城市道路虾蟹非死即逃

泥浆四溢工地一片狼籍1

泥浆护壁成孔灌注桩2旋挖钻孔灌注桩是由旋挖钻机成孔的桩型，简称旋挖桩，是近年来大力推广的一种先进的桩基施工工艺，有取代泥浆护壁成孔灌注桩之势。第5讲

砼灌注桩施工

工艺原理：旋挖钻机通过钻头和钻杆的旋转，借助钻具自重和钻机加压系统，边旋转边切削地层并将其装入钻斗内，再将钻斗提出孔外卸土，取土卸土、循环往复，成孔直至设计深度。适用于黏土、粉土、砂土、填士、碎石土及风化岩层。目前国内旋挖钻机成孔最大桩径为3m，成孔深度多在60m以内，最深已达120m。德国宝峨BG50是目前全世界最大的旋挖钻机，最大桩径4.5m、最大钻深超过100m2.1旋挖钻机的优缺点2

旋挖钻孔灌注桩最大成孔深度60米；最大成孔直径1800mm旋挖钻机成孔施工

优点：旋挖钻机全液压驱动、电脑控制，能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度、量测钻孔深度，工效是循环钻机的20倍。具有施工效率高、振动小、噪声低，无泥浆或排浆量小的特点，是国际土木工程的流行桩工机械。

缺点：重量较大、设备较昂贵，维修复杂，钻机行走对场地路面要求高。三一重工SR200C旋挖钻机2.2钻具选择2

旋挖钻孔灌注桩旋挖钻具的选择对提高钻进速度和成孔质量、节约能源，降低钻具损耗有着至关重要的作用。旋挖钻斗钻进时将土屑切削入斗筒内，提升钻斗至孔外卸土而成孔。主要用于含水较高的砂土、淤泥、粘土、淤泥质亚粘土、砂砾层、卵石层和风化软基岩等地层中的无循环钻进。

2.2.1旋挖钻斗单底双开门斗齿钻斗双底双开门斗齿钻斗双底单开门斗齿钻斗双底单开门截齿钻斗

底板层数的选择：单层底板的为旋挖斗，适用粘性强的地层;双层底板的为捞砂斗，适合其它地层。

底板进土口的选择：单开口钻头适合钻进较大粒径的各种岩石；双开口适合钻进粒径较小的砂层、岩层。

切削具的选择：斗齿适合钻进软至中软土层、粘土层、泥质地层；截齿适合钻进卵石层及硬质土层。2.2

钻具选择旋挖钻斗钻进旋挖钻斗卸土2.2.2短螺旋钻头螺旋钻头钻进时土进入钻头螺纹中，卸土时提起钻头、反向旋转将土甩出而成孔。主要用于地下水位以上软岩、小粒径的砾石层、中风化以下岩层的无循环钻进。双头单锥岩石螺旋钻头土层螺旋钻头螺旋钻头孔外卸土2.2

钻具选择短螺旋钻头钻进成孔2.2.3筒式及扩底钻头

筒式钻头：硬度较大的基岩、大的漂石层及硬质永冻土层，螺旋或旋挖钻头钻进较困难时，就需用筒式钻头切出环槽，配合旋挖钻头钻进。筒式钻头有斗齿、截齿、牙轮钻头，分别适用于软岩、中硬岩、坚硬岩石。截齿筒式钻头牙轮筒式钻头上压式两翼土层扩底钻头上压式筒式岩层扩底钻头上压式三翼扩底钻头上压式自御扩底钻头下压式两翼土层扩底钻头双层筒式钻头2.2

钻具选择2.3旋挖钻机成孔施工2.3.1干法成孔

对粘结性好的岩土层，可采用旋挖钻斗或短螺旋钻头成孔，无需泥浆护壁。2

旋挖钻孔灌注桩等径钻头钻进等径桩孔成型旋挖钻机干法成孔

钻进准备旋挖钻机干法成孔

孔外卸土2.3

旋挖桩机成孔施工2.3.2湿法成孔

对松散易坍塌地层，或有地下水分布、孔壁不稳定，则采用静态泥浆护壁、钻斗取土工艺。2.3

旋挖桩机成孔施工

湿法成孔的泥浆只护壁不循环排渣。2.3.3

扩径成孔

桩孔扩径成型扩径钻头旋转挖土2.3

旋挖桩机成孔施工旋挖机换装扩径钻具，可在孔底进行扩孔作业。扩径钻头扩径钻头孔外甩土

⑴湿法成孔应配备成孔和清孔用泥浆及泥浆池，在泥浆易渗漏的土层应采取提高泥浆密度、掺入锯末、增黏剂等维持孔壁稳定措施。泥浆制备能力应大于钻孔的泥浆需求量，每台钻机的泥浆储备量不少于单桩体积。2.3.4旋挖桩施工注意事项2.3

旋挖桩机成孔施工⑵旋挖钻机成孔应采用跳挖方式，钻斗倒出的土距桩孔口的最小距离应＞6m，并及时清除。泥浆漏失应同步补充⑶旋挖钻机成孔，孔底沉渣厚度较难控制，应采用专用清孔钻头进行清渣，并采用桩端后注浆工艺保证桩端承载力。一种清孔效果良好的碰撞式筒钻3

沉管灌注桩又称套管成孔灌注桩。是利用锤击法或振动法将带有钢筋砼桩靴(或活辨式桩尖)的钢制桩管沉入土中，然后边拔管边灌注砼而成桩。用锤击沉桩设备沉管时称为“锤击沉管灌注桩”利用激振器的振动沉管时，称为“振动沉管灌注桩”第5讲

砼灌注桩施工砼预制桩靴锤击沉管灌注桩施工工艺沉入边锤击下钢筋笼套管边拔管继续浇灌桩机就位套入桩靴初灌砼桩成型3.1工艺流程3.1.1

锤击沉管立管→套入桩靴、对准桩位压入土中→检查→低锤轻击→检查有无偏移→正常施打至设计标高→第一次浇灌砼→边拔管、边锤击、边继续浇灌砼→安放钢筋笼、继续浇灌砼至桩顶设计标高。桩管桩靴点击动画锤击沉管钢筋笼3

沉管灌注桩振动沉管灌注桩施工工艺边振边灌桩顶插筋边拔桩管并灌满砼振动锤上料口桩管活瓣桩尖钢筋笼砼料斗3.1.2

振动沉管立管→合拢活瓣桩尖、对准桩位压入土中→检查→初始沉管→检查有无偏移→正常沉管至设计标高→第一次浇灌砼→边拔管、边振动、边继续浇灌砼→安放钢筋笼、继续浇灌砼至桩顶设计标高。3.1

工艺流程沉管砼上料桩机就位合拢桩尖点击动画振动沉管灌注桩振动沉管的施工方法有单打法、反插法和复打法。3.2

沉管施工用桩架吊起桩管，对准预设在桩位处的预制砼桩靴，套入桩靴，或关闭桩管活瓣桩尖。然后缓缓放下套管，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，桩管偏斜≯

0.5%时，即可起锤沉管。先低锤轻击，观察如无偏移方可正常施打，直至符合设计要求的贯入度或标高。3.2.2

沉管桩尖埋设桩管套入桩靴合拢桩管活瓣桩尖3.2.1

桩管就位3

沉管灌注桩3.2.3

砼浇灌

桩管沉至设计标高后，应检查并处理桩管内的进泥、进水和吞桩尖等情况，并立即灌注砼。第一次浇灌砼时桩管内应尽量灌满，拔管过程中应向桩管内继续浇灌砼，并使桩管内砼保持略高于地面。3.2.4

锤击拔管砼灌满桩管后，拔管即可进行。一边拔管、一边锤击，拔管的速度要均匀，一般土层以1m/min为宜，软弱土层以0.3～0.8m/min为宜。3.2

沉管施工桩管沉至设计标高桩管上料口近景3.2.5

振动拔管桩管内灌满砼后，应先振动5～10s，再开始拔管，应边振边拔，每拔出0.5~1.0m，停拔，振动5～10s；如此反复，直至桩管全部拔出;在一般土层内，拔管速度宜为1.2～1.5m/min，用活瓣桩尖时宜慢，用砼预制桩尖时可适当加快；在软弱土层中宜控制在0.6～0.8m/min。3.2

沉管施工边拔管、边振动边继续浇灌砼3.3.1跳打法

桩的中心距小于4倍桩管外径或小于2m时，均应跳打。中间空出的桩，须待邻桩砼达到设计强度的50%后方可施打。

锤击沉管的特殊施工方法有跳打法、复打法。振动沉管的特殊施工方法有反插法和复打法。3.3沉管灌注桩的特殊施工方法在桩管灌满砼后，先振动再拔管，每次拔管高度0.5～1.0m，向下反插深度0.3～0.5m。拔管过程中应分段添加砼，保持管内砼面始终不低于地表面或高于地下水位1.0～1.5m，拔管速度应小于0.5m/min;距桩尖处1.5m范围宜多次反插以扩大桩端部断面；在流动性淤泥中不宜使用反插法。3.3.2反插法3

沉管灌注桩单打第2次第2次复打砼浇筑反插

继续反插单打局部复打成桩沉管浇筑砼成桩预加1m沉管拔管成桩成桩沉管成桩全部复打下部反插上部局部复打

3.3.2复打法

在第一次砼浇筑完毕、拔出桩管，立即在原桩位再设预制桩靴或合好活瓣桩尖，第二次复打沉入桩管，使未凝固的砼向四周挤压扩大桩径，再浇筑第二次砼。复打法可扩大桩径并提高单桩承载能力。点击动画复打法沉桩不反插3.3

沉管灌注桩的特殊施工方法3.4沉管灌注桩常见问题的处置

检查：露出地面的桩体可目测观察；地下2～3m范围内的桩体断裂,用手或脚轻摇会有浮振的感觉；深部的断桩须用动测法检测。3.4.1断桩3

沉管灌注桩

预防措施：控制桩的中心距≮4倍桩径，合理安排沉桩顺序和桩架行走路线，采用跳打法和控制时间法使桩身砼终凝前避免振动和扰动，认真控制拔管速度。

断桩处理：断桩一经发现，应将断桩拔去，清理桩孔及接桩面，略增大桩身截面积再重新浇筑桩身砼。挖出来的断桩断桩的处理3.4.2

桩靴进水

检查：用浮标可测得桩底是否进水或进泥。

预防措施：桩尖活瓣间隙或预制桩靴与桩管接触处要严密，对缝隙较大的桩尖或桩靴应及时修理或更换。

处理措施：先在桩管内灌入0.5m高水泥砂浆，再灌入1m高砼，然后反插打下。3.4.3

吊脚桩3.4

沉管灌注桩常见问题的处置

监测：拔管前观测管内浮标，监测桩管活瓣桩尖或砼预制桩靴是否打开或脱开。

预防措施：拔管采取“密振慢抽”，开始拔管50cm，将桩管反插几下，再正常拔管；保持砼的和易性，防止卡管或堵管；严格控制砼预制桩靴的强度和规格，防止桩靴打碎或压入管内。

处理措施：将桩管拔出后填砂重打。3.4.4缩颈

监测：流塑状态土质沉桩，拔管时须设置浮标记录每0.5～1m高度砼的灌入量，砼的充盈系数(砼灌入量与桩身体积之比)≮1.0。

3.4

沉管灌注桩常见问题的处置预防措施：严格控制拔管速度在0.6～0.8m/min以内，桩管内尽量多装砼，使管内砼高于地面或地下水位1～1.5m以上。

处理措施：采取复打法进行处理。开挖验证的缩颈桩桩体点击动画缩颈桩3.5内夯沉管灌注桩又称夯扩桩，其打桩设备在沉管灌注桩设备基础上增加内夯管。分为带砼预制桩尖夯扩桩和无桩尖夯扩桩。内夯沉管灌注桩由于夯扩成型，在桩端处形成扩大头，桩端面积增大、桩端持力层被夯实挤密,单桩承载力较高。外管直径325~450mm，桩长一般15m左右，单桩承载特征值2000kN以内。3

沉管灌注桩使用范围基本与沉管灌注桩相同，距地面4～20m范围内有较硬的土层作桩端持力层时较为适用。液压步履式夯扩桩机当采用外管与内夯管结合锤击沉管进行夯压、扩底、扩径时，内夯管应比外管短100mm

，内夯管底端可采用闭口平底或闭口锥底。内外管及管塞扩底端断桩的处理3.5

内夯沉管灌注桩HKJ-400型液压步履式夯扩机内夯沉管灌注桩施工全景外管封底可采用干硬性砼、无水砼配料，经夯击形成阻水阻泥管塞，其高度可为100mm。当内外管间不会发生间隙涌水、涌泥时亦可不封底。3.5

内夯沉管灌注桩桩身砼宜分段灌注，拔管时内夯管和桩锤应施压于外管中的砼顶面，边压边拔。内夯沉管灌注桩施工中外管封底加入干硬性砼锤击内夯管！4

长螺旋成孔灌注桩第5讲

砼灌注桩施工

其成孔工艺分为长螺旋钻孔灌注桩和长螺旋钻孔压灌桩，前者是一种早期的干作业成孔工艺，后者是在早期工艺的基础上演进而成。后者较前者的适应范围更广、成桩效果更好。

长螺旋钻孔灌注桩施工工艺长螺旋钻孔压灌桩施工工艺长螺旋钻机成孔空钻清孔提钻提钻200mm下钢筋笼灌注砼边提钻边压入砼振捣成桩下钢筋笼4.1

长螺旋钻孔灌注桩适用于成孔深度内无地下水的一般粘性、砂土及人工填土，勿需护壁，成孔深度8～20m、成孔直径300～600mm，不宜用于地下水位以下的各类土及淤泥质土。常用螺旋钻机成孔，亦可用洛阳铲成孔。

成孔原理：电动机带动钻杆转动，使螺旋叶片旋转削土，土随螺旋叶片上升排出孔外。4

长螺旋成孔灌注桩点击动画螺旋钻成孔4.1

长螺旋钻孔灌注桩长螺旋钻机钻头近景长螺旋钻机成孔施工只钻不进空转清土提钻卸土4.1

长螺旋钻孔灌注桩钻孔时钻杆应保持垂直稳固，位置准确，防止因钻杆晃动引起扩大孔径钻进过程中，应随时清理孔口积土，遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况时，应及时处理。4.1

长螺旋钻孔灌注桩4.2

长螺旋钻孔压灌桩长螺旋钻孔压灌桩的工艺改进在提钻与桩身砼灌注两环节。第一次提钻200mm、然后通过钻杆内腔压灌砼，边提升钻杆边压灌砼，吊放钢筋笼时内套振动棒，将钢筋笼范围内砼振捣密实。该桩型插钢筋笼后宜用于黏性土、粉土、砂土、填土、非密实的碎石类土、强风化岩。4

长螺旋成孔灌注桩钻机钻至砼通过钻杆将钢筋笼预定深度内腔压灌至孔底振入或压振捣成桩清孔边灌边提升钻杆入砼内长螺旋钻孔压灌桩工艺流程长螺旋钻孔压灌桩施工全景边提升钻杆边压灌砼吊起钢筋笼与导入管钢筋笼就位4.2

长螺旋钻孔压灌桩钢筋笼正振入桩中4.2

长螺旋钻孔压灌桩钢筋笼振沉桩中近景4.3

螺旋挤土灌注桩

是一种新桩型，上部为园柱型，下部为螺纹型。采用螺旋钻机旋转挤压土体、泵压砼成桩。亦称“螺杆桩”。4

长螺旋成孔灌注桩螺旋挤土灌注桩施工螺旋挤土成孔效果直杆段螺纹段力源液压的桩机5挤扩支盘桩钻孔结束后，在桩孔内下入专用液压挤扩机，在适当位置对钻孔周围土体施以三维静压，挤扩成型设置承力盘或分支，形成由主桩、承力盘及分支组成的挤扩支盘桩。挤扩支盘桩变普通摩擦桩为变截面多支点的摩擦端承桩，改变了桩的受力机理，具有抗震性好、沉降变形小的优点。适用于非饱和粘性土，砂性较大的粘土、粉土、砂土、砾卵石、风化岩层等。树根构造示意图挤扩支盘桩体开挖验证的挤扩支盘桩桩体十字分支承力盘承力盘第5讲

砼灌注桩施工泥浆护壁成孔时，应根据地质情况选择持力层设置分支及承力盘，按支盘设计深度，下放全液压挤扩支盘成型机，操作液压工作站将弓压臂(承力板)挤出、收回、反复

转角、经多次挤压成盘，再由上至下或由下至上完成挤扩多个支盘的作业，然后安放钢筋笼、清孔、灌注砼成桩。5.1泥浆护壁成孔的挤扩支盘桩施工支盘操作台支盘挤扩机5

挤扩支盘桩长螺旋钻机进行干作业成孔时，按支盘设计深度，下入挤扩支盘机，按设计支盘位置、尺寸进行挤扩作业，处理虚土、下钢筋笼、灌注砼成桩。该法进度快。但不宜在砂性土中设置支盘。5.2干作业成孔的挤扩支盘桩施工干作业成孔的

挤扩支盘桩施工挤扩支盘桩施工5

挤扩支盘桩5.3施工质量控制要点

⑴挤扩支盘桩的最小中心距≮3d和1.5D；

⑵承压桩的支盘数量一般不多于4个，抗拔桩的支盘数量宜为1～2个。挤扩支盘桩竖向最小盘间距≮2D；

⑶承力盘应设在土层结构稳定、压缩性较小、承载力较高、层厚＞2D的土层中。承压桩的支与盘应设置在承载土层的上部，抗拔桩的支与盘应设置在承载土层的下部。

⑷承力盘底进入持力层的深度≮0.5~1.0h；桩端全断面进入持力层的深度，对于粘性土、粉土≮2d，砂土≮1.5d，碎石土≮1d。桩端以下持力层厚度≮3d。5

挤扩支盘桩6

人工挖孔灌注桩

人工挖孔灌注桩单桩承载力大、受力性能好、质量可靠、沉降量小、无振动无噪音、无环境污染,无需大型机械设备，一柱一桩时无需截桩、节省承台。可多桩同时施工，施工进度快。国内人工挖孔桩直径最大已达4m，最深为98m。第5讲

砼灌注桩施工人工挖孔灌注桩施工现场直径达2.5m的人工挖孔桩6.1

构造要求

⑴桩径：最小≮0.8m，最大不宜＞2.5m;

⑵桩长：一般20m左右，不宜超过30m；

⑶扩底：分为扩底和不扩底。扩底时扩底直径与桩身直径之比(D1/D)不宜＞3。桩底宜挖成锅底形，矢高h0可取(0.15～0.2)D1。

6

人工挖孔灌注桩直径达2.5m的人工挖孔桩首节井圈的中心线偏差≯20mm井圈顶面高出地面100～150mm6.2

桩孔护壁

人工挖孔桩护壁有砖护壁和砼护壁（直径1.2m以上）两种，施工方法是分段开挖（每段0.8～1m左右）、分段砌筑或浇筑砼拱圈护壁，直至设计标高。砼护壁的厚度≮100mm，砼强度等级不低于桩身砼强度等级，并应振捣密实；护壁应配置直径≮8mm的构造钢筋，竖向筋应上下搭接或拉接。砼护壁的模板安装上下节护壁搭接长度≮50mm井圈任意直径的误差≯50mm砖砌孔壁支护6

人工挖孔灌注桩6.3

施工程序及方法

放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇筑第一节护壁砼→循环作业直至设计深度→检查持力层后进行扩底→清理虚土、排除积水、检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位→浇筑桩身砼。切线开挖第一节土方支第一节护壁模板继续挖桩孔土方井圈顶面高出地面100～150mm模板在砼灌注24h后方可拆除土方吊出桩孔首节井圈壁宜增厚100-150mm6

人工挖孔灌注桩6.3

施工程序及方法深孔挖土的安全设施完工的桩孔监理工程师下井验孔下钢筋笼钢筋笼及砼下料串筒就位分层浇灌桩身砼应急爬梯井盖砼下料串筒预埋声测管送风管低压照明救生绳半月板(防坠)当桩净距小于2.5m时，应采用间隔开挖。相邻排桩跳挖的最小施工净距≮4.5m。已完桩孔的井口安全防护土石方不得堆放在孔口周边1m范围内6.3

施工程序及方法施工机具垂直运输工具：单轨电动葫芦配提升金属架与轨道，提土吊桶。排水机具：潜水泵。通风设备：鼓风机和送风管。挖掘工具：镐、锹、土筐等。此外，还有井内外照明，电铃、对讲机等设备

监理下桩底检查业主会同设计院验桩持力层桩底持力层岩样设计院与甲方、监理验桩，确定终孔钢筋绑扎完毕，超声波安装完毕砼浇筑桩基检测开展－超声波检测浇筑完成后的桩6.4

安全措施

⑴孔内须设置