《建筑施工技术》课件-深基础工程施工

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｜深基础工程施工导图02.3深基础工程施工2.3.1桩基础的分类2.3.2钢筋混凝土预制桩施工2.3.3

钢筋混凝土灌注桩施工2.3.4

干作业成孔灌注桩2.3.5泥浆护壁成孔灌注桩2.3.6套管成孔灌注桩2.3.7挖孔灌注桩2.3.8爆扩成孔灌注桩2.3.9水泥粉煤灰碎石桩法（犆犉犌桩）2.3.10桩基的检测2.3.11桩基的验收2.3.12桩基础工程对环境的影响及防护措施2.3.13

桩基础工程安全技术措施←―――重点←―――难点←―――重点桩基础的分类1part桩基础的分类桩按传力及作用性质不同分为端承桩和摩擦桩两种，如图2-3-1所示。图2-3-1端承桩与摩擦桩端承桩是穿过软弱土层达到坚实土层的桩，上部建筑物的荷载主要由桩尖土层的阻力来承受，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做参考。摩擦桩只打入软弱土层一定深度，将软弱土层挤压密实，提高土层的密实度及承载力，上部建筑物的荷载主要由桩身侧面与土层之间的摩擦力及桩尖的土层阻力承担，施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可根据相关资料做参考。桩按施工方法分为预制桩及灌注桩。预制桩是在工厂或施工现场制作的各种材料和形式的桩（钢管桩、钢筋混凝土实心方桩、离心管桩等），然后用沉桩设备将桩沉入土中。预制桩按沉桩方法不同分为锤击沉桩（打入桩）、静力压桩、振动沉桩和水冲沉桩。灌注桩是在施工现场的桩位处成孔，然后在孔中安放钢筋骨架，再浇筑混凝土成桩。灌注桩的成孔，按设计要求和地质条件、设备情况，可采用钻孔、冲孔、抓孔和挖孔等不同方式。成孔作业还分为干式作业和湿式作业，分别采用不同的成孔设备和技术措施。钢筋混凝土预制桩施工2part钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩有实心方桩和离心管桩两种。实心桩为便于制作大多数做成方形断面，断面边长一般为250*550mm。管桩是在工厂用离心法成型的空心圆柱形预制桩，其直径有φ400、φ500等几种。钢筋混凝土预制桩施工包括1桩的制作、起吊、运输、堆放；2沉桩；3接桩；知识点11.桩的制作、起吊、运输和堆放较短的桩（长度10m以下）多在预制厂制作；较长的桩一般在施工现场附近露天就地预制。确定单节桩制作长度应考虑桩架的有效高度、制作场地大小、运输和装卸能力等，同时应考虑接桩节点的竖向位置应避开硬夹层。施工现场预制桩多采用叠层浇筑，重叠生产的层数应根据施工条件和地基承载力确定，一般不宜超过4层。预制场地应平整坚实，不应产生浸水湿陷和不均匀沉陷。制桩时，混凝土应由桩顶向桩尖浇筑，不得中断。桩顶及桩身表面应平整坚实。掉角深度不应超过10mm，且局部蜂窝和掉角缺损总面积不得超过全部表面积的0.5％，并不得过分集中。由于混凝土收缩产生的裂缝深度不得大于20mm，宽度不得大于0.25mm，横向裂缝长度不得超过边长或直径的一半，桩顶和桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角，桩的制作允许偏差不得大于图2-3-2的规定。图2-3-2制作钢筋混凝土预制桩的允许偏差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100％才能运输和打桩。如提前起吊，必须作强度和抗裂度验算，并采取必要措施。起吊时，吊点位置应符合设计要求。桩的运输应根据打桩进度和打桩顺序确定，宜采用随打随运法，这样可以减少二次搬运工作。知识点22.锤击沉桩施工锤击沉桩也称打入桩，是利用桩锤下落产生的冲击能量将桩沉入土中。锤击沉桩是预制钢筋混凝土桩最常用的沉桩方法，该法施工速度快、机械化程度高、适用范围广、现场文明程度高，但施工时有噪声、污染和振动，对于城市中心和夜间施工有所限制。知识点2（1）打桩机具及选择。打桩机具主要有打桩机及辅助设备。打桩机主要包括桩锤、桩架和动力装置三部分。桩锤。桩锤是对桩施加冲击力，将桩打入土层中的主要机具。桩锤按动力源和动作方式分为落锤、单动汽锤、双动汽锤和柴油锤。选择桩锤参照图2-3-3。图2-3-3选择桩锤参考表桩架形式多种多样，常用桩架基本为两种形式：一种是沿轨道或滚杠行走移动的多功能桩架，另一种为装在履带式底盘上可自由行走的桩架。多功能桩架由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传动机构等组成。它的机动性和适应性较大，在水平方向可作180°回转。图2-3-4。图2-3-4多功能桩架履带式桩架以履带式起重机为底盘，利用履带式起重机动力，增加导架、桩锤、导杆等。图2-3-5。图2-3-5

悬挂式履带桩架构造图滚筒式桩架行走是靠两根钢滚筒在垫木上滚动。优点是结构简单、制作容易，但平面转弯、调头不够灵活，操作人员较多，其适用于预制桩的打设和灌注桩的施工。图2-3-6。图2-3-6

滚筒式桩架（2）打桩前的准备工作。清除妨碍打桩施工的高空及地下障碍物，平整场地。材料机具准备及接通水、电源。打桩试验。打试桩主要是检验打桩设备和工艺是否符合要求；了解桩的贯入深度、持力层强度及桩的承载力，以确定打桩方案和打桩技术。试桩时应做好试桩记录，画出各土层深度，打入各土层的锤击次数，最后精确测量贯入度。试桩数量不得少于2根。确定打桩顺序。打桩时，由于桩对土体的挤密作用，先打入的桩被后打入的桩水平挤推而造成偏移和变位或被垂直挤拔造成浮桩；而后打入的桩难以达到设计标高或入土深度，造成土体隆起和挤压，截桩过大。所以，群桩施打时，为了保证质量和进度，防止周围建筑物被破坏，打桩前应根据桩的密集程度、桩的规格、长短和桩架移动方便来正确选择打桩顺序。当桩较密集时（桩中心距小于等于4倍边长或直径），应采用由中间向两侧对称施打［图2-3-7（a）］或由中间向四周施打的方法［图2-3-7（ｂ）］。这样，打桩时土体由中间向两侧或四周挤压，易于保证施工质量。当桩数较多时，也可采用分区段施打。图2-3-7打桩顺序当桩较稀疏时（桩中心距＞4d），可采用由一侧向单一方向进行施打的方式，如图2-3-7（ｃ）所示，即逐排施打。这样，桩架单方向移动，打桩效率高。但打桩前进方向一侧不宜有防侧移、防振动的建筑物、构筑物、地下管线等，以防土体挤压破坏。当桩的规格、埋深、长度不同时，宜先大后小、先深后浅、先长后短施打。图2-3-7打桩顺序（3）打桩施工。锤吊桩。桩机就位后应平稳垂直，导杆中心线与打桩方向一致并检查桩位是否正确，然后将桩锤和桩帽（图2-3-8）吊起，使锤底高度高于桩顶，以便进行吊桩。图2-3-8桩帽吊桩用桩架上的钢丝绳和卷扬机将桩提升就位，吊点数量和位置与桩运输起吊时相同。桩提离地面时，用拖拉绳稳住桩下部，防止撞击桩架。桩提升到垂直状态后，送入桩架导杆内，桩尖垂直对准桩位中心，扶正桩身，将桩缓缓下放插入土中。桩的垂直度偏差不得超过0.5％。桩就位后，在桩顶放上弹性衬垫（如草纸、麻袋、草绳等）；扣上桩帽或桩箍，保证桩帽与桩有510mm间隙。待桩稳定后，即可脱去吊钩，再将桩锤缓慢落在桩帽上。桩锤底面、桩帽上下面及桩顶应保持水平；桩锤、桩帽（送桩）和桩身应在同一中心线上。此时，在锤重作用下，桩沉入土中一定深度达到稳定位置，再次校正桩位和垂直度后，即可打桩。打桩。初打应采用小落距轻击桩顶数锤，落距以0.5-0.8m为宜，随即观察桩身与桩锤、桩架是否在同一垂线上。待桩入土中一定深度，桩尖不易发生偏移时，再全落距施打。打桩宜采用重锤低击方法。重锤低击对桩顶的冲量小、动量大，桩顶不易损坏，大部分能量用于克服桩身摩擦力与桩尖阻力；另外桩身反弹小，反弹张力波产生的拉应力不致使桩身被拉坏；桩锤的落距小，打桩速度快，效率高。当采用落锤或单动汽锤，落距不宜大于1m，采用柴油锤应使桩锤跳动正常，落距不超过1.5m。打桩时入土速度应均匀，锤击间歇时间不应过长，否则会使桩身与土层之间摩擦力恢复，造成固结现象，使施打困难。所以，在组织施工和现场接桩时应尽量加快速度，保证施工连续进行。打桩方向有顶打和退打两种。当桩顶实际标高在地面以下（如摩擦桩及采用送桩的端承桩），施打时可采用向前顶打方式，这样桩可预先布置，避免场地内二次搬运。但需将施打后的桩顶孔铺平。当桩的顶部高于自然地面，只能采用向后退打方式，这种情况下，桩只能随打随运。打桩工程属于隐蔽工程，为确保工程质量，应对每根桩的施工过程进行观测，并做好记录，作为验收时鉴定质量的依据，见图2-3-9。图2-3-9钢筋混凝土预制桩施工记录打桩完毕位置允许偏差见图2-3-10。图2-3-10预制桩(钢管桩、木桩)位置的允许偏差知识点33.接桩及桩头处理预制桩按设计要求可达30-40m，但受桩架有效高度、现场情况、运输、吊装能力等限制，桩只能分节制作、逐节打入、现场接桩。接桩方法有焊接接桩、法兰接桩和硫磺胶泥锚接桩三种。（1）焊接接桩。焊接接桩是在上下两节桩端部四角侧面及端面预埋低碳钢钢板，其表面应保持清洁。当下节桩打至便于焊接操作高度（距地面1m左右），同时应使桩尖避开硬土夹层时，将上节桩用桩架吊起，对准下节桩头。用仪器在两个互成90°方向校正垂直度，接头间隙不平处用铁片填实并与桩端面预埋铁板焊牢。检查无误后，用点焊将四角连接角钢与预埋钢板临时焊接，再次检查位置及垂直度后，随即呈对角对称施焊，焊接中应防止节点由于温度应力产生焊接变形而引起桩身歪斜。焊缝应连续饱满，焊接时间尽量缩短，以防止固结现象。焊接接桩适用各类土层。其焊接节点图2-3-11。图2-3-11焊接接桩节点焊接接桩是在上下两节桩端部四角侧面及端面预埋低碳钢钢板，其表面应保持清洁，是接桩方法的一种。（2）法兰接桩。法兰接桩主要用于离心法成型的钢筋混凝土管柱。制桩时，用低碳钢制成的法兰盘与混凝土整浇在一起，接桩时，上下节桩之间用石棉或纸板衬垫，垂直度检查无误后，在法兰盘的钢板孔中穿入螺栓，用扳手拧紧螺帽，锤击数次后，再拧紧一次，并焊死螺帽。法兰盘接桩速度快、质量好，但耗钢量大、造价高。该法适用于各种土层的离心管桩接桩，图2-3-12。图2-3-12法兰连接与桩帽示意图3）硫磺胶泥锚接桩。硫磺胶泥锚接法又称浆锚法。制桩时，在上节桩下端伸出4根锚筋，长度为15d；下节桩上端预留4个锚筋孔，孔径为2.5d，孔深为15d＋30mm。接桩时，将上节桩的锚筋插入下节桩的锚筋孔，上下桩间隙20mm左右。然后在四周安设施工夹箍，将熔化的硫磺胶泥注满锚筋孔内，并使之溢出桩面，然后将上节桩下落，当硫磺胶泥冷却后，拆除施工夹箍，则可继续压桩和打桩。硫磺胶泥锚固是通过类似像胶水一样粘合达到接桩硫磺胶泥掺入增、抗塑剂后，可以改善其韧性，并显著提高其强度。其抗拉强度可达4mpa，抗压强度可达40mpa，与钢筋握裹强度可达11mpa。硫磺胶泥锚接桩适用于软弱土层中打桩和压桩，该法节约钢材、操作简单、施工速度快、质量好，图2-3-13。图2-3-13硫磺胶泥锚接桩节点图2-3-13硫磺胶泥锚接桩节点预制桩施打完毕后，按设计桩顶标高，将桩头多余部分凿除，凿桩头可用人工、风镐或小爆破方法。采用爆破方法时，制桩时应在桩顶和桩侧用砂袋预留药孔，否则制桩后会凿孔困难。截桩用微量控制爆破法引爆，使桩头混凝土震裂震碎。知识点44.打桩常见问题分析及处理打桩施工中，常会发生桩被打坏、打歪、打不下去等问题。产生这些问题的原因是随机的、复杂的，主要有制桩质量、土质变化和工艺技术等方面的原因。因此，应具体分析原因并及时处理。（1）桩顶、桩身被打坏。这种现象一般是桩顶四角或周边被打坏、打秃、打碎，钢筋网片外露；或是桩身混凝土崩裂剥落，甚至桩身折断。产生的原因及处理如下：打桩时，桩顶由于受冲击产生很高的局部应力，若桩顶混凝土不密实、配筋下料不合理，遭受锤击后，则桩顶被打碎、打秃；主筋过长，则会旁弯、颤动，引起混凝土剥落。所以桩顶混凝土应认真捣实，主筋不能过长，一旦桩角打秃，则应凿平再打。桩身混凝土保护层太厚、主筋安放不正，直接受冲击的是素混凝土，因此保护层容易剥落。桩顶不平、桩帽不正或不平，使桩偏心受锤击，局部应力增大，极易受损。所以制桩时，桩顶面与桩轴线应严格保持垂直；施打前，桩帽要安放平整；打桩时，要避免打歪后再继续施打，发现后应及时纠正。桩的下沉速度慢、施打时间长、锤击次数多或冲击能量大称为过打。过打多发生在下列情况：一是桩尖通过硬层；二是最后贯入度定得过小；三是桩锤落距过大。由于混凝土抗冲击强度仅为抗压强度的50％，若桩身混凝土反复受到过度冲击，就容易破坏。如遇过打，则应分析地质资料，判断土层情况，改善操作方法，采取有效措施解决。桩身混凝土强度等级不高，有材料质量问题、施工方法问题、养护龄期问题等。若桩身被打坏，可加钢夹箍用螺栓拉紧焊牢。（2）桩打歪。桩顶不平、桩身凸肚、桩尖偏心、桩帽及接桩不正、土中障碍及操作不当，均能使桩打歪。防止桩打歪可采取以下措施：桩机导架必须校正两个方向垂直度。桩身垂直，桩尖对准桩位，桩顶正确套入桩帽内，并保证在同一垂直线上。初打时采用小落距，待桩入土一定深度后，再增大落距连续锤击。注意制桩质量和验收检查。地下障碍物应设法排除。（3）滞桩。滞桩即打不下去，指贯入度突然变小，桩锤严重回弹。主要原因有：浅层滞桩可能为旧灰土或混凝土基础等障碍，必要时彻底清除或钻透后再打。桩顶、桩身已被打坏。土层中有较厚的砂夹层或硬土层、孤石等障碍，遇到这种情况，应查明原因，会同设计勘测部门共同研究解决。打桩过程中停歇时间过长，桩身与周围土层形成固结。（4）浮桩。浮桩即一桩打下，邻桩上升，这种现象多发生在软土中。当桩沉入土中时，桩身周围土体受到急剧挤压和扰动，将使土层水平位移和垂直隆起。当桩较密集，打桩顺序又欠合理时，土体隆起产生的摩擦力使已打入的桩上浮。浮桩将影响桩的承载力和沉降量，故软土中施打密桩时应合理确定打桩顺序。知识点55.静力压桩施工静力压桩是利用压桩机桩架自重和配重的静压力将预制桩逐节压入土中的沉桩方法。这种方法节约钢筋和混凝土，降低工程造价，而且施工时无噪声、无振动，对周围环境的干扰影响小，适用于软土地区城市中心或建筑物密集处以及精密工厂扩建工程等工程施工。知识点5静力压桩机的构造，图2-3-14。压桩机的主要部件有桩架底盘、压梁、卷扬机、滑轮组、配重和动力设备等。压桩时，先将桩起吊，对准桩位，将桩顶置于压梁下，然后开动卷扬机牵引钢丝绳，逐渐将钢丝绳收紧，使活动压梁向下，将整个桩机的自重和配重荷载通过压梁压在桩顶，当静压力大于桩尖阻力和桩身与土层之间摩擦力时，桩被逐渐压入土中。常用压桩机有80ｔ、120ｔ、150ｔ几种。图2-3-14静力压桩机的构造图2-3-14静力压桩机的构造压桩施工前，应了解施工现场土层土质情况，检查桩机设备，以免压桩时中途中断，造成土层固结，使压桩困难。如果压桩过程原定需要停歇，则应考虑桩尖应停歇在软弱土层中，以使压桩启动阻力不致过大。压桩机自重大，行驶路基必须有足够承载力，必要时应加固处理。压桩时，应始终保持桩轴心受压，若有偏移应立即纠正。接桩应保证上下节桩轴线一致，并应尽量减少每根桩的接头个数，一般不宜超过4个接头。施工中，若压阻力超过压桩能力使桩架上抬或倾斜时，应立即停压，查明原因，有可能桩尖遇到厚砂层等使阻力增大。这时可以用最大压桩力作用于桩顶，采用忽停忽开的办法，使桩有可能缓慢下沉，穿过砂层。当桩压至接近设计标高时，不可过早停压，应使压桩一次成功，以免发生压不下或超压现象。若工程中有少数桩不能压至设计标高，可采取截去桩顶的方法。知识点66.振动沉桩施工振动沉桩是利用固定在桩顶部的振动器所产生的激振力，通过桩身使土颗粒受迫振动，改变排列组织，产生收缩和位移，使桩表面与土层间摩擦力减小，桩在自重和振动力共同作用下沉入土中。振动沉桩设备简单，不需要其他辅助设备，重量轻、体积小、搬运方便、费用低、工效高，适用于在黏土、松散砂土及黄土和软土中沉桩，更适合于打钢板桩，同时借助起重设备可以拔桩。振动沉桩机构造示意图2-3-15。振动箱安装在桩头，用夹桩器将桩与振动箱固定。振动箱内装有两组偏心振动块，在电动机带动下，偏心块反向同步旋转产生离心力，离心力的水平分力大小相等、方向相反、相互抵消。而垂直分力大小相等、方向相同、相互叠加，使振动箱产生垂直方向的振动，使桩与土层摩擦力减少，逐渐沉入土中。图2-3-15振动沉桩机构造示意图图2-3-15振动沉桩机构造示意图钢筋混凝土灌注桩施工3part钢筋混凝土灌注桩是直接在施工现场桩位上利用机械或人工等方法成孔，然后在孔内安放钢筋笼，浇筑混凝土成桩。泥浆护壁成孔灌注桩用钻孔机械进行贯注桩成孔时，为防止塌孔。在孔内用相对密度大于1的泥浆进行护壁的一种成孔施工工艺，此种成孔方式不论地下水位高低的土层都适用。知识点1一边钻孔一边排泥浆。泥浆护壁钻孔灌注桩按成孔工艺和成孔机械的不同，可分为冲击成孔灌注桩、冲抓成孔灌注桩、回转钻成孔灌注桩和潜水钻成孔灌注桩。其中以回转钻成孔灌注桩应用最多，为国内应用范围较广的成桩方式。回转钻成孔灌注桩回转钻孔灌注桩是指在钻孔位置设置钻孔护筒，钻孔旁开挖大型泥浆池，钻头叶片将砂砾石搅起，输送泵把泥浆从钻杆中反冲钻孔中，钻孔中的泥浆进入泥浆池中，经沉淀后，将砂砾石挖出，泥浆循环使用成孔时，大型钢筋笼的制作应在加工好的胎具上绑扎、焊接，运输工具运用特制的加长型运输车；成孔后，在桩孔中吊放钢筋，然后灌注混凝土.养护成桩。泥浆护壁成孔灌注桩适用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂填土、碎（砾）石土及风化岩层，以及地质情况复杂、夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层；冲孔灌注桩除适用于以上地质情况外，还能穿透旧基础、大孤石等障碍物，但在岩溶发育地区应慎重使用。干作业成孔灌注桩适用于地下水位以上的黏性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层。知识点2干作业法是直接采取护筒的一种形式。人工挖孔灌注桩在地下水位较高，特别是有承压水的砂土层、滞水层、厚度较大的高压缩性淤泥层和流塑淤泥质土层中施工时，必须有可靠的技术措施和安全措施。人工挖孔灌注桩，是指采用人工挖土成孔，然后安放钢筋笼，灌注混凝土成桩。人工挖孔灌注桩成孔方法简单，单桩承载力高，施工时无振动、无噪声，施工设备简单，可同时开挖多根桩以节省工期。人工挖孔灌注桩可直接观察土层变化情况，便于清孔和检查孔底及孔壁，施工质量可靠。但其劳动条件差，劳动力消耗大。其应用较为广泛。钢筋笼的制作除符合设计要求外，还应符合下列规定。（1）钢筋的制作允许偏差见图2-3-16。图2-3-16钢筋的制作允许偏差知识点4（2）分段制作的钢筋笼，其接头宜采用焊接，主筋间距必须大于混凝土粗骨料粒径3倍以上；加劲箍宜设在主筋外侧，主筋一般不设弯钩，根据施工工艺要求所设弯钩不得向内圆伸露，以免妨碍导管工作；钢筋笼的内径应比导管接头处外径大10000以上。钢筋笼搬运和吊装时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，就位后应立即固定。（3）灌注桩所用混凝土应按试验确定的配合比进行配制。粗骨料可选用卵石或碎石，其最大粒径对于沉管灌注桩不宜大于50mm，并不得大于钢筋间最小净距的1／3；对于素混凝土桩，不得大于桩径的1／4，并不宜大于７0mm。细骨料应选用级配合理、质地坚硬、洁净的中、粗砂。所用水泥的强度等级不宜低于32.5，每立方米混凝土的水泥用量不少于350kｇ，为改善混凝土的性能，混凝土中应掺入外加剂。干作业成孔灌注桩4part干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩是先用螺旋钻机在桩位处钻孔，然后在孔中放入钢筋笼，再浇筑混凝土成桩。干作业成孔灌注桩适用于地下水位以上的各种软硬土中成孔。干作业成孔机械有螺旋钻机、钻扩机、洛阳铲等。现以螺旋钻机为例说明干作业成孔灌注桩的施工方法。现以螺旋钻机为例说明干作业成孔灌注桩的施工方法。现以螺旋钻机为例说明干作业成孔灌注桩的施工方法。螺旋钻机利用动力旋转钻杆，钻杆带动钻头上的螺旋叶片旋转来切削土层，削下的土屑靠与土壁的摩擦力沿叶片上升排出孔外。螺旋钻机有长杆螺旋式（钻杆长度10m以上）及短杆螺旋式（钻杆长度38m），前者广泛用于工业与民用建筑的桩基础施工，后者主要用于爆扩桩桩身成孔。长杆螺旋钻钻头外径分别为φ400、φ500、φ600，钻孔深度分别为12m、10m和8m三种。建筑施工技术●深基础工程施工【案例分析】建筑施工技术

｜深基础工程施工练习3【多选题】干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径一般为(

)，钻孔深度相应为12m、10m、8m.Aφ400mmBφ300mmCφ500mmDφ600mm【答案】aCD钻杆根据叶片螺距不同，分为密纹叶片和疏纹叶片。在软塑土层中施工时，土的含水量大，应采用疏纹叶片，以便较快地钻进；在可塑或硬塑的黏土中或在含水量较小的砂土中成孔时，应采用密纹叶片，缓慢而均匀地钻进。钻孔达到设计深度后，应在原位空转清土，停钻后提出钻杆弃土。钻出的土及时运走，不要在孔口处堆放。孔底所余松土用夯锤夯实。钢筋笼宜一次整体吊放，如过长也可分段接长，吊放钢筋笼时应缓慢沉入，严防碰撞孔壁。经检查合格后，应及时灌注混凝土，深度大于6m时由混凝土下冲力自身密实，小于6m时用加长的振捣器振捣，浇筑振捣应分层进行，每层高度不大于1.5m，混凝土坍落度在一般黏性土中为50７0mm，砂类土中为７090mm，干作业成孔灌注桩常用机扩法扩底，以增大桩的承载能力。双管双螺旋钻孔机，可用同一钻头，既能钻孔又能扩孔，一面切土，一面输土。这种钻机钻孔直径为350mm，扩孔最大直径为10001200mm，最大钻孔深度45m。钻扩机钻孔时，要注意对准桩位，保证钻孔垂直，孔位准确。当钻孔时，土屑进入管内，摩阻力增大，出现闷车转不动时，可往螺旋叶片内浇水润滑，同时钻杆下钻速度不宜过快，一般每分钟钻进0.5m左右，钻扩大头时，扩刀张开速度为：扩至直径0.8m为2min，扩至直径0.9m为3min，扩至直径1m时为1.5min。扩孔完毕，扩孔刀应继续转动约10ｓ，使扩孔刀抹光扩孔部分周围土壁，同时使螺旋内的土尽量输送至地面甩尽。然后收拢扩刀，提起钻头。提钻时应尽量不使松土落入孔内，然后安放钢筋笼，浇筑混凝土成桩。建筑施工技术●深基础工程施工【案例分析】建筑施工技术

｜深基础工程施工练习3【判断题】干作业成孔灌注桩适用于成孔深度内有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基。A正确B错误【答案】错误建筑施工技术●深基础工程施工【案例分析】建筑施工技术

｜深基础工程施工练习3【判断题】干作业钻孔灌注桩是指在不用泥浆和套管护壁的情况下，用人工钻具或机械钻孔，然后下设钢筋笼、灌注混凝土成桩。A正确B错误【答案】正确泥浆护壁成孔灌注桩5part泥浆护壁成孔灌注桩干作业钻孔的灌注桩，一般应用于地下水位以上地质条件较好的情况，当地下水位较高或土质较差（如淤泥、淤泥质土、砂土等）容易坍孔时，应采用泥浆护壁成孔的方法进行施工。这种桩也称为湿作业成孔灌注桩。泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程：泥浆护壁成孔灌注桩（1）埋设护筒。护筒是用35mm厚钢板制成的圆筒，护筒内径应大于钻头直径，采用回转钻时宜大于100mm，采用冲击钻时宜大于200mm。埋设护筒时，先挖去桩孔处表土，将护筒埋入土中，其埋设深度在黏性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m，护筒中心线应与桩位中心线重合，偏差不得大于50mm，护筒与坑壁之间用黏土填实，以防漏水；护筒顶面应高于地面0.40.6m，并应保持孔内泥浆面高出地下水位1m以上，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。知识点1（2）制备泥浆。泥浆在桩孔内孔壁上形成泥皮，将土壁上孔隙填渗密实，避免孔内壁漏水，保持护筒内水压稳定；泥浆比重大，加大孔内水压力，可以稳固土壁，防止塌孔。泥浆有一定黏度，通过循环泥浆可将切削碎的泥石碴屑悬浮后排出，起到携砂、排土的作用。同时，泥浆还对钻头有冷却和润滑作用。制备泥浆方法应根据土质条件确定：在黏性土中成孔时，可在孔中注入清水，钻机旋转时，切削土屑与水旋拌，用原土造浆，泥浆比重应控制在1.11.2；在其他土中成孔时，泥浆可就地选择塑性指数i≥1７的黏土在泥浆池中配制；在砂土和较厚的夹砂层中成孔时，泥浆比重应控制在1.11.3；在穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层中成孔时，泥浆比重控制在1.31.5。施工中应经常测定泥浆比重，并定期测定黏度、含砂率和胶体率。其控制指标为：黏度1822ｓ，含砂率不大于4％8％，胶体率不小于90％。知识点2泥浆护壁成孔灌注桩知识点3（3）成孔方法。回转钻成孔。按排碴方式有正循环钻孔和反循环钻孔两种。潜水钻成孔。冲击钻成孔。冲孔设备有定型冲击钻机和简易冲击钻机.排碴方法有泥浆循环法和掏碴筒法两种，冲抓锥成孔。回转钻成孔。回转钻成孔是采用常规的地质钻机，在泥浆护壁条件下，慢速钻进排渣成孔，是最为常用和应用范围较广的成孔方法之一。按排碴方式有正循环钻孔和反循环钻孔两种。知识点3孔灌注桩在钻孔时正循环和反循环区别：正循环速度较慢，安全性高，不易塌孔，有利于成孔。反循环干活快，这个要求就要高些，主要用于地层好的。钻孔灌注桩在钻孔时正循环和反循环利弊：（1）正循环是从钻杆内注循环泥浆，钻碴因比重轻于泥浆而自浮于泥浆中，并随泥浆上升到孔顶排出。随着钻碴的逐渐加多，泥浆浓度越来越大，又因钻渣沉淀而致重复碾磨，故效率较低。但浓泥浆有利于钻孔护壁，不易塌孔，用于流沙等容易塌孔的土层是适应的。（2）反循环是钻杆吸出夹带钻碴的循环泥浆，并孔顶补充泥浆以保持孔内液面，从而保证孔壁的稳定性。反循环可大大减少重复碾磨钻碴的无效劳动，可使钻进效率大幅度提高。用于岩层，砾石及密实土层较合适。正循环回转钻孔如图2-3-17，是钻机回转装置带动钻杆和钻头回转削破碎岩土，由泥浆泵使泥浆通过钻杆、钻头而压入孔底，携带钻碴，再从孔底经过钻杆与孔壁之间的环形空间上升，从孔口溢浆孔溢出流入泥浆池，经沉淀处理返回循环池。正循环钻孔泥浆上返速度较低，排碴能力较差，适用于填土、淤泥、黏土、粉土和砂土等地层成孔，桩孔直径不宜大于1000mm，钻孔深度不宜超过40m。图2-3-17正循环回转钻孔反循环回转钻孔如图2-3-18。它是由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，孔内泥浆自孔口流入，利用泵吸等措施经由钻杆内腔抽吸出孔外至泥浆池，泵吸反循环是利用图2-3-18反循环回转钻孔砂石泵的抽吸作用使钻杆内水流上升，钻杆内径相对小，上返流速大，故携带岩粉能力强。反循环钻进成孔适用于填土、淤泥、黏土、粉土、砂土、砂砾等地层成孔。当采用圆锥式钻头时，可进入软岩层；当采用牙轮式钻头时，可进入硬岩层。图2-3-18反循环回转钻孔潜水钻成孔。潜水钻成孔是利用潜水电钻机构中密封的电动机、变速机构，直接带动钻头在泥浆中旋转削土，同时用泥浆泵压送高压泥浆（或用水泵压送清水）使其从钻头底端射出，与切碎的土颗粒混合，以正循环方式不断由孔底向孔口溢出，将泥碴排出，或用砂石泵或空气吸泥机用反循环方式排除泥碴。如此连续钻进，排泥碴，直至形成所需深度的桩孔。潜水钻机及潜水钻主机构造如图2-3-19和图2-3-20。潜水电钻设备定型、体积较小、重量轻、移动灵活、维修方便，可钻深孔，成孔精度和效率高，适用于地下水位较高的软硬土层，如淤泥、淤泥质土、黏土、粉质黏土、砂土、砂夹卵石及风化页岩中成孔。钻孔直径为5001500mm，钻孔深度为2030m，最深可达50m。图2-3-19kQ2000型潜水钻机构造示意图图2-3-20潜水钻主机构造示意图图2-3-19kQ2000型潜水钻机构造示意图图2-3-20潜水钻主机构造示意图冲击钻成孔。冲击钻成孔是利用冲击式钻机或卷扬机悬吊冲击钻头（又称冲锤）上下往复冲击，将硬质土或岩层破碎成孔，部分碎碴和泥浆挤入孔壁中，大部分成为泥碴，用掏碴筒掏出成孔。冲孔设备有定型冲击钻机和简易冲击钻机（图2-3-21）。图2-3-21冲击钻机所用钻头按形状区分，有十字钻头和三翼钻头（图2-3-22）。适用于黄土、黏性土或粉质黏土和人工杂填土层，特别适用于有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层中成孔。对流沙层也可克服，但对淤泥及淤泥质土，则要慎重采用；对地下水量大的土层，会使桩端承载力和摩阻力大幅度降低，故不宜采用。图2-3-22冲击钻钻头形式冲孔时应随时测定和控制泥浆密度，如遇较好的黏土层，也要采取自成泥浆护壁，方法是在孔内注满清水，通过冲击使其成泥浆护壁。每冲击12m应排碴一次，并定时补浆直至设计深度，排碴方法有泥浆循环法和掏碴筒（图2-3-23）法两种，图2-3-23掏碴筒泥浆循环法是将输浆管插入孔底，泥浆在孔内向上流动，将残碴排出孔外，此法造孔工效高，护壁效果好，泥浆较易处理，但对深孔时，循环泥浆的压力和流量要求高，较难实施，故只适于在浅孔应用。掏碴筒法是用一个下部带活门的钢筒，将其放到孔底，做上下来回活动，提升高度在2m左右。当掏碴筒向下活动时，活门打开，残碴进入筒内；向上运动时，活门关闭，可将孔内残碴抽出孔外。排碴时必须及时向孔内补充泥浆，以防亏浆造成孔内坍塌。图2-3-23掏碴筒在钻进过程中每12m要检查一次成孔的垂直度情况，如发现偏斜应立即停止钻进，采取措施进行纠偏。对于变层处和易于发生偏斜的部位，应采取低锤轻击、间断冲击的办法穿过，以保持孔形良好。冲抓锥成孔。冲抓锥成孔是利用卷扬机悬吊冲抓锥，钻头内有压重铁块和活动抓片。下落时，叶瓣抓片张开，钻头下落冲入土中，然后提升钻头，抓片闭合抓土，提升至地面将土卸去，依次循环作业直至形成要求的桩孔。冲抓锥斗如图2-3-24，图2-3-24冲抓锥斗冲抓锥成孔。其成孔直径一般为450600mm，成孔深度为520m。该设备简单，所成孔壁完整，施工操作简便，生产效率高，无噪声和振动影响。但也存在现场泥泞、污染环境等问题。适用于一般较松软黏土、粉质黏土、砂土、砂砾土以及软质岩层成孔。知识点4（4）安放钢筋笼。钻孔达设计深度后（一般要求达到较坚实的持力层），即可安装钢筋笼，钢筋骨架预先在施工现场制作，用起重机械悬吊，在护筒上口分段焊接或绑扎后下放到孔内。吊放入孔时，不得碰撞孔壁，并应设置保护层垫块。知识点5（5）清孔。安放钢筋笼后，则应立即清孔，即清除孔底沉碴、淤泥，以减少桩基础的沉降量。清孔宜在钢筋笼下放后进行，否则下放钢筋笼时会将孔壁土层刮落，影响清孔效果。清孔方法有射水法、置换法和空气吸泥机法等。清孔是否彻底对泥浆护壁成孔灌注桩的承载力和沉降量影响较大，施工时应严格控制。以摩擦力为主的灌注桩，沉碴允许厚度不得大于300mm，以端承力为主的灌注桩沉碴允许厚度得大于100mm。知识点6（6）浇筑水下混凝土。泥浆护壁成孔灌注桩混凝土的浇筑是在泥浆中进行的，故为水下混凝土浇筑。水下混凝土的施工配合比应较设计强度等级提高一级，且不得低于Ｃ15，骨料粒径不宜大于30mm，且不宜大于钢筋最小净距的1／3。采用水泥强度不低于32.5，水泥用量350400kｇ／m3，混凝土要有良好的流动性，坍落度宜为1622ｃm。混凝土浇筑应在钢筋笼放置在桩孔中4ｈ之内进行，以防止在钢筋表面形成过厚的泥浆，影响钢筋与混凝土之间的黏结强度。水下浇筑混凝土通常采用导管法。导管直径φ250φ300，每节长3m，但第一节底管长度应≥4m，节间用法兰连接，要求接头严密，不漏浆、不进水。导管顶部设有漏斗，整个导管安置在起重设备上，可以升降和拔管后水平移动。采用导管可以防止混凝土中水泥浆被水带走，又可防止泥浆进入混凝土内形成软弱夹层，保证混凝土的密实性和强度，又可以减轻混凝土自由下落所造成的离析现象。水下浇筑混凝土图2-3-25。知识点7（７）常见工程质量问题及处理。泥浆护壁成孔灌注桩施工时常易发生孔壁坍塌、斜孔、孔底隔层、夹泥、流沙等工程问题，因水下混凝土浇筑属隐蔽工程，一旦发生质量事故难以观察和补救，所以严格遵守施工操作规程，在有经验的施工技术人员指导下认真施工，并作好隐蔽工程记录，以确保工程质量。图2-3-25水下浇筑混凝土示意图图2-3-25水下浇筑混凝土示意图孔壁坍塌。指成孔过程中孔壁土层不同程度坍落。主要原因是提升下落冲击锤、掏碴筒或钢筋骨架时碰撞护筒及孔壁；护筒周围未用黏土紧密填实，孔内泥浆液面下降，孔内水压降低等造成塌孔。塌孔处理方法：在孔壁坍塌段用石子黏土投入，重新开钻，并调整泥浆比重和液面高度；使用冲孔机时，填入混合料后低锤密击，造成坚固孔壁后，再正常冲击。偏孔。指成孔过程中出现孔位偏移或孔身倾斜。主要原因是桩架不稳固、导杆不垂直或土层软硬不均；用冲孔成孔时可能为导向不严格或遇到探头石及基岩倾斜。处理方法为：将桩架重新安装牢固，平稳垂直；如偏移过大，应填入石子黏土，重新成孔；如有探头石，可用取岩钻除去或低锤密击将石击碎；遇基岩倾斜，可投入毛石于低处，再开钻或密打。套管成孔灌注桩6part套管成孔灌注桩适用于黏性土、粉土、淤泥质土、砂土及填土；在厚度较大、灵敏度较高的淤泥和流塑状态的黏性土等软弱土层中采用时，应制定质量保证措施，并经工艺试验成功后方可实施。知识点1套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩是利用锤击沉桩或振动沉桩方法，将带有桩尖的钢制桩管沉入土中，然后在钢管内放入钢筋骨架，边浇筑混凝土，边锤击、震动套管，边上拔套管，最后成桩。图2-3-26沉管灌注桩施工过程前者利用锤击沉管成孔，则称为锤击沉管灌柱桩；后者利用振动沉管成孔，称为振动沉管灌注桩。套管成孔灌注桩整个施工过程在套管护壁条件下进行，不受地下水位高低和土质条件好坏的限制，适合于地下水位高，地质条件差的可塑、软塑、流塑以上黏土、淤泥及淤泥质土、稍密和松散的砂土中施工。图2-3-26为沉管灌注桩施工过程。图2-3-26沉管灌注桩施工过程知识点1（1）锤击沉管灌注桩施工。锤击沉管灌注桩又称为打拔管式灌注桩，是用锤击沉桩设备（落锤、汽锤、柴油锤）将桩管打入土中成孔。其施工设备如图2-3-27，其施工工艺流程如下：图2-3-27锤击沉管灌注桩机械设备桩机就位→安放桩尖→吊放桩管→扣上桩帽→锤击沉管至要求贯入度或标高，用吊铊检查管内有无泥浆并测孔深→提起桩锤→安放钢筋笼→浇筑混凝土→拔管成桩。锤击沉管灌注桩施工时，首先将打桩机就位，吊起桩管，对准预先在桩位埋好的预制混凝土桩尖，放置麻、草绳垫于桩管和桩尖连接处，以作缓冲和防止泥水进入桩管，其次缓慢放下桩管，套入桩尖，将桩管压入土中。然后桩管上部扣上桩帽，检查桩管与桩锤、桩尖是否在一条垂直线上，其垂度偏差应小于0.5％桩管高度。锤击沉管灌注桩适用于一般黏土、淤泥质土、砂土、人工填土等。（2）锤击沉管扩大灌注桩施工。上述介绍的锤击沉管灌注桩的施工方法，一般称为“单打法”。而锤击沉管扩大灌注桩的施工方法则称为“复打法”。知识点2复打一般在下列情况下应用：一是设计要求扩大桩的直径，增加桩的承载力，减少桩的数量，减少承台面积等；二是施工中处理工程问题和质量事故，例如怀疑或发现有缩径、吊脚、夹泥等缺陷或持力层起伏不平，个别桩由于桩管长度所限达不到设计规定的进入持力层深度，以致使贯入度不符合要求，作为补救措施而采用。复打法示意图如图2-3-28。图2-3-28复打法示意图复打是在第一次单打将混凝土浇筑到桩顶设计标高后，清除桩管外壁上的污泥和孔周围地面上的浮土，立即在原桩位上再次安放桩尖，进行第二次沉管，使第一次未凝固的混凝土向四周挤压密实，使桩径扩大。然后第二次浇筑混凝土成桩。复打施工时，桩管中心线应与初打（单打）中心线重合；第一次灌注的混凝土应接近自然地面标高；复打前应清除桩管外壁污泥；必须在第一次（单打）灌注混凝土初凝前，完成复打工作；复打以一次复打为宜。钢筋笼在第二次沉管后吊放。复打法分全复打、半复打或局部复打。如果缺陷在下半段，则第一次混凝土浇筑到半个桩长，另加1m以防复打时上段塌落影响质量。如果缺陷在上半段，则第一次浇筑混凝土到顶后，将桩管打入1／2桩长，再第二次灌注混凝土。对于饱和淤泥或淤泥质软土则宜将桩管打入采用全桩长复打法。建筑施工技术●深基础工程施工【案例分析】建筑施工技术

｜深基础工程施工练习3【判断题】复打法施工经常在泥浆护壁成孔灌注桩施工中采用A正确B错误【答案】错误置换法是由新搅拌的泥浆置换孔底泥浆，即用泥浆循环方法清孔。清孔后，泥浆比重应控制在1.15－1.25之间，泥浆取样应选在距孔底0.2－0.5m处，置换法适用于孔壁土质较差的软土、砂土以及粘土中清孔。清孔是否彻底对泥浆护壁成孔灌注桩的承载力和沉降量影响较大，施工时应严格控制。清孔后，沉渣允许厚度不得大于100mm。知识点3（3）振动沉管灌注桩。振动沉管灌注桩是采用振动冲击锤（激振器）沉入套管，它与锤击沉管灌注桩的区别是用振动箱代替桩锤。振动箱与桩管刚性连接，桩管下安设活瓣桩尖，活瓣桩尖应有足够的强度和刚度，活瓣间缝隙应紧密。知识点3图2-3-29为振动沉管灌注桩桩机，其活瓣桩尖图2-3-30。图2-3-29振动沉管灌注桩桩机图2-3-30活瓣桩尖振动沉管灌注桩可采用单振法、反插法和复振法。单振法施工时，桩管内灌满混凝土，开动振动桩机，振动510ｓ后开始拔管，此时应用吊铊检查探测活瓣是否已经张开，混凝土是否已从桩管中流出。然后边振边拔，每拔0.51.0m，停拔振动510ｓ，如此反复，直到桩管全部拔出为止。拔管时应控制拔管速度，在一般土层中为1.21.5m／min，在较软弱土层中为0.81.0m／min，不宜大于2.5m／min。（4）套管成孔灌注桩常见问题及处理方法。套管成孔灌注桩施工时常发生断桩、缩径桩、吊脚桩、夹泥桩、桩尖进水进泥等问题。出现这些问题应认真分析原因并及时处理。知识点4断桩。指裂缝贯通全截面，呈水平或略倾斜状，多出现在地面以下13m深的软硬土层交界处。断桩产生的主要原因是桩距过小，邻桩施打时土体水平挤压产生的横向水平力和土体反弹、隆起的竖向上拔力共同作用，使刚终凝不久的桩身混凝土受弯、受剪而造成断桩。避免断桩的措施为布桩不宜过密。过密时可采用跳打法或控制时间法以减少振动的影响；合理制订打桩顺序和桩架行走路线；当桩身混凝土强度较低时，应避免振动、挤压的影响。断桩检查，可用锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，会感到浮振。一旦发现断桩，应将断桩段拔去，略增大面积或加铁箍连接，再重新浇筑混凝土补做桩身。缩颈桩。也称缩孔、瓶颈桩，指桩身某部分桩径缩小。缩径常出现在饱和淤泥质土中，产生的主要原因是：在含水量高的黏性土中成孔时，土体受到强烈扰动和挤压，产生很高的孔隙水压力，桩管拔出后，这种水压力作用在新浇筑的塑性混凝土桩身上，使桩身产生不同程度的缩径；若拔管速度过快，管内混凝土量少或和易性差，使混凝土扩散性差或者桩距过小，桩身受挤压造成径缩。施工时应经常观测管内混凝土的下落情况，比较充盈系数。出现缩径可用复打法处理。吊脚桩。指桩底部混凝土隔空或混凝土混入泥沙而形成软弱夹层。造成吊脚桩的原因是：预制桩尖质量差，被打碎后泥沙挤入桩管，或桩尖挤进桩管内，而拔管时，管内混凝土高度不足，振动不足，待桩管拔到一定高度时，桩尖才下落，卡在硬土层或悬在半空中，造成吊脚桩；振动沉管时，活瓣桩尖抽管时不张开，至一定高度才张开，混凝土下落，但有空隙，不密实。防止出现吊脚桩的措施有：施工前严格检查预制桩尖的规格、强度和质量；沉管时用吊铊检查桩尖是否缩入桩管或活瓣桩尖是否张开，发现吊脚现象后应立即将桩管拔出，回填砂后再沉管，也可用复打或反插法处理。挖孔灌注桩7part挖孔灌注桩采用人工挖孔灌注桩，具有机具设备简单、施工操作方便、占用施工场地小、对周围建筑物影响小、施工质量可靠、可全面展开施工、缩短工期、造价低等优点，得到广泛应用。人工挖孔灌注桩，是指采用人工挖土成孔，然后安放钢筋笼，灌注混凝土成桩。人工挖孔灌注桩成孔方法简单，单桩承载力高，施工时无振动、无噪声，施工设备简单，可同时开挖多根桩以节省工期。人工挖孔灌注桩的施工特点有设备简单、无噪音、无振动、不污染环境，对施工现场周围原有建筑物的影响小；施工现场较干净；施工数度快，可按施工进度要求决定同事开挖桩孔的数量，必要时，各桩孔可同时施工。人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备，挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强，造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础节省。从而在公路、民用建筑中得到广泛应用。建筑施工技术●深基础工程施工【案例分析】建筑施工技术

｜深基础工程施工练习3【多选题】人工挖孔灌注桩的施工特点有哪些？A无噪音B无振动C不污染环境D施工现场干净E施工数度快【答案】ABCDE知识点1（1）适用范围。人工挖孔灌注桩适用于土质较好，地下水位较低的黏土、粉质黏土、含少量砂卵石的黏土层等地质条件。可用于高层建筑、公用建筑、水工结构（如泵站、桥墩）作桩基，作支承、抗滑、挡土之用。对软土、流沙、地下水位较高、涌水量大的土层不宜采用知识点2（2）一般构造要求。人工挖孔桩构造图如图2-3-31

。桩直径一般为φ800φ2000，最大直径可达3500mm。底部采取不扩底和扩底两种方式，扩底直径1.3-3.0d，最大扩底直径可达4500mm，桩底应支承在可靠的持力层上。图2-3-31人工挖孔桩构造图图2-3-31人工挖孔桩构造图（3）施工工艺。施工程序。场地整平、放线、定位桩→挖第一节桩孔土方→支模浇灌第一节混凝土护壁土方→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、设置垂直运输架、安装卷扬机（或电动葫芦、吊土桶、潜水泵、鼓风机及照明设施等）→挖第二节桩孔土方→清理桩孔四壁、校核桩孔垂度及直径→拆上节模板、支第二节模板、浇筑第二节混凝土护壁→重复上述施工过程直至设计深度→检查持力层后扩底，对桩孔直径、深度、扩底尺寸、持力层进行全面检查验收，清虚土、排除孔底积水→吊放钢筋笼→浇筑桩身混凝土。知识点3护壁设计和施工。为防止桩孔土体坍滑，确保施工操作安全，大直径桩孔在施工中一般需设置护壁。护壁可采用现浇混凝土（或配少量钢筋）、喷射混凝土或型钢木板工具式护壁、沉井等。由于现浇混凝土护壁整体性好，能紧靠土壁，受力均匀，应用较为广泛。对于桩径较小、深度不大、土质较好、地下水量少的桩孔也可采用型钢－木板组合工具式护壁或不设护壁。混凝土护壁分段高度根据土质情况和施工方便而定，一般为0.91.0m。护壁混凝土强度采用Ｃ25或Ｃ30，厚度由计算确定，一般取100150mm或加配适量直径68mm的钢筋。相邻两节护壁间用钢筋拉接。护壁施工采取一节组合钢模板（或48块弧形工具式钢模）拼装而成，拆上节、支下节，循环周转使用。模板间用Ｕ形卡连接，上下设两道槽钢护圈箍紧，钢圈由23块弧形槽钢组成，中间用螺栓连接，不另设支撑。第一节混凝土护壁宜高出地面200mm，便于挡水和定位，也可防止地面杂物滚落桩孔中。挖孔方法。挖土由人工从上到下逐层用锹、镐进行，遇坚硬土用大锤、钢钎破碎。挖土次序为先挖中间部分，后挖周边。按设计桩直径加2倍护壁厚度控制截面，允许尺寸误差30mm。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。弃土装入活底吊桶或箩筐内。垂直运输，在孔口上安支架、轨道，用电动葫芦或慢速卷扬机提升。如有少量地下水，可随挖土随用吊桶将泥水一起吊出。如遇大量渗水，可在一侧挖集水坑，用潜水泵排除。安全技术措施。挖孔桩施工应对施工安全予以特别重视，应制定周密可靠的安全技术措施、安全操作规定，并严格认真执行，经常检查。a.在孔口设水平移动式活动安全盖板，当土吊桶提升到离地面一定高度后，推活动盖板关闭孔口，手推车推至盖板上卸土后，再开盖板，下吊桶装土，以防土块、其他杂物掉入孔内伤人。采用电动葫芦提升吊桶，桩孔四周应设安全护栏。ｂ.多桩孔同时成孔，应采取间隔挖孔方法，以减少水的渗透和防止土体滑动。ｃ.孔内严禁爆破，以防振动土壁，造成事故。ｄ.桩孔内设36Ｖ低压安全照明。用鼓风机向孔下送新鲜空气，防止有害气体中毒。ｅ.人员上下可利用吊桶，但要配备滑车、粗绳或绳梯，供停电时应急使用。ｆ.井口作业人员挂安全带，井下作业戴安全帽。ｇ.加强对孔壁土层涌水情况的观察，发现异常情况，及时处理。建筑施工技术●深基础工程施工【案例分析】建筑施工技术

｜深基础工程施工练习3【判断题】人工挖掘成孔应连续施工，成孔验收后立即进行混凝土浇筑。A正确B错误【答案】正确建筑施工技术●深基础工程施工【案例分析】建筑施工技术

｜深基础工程施工练习3【单选题】最适用于在狭窄的现场施工的成孔方式是()A沉管成孔B泥浆护壁钻孔C人工挖孔D振动沉管成孔【答案】C人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备，挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强，造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础节省。建筑施工技术●深基础工程施工【案例分析】建筑施工技术

｜深基础工程施工练习3【判断题】人工挖掘成孔应连续施工，成孔验收后立即进行混凝土浇筑。A正确B错误【答案】正确建筑施工技术●深基础工程施工【案例分析】建筑施工技术

｜深基础工程施工练习3【判断题】人工挖孔灌注桩的桩孔中心线平面位置偏差不宜超过100mm。桩的垂直偏差不得超过0.5%桩长，桩径不得小于桩设计直径A正确B错误【答案】错误人工挖孔灌注桩的桩孔中心线平面位置偏差不宜超过50mm，桩的垂直偏差不得超过0.5%桩长，桩径不得小于桩设计直径。爆扩成孔灌注桩8part爆扩成孔灌注桩爆扩成孔灌注桩爆扩灌注桩是用钻孔或爆扩法成孔，孔底放入炸药，再灌入适量的混凝土，然后引爆，使孔底形成扩大头，此时，孔内混凝土落入孔底空腔内，再放置钢筋骨架，浇筑桩身混凝土而制成的灌注桩，图2-3-32。图2-3-32爆扩灌注桩示意图爆扩灌注桩在地下水位以上或很少地下水的黏性土层中使用效果较好，但在软土及砂土中不易成型，桩长（H）一般为36m，最大不超过10m，扩大头直径犇为2.53.5d，这种桩具有成孔简单、节省劳力和成本低等优点，但质量不便检查，施工要求较严格。施工前，应现场做爆扩试验，在每一种土层中试验的孔数不少于2个。其用炸药量可按图2-3-33选用，并在施工时，按试验孔取得的资料进行调整。图2-3-33爆扩用炸药量爆扩桩的施工一般可采取桩孔和扩大头分两次爆扩形成，其施工过程如图2-3-34。图2-3-34爆扩灌注桩施工过程知识点1（1）成孔。爆扩灌注桩成孔的方法可根据土质情况确定，一般有人工成孔（洛阳铲或手摇钻）、机钻成孔、套管成孔和爆扩成孔等多种。孔的直径一般为40７0mm，当土质差且地下水位较高时，孔的直径约为100mm，然后在直孔内吊入玻璃管装的炸药条，管内放置两个串联的雷管，经引爆并清除积土后即形成桩孔。知识点2（2）爆扩大头。扩大头的爆扩，宜采用硝铵炸药和电雷管进行，且同一工程中宜采用同一种类的炸药和雷管。药包必须用塑料薄膜等防水材料紧密包扎，并用防水材料封闭以防浸水受潮。药包宜包扎成扁圆球形，以使炸出的扩大头面积较大。药包中心最好并联放置两个雷管，以保证顺利引爆。药包用绳吊下安放于孔底正中，如孔中有水，可加压重物以免浮起，药包放正后上面填盖150200mm厚的砂子，保证药包不被混凝土冲破。在引爆线路装好，再浇灌一定量的混凝土后，即可进行扩大头的引爆。从浇灌混凝土开始至引爆的时间不宜超过30min。爆扩后，应对灌入扩大头的混凝土采用沉管进行数次反插，排除爆炸产生的残流气体。知识点3（3）放置钢筋笼，浇灌桩身混凝土。水泥粉煤灰碎石桩法（犆犉犌桩）zhíchún

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jiāＣＦＧ(CementFly-ashGravel)桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成的高黏结强度桩，并由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基。ＣＦＧ桩的主要材料为碎石、粗骨料。石屑用以改善桩体骨料级配，增强桩体强度；粉煤灰属细骨料，利于桩体后期强度的提高。ＣＦＧ桩基础施工吸取振冲碎石桩和水泥搅拌桩的优点，工艺简单，无污染，振动小，节约材料，成本低，施工周期短，高层建筑基础广泛采用。ＣＦＧ桩适用范围广泛，在砂土、粉土、黏土、淤泥质土、杂填土等土质状况均可使用。知识点1（1）ＣＦＧ桩施工工艺。应根据现场条件选用不同施工工艺：长螺旋钻孔灌注成桩，适用于地下水位以上的黏性土、粉土、素填土、中等密实以上的桩土。振动沉管灌注成桩，适用于粉土、黏性土及素填土地基。长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩，适用于黏性土、粉土、砂土，以及对噪声或泥浆污染要求严格的施工环境。成桩工艺：钻机就位→钻至设计深度→送料提钻→移位→封桩顶。知识点2（2）技术要求。混凝土、混凝土外加剂和掺和料、缓凝剂、粉煤灰，均应符合相应标准要求，其掺量应根据施工要求通过试验确定。长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工的坍落度宜为160200mm，振动沉管灌注桩成桩施工的坍落度宜为3050mm，振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm。长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与拔管速度相配合，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料；沉管灌注成桩施工拔管速度应按匀速控制，拔管速度应控制在1.21.5m／min，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度应适当放慢。地基承载力及桩长以设计为准，桩端持力层应选择承载力相对较高的土层。桩径宜取350600mm，桩间距宜取35倍桩径d，褥垫层宜用中砂、粗砂、碎石或级配砂石等，不宜选用卵石，最大粒径不宜大于30mm，厚度为150300mm，夯填度≤0.9。桩基的检测10part桩基的检测灌注桩的成桩质量检查包括成孔及清孔、钢筋笼制作及安放、混凝土搅拌及灌注三个工序过程的质量检查。成孔及清孔时，主要检查已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度、孔底沉碴厚度；制作安放钢筋笼时，主要检查钢规格、焊条规格与品种、焊口规格、焊缝长度、焊缝外观和质量、主筋和箍筋的制作偏差及钢筋笼安放的实际位置等；搅拌和灌注混凝土时，主要检查原材料质量与计量、混凝土配合比、坍落度、混凝土强度等。对于沉管灌注桩，还要检查打入深度、停锤标准、桩位及垂直度等。对于重要的建筑物桩基和地质条件复杂或成桩质量可靠性较低的桩基工程，应采用静载试验法（或称破损试验）或动测法（或称无破损试验）检查成桩质量和单桩承载力，对于大直径桩还可采取钻孔取芯、预埋管超声检测法、振动探头测定仪检查。具体检测方法和检测桩数由设计确定。知识点11.静载试验法（单桩竖向静载试验）静载试验是根据模拟实际荷载情况，通过静载加压，得出一系列关系曲线，综合评定其容许承载力的一种试验方法。它能较好地反映单桩的实际承载力。荷载试验有多种，通常采用的是单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验和单桩水平静载试验。从成桩到开始试验的间隔时间要求：预制桩在桩身强度达到设计要求的前提下，对于砂土，不应少于10ｄ；对于粉土和黏性土，不应少于15ｄ；对于淤泥或淤泥质土，不应少于25ｄ。待桩身与土体的结合基本趋于稳定，才能进行试验。灌注桩应在桩身混凝土强度达到设计强度后，对砂类土不少于10ｄ；对一般黏性土不少于20ｄ；对淤泥或淤泥质土不少于30ｄ，方可进行试验。在同一条件下的试桩数量不宜小于总桩数的1％，且不应小于3根，工程总桩数在50根以内时不应少于2根。单桩承载力检测最常用的方法是单桩竖向静载试验，这是国际上公认的并在规范中明确规定的桩基检测方法。（1）试验装置。油压千斤顶：一般采用油压千斤顶加载，千斤顶加载反力装置，根据现场实际条件有三种形式：锚桩反力装置（图2-3-35）、压重平台反力装置和锚桩压重联合反力装置。千斤顶平放于试桩中心，当采用两个以上千斤顶加载时，应将千斤顶并联同步工作，并使千斤顶的合力通过试桩中心。图2-3-35锚桩反力装置荷载与沉降的量测仪表：荷载可用放置于千斤顶上的应力环、应变式压力传感器直接测定，或采用连于千斤顶的压力表测定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。试桩沉降一般采用百分表或电子位移计测量。（2）加卸载方式和沉降观测。试验加载方式：采用慢速维持荷载法，即逐级加载，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载直到破坏，然后分组卸载到零。当考虑结合实际工程桩的荷载特征时，可采用多循环加卸载法（每级荷载达到相对稳定后卸载到零）。当考虑缩短试验时间时，对于工程桩检验性试验，可采用快速维持荷载法，即一般每隔一小时加一级荷载。加载分级：每级加载为预估极限荷载的1／151