桩基施工工艺讲解

各种桩基施工工艺

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桩基分类

桩按受力情况分为端承桩和摩擦桩两种（图2.1）

端承桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，结构荷载主

要由岩层阻力承受；施工时以控制嵌岩深度为主，对沉渣厚度的要

求严格。

——桥梁工程中的端承桩多数要求嵌岩。

摩擦桩完全设置在软弱土层中，依靠桩端阻力和桩身侧面与地基土

之间的摩擦阻力共同承受荷载，施工时以控制桩端设计标高（长度）

为主。

——对于桩端为硬土层者，又有摩擦端承桩，端承摩擦桩。

——桥梁工程中的摩擦桩，通常不计挤密作用。

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图2.1端承桩与摩擦桩

(a)端承桩；(b)摩擦桩

1一桩；2=承台；3=上部结构

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桩按施工方法分为预制桩和灌注桩

预制桩根据沉入土中的方法，可分打入桩、水冲沉桩、振动沉

桩和静力压桩等；

灌注桩是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而

成的桩。灌注桩按成孔方法不同，有钻（冲）孔灌注桩、挖孔

灌注桩、套管成孔灌注桩及爆扩成孔灌注桩等。

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1钢筋混疑土预制桩施工

钢筋混凝土预制桩：在预制构件厂或施工现场预制，用沉桩设备

在设计位置上将其沉入土中，其特点：坚固耐久，不受地下水或

潮湿环境影响，能承受较大荷载，施工机械化程度高，进度快，

能适应不同土层施工。

钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的一种桩型一一多用于房

建工程，桥梁工程少用。

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钢筋混凝土预制桩有方形实心断面桩和圆柱体空心断面桩。

钢筋混凝土预制桩施工前，应根据施工图设计要求、桩的类型、

成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩等资料，制定施工方

案。其主要内容包括：确定施工方法，选择打桩机械，确定打桩

顺序，桩的预制、运输，以及沉桩过程中的技术和安全措施。

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1.1施工准备

场地平整及周边障碍物处理

定桩位及埋设水准点

依据施工图设计要求，把桩基定位轴线桩的位置在施工现场准确地测

定出来，并作出明显的标志。在打桩现场附近设置2〜4个水准点，用以抄

平场地和作为检查桩入土深度的依据。桩基轴线的定位点及水准点，应设

置在不受打桩影响的地方。

桩帽、垫衬和送桩设备机具准备

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1.2桩的制作、运输、堆放

•管桩及长度在10m以内的方桩在预制厂制作，较长的方桩在打

桩现场制作。

•模板可以保证桩的几何尺寸准确，使桩面平整挺直；桩顶面模

板应与桩的轴线垂直；桩尖四棱锥面呈正四棱锥体，且桩尖位

于桩的轴线上；底模板、侧模板及重叠法生产时，桩面间均应

涂刷好隔离层，不得粘结。

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钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同一截面内数量不超

过50%;同一根钢筋两个接头的距离应大于30d,并不小于500mm。桩顶和

桩尖直接受到冲击力易产生很高的局部应力，桩顶和桩尖钢筋配置（如图

2.2所示）应作特殊处理。钢筋骨架制作允许偏差应符合表.1的规定。

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35o

=

=A钢筋网1

=/钢筋网2

=no0///钢肪网3

=1三0i

=2so

=1KO

=S

-J一8SO

一

=0ri

s

=13II§

._-

WF

■RO

■

-■一

-■

-■o

-■m0

-■l0

■T0

-■f1

-■o

-=o

-一f

-=

=封

1=

^t§l

¥=s

图2.2混凝土预制桩

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表.1预制桩钢筋骨架质量检验标准

允许偏差

项序检查项目检查方法

或允许值(mm)

主1主筋距桩顶距离+5用钢尺量

控

2多节桩锚固钢筋位置±5用钢尺量

项

3多节桩预埋铁件用钢尺量

目±3

4主筋保护层厚度±5用钢尺量

1主筋间距+5用钢尺量

2桩尖中心线10用钢尺量

般

3箍筋间距±20用钢尺量

项

4桩顶钢筋网片±10用钢尺量

目5多节桩锚固钢筋长度±10用钢尺量

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混凝土制作宜用机械搅拌、机械振捣；浇筑混凝土过程中应严格保证钢筋

位置正确，桩尖应对准纵轴线，纵向钢筋顶部保护层不宜过厚，钢筋网片

的距离应正确，以防锤击时桩顶破坏及桩身混凝土剥落破坏。采用叠层法

生产时，上层桩和邻桩浇筑，必须在下层和邻桩的混凝土强度达到设计强

度的30%以后才能进行。浇筑完毕后，立即加强养护，防止由于混凝土收缩

产生裂缝，养护时间不少于7d。

钢筋混凝土预制桩的质量检验标准应符合表2的规定。

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表.2钢筋混凝土预制桩的质量检验标准

允许偏差或允许值（mm）

项序检查项目检查方法

单位数值

桩体质量检验按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范

主1

控

项2桩位偏差见本表用钢尺量

目

3承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范

砂、石、水泥、钢材等查出厂质保文件或抽

1符合设计要求

原材料（现场预制时）样送检

混凝土配合比及强度（现检查称量及查试块

般2符合设计要求

场预制时）记录

项

目

表面平整、颜色均匀、掉

3成品桩外形角深度〈lOmm,蜂窝面积直观

小于总面积0.5%

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允许偏差或允许值(mm)

项序检查项目检查方法

单位数值

深度〈20nmi,宽度〈裂缝测定仪，该基在地下

成品桩裂缝(收缩裂缝或起吊、装

40.25mm,横向裂缝不超过水有侵蚀地区及锤击数超

堆放引起的裂缝)

边长的一半过500击的长桩不适用

成品桩尺寸：横截面边长mm±5用钢尺量

桩顶对角线差mm<10用钢尺量

5桩尖中心线mm<10用钢尺量，L为桩长

桩身弯曲矢高<L/1000用钢尺量

般

桩顶平整度mm<2用钢尺量

项

电焊接桩：焊缝质量

目

电焊结束后停歇时间min>1.0秒表测定

6

上院节点平面偏差mm<10用钢尺量

节点弯曲矢高<L/1000用钢尺量

硫磺胶泥接桩：胶泥浇筑时间min<2秒表测定

7

浇筑后停歇时间min>7秒表测定

8桩顶标IWJmm+50水准仪

9停锤标准设计要求现场实测或查沉桩记录

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钢筋混凝土预制桩应达到设计强度的70%才可起吊；达到100%设计强

度才能运输和打桩。若提前吊运，必须采取措施并经过验算合格方可

进行。

桩在起吊搬运时，必须做到平稳，避免冲击和振动，吊点应同时受力，

且吊点位置应符合设计规定。如无吊环，设计又未作规定时，绑扎点

的数量及位置按桩长而定，应符合起吊弯矩最小的原则，可按图2.3

所示的位置捆绑。

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<

)।O292L产208A0.292L

0.1041L0,104L

（C）(d)

图2.3吊点的合理位置

（a）l个吊点；（b）2个吊点；（c）3个吊点；（d）4个吊点

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1.3打入法施工

打入法也称锤击法，是利用桩锤落到桩顶上的冲击力来克服土对桩的阻力,

使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种打桩施工方法。

锤击沉桩是混凝土预制桩常用的沉桩方法，它施工速度快，机械化程度高,

适用范围广，但施工时有冲撞噪声和对地表层有振动，在城区和夜间施工

有所限制。

2.1.3.1打桩设备及选择

打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。

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（1）桩锤

桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤和振动锤。

落锤一般由铸铁制成。有穿心锤和龙门锤两种，重0.2〜2t。它利用绳

索或钢丝绳通过吊钩由卷扬机沿桩架导杆提升到一定高度，然后自由

落下击打桩顶（如图2.4）o

汽锤是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械，有单动汽锤和双动

汽锤两种（如图2.5）o

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///zz/2////z/////zZ<7777777

图2.4打入桩施工

(b)

图2.5汽锤

(a)单动汽锤；⑹双动汽锤

1一汽缸；2—活塞；3—活塞杆；4一桩；5一活塞上部

6一换向阀门；7一锤的垫座；8一冲击部分

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柴油打桩锤利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩，柴油桩

锤与桩架、动力设备配套组成柴油打桩机。

振动锤是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下沉。

锤重选择应根据地质条件、工程结构、桩的类型、密集程度及施工条

件等参考表.3选用。

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表3锤重选择表

柴油锤(t)

锤型

202535456072

冲击部分重(t)2.02.53.54.56.07.2

锤Z<

7

0^总重(t)4.56.57.29.615.018.0

动U

V

性

匕5000"

BA2000~2500~4000^507000"

N匕冲击力(kN)2000

2500400000700010000

常用冲程(ni)1.8~2.3

预制方桩、预应力管桩的

桩的边边长或直径(cm)25~3535~4040~4545~5050~5555~60

长或直径690~10

钢管桩直径(cm)640660690

0

粘性一般进入深度(m)广21.5~2.52〜32.5~3.53〜43〜5

持土

静力触探比贯入阻力P.平

力粉土均值(MPa)345>5>5>5

层

一般进入深度(m)0.5~10.5~1.51〜21.5~2.52~32.5~3.5

砂土

标准贯入击数N(未修正)15~2520~3030~4040~4545~5050

锤的常用控制贯入度(cm/10击)2〜33〜54〜8

400~800~2500"3000~5000~7000"

设计单桩极限承载力(kN)

120160040005000700010000

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(2)桩架

桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定，并保

证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。

桩架一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。

根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定桩架高度。桩架高

度二桩长+桩锤高度+滑轮组高

桩架用钢材制作，按移动方式有轮胎式、履带式、轨道式等。

履带式桩架(图2.6)以履带式起重机为主机,配备桩架工作装置而组成。操作

灵活，移动方便，适用于各种预制桩和灌注桩的施工。

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图2.6履带式桩架

1—导架；2一桩锤；3一桩帽;

4一桩；5一吊车

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⑶动力装置

打桩机械的动力装置是根据所选桩锤而定的。当采用空气

锤时，应配备空气压缩机；当选用蒸汽锤时，则要配备蒸汽锅炉

和绞盘。

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1.3.2打桩顺序的确定

打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度，应根据桩的密集程度(桩距

大小)、桩的规格、长短、桩的设计标高、工作面布置、工期要求等综合考

虑，合理确定打桩顺序。

根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为逐段打设、自中部向四周打设和由中

间向两侧打设三种，如图2.7所示。

当桩的中心距不大于4倍桩的直径或边长时，应由中间向两侧对称施打

(图2.7(c)),或由中间向四周施打(图2.7(b))。

当桩的中心距大于4倍桩的边长或直径时，可采用上述两种打法，或逐排

单向打设(图2.7(a))。

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根据基础的设计标高和桩的规格，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺

序进行打桩。

0000000

0000000

(a)(b)

图2.7打桩顺序

(a)逐排打设；(b)自中部向四周打设；(c)由中间向两侧打设

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1.3.3打桩

打桩机就位时，桩架应垂直平稳，导杆中心线与打桩方向一致。

桩开始打入时，应控制锤的落距，采用短距轻击；待桩入土一定深度（1〜

2m）稳定以后，再以规定落距施打。

桩的施打原则是重锤低击，这样桩锤对桩头的冲击小，回弹也小，桩头不

易损坏，大部分能量都用于克服桩身与土的摩阻力和桩尖阻力上，桩能较

快地沉入土中。

桩入土深度是否已达到设计位置，是否停止锤击，其判断方法和控制原则

与桩的类型有关。

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1.3.4打桩质量要求和测量记录

（1）打桩质量要求

端承桩最后贯入度不大于设计规定贯入度数值时，桩端设计标高可作

参考；摩擦桩端标高达到设计规定的标高范围时，贯入度可作参考。

打（压）入桩（预制混凝土方桩、先张法预应力管桩、钢桩）的桩位偏差,

必须符合表2.4的规定。

桩的承载力检验

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表.4预制桩(钢桩)桩位的允许偏差

项项目允许偏差(mm)

盖有基础梁的桩：

1(1)垂直基础梁的中心线100+0.01H

(2)沿基础梁的中心线150+0.01H

2桩数为1〜3根桩基中的桩100

3桩数为4〜16根桩基中的桩1/2桩径或边长

桩数大于16根桩基中的桩：

4(1)最外边的桩1/3桩径或边长

(2)中间桩1/2桩径或边长

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(2)混凝土预制桩施工记录

打桩工程是隐蔽工程，施工中应做好每根桩的观测和记录，这是工

程验收时检验质量的依据。各项观测数据应记入混凝土预制桩施工记录，

见表2.5所示。

表2.5混凝土预制桩施工记录

施工单位_____________工程名称____________

打桩小组____________桩规格及长度

桩锤类型及冲击部分质量一自然地面标高__________

桩帽质量_____气候桩顶设计标高

桩顶高出或

桩入土每米锤击次数落距最后贯入度

编号打桩日期低于设计标高备注

(mm)(mm/10击)

12(m)

工程负责人记录

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1.3.5打桩施工常见问题的分析

在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，例如桩顶破碎，桩身断裂，桩

身位移、扭转、倾斜，桩锤跳跃，桩身严重回弹等。

发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复杂

土层等三个方面的原因。

工程及施工验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题，都应立即暂停打

桩，施工单位应与勘察、设计单位共同研究，查明原因，提出明确的处理

意见，采取相应的技术措施后，方可继续施工。

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(1)桩顶破碎

打桩时，桩顶直接受到桩锤的冲击而产生很高的局部应力，如果桩顶钢

筋网片配置不当、混凝土保护层过厚、桩顶平面与桩的中心轴线不垂直及桩

顶不平整等制作质量问题都会引起桩顶破碎。在沉桩工艺方面，若桩垫材料

选择不当、厚度不足，桩锤施打偏心或施打落距过大等也会引起桩顶破碎。

(2)桩身被打断

制作时，桩身有较大的弯曲凸肚，局部混凝土强度不足，在沉桩时桩尖

遇到硬土层或孤石等障碍物，增大落距，反复过度冲击等都可能引起桩身断

裂。

桩尖四棱锥制作偏差大，桩尖与桩中心线不重合的制作原因，桩架倾斜

,桩身与桩帽、桩锤不在同一垂线上的施工操作原因以及桩尖遇孤石等都会

引起桩身位移、扭转或倾斜。

⑷桩锤回跃，桩身回弹严重

选择桩锤较轻，能引起较大的桩锤回跃；桩尖遇到坚硬的障碍物时，桩

身则严重回弹。

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1.3.6打桩过程中的注意事项

桩机就位后，桩架应垂直平稳，桩帽与桩顶应锁紧牢靠，连接成整体。

打桩时，应密切观察桩身下沉贯入度的变化情况。

在正常情况下，沉桩应连续施工，打入土的速度应均匀，应避免因间歇时间过

长，土的固结作用而使桩难以下沉。

“打桩时振动大，对土体有挤压作用，可能影响周围建筑物、道路及地下管线的

安全和正常使用，施工过程中要有专人巡视检查，及时发现和处理有关问题。

严禁非施工人员进入打桩现场；对桩机的正常运行、桩架的稳定经常进行检查,

严格按操作规程进行施工，确保安全。

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1.3.7桩头的处理

在打完各种预制桩开挖基坑时，按设计要求的桩顶标高将桩头多余

的部分截去。截桩头时不能破坏桩身，要保证桩身的主筋伸入承台，长

度应符合设计要求。当桩顶标高在设计标高以下时，在桩位上挖成喇叭

口，凿掉桩头混凝土，剥出主筋并焊接接长至设计要求长度，与承台钢

筋绑扎在一起，用桩身同强度等级的混凝土与承台一起浇筑接长桩身。

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1.4静力压桩

静力压桩是利用无噪声、无振动的静压力将桩压入土中，常用于土质均匀

的软土地基的沉桩施工。

静力压桩（图区&）利用压桩架的自重和配重，通过卷扬机牵引，由钢丝绳、

滑轮和压梁，将整个桩机的重力（800〜1500kN）反压在桩顶上，以克服桩

身下沉时与土的摩擦力，迫使预制桩下沉。

压桩施工一般采取分节压入、逐段接长的施工方法。

接桩的方法目前有三种：焊接法（图2.9）、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法

（图2.10）o

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图2.8静力压桩机示意图

1—活动压梁；2—油压表；3一桩帽；4一上段桩；

5—加重物仓；6—底盘；7—轨道；8一上段接桩锚筋;

12一卷扬机；13—加压钢绳滑轮组；14一桩架导向笼

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Srf主

之2

图2.9焊接法接桩节点构造

I-I

图2.10浆锚法接桩节点构造

1—锚筋；2—锚筋孔

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二、混疑土灌注桩施工

灌注桩：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在孔内安放钢筋、灌

注混凝土而成型的桩。

与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，

节约钢材、振动小、噪声小等特点。

灌注桩按成孔方法分为泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、干作业钻

孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等。

2.1干作业钻孔灌注桩

干作业钻孔灌注桩施工过程如图2.11所示。

干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为6400加、

4)500mm>4)600mm,钻孔深度相应为12m、10m>8m。适用于成孔深度内

没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基，不适于有地下水的土

层和淤泥质土。

钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，开钻时先慢后快，减少钻杆的摇

晃，及时纠正钻孔的偏斜或位移。

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钻孔至规定要求深度后，进行孔底清土。清孔的目的是将孔内的浮土、

虚土取出，减少桩的沉降。方法是钻机在原深处空转清土，然后停止

旋转，提钻卸土。

钢筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋保护层均应符合设

计规定，绑扎牢固，防止变形。用导向钢筋送入孔内，同时防止泥土

杂物掉进孔内。钢筋骨架就位后，应立即灌注混凝土，以防塌孔。灌

注时，应分层浇筑、分层捣实，每层厚度50〜60cm。

片牌&i

J

低

U

U

Y

t

t

K

」

w匚

r

r

K

图2.n螺旋钻机钻孔灌注桩施工过程示意图

(a)钻机进行钻孔；⑹放入钢筋骨架；(c)浇筑混凝土

左牌&tA

2.2泥浆护壁成孔灌注桩

泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆

将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外，适用于有地下水和无地下水的土层。

成孔机械有潜水钻机、冲击钻机、冲抓锥等。

泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程：测定桩位、埋设护筒、桩机就位、

制备泥浆、机械（潜水钻机、冲击钻机等）成孔、泥浆循环出渣、清孔、安

放钢筋骨架、浇筑水下混凝土。

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2.2.1埋设护筒和制备泥浆

钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。护

筒上部设1〜2个溢浆孔，是用厚4〜8mm钢板制成的圆筒，其内径应大于钻

头直径200mm。护筒的作用是固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，

增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。

◎护筒顶高出施工水位1.5m,并高出地面0.3m,

◎保证护筒内泥浆顶标高始终高于外部水位至少1m

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在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.1〜1.4的泥浆。

一般12〜13;易坍地层可提高到L4左右。

◎泥浆的作用：

稳定水压

使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实，避免孔内漏水，保持护筒内

水压稳定；

护壁

泥浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止塌孔;

浮（携）渣

通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出，起到携砂、排土的作

用。

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2.2.2成孔

(1)回旋(潜水)钻机成孔

回旋钻机成孔示意图如图2.12所示。

回旋钻机是一种旋转式钻孔机，其防水电机变速机构和钻头密封在

一起，由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔。注入泥浆后通

过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。

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品住

▽

图2.12潜水钻机钻孔示意图

1一钻头；2—■潜水钻机；3—电缆；4—护筒；5一水管；

6一滚轮（支点）；7一一钻杆；8—电缆盘；9^二5.kN卷扬机；

10—10kN卷扬机；11一电流电压表；12一启动开关

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回旋钻机成孔排渣有正循环排渣和反循环（泵举）排渣两种方式，如图

所示O

正循环排渣法：在钻孔过程中，旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后,

利用泥浆泵压送高压泥浆，经钻机中心管、分叉管送入到钻头底

部强力喷出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿孔壁向上

运动，从护筒的溢流孔排出。

反循环排渣法：砂石泵随主机一起潜入孔内，直接将切削碎泥渣随

泥浆抽排出孔外。

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图2.13循环科淆方法

(a)正循环排渣；⑹泵举反循环科髓

1一钻杆；2一送水管；3—主机；4~钻头；5—沉淀池；6潜水泥浆泵;

7—泥浆池；8一砂石泵；I由渣管；HF渣胶管

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⑵冲击钻成孔

冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头（冲击锤）提高到一定高度，

靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔（图2.14）。

冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形冲击钻头

（图2.15）。

冲孔前应埋设钢护筒，并准备好护壁材料。

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图2.14简易冲击钻孔机示意图

1一副滑轮；2一主滑轮；3一主杆；4—前拉索

5—后拉索；6—斜撑；7—双滚简卷扬机；8—导向轮;

9一垫木；10一钢管；11—供浆管；12—溢流口；

13一泥浆渡槽；14一护筒回填土：15一钻头

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图2.15十字形冲头示意图

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冲击钻机就位后，校正冲锤中心对准护筒中心，在冲程0.4〜0.8m范

围内应低提密冲，并及时加入石块与泥浆护壁，直至护筒下沉3〜4m

以后，冲程可以提高到1.5〜2.0m,转入正常冲击，随时测定并控制

泥浆相对密度。

施工中，应经常检查钢丝绳损坏情况，卡机松紧程度和转向装置是否

灵活，以免掉钻。

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⑶冲抓锥成孔

冲抓锥（图2.16）锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥

提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土

中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面

上卸去土渣，依次循环成孔。

冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。

适用于松软土层（砂土、粘土）中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。

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图2.16冲抓锥头

(a)抓土；(b)提土

1一抓片；2一连杆；3—压重；4—滑轮组

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2.2.3清孔

验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况；清孔即清除孔底沉渣、

淤泥浮土，以减少桩基的沉降量，提高承载能力。

泥浆护壁成孔清孔时，对于土质较好不易坍塌的桩孔，可用空气吸泥机清

孔，气压为0.5MPa,使管内形成强大高压气流向上涌，同时不断地补足清

水，被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出，直至喷出清水为止。

对于稳定性较差的孔壁应采用泥浆循环法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥浆

相对密度应控制在1.15〜1.25。含砂率〈二4%（大直径桩2%）

1

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检孔器

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钻孔偏斜纠正

岩面倾斜法孔偏斜片石填平

图片制作钻孔偏斜纠正措施

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清孔作业

•◎钻孔达到要求深度后，采用泥浆泵及时进行清孔，避免延时过长，泥浆

钻渣沉淀而造成清孔困难或坍孔。

•◎钻孔达设计深度终孔后，将输浆管下到孔底50〜80cm,换用比重

1.05〜1.25的新鲜泥浆进行清孔，直到钢筋与导管下入孔内，重新测孔

底沉渣厚度。直到沉渣厚度满足要求后，方可进行下道工序施工。

•◎注意保持孔内水头，防止坍孔；

•◎清孔后，检查孔口、孔中和孔底提取的泥浆比重的平均值，应符合质量

标准要求。

•。采取一切措施缩短清孔后至灌注水下碎的时间。

■。不得用加深孔深来代替清孔。

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2.2.4浇筑水下混疑土

泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中进行的，故称为浇筑

水下混凝土。

水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级，必须具备良好的和易性，

配合比应通过试验确定。

水下混凝土浇筑常用导管法（图2.17）。

浇筑时，先将导管内及漏斗灌满混凝土，其量保证导管下端一次埋入混

凝土面以下1.0m以上，然后剪断（或迅速拔出）悬吊隔水栓的钢丝，混

凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。

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图2.17水下浇筑混凝土

1一上料斗；2一贮料斗；3一滑道；4一卷扬机;

5一漏斗；6—导管；7—护筒；8一隔水栓

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水下碎灌注过程示意图

导管埋深应保持在2〜6m之间

过小易发生导管进水，过大易导致“埋管”。

图片制作"^«?]俅下混凝土

灌注过程云意图首盘的税后续的校

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导管口初始位置,

◎导管口到孔底的距离不宜太

大或太小，一般20〜40cm.

太大一一不利于将沉渣带

起，底部碎质量难以保证；

太小—容易堵管。

◎为防止导管进水，首盘税应

使导管埋深不少于1m。

首盘硅用量一导管，埋深计算示意图

图片制作Akao

。在浇注前，探测孔底泥浆沉淀厚度,如大于设计厚度，再次清孔，直到满足要求为止。

◎碎由拌合站负责生产，用斗车运至现场，检查和易性、坍落度等指标。如不符合要求,

应进行二次拌合，二次拌合仍达不到要求，不得使用，然后重新按配合比进行称量下

料，直到满足要求。

◎浇注首批碎时应注意：

a.导管下口至孔底的距离一般为20〜40cm。

b.第一批硅储备量应确保导管一次埋入混凝土面21.0m;

。。所需混数量按公式计算：

V>AD2/4■(H1+H2)+(Nd2/4)h1

V一灌注首批磅所需数量(m3);

D一桩孔直径(m);

H1一桩孔底至导管底端间距，一般为0.2p.4m;

H2一导管初次埋置深度(m);

d一导管内径(m);

hi一桩孔内碎达到埋置深度H2时，导管内砂柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高

度(m),即

hir,H/rc;

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◎由专人测量导管埋深及管内外七面的高差，填写已浇注记录

◎封底已灌入后，应仔细检查封底情况，确认封底成功后，进行正常浇

注。

◎浇注开始时，要连续有节奏地进行，尽可能缩短拆除导管的时间；

当导管内仁不满时，徐彳般浇注，防止在导管内造成高压气囊，压漏导管。

◎当井孔磴面接近钢筋架时，使导管保持稍大的埋深，并放慢浇注速度;

当井孔碎面进入钢筋骨架一定深度后，适当提升导管，使钢筋骨架

在磴中有一定的埋深，稳定钢筋并注意控制钢筋笼中心位置。

◎为确保桩顶质量，碎浇筑比桩顶设计标高高0.5(0.6)〜1.0mo

◎在浇注将近结束时，导管内磴柱高度相对减少，导管内磴压力降低，

而导管外井孔的泥浆稠度增加、比重增大。若出现已顶升困难，可

在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使浇注工作顺利进行。

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昌牌&i

沉渣厚度、硅灌注高度确定

利用测绳确定沉渣厚度、碎标高图片制作

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灌注事故处理〜二次剪球法

•如发现导管漏水，且事故发生的位置能够确定时，可用此法补救。

•对工艺、经验的要求较高

图片制作的二次剪球法・•先浇校■后没注

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导管水密承压及接头抗拉试验

・导管使用前的水密承压及接头抗拉试验，管内水压不小于孔内水深1.3

倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝所能承受灌注碎时最大内压力的

1.3P。

0P按以下公式计算：

P=rch.-rwHw

p一导管可能承受的最大内压力(Kpa);

r0一砂拌和物的比重(取24KN/m3);

ho一导管内砂桩最大高度(m),以导管全长或预计的最大高度计；

rw一井孔内水或泥浆的容重(KN/m3);

H,一井孔内水或泥浆的深度(m)o

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2.3沉管灌注桩

沉管灌注桩是利用锤击打桩设备或振动沉桩设备，将带有钢筋混凝土的桩尖

（或钢板靴）或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中（钢管直径应与桩的设计尺寸一

致），造成桩孔，然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土，随之拔出套管，利用拔管

时的振动将混凝土捣实，便形成所需要的灌注桩。

利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩，称为锤击沉管灌注桩（图2.18）;利用振

动器振动沉管、拔管成桩，称为振动沉管灌注桩（图2.19）。

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图2.8锤击沉管灌注桩机械设备示意图

1一桩锤钢丝绳；2一桩管滑轮组；3一吊斗钢丝绳；

4一秘锤；5一桩帽；6一痛凝土漏斗；7一桩管；

8一桩架；9—混凝土吊斗；10一回绳；11一行驶用钢管;

12一预制桩靴；13一卷扬机；14一枕木

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图2.19振动沉管灌注桩桩机小意图

1—导向滑轮；2—滑轮组；3—激振器；4一混凝土漏斗;

5一桩管；6—加压钢丝绳；7一桩架；8—混凝土吊斗；

9一回绳；10—活瓣桩靴；11一缆风绳；12一卷扬机；

13一行驶用钢管；14一枕木

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在沉管灌注桩施工过程中，对土体有挤密作用和振动影响，施工中应结

合现场施工条件，考虑成孔的顺序。

间隔一个或两个桩位成孔；

在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔；

一个承台下桩数在5根以上者，中间的桩先成孔，外围的桩后成孔。

为了提高桩的质量和承载能力，沉管灌注桩常采用单打法、复打法、翻插法

等施工工艺。

单打法（又称一次拔管法）：拔管时，每提升0.5〜1.0m,振动5〜10s,

然后再拔管0.5〜1.0m,这样反复进行，直至全部拔出。

复打法：在同一桩孔内连续进行两次单打，或根据需要进行局部复打。

施工时，应保证前后两次沉管轴线重合，并在混凝土初凝之前进行。

翻插法：钢管每提升0.5m,再下插0.3m,这样反复进行，直至拔出。

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