混凝土灌注桩施工要点

（一）灌注桩施工前的准备工作及通用规范

在进行混凝土灌注桩施工前，必须做好充分的准备工作，并遵循一系列的通用规范，以确保施工的安全、质量和进度。这些准备工作和规范涵盖了从现场勘察到施工工艺的各个方面，为后续的桩基施工奠定了坚实基础。1．场地准备在开始混凝土灌注桩施工之前，必须对场地进行周密的准备。这包括清除障碍物，如场地内的地下构筑物，以及迁移可能影响施工的高架电线和地下管线。同时，应确保施工场地的平整度符合要求，以便顺利进行桩基施工。此外，还需提前准备好临时设施，如供水、供电系统，以及必要的道路、排水和临时房屋等，以确保施工过程中的需求得到满足。最后，基桩轴线的控制点和水准基点的设置也是必不可少的，它们应被安置在不会受到施工干扰的位置，为桩基施工提供精确的定位和测量基准。2．施工规范（1）成孔工艺

①成孔设备就位须平正稳固，防止施工时发生倾斜或移动。为精准控制成孔深度，应在桩架或桩管上设置深度标尺，便于施工过程中的观测与记录。

②在端承型桩的成孔过程中，若采用钻（冲）或挖掘方式，必须确保桩孔深入至设计持力层；若采用锤击沉管法，则沉管深度主要依据贯入度来控制，同时参考桩端持力层的设计标高。

③灌注桩成孔施工的允许偏差应严格遵循相关表格的规定。

④为确保施工顺利进行，建议在桩施工前进行“试成孔”，以验证地质资料、设备性能、工艺流程及技术要求的适宜性。

（2）钢筋笼的制作与安放

钢筋笼的制作应满足以下标准：

（2）钢筋笼的制作与安放

钢筋笼的制作应遵循设计要求，采用人工方式进行。在处理好的钢筋上，首先布置好主筋间距，并将主筋与加劲筋进行焊接。接着，焊接箍筋以形成笼体。为便于加工、吊桩和运输，钢筋笼的制作长度不宜超过8米。若钢筋笼较长，则应分段制作，并通过焊接连接两端钢筋笼。为防止钢筋笼在搬运、吊桩和安放过程中发生变形，建议每隔2.0至2.5米设置一道加劲筋，且加劲筋应置于主筋外侧。同时，需确保主筋净距大于混凝土粗骨料粒径的3倍以上，且主筋一般不设弯钩。若根据施工工艺需要设置弯钩，则不得向内圆伸露，以避免妨碍导管施工。此外，钢筋笼内径应比导管接头处外径大100毫米以上。钢筋笼的质量检验标准应符合相关规定，以确保灌注桩的质量。（3）混凝土灌注

在混凝土灌注过程中，其强度等级不得低于设计要求。粗骨料可选为碎石或卵石，但需注意其最大粒径。细骨料则应选用洁净的中、粗砂。根据不同的灌注条件，如水下灌注或干作业，混凝土的坍落度会有所不同。例如，水下灌注时坍落度宜为160至220毫米，而干作业时则为70至100毫米。混凝土灌注可采用多种方法，如导管法适用于孔内水下灌注，串管法适用于孔内无水或渗水量很小的情况，短护筒直接投料法适用于孔内无水或孔内虽有水但能疏干的情况，以及混凝土泵适用于大直径桩的混凝土灌注。为确保混凝土灌注质量，桩身混凝土必须留有试块，且混凝土的灌注充盈系数应大于1。灌注完成后，桩顶标高应适当超过桩顶设计标高。接下来，我们将介绍干作业成孔灌注桩的相关内容。

1、螺旋钻孔机简介

螺旋钻孔机，如图2-13所示，是由动力箱、钢丝绳、螺旋钻杆、龙门导架以及钻头等多个部分组成。在施工过程中，它通过旋转钻杆和钻头的协同作用，能够高效地钻进土壤，为后续的成孔和灌注工作奠定基础。而钻头的选择，则直接影响到钻孔的效率和成孔的质量。常用的钻头类型包括平底钻头、耙式钻头、筒式钻头以及锥底钻头等四种，每种类型都有其特定的适用场景和优势，如图2-14所示。根据不同的地质条件和施工需求，选择合适的钻头类型是确保施工顺利进行的关键。

2．干作业成孔灌注桩施工程序

干作业成孔灌注桩的施工流程包括：首先清理场地，然后进行桩位测设，接着将钻机就位。在取土成孔后，需对成孔质量进行检校，并清除孔底沉渣。之后，安放钢筋笼并安置孔口护孔漏斗，接着进行混凝土浇筑。最后，拔出漏斗即可完成成桩。在施工过程中，质量控制至关重要。主要需注意以下几点：确保钻杆垂直稳固且位置准确，以防止孔径因钻杆晃动而扩大；根据电流值变化及时调整钻进速度；随时清理孔口积土，并对地下水、塌孔、缩孔等异常情况及时处理；在成孔达到设计深度后，应妥善保护孔口并按照相关规定进行验收；浇筑混凝土前，需先放置孔口护孔漏斗，随后放置钢筋笼并测量孔内虚土厚度。浇筑桩顶以下5米范围内的混凝土时，应边浇边振，且每次浇筑高度不超过1.5米。接下来，我们将介绍泥浆护壁成孔灌注桩的施工方法。3．施工程序泥浆护壁成孔灌注桩的施工流程为：首先清理施工现场，然后进行桩位精确测设，接着埋设护筒以保护桩孔。将桩机就位后，开始设置泥浆池并制备泥浆。接下来，利用钻机进行钻孔作业，同时通过泥浆的循环流动来清除土屑。当钻孔达到预定深度后，需进行清孔作业，以清除孔底泥渣。之后，安放已绑扎好的钢筋笼，并在泥浆下进行混凝土灌注。最后，拔出护筒，从而完成成桩。4．护筒的埋设要点在埋设护筒时，需确保其位置精准且稳定，使护筒中心与桩位中心的偏差控制在50mm以内。为便于多余泥浆溢出并流回泥浆池，护筒顶部应开设1～2个溢浆孔。同时，根据土壤类型不同，护筒的埋置深度应有所调整：在黏性土中，深度不应小于1.0米；而在砂土中，则不应小于1.5米。此外，为维持筒内泥浆面的水头高度，护筒顶应露出地面0.4～0.6米，如图2-15所示。

5．泥浆的制备与作用泥浆的制备方法根据土壤类型有所不同。在黏性土中钻孔时，可以直接向孔内注入清水，利用土屑与清水的混合物形成泥浆。而在其他土层中钻孔，则通常以高塑性黏土或膨胀土为原料，在桩孔外的泥浆池中加水进行调制。

泥浆在钻孔过程中发挥着至关重要的作用。它能够填充孔内土层的孔隙，有效防止塌孔现象的发生。同时，在泥浆循环排土的过程中，它还能携带渣土、冷却和润滑钻头，从而减少钻进的阻力。6．成孔及成孔质量控制泥浆护壁成孔灌注桩的成孔方式多种多样，包括潜水钻机成孔、回转钻机成孔、冲击钻机成孔和冲抓钻机成孔等。本文将重点介绍冲击钻机成孔和潜水钻机成孔两种方式。（1）冲击钻机成孔。冲击钻机成孔的工作原理是，通过提升带刃口的重型钻头至一定高度，然后让其自由下落，利用下落时的强大冲击力来破碎岩层或冲挤土层，同时排出泥渣，从而形成所需的孔洞。

（2）潜水钻机成孔。潜水钻机，如图2-17所示，由潜水电钻、钻头、钻杆、桩架和卷扬机等多个部分组成。其中，潜水电钻是钻机的核心工作部分，它集成了防水电机和齿轮减速器，并安置在具备绝缘及密封装置的钢制外壳内。钻头与潜水电钻紧密相连，从而使得两者能够一同潜入水下进行作业。

钻削过程中产生的土屑会与护壁泥浆混合，随后通过泥浆的循环流动被有效地排出孔外。这种泥浆循环流动的方式通常分为正循环和反循环两种。正循环排泥法的原理如图2-19a所示，而反循环排泥法的原理则如图2-19b所示。

7．清孔在钻孔达到预定深度后，必须立即着手进行孔底清理。清孔的核心理在于清除孔内的沉渣和淤泥，同时调控循环泥浆的比重，以确保后续水下混凝土灌注的顺利进行。对于采用黏性土自行造浆的钻孔，当钻孔深度达标后，可让钻机空转并同时射水，待孔底沉渣被磨成泥浆后，再利用泥浆的循环流动将其排出孔外。而对于在孔外泥浆池中预先制备泥浆的钻孔，则更适合采用泥浆循环的方式进行清孔。清孔完成后，孔底500毫米以内的泥浆比重应控制在1.25以下，且含砂率不得超过8%。同时，孔底残留沉渣的厚度也需符合一定标准：①对于端承桩，不得超过50毫米；②摩擦端承桩和端承摩擦桩，不得超过100毫米；③而摩擦桩则应控制在300毫米以内。一旦桩位清孔达到要求，应紧接着吊放钢筋笼，并随即进行混凝土的灌注工作。8．水下混凝土灌注进行水下混凝土灌注时，需要准备相应的机具，包括导管、漏斗和隔水栓。同时，还需确定适宜的混凝土配合比，以确保灌注工作的顺利进行。

隔水栓，作为导管内的关键构件，其作用是阻止泥浆与混凝土直接接触。通常，隔水栓采用混凝土材质，形状为圆柱形，其直径设计为比导管内径小20毫米，而高度则比直径多出50毫米。为确保密封性能，其顶部配备了橡胶垫圈，如图2-21所示。

（2）混凝土配合比。由于泥浆护壁成孔灌注桩的混凝土灌注是在泥浆中进行，因此也被称为水下混凝土灌注。为确保灌注质量，水下混凝土必须具备良好的和易性。其配合比应通过实验进行确定，并且坍落度应控制在180至220毫米的范围内。此外，水泥用量应不少于36千克/立方米，粗骨料的最大粒径则应小于40毫米，而细骨料则宜采用中粗砂。为进一步改善和易性并延长凝固时间，可以在水下混凝土中掺入减水剂、缓凝剂和早强剂等外加剂。（3）混凝土灌注。在混凝土灌注之前，应首先将安装好的导管吊入桩孔内，并确保导管顶部高出泥浆面，与顶部漏斗连接好。导管底部至孔底的距离应控制在0.3至0.5米之间，并在管内安设隔水栓，通过细钢丝悬吊在导管下口，以防止泥浆进入导管。9．振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩的施工涉及特定的机械设备，其施工方法和质量控制要点如下：

（1）所需机械设备。振动沉管灌注桩主要依靠激振器或振动冲击锤来将桩管沉入土中，形成桩孔，再进行混凝土灌注。相应的施工机械设备已在图2-22中详细展示。

（2）质量控制要点。在振动沉管灌注桩的施工过程中，质量控制是至关重要的环节。它主要涉及到以下几个方面：确保桩管的垂直度，避免偏斜；控制沉管深度，确保达到设计要求；以及监控混凝土灌注质量，确保桩体的密实性。通过这些措施，可以有效地提高振动沉管灌注桩的施工质量和耐久性。

①在群桩基础中，当桩中心距小于4倍桩径时，必须采取技术措施来确保相邻桩的桩身质量。

②混凝土预制桩尖或钢桩尖的加工质量必须符合设计要求，其埋设位置也需精准无误，同时要保证桩管与桩尖之间有良好的密封性。

③混凝土灌注的充盈系数应不低于1.0。对于充盈系数小于1.0的桩，建议进行全长复打。若发现可能的断桩或颈缩桩，应采用局部复打进行处理。成桩后，桩身混凝土顶面标高应不低于500mm。全长复打桩的入土深度应接近原桩长，而局部复打深度则应超过断桩或颈缩区1m以上。

④当桩身配有钢筋时，混凝土坍落度宜控制在80～100mm范围内；若为素混凝土，则坍落度宜控制在60～80mm范围内。10.锤击沉管灌注桩（1）施工机械设备

锤击沉管灌注桩是通过落锤、蒸汽锤或柴油锤等机械设备将钢管打入土中，从而形成桩孔。

（2）施工工艺。锤击沉管灌注桩的施工方法主要分为单打法和复打法两种。

单打法施工时，首先将桩机就位，随后利用卷扬机将桩管吊起并垂直套入预先埋设在桩位上的预制钢筋混凝土桩尖。通过桩管自重，将桩尖垂直压入土中至一定深度。为防止地下水渗入桩管，应在预制桩尖与桩管接口处垫以稻草绳或麻绳垫圈。接下来，需检查桩管、桩锤和桩架是否处于同一垂线上，确保桩管垂直度偏差不超过5%。一旦桩管垂直度符合要求，即可在桩管顶部安设桩帽，并开始锤击沉管。锤击过程中，应先低锤轻击，观察桩管无偏差后，再逐渐加大力度进行正式施打，直至桩管沉至设计标高或达到要求的贯入度。复打法是在单打法施工完毕后，拔出桩管并清除桩管外壁和桩孔周围地面上的泥土，然后在原桩位上重新埋设桩尖进行第二次沉管。通过这种方式，第一次灌注的混凝土会向四周挤压，从而扩大桩径。随后进行混凝土灌注和拔管成桩。需要注意的是，前后两次沉管的轴线应保持重合，且复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝之前完成。此外，锤击沉管灌注桩的质量控制也是至关重要的。这包括确保施工过程中的各项参数和指标都符合设计要求和质量标准。通过严格的质量控制措施，可以确保锤击沉管灌注桩的施工质量达到预期目标。

①在群桩基础中，当桩中心距小于4倍桩径时，必须采取技术措施来确保相邻桩的桩身质量。

②混凝土预制桩尖或钢桩尖的加工质量必须符合设计要求，其埋设位置也需精准无误，同时要保证桩管与桩尖之间有良好的密封性。

③混凝土灌注时的充盈系数应大于或等于1.0。对于充盈系数小于1.0的桩，建议进行全长复打。若发现可能的断桩或颈缩桩，则应采用局部复打的方式进行处理。成桩后，桩身混凝土顶面的标高应不低于500mm。全长复打桩的入土深度应接近原桩长，