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第二章 基础工程施工
刚性基础施工
2.1
柔性基础施工
2.2
预制桩基础施工
2.3
混凝土灌注桩施工
2.4
目录
项目要求
学习目标
了解基础的类型与特点，掌握刚性基础与柔性基础 的基本构造与施工工艺；
熟悉钢筋混凝土预制桩、灌注桩的施工工艺及要求。
2.1 刚性基础施工
刚性基础是指受压承载能力较强，受弯承载能力较低的基础，常见的刚性基础有毛石基础、砖基础、灰土基础、混凝土基础等。
毛石基础构造如图2-1所示。
毛石应呈块状，其中部厚度不应小于150 mm。料石的宽度、厚度均不应小于200 mm，长度不应大于厚度的4倍。毛石应坚实、无风化剥落、无裂纹，强度等级不低于MU20，尺寸一般以高度在200～300 mm、长在300～400 mm之间为宜。
砌筑用水泥可采用32.5或42.5号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥；也可采用中砂，含泥量不得超过5%。
2.1.1 毛石基础施工
2.1 刚性基础施工
1．材料要求
b—基础宽度方向尺寸；h—基础高度方向尺寸
图2-1 毛石基础
组砌合理、灰浆饱满、黏结牢固、几何尺寸准确和表面平整。
毛石基础施工程序为：测量放线→挖槽、清槽、
验槽→放样、立皮数杆→铺浆分层砌筑。
2．施工程序
2.1.1 毛石基础施工
2.1 刚性基础施工
毛石基础砌筑时，里外挂线，毛石上下错缝，里外
搭砌，毛石第一皮要丁砌，坐浆砌筑。基础错台，上层
毛石至少要压下层毛石三分之一，不能出现通缝或鼠洞，
灰缝不大于20mm。每日砌筑高度不超过1200mm。
雨天施工，应防止雨水冲刷，下班收工时，应覆盖砌体
表面。基础砌完，经检查合格后，方可进行土的回填。
3．施工方法
4．质量要求
2.1.2 砖基础施工
1．材料要求
砖基础构造如图2-2所示。
① 砖的品种、强度等级必须符合设计要求，并应规格
一致；
水泥一般采用32.5或42.5级矿渣硅酸盐水泥和普通
硅酸盐水泥；
③ 采用中砂，配制M5以下的砂浆时，砂的含泥量不
超过10%；
配制M5及其以上的砂浆时，砂的含泥量不超过5%。
2.1 刚性基础施工
图2-2 砖基础
2.1.2 砖基础施工
2．机具准备
砂浆搅拌机、大铲、车、灰浆车、托线板、线坠、
钢卷尺、皮数杆等。
2.1 刚性基础施工
3．施工程序
砖基础施工程序为：清理基槽底，铺设垫层→
确定组砌方法→拌制砂浆→砌筑→抹防潮层→回填。
2.1.2 砖基础施工
4．施工方法
① 砖基础砌筑前，基础垫层表面应清扫干净、洒水湿润。先盘墙角，
每次盘角高度不应超过五层砖，随盘随靠平、吊直；砌基础墙应挂线，
24墙反手挂线，37以上墙应双面挂线。
② 基础标高不一致或有局部加深部位，应从最低处往上砌筑，应经常
拉线检查；基础大放脚砌至基础上部时，要拉线检查轴线及边线，保证
基础墙身位置正确。同时要对照皮数杆的砖层及标高，如有偏差时，
应在水平灰缝中逐渐调整。
③ 各种预留洞、埋件、拉结筋按设计要求留置，避免后剔凿，影响
砌体质量；变形缝的墙角应按直角要求砌筑；安装管沟和洞口过梁其型号、
标高必须正确，底灰饱满；如坐灰超过20 mm厚，用细石混凝土铺垫，
两端搭墙长度应一致。
④抹防潮层：将墙顶活动砖重新砌好，清扫干净，浇水湿润，随即抹
防水砂浆，设计无规定时，一般厚度为15～20 mm，防水粉掺量为水泥
重量的3%～5%。
2.1 刚性基础施工
2.1.2 砖基础施工
5．质量要求
砖砌体上下错缝；砖砌体接槎处灰缝砂浆密实，缝、
砖应平直；每处接槎部位水平灰缝厚度不小于5 mm或
透亮的缺陷不超过5个；预埋拉结筋的数量、长度均符
合设计要求和施工规范的规定，留置间距偏差不超过一
皮砖。留置构造柱的位置正确，大马牙槎先退后进、
上下顺直、残留砂浆清理干净。
2.1 刚性基础施工
2.1.3 混凝土基础施工
混凝土基础也称为素混凝土基础，它具有整体性好、强度高、耐水等优点。混凝土基础构造
如图2-3所示。
2.1 刚性基础施工
（a）阶梯形截面 （b）锥形截面
图2-3 混凝土基础
2.1.3 混凝土基础施工
1．材料准备
水泥宜用32.5～42.5级硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥；砂采用中砂或粗砂，含泥量不大于5%；石子采用
卵石或碎石，粒径5～40 mm，含泥量不大于2%；用自来水或不含有害物质的洁净水；外加剂的采用外加剂的品种及掺量应根据
需要通过试验确定。
2．主要机具设备、工具
混凝土搅拌机、自卸翻斗汽车、机动翻斗车、插入式振动器；大小平锹、铁板、磅秤、水桶、手推车、串筒、铁钎和抹子等。
3．施工程序
混凝土基础的施工程序为：槽底或模板内清理→混凝土拌制→混凝土浇筑、振捣→混凝土养护。
4．施工方法
① 在地基或基土上清除淤泥和杂物，并应有防水和排水措施。对于干燥土应用水润湿，表面不得留有积水。在支模的板内
清除垃圾、泥土等杂物，并浇水润湿木模板，堵塞板缝和孔洞。
②混凝土拌制、浇筑、养护及质量要求均应严格执行《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204—2002）。
2.1 刚性基础施工
2.1.3 混凝土基础施工
柔性基础又名钢筋混凝土基础，它既有较高的抗压强度又有较大的抗弯强度，它是建筑工程中应用
最广泛的基础。柔性基础常见的类型有条形基础、独立基础、筏式基础、箱型基础等。
2.2 柔性基础施工
2.2.1 条形基础施工
条形基础呈连续带状，也称带形基础。有墙下条形和柱下条形基础，如图2-4、图2-5所示。
2.2 柔性基础施工
图2-4 条形基础平面图和断面图
图2-5 条形基础立体图
2.2.1 条形基础施工
① 垫层厚度一般为100mm，混凝土强度C15，基础
混凝土强度不应低于C15。
底板受力钢筋的直接最小不应小于8mm，间距
不应大于200mm，有垫层钢筋的保护层厚度不应小于
35mm，无垫层时不应小于70mm。
③ 插筋的数目与直径与柱内纵向受力钢筋相同。
插筋的锚固与纵向受力钢筋的搭接长度，按《混凝土结
构设计规范》执行。
2.2 柔性基础施工
1．构造要求
2.2.1 条形基础施工
① 基坑（槽）应进行验槽，局部软弱土层应挖去，用灰土或沙砾分层回填夯实至基底相平。
基坑（槽）内浮土、积水、淤泥、垃圾、杂物应清除干净。验槽后垫层混凝土应立即浇筑。
垫层达到一定的强度后，在其上弹线、支模、铺放钢筋网片。上下部垂直钢筋应绑扎牢固，
并注意将钢筋的弯钩朝上，连接柱的插筋，下端要用90°弯钩与基础钢筋绑扎牢固，按轴线位置校
正后用方木架成井字形，并将插筋固定在基础外模板上。底部钢筋网片应用于混凝土保护层厚度
的水泥砂浆垫塞，以保证位置正确。
③ 在浇筑混凝土前，应清除模板上的垃圾、泥土和钢筋上的油污等杂物，模板应浇水湿润。
浇筑柱下混凝土基础时，应注意插筋的位置是否正确，防止造成位移和倾斜。在浇灌开始
时，先铺一层50～100mm厚混凝土并捣实，使柱子插筋下端和钢筋网片位置基本固定，后对称浇筑。
基础混凝土宜分层连续浇筑。阶梯形基础每一台阶高度内应分层浇筑，每一台阶浇筑完成
后应停0.5～1.0h，待其初步沉实后再浇筑上层，以防下层混凝土溢出，每一台阶浇完，立即原浆抹平。
基础上有插筋时要加以固定，以保证其位置准确性。混凝土浇筑完毕后，外露表面应覆盖
并浇水养护。
2.2 柔性基础施工
2．钢筋混凝土条形施工要点
2.2.2 独立基础
柱下钢筋混凝土独立基础的构造要求
基本同条形基础。
独立基础是柱下基础的基本形式，杯形基础是独立基础的一种特殊形式。常见的独立基础
如图2-6所示。
2.2 柔性基础施工
（a）阶梯形 （b）锥形 （c）杯形
图2-6 独立基础
1．构造要求
2.2.2 独立基础
① 基槽土方开挖、清理及垫层混凝土浇灌。
钢筋绑扎。位置准确，搭接可靠，检查插筋位置、数量等并做
好隐蔽记录。
③ 模板安装。模板拼接严密不漏将且连接可靠。
混凝土制作。可采用现场搅拌混凝土或商品混凝土，必须严格
称量并作试配，并做好试块取样。
混凝土浇筑。
混凝土养护。浇筑完的混凝土应在12h左右覆盖和浇水。一般
常温养护不得少于7d，特种混凝土养护不得少于14d。养护由专
人检查落实，防止由于养护不及时，造成混凝土表面裂缝。
⑦ 模板拆除。侧面模板在混凝土强度能保证其棱角不因拆模板而
受损坏时方可拆除,拆除时采用撬棍从一侧顺序拆除。
2.2 柔性基础施工
2．柱下独立基础施工要点
2.2.3 筏式基础
如果地基特别软弱而荷载又较大时，采用简单的条形基础已不能满足地基变形的需要时，常将
墙下或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载承受在一块底板上，这种基础称为筏式基础，
如图2-7所示。
2.2 柔性基础施工
（a）平板式 （b）梁板式 （c）梁板式
图2-7 筏板基础
2.2.3 筏式基础
① 筏式基础的平面布置尽量对称，筏板厚度经计算
确定，一般不应小于300mm且不小于板格最小跨度的
1/20。梁截由面计算确定，梁顶面高出底板不小于
300mm，梁宽不小于250mm。
底板下一般宜设置厚度为100mm的C15混凝土
垫层，每边伸出基础底板不小于100mm
（一般取100mm）。
2.2 柔性基础施工
1．构造要求
2.2.3 筏式基础
2.2 柔性基础施工
2．筏板基础施工要点
（1）基坑开挖
（2）基础垫层施工
（3）绑扎筏板钢筋、安装模板
（4）筏板基础底板混凝土施工
（5）混凝土养护
（6）变形观测
2.2.4 箱型基础
2.2 柔性基础施工
箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板和纵横内外隔墙组成的整体空间结构，如图2-8所示。
底板、顶板和隔墙共同工作，具有很大的整体刚度。基础中空部分可作地下室，与实体基础
相比可减小基底压力。箱形基础较适用于地基软弱、平面形状简单的高层建筑物的基础。
图2-8 箱形基础
2.2.4 箱型基础
2.2 柔性基础施工
① 箱形基础平面尽可能对称布置，箱形内、外墙的布置应沿上部结构的柱网和剪力墙布置
均匀一致。
箱形基础的高度应满足结构承载力和刚度要求。其值不小于基础长度的1/20，并不宜小于
3 m，一般取建筑物高度的1/8～1/12，不宜小于箱形基础长度的1/16～1/18。
③ 箱形基础的抗渗等级不宜小于0.6 N/mm2。顶板、底板厚度经计算确定。
1．构造要求
2．箱形基础施工要点
① 开挖基坑应注意保持基坑底土的原状结构，当采用机械开挖
基坑时，在基坑底面设计标高以上200～400mm厚的土层，应用
人工挖除并清理；如不能立即进行下道工序施工，应预留100～150
mm厚土层，在下道工序施工进行前挖除，以防止地基被扰动。
②箱形基础底板、内外墙和顶板的支模、钢筋绑扎和混凝土浇筑，
可采取分块进行。
③ 当箱形基础长度超过40m时，为避免出现混凝土收缩裂缝或
减轻浇灌强度，宜在中部设置贯通后浇缝带，缝带宽度不宜小于
800mm，并从两侧混凝土内伸出贯通主筋，主筋按设计连续安装不
切断，经2～4周，再在预留的中间缝带用高一强度等级的膨胀混凝土
浇筑密实，使之连成一个整体，并蓄水养护不少于14d。
④钢筋绑轧应注意形状和位置的准确，严格控制接头位置及数量，
混凝土浇筑接头部位用闪光对焊或套管挤压焊接前须经验收。
⑤对于大体积混凝土结构，应采用低热水泥。
⑥基础施工完毕后应立即进行回填，回填时要在相对的两侧或四周
同时均匀进行，分层夯实；停止降水时，应验算箱形基础的抗浮稳定性。
2.2.4 箱型基础
2.2 柔性基础施工
2.3 预制桩基础施工
当建筑物荷载很大，地基软弱土层厚度在5m以上时，
对软弱地基进行人工处理既困难又不经济，这时可采用
深基础。常见的深基础主要有桩基础、撴基础、沉井和
地下联系梁等，其中桩基础被广泛采用。
桩基础是由桩身和承台组成。桩基础的类型很多，
按材料不同，可分为钢筋混凝土桩、钢桩、木桩；
按截面形状不同，可分为圆形、方形、环形等；按制作
工艺不同，可分为预制桩和灌注桩；按性能不同，可分
为端承桩和摩擦桩，如图2-9所示。
（a）端承桩 （b）摩擦桩
1—桩；2—承台；3—上部结构
图2-9 端承桩与摩擦桩
2.3 预制桩基础施工
混凝土预制桩可在预制厂制作或施工现场
制作，其截面尺寸和配筋情况，严格按照设计
图纸要求施工。单桩长度超过27m时，采用
分段制作；混凝土一般采用C30～C40，浇筑
混凝土时应从桩顶向桩尖连续浇筑，一次完成，
养护时间不少于7d。
2.3.1 混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放
1．混凝土预制桩的制作
2.3 预制桩基础施工
钢筋混凝土桩预制桩强度达到设
计强度的70%，方可起吊，达到设计强度
的100%方可运输。起吊搬运时，吊点应
同时受力，且吊点位置应符合设计规定。
设计未作规定时，绑扎点的数量及位置应
符合起吊弯矩最小的原则，可按图2-10
所示的位置捆绑。
2.3.1 混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放
2．混凝土预制桩的起吊、运输
（a）一个吊点 （b）两个吊点
（c）三个吊点 （d）四个吊点
图2-10 吊点的位置
2.3 预制桩基础施工
桩堆放场地必须平整，垫木间距应根
据吊点确定，并应设在同一垂线上，堆放
时一般不超过4层。不同规格的桩应分别
堆放，堆放时应考虑尽量减少二次搬运。
2.3.1 混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放
3．钢筋混凝土预制桩的堆放
2.3 预制桩基础施工
静力压桩法施工工艺如下：
① 清除施工区域内地上、地下的障碍物，平整压实场地。
② 按图纸进行测量放线，先整体到局部，先放建筑物
角点桩，利用角点桩放主轴线，利用主轴线放其他
轴线，最后放出每个桩位。桩位中心打上小木桩或
小钢筋做明显标志。
③ 压装机就位是利用行走装置完成的，它由横向行走、
纵向行走和回转机构组成。
④ 桩利用起重机吊入夹持器中，进行对位插桩。
⑤ 压装机将桩夹紧，启动横向或纵向行走，并压入土中
1.0m后停止压桩，检查调整桩的垂直度，第一节桩的
垂直度是保证整个桩质量的关键。
⑥ 压桩应连续进行，中间间隔时间不宜过长。压桩过程
中应记录入土深度和压力表读数间的关系，并作出分析。
2.3.2 静力压桩施工
2.3 预制桩基础施工
⑦ 当一节桩距地面0.5～1.0m时开始接桩。接桩的方法有焊接法
、法兰螺栓连接法和硫黄浆锚法三种，常用的方法是焊接法。
⑧ 对于摩擦桩以设计桩长为控制条件，对于长度大于21m端承桩
摩擦桩以设计桩长为控制为主，终压力值作为参考；对于设计
承载能力较高的桩，终压力值尽量接近压装机满载值。
⑨ 当桩顶的设计标高低于地面或桩顶接近地面而压桩力尚未达到
规定值时，应用送桩器进行送桩；
⑩ 当桩顶高于地面或低于地面而压桩力已达到规定值时，应进行
截桩。当桩顶高于地面时，将桩顶多余的部分凿去，但不得打裂
桩身混凝土，并保证桩顶嵌入承台的长度不小于0.5 m。当桩顶
低于地面时，将桩周围的土壤挖成喇叭口，把桩头表面凿毛，
削出主筋并焊接接长，与承台主筋绑扎在一起，后与承台一起
浇筑混凝土。
2.3.2 静力压桩施工
2.3.3 锤击桩施工
1．打桩设备及选择
锤击沉桩又名打桩，如图2-12所示。它是利用桩锤的冲击
动能将桩打入土中的一种方法。该方法工作速度快、机械化程度
高、应用广泛。
2.3 预制桩基础施工
图2-12 锤击桩施工
（1）桩锤的选择
桩锤的类型很多，有落锤、汽锤、柴油打桩锤和振动锤。
应根据现场情况、机具设备条件、工作效率等条件选择。
桩锤的类型确定之后，还应确定桩锤的重量，一般选择
比桩身稍重为宜。
2.3.3 锤击桩施工
1．打桩设备及选择
2.3 预制桩基础施工
（2）桩架的选择
桩架应根据桩锤的类型、桩的长度、施工条件等
因素确定。有多功能桩架和履带式桩架两种，如图
2-13、图2-14所示。
（3）动力设备的选择
动力装置的配置根据所选的桩锤的性质决定，
如选用蒸汽桩锤时，则需配置蒸汽锅炉和卷扬机。
1—立柱支撑；2—发动机；3—斜撑；
4—立柱；5—桩；6—粧帽；7—桩锤
图2-13 多功能桩架 图2-14 履带式桩架
2.3.3 锤击桩施工
2．锤击桩施工工艺
2.3 预制桩基础施工
锤击桩施工工艺，如图2-15所示。
图2-15 钢筋混凝土锤击桩施工程序
2.3.3 锤击桩施工
3．施工前的准备工作
2.3 预制桩基础施工
① 清除地上、地下影响施工的障碍物，平整施工场地并
做好排水工作。
② 定位放线：根据基础施工图做好桩基放线工作，桩
位可用石灰或木桩做出标志，桩基轴线偏差不得超过70mm。
③ 确定打桩顺序：根据桩的密集程度，打桩顺序一般采用
由一侧向另一侧施打，也可从中间向两边对称施打，或从中间
向四周施打，如图2-16所示。
④设置水准点：在打桩施工区域附近设置控制桩与水准点
不少于2个，其位置以不受打桩影响为原则，距操作地点40m
以外，轴线控制桩应设置在距外侧墙桩5～10m处，以控制
桩基轴线和标高。
试桩：按设计规定进行，一般试桩数量不少于3根，并
做好施工记录。
（a）一侧向另一侧施打
（b）中间向两边对称施打
（c）中间向四周施打
2.3.3 锤击桩施工
4．预制桩的施工
2.3 预制桩基础施工
桩机应垂直平稳，垂直偏差不超过0.5%，水平偏差不超过100～150mm。
用桩架下的滑轮组将桩提升就位。当桩送至导杆内，校正垂直度，然后固定桩帽和桩锤，使桩帽和桩锤在同一铅垂线上。
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。
送桩是将桩送入地下的工具式短桩，安放在桩顶承受锤击，通常用钢材制作，长度和截面尺寸视需要而定。
（1）
桩机就位
（3）
打桩
（2）
吊桩
（3）
送桩
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。
2.3.3 锤击桩施工
5．打桩施工常见问题分析
2.3 预制桩基础施工
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。
（1）桩顶破碎
（2）桩身被打断
桩尖四棱锥制作偏差大，桩尖与桩中心线不重合，桩架倾斜，桩
身与桩帽、桩锤不在同一垂线上以及桩尖遇孤石等原因都会引起桩
身位移、扭转或倾斜。
（3）桩身位移、
扭转或倾斜
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。
（4）桩锤回跃、
桩身回弹严重
2.3.3 锤击桩施工
6．打桩过程中的注意事项
2.3 预制桩基础施工
① 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。
② 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。
③ 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、
桩架的稳定经常检查，严格按操作规程进行施工，确保安全。
① 桩在现场预制时，应对原材料、钢筋骨架、混凝土
强度进行检查。在预制厂预制时，进场后应对外观尺寸进行
检查，应符合国家相关规定。
② 桩位放样偏差为20mm（群桩）和10mm（单排桩）。
③ 预制桩桩位偏差应符合表2-2的规定。
预制桩施工过程中应对桩的垂直度、沉桩情况、桩顶
完好程度进行检查，对电焊接接桩时，重要工程应做10%的
焊缝探伤检查。
施工结束后，应对承载能力及桩体质量进行检查，
数量不应少于总桩数量的10%，且不少于10根。
2.3.4 混凝土预制桩质量检查
2.3 预制桩基础施工
项 项目 允许偏差（mm）
1 盖有基础梁的桩 ① 垂直基础梁的中心线 ② 沿基础梁的中心线 100＋0.01H
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
4 桩数大于16根桩基中的桩 ① 最外边的桩 ② 中间桩 1/3桩径或边长
1/2桩径或边长
表2-2 预制桩（钢桩）桩位的允许偏差
① 桩基础工程施工区域，应实行封闭式管理，进入现场
的各类施工人员，必须接受安全教育，严格按操作规程施工、
服从指挥、坚守岗位、集中精力操作。
② 按不同类型桩的施工特点，针对不安全因素，制定
可靠的安全措施，严格实施。
③ 对施工危险区域和机具，要加强巡视检查，对于有
险情或异常情况时，应立即停止施工并及时报告，待有关
人员查明原因，排除险情或加固处理后，方能继续施工。
打桩过程中可能引起停机面土体挤压隆起或沉陷，
打桩机械及桩架应随时调整，保持稳定，防止意外事故发生。
加强机械设备的维护管理，机电设备应有防漏电装置。
2.3.5 施工安全技术
2.3 预制桩基础施工
灌注桩就是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，
在深基础中，被广泛采用。
根据成孔的方式不同，灌注桩可分为干作业钻孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、人工
挖孔灌注桩等，与预制桩相比，可节约材料，成本降低约30%～40%。
2.4 混凝土灌注桩施工
干作业钻孔灌注桩施工过程，如图2-17所示。
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.1 干作业钻孔桩灌注施工
1．干作业钻孔灌注桩施工过程
（a）钻孔 （b）放钢筋笼 （c）浇筑混凝土
图2-17 干作业成孔灌注桩工艺过程
螺旋钻孔如图2-18所示，螺旋钻头外径分别为
f400 mm、f500 mm、f600 mm，钻孔深度相应
为12 m、10 m、8 m。适用于成孔深度内没有地下
水的一般黏土层、砂土及人工填土地基，不适于有
地下水的土层和淤泥质土。
2．干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔
1—电动机；2—变速器；3—钻杆；4—托架；5—钻头；6—立柱；
7—斜撑；8—钢管；9—钻头接头；10—刀板；11—定心尖
图2-18 长螺旋钻孔机示意图
① 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。
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。
③ 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。
用导向钢筋或起重机将钢筋骨架送入孔内，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，应随浇随捣，每次高度不得大于1.5m。
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.1 干作业钻孔桩灌注施工
3．干作业灌注桩施工工艺
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。钻孔灌注桩护筒埋设如图2-20所示。
护筒高2m左右，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。
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.2 泥浆护壁成孔灌注桩施工
1．护筒的埋设
图2-20 钻孔灌注桩护筒埋设
在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.1～1.5的
泥浆，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；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；通过循环泥
浆排渣时，起到携砂、排土的作用。
在黏性土和粉质黏土中成孔时，可采用自选泥浆
护壁，即在孔中注入清水，使清水和孔中钻头切削来的
土混合而成。在砂土或其他与中成孔时，应采用高塑性
黏土加水配制护壁泥浆。
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.2 泥浆护壁成孔灌注桩施工
2．泥浆的作用与制备
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.2 泥浆护壁成孔灌注桩施工
3．成孔
成孔过程的排渣方法:抽渣筒排渣、泥浆循环排渣。
常见的成孔方法
潜水钻机成孔
冲击钻成孔
冲抓锥成孔
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.2 泥浆护壁成孔灌注桩施工
4．验孔
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
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0.5 MPa，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。
清孔满足要求后，应立即安放钢筋笼，浇筑混凝土。
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.2 泥浆护壁成孔灌注桩施工
5．浇筑水下混凝土
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泵送混凝土法和导管法，如图
2-25所示。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0.8m以上，
然后剪断悬吊隔水栓的钢丝，混凝土拌和物在自重
作用下迅速排出球塞进入水中。
1—上料斗；2—储料斗；3—滑道；4—卷扬机；
5—漏斗；6—导管；7—护筒；8—隔水塞
图2-25 水下浇筑混凝土示意图
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.3 套管成孔灌注桩施工
1．套管沉孔灌注桩
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、
振动套管，边上拔套管，最后成桩。前者利用
锤击沉管成孔，则称为锤击沉管灌柱桩，如图
2-26所示。后者利用振动沉管成孔，称为振动
沉管灌注桩，如图2-27所示。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，适合地下水位
高，地质条件差的可塑、软塑、稍密和松散的
沙土中施工。
1—柱帽钢丝绳；
2—粧管钢丝绳；
3—吊斗钢丝绳；
4—桩锤；
5—桩帽；
6—混凝土漏斗；
7—粧管；
8—桩架；
9—漏斗；
10—回绳；
11—行驶用钢管；
12—桩靴；
13—卷扬机；
14—枕木
图2-26 锤击沉管灌柱桩示意图
1—滑轮组；2—激振器；3—漏斗口；4—桩管；
5—前拉索；6—遮栅；7—滚筒；8—枕木；
9—架顶；10—架身顶段；11—钢丝绳；
12—架身中段；13—吊斗；14—架身下段；
15—导向滑；16—后拉索；17—架底；
18—卷扬机；19—架压滑轮；20—活瓣粧尖
图2-27 振动沉管设备示意图
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.3 套管成孔灌注桩施工
2．套管成孔灌注桩施工工艺
为了提高桩的质量和承载能力，套管灌注桩常采用单打法、复打法、翻插法等施工工艺。
（1）单打法
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。
（2）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。
（3）翻插法
钢管每提升500mm，再下插300mm，这样反复进行，
直至拔出。
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.3 套管成孔灌注桩施工
3．锤击套管灌注桩施工要点
① 桩尖与桩管接口处应垫麻(或草绳)垫圈，以防地下水
渗入管内和作缓冲层。沉管时先用低锤锤击，观察无偏移
后，才正常施打。
拔管前，应先锤击或振动套管，在测得混凝土确已流
出套管时方可拔管。
③ 桩管内混凝土尽量填满，拔管时要均匀，保持连续
密锤轻击，并控制拔管速度，一般土层以不大于1m/min为
宜，软弱土层与软硬交界处，应控制在0.8m/min以内为宜。
在管底未拔到桩顶设计标高前，倒打或轻击不得中断，
注意使管内的混凝土保持略高于地面，保持到全管拔出为止。
桩的中心距在5倍桩管外径以内或小于2 m时，均应
跳打施工；中间空出的桩须待邻桩混凝土达到设计强度的
50%以后，方可施打。
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.3 套管成孔灌注桩施工
4．沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法
（1）颈缩
颈缩指桩身的局部直径小于设计要求的现象。
① 当在淤泥和软土层沉管时，由于受挤压的土壁
产生空隙水压，拔管后便挤向新灌注的混凝土，桩局部
范围受挤压形成颈缩。
② 当拔管过快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性
差时，周围淤泥质土趁机填充过来，也会形成颈缩。
③ 处理方法：拔管时应保持管内混凝土面高于地面，
使之具有足够的扩散压力，混凝土坍落度应控制在50～
70mm。拔管时应采用复打法，并严格控制拔管的速度。
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.3 套管成孔灌注桩施工
4．沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法
（2）断桩
断桩指桩身局部分离或断裂，更为严重的是一段桩
没有混凝土。
① 桩距离太近，相邻桩施工时混凝土还未具备足够
的强度，已形成的桩受挤压而断裂。
② 处理方法：控制中心距离不小于4倍桩径；确定
打桩顺序和行车路线，减少对新灌注混凝土桩的影响。
采用跳打法或等已成型的桩混凝土达到60%设计强度后，
再进行下根桩的施工。
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.3 套管成孔灌注桩施工
4．沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法
（3）吊脚桩
吊脚桩是指桩底部混凝土隔空或松软，没有落实到
孔底地基土层上的现象。
① 当地下水压力大时，或预制桩尖被打坏，或桩靴
活瓣缝隙大时，水及泥浆进入套筒钢管内，或由于桩尖
活瓣受土压力，拔管至一定高度才张开，使得混凝土下落，
造成桩脚不密实，形成松软层。
② 处理方法。为防止活瓣不张开，开始拔管时，可
采用密张慢拔的方法，对桩脚底部进行局部翻插几次，
然后再正常拔管。桩靴与套管接口处使用性能较好的垫衬
材料，防止地下水及泥浆的渗入。
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.3 套管成孔灌注桩施工
4．沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法
（4）混凝土灌注桩注过量
如果灌桩时混凝土用量比正常情况下大1倍以上，这可能
是由于孔底有洞穴，或者在饱和淤泥中施工时，土体受到
扰动，强度大大降低，在混凝土侧压力作用下，桩身扩大而
混凝土用量增大所造成的。因此，施工前应详细了解现场
地质情况，对于在饱和淤泥软土中采用沉管灌注桩时，应先
打试桩。若发现混凝土用量过大时，应与设计单位联系，
改用其他桩型。
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.4 人工挖孔灌注桩施工
1．认识人工挖孔灌注桩施工
采用人工挖掘方法成孔，放置钢筋笼，浇筑混凝土而
成的桩基础，也称墩基础。它由承台、桩身和扩大头组成，
穿过深厚的软弱土层而直接坐落在坚硬的岩石层上，如图
2-29所示。
优点是桩身直径大，承载能力高；施工时可在孔内直接
检查成孔质量，观察地质土质变化情况；桩孔深度由地基
土层实际情况控制，桩底清孔除渣彻底、干净，易保证
混凝土浇筑质量。
图2-29 混凝土护圈挖孔桩
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.4 人工挖孔灌注桩施工
2．人工挖掘成孔护壁方法施工
（1）现浇混凝土护壁法施工
① 分段开挖、分段浇筑混凝土护壁，既能防止孔壁
坍塌，又能起到防水作用。
（2）沉井护壁法施工
① 当桩径较大，挖掘深度大，地质复杂，土质差
（松软弱土层），且地下水位高时，应采用沉井护壁法
挖孔施工。
② 沉井护壁施工是先在桩位上制作钢筋混凝土井筒，
井筒下捣制钢筋混凝土刃脚，然后在筒内挖土掏空，
井筒靠其自重或附加荷载来克服筒壁与土体之间的摩擦
阻力，边挖边沉，使其垂直地下沉到设计要求深度。
① 桩孔中心线平面位置偏差不宜超过50mm，桩的
垂直度偏差不得超过0.5%，桩径不得小于桩设计直径。
② 挖掘成孔区内，不得堆放余土和建筑材料，并
防止局部集中荷载和机械振动。
③ 桩基础一定要坐落在设计要求的持力层上，桩孔
的挖掘深度由设计人员根据现场地基土层的实际情况决定。
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。
认真清除孔底浮渣余土，排净积水，浇筑过程中
防止地下水流入。
人工挖掘成孔过程中，应严格按操作规程施工。
⑦ 井面应设置安全防护栏，当桩孔净距小于2倍桩径且
小于2.5m时，应间隔挖孔施工。
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.4 人工挖孔灌注桩施工
3．施工中应该注意的几个问题
① 现场搅拌混凝土时，应对水泥、砂、石、钢筋等原材料进行质量检查。
② 桩位放样偏差同预制桩。
③ 桩位及垂直度偏差应符合表2-3的规定，桩顶标高至少比设计标高高出500 mm。
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.5 混凝土灌注桩质量要求
序号 成孔方法 允许偏差 桩位允许偏差/mm
桩径
/mm 垂直度
/% 1～3根，单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩 条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩
1 泥浆护壁钻孔桩 D≤1 ＜1 D/6，且不大于100 D/4，且不大于150
D＞1 100＋0.01H 150＋0.01H
2 套管成孔灌注桩 D≤ -20 ＜1 70 150
D＞ 100 150
3 千成孔灌注桩 -20 ＜1 70 150
4 人工
挖孔桩 混凝土护壁 +50 ＜0.5 50 150
5 钢套管护壁 +50 ＜1 100 200
表2-3 灌注桩平面位置和垂直度允许偏差
④施工中应对成孔、清渣放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查，如表2-4所示。
人工挖孔灌注桩尚应检查孔底土持力层土性。
浇筑混凝土时，同一配比的试块，每班不得少于1组；泥浆护壁成孔的灌注桩，每根
不得少于1组。
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.5 混凝土灌注桩质量要求
项 序 检查项目 允许偏差或允许值 检查方法
主控 项目 1 主筋间距 ±10 用钢尺量
2 长度 ±100 用钢尺量
一般 项目 1 钢筋材质检验 设计要求 抽样送检
2 箍筋间距 ±20 用钢尺量
3 直径 ±10 用钢尺量
表2-4 钢筋笼质量检查标准 mm
灌注桩未浇筑混凝土前，桩口必须用盖板封研严，冲抓锤或冲孔作业时，不准
任何人进行施工范围内。
② 混凝土灌注桩其他安全技术同预制桩。
2.4 混凝土灌注桩施工
2.4.6 混凝土灌注桩安全技术
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