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第二章　桩基础工程
第一节　预制桩施工
第二节　混凝土灌注桩施工
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第一节　预制桩施工
预制桩具有制作方便、成桩速度快、桩身质量易于控制、承载力高等优点并能根据需要制成不同形状、不同尺寸的截面和长度，且不受地下水位影响，不存在泥浆排放问题，是最常用的一种桩型。
一、预制桩的制作、起吊、运输和堆放
（一）钢筋混凝土实心方桩的制作、起吊、运输和堆放
１.钢筋混凝土实心方桩的制作
混凝土预制桩断面主要有实心方桩和管桩两种常见形式，有些地方开始大量使用空心方桩。实心方桩截面尺寸一般为２００ｍｍ×２００ｍｍ ６００ｍｍ×６００ｍｍ。
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第一节　预制桩施工
单根桩长度取决于桩架高度，一般不超过２７ｍ，如图２-２所示。现场分段预制桩时，应整体支模，纵向主筋先通长铺设，再在分段处切断。分段长度应考虑桩架有效高度、场地条件、装卸和运输能力，并避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接桩。
桩的预制方法有并列法、间隔法、叠浇法和翻模法等。现场预制桩多采用重叠法间隔制作，重叠层数根据地面承载能力和施工条件确定，一般不宜超过４层。场地应平整、坚实，做好排水，不得产生不均匀沉陷，桩与桩之间用塑料薄膜或隔离剂做好隔离层，上层桩或邻桩的混凝土浇筑应在下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度的３０％以后方可进行。
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第一节　预制桩施工
预制桩钢筋骨架中钢筋位置应准确，主筋连接宜采用对焊。主筋接头配置在同一截面内的数量应符合下列规定：当采用闪光对焊和电弧焊时，不得超过５０％；同一根钢筋两个接头的距离应大于３５d（d为主筋直径），且不小于５００ｍｍ。
预制桩混凝土强度等级常用Ｃ３０ ~Ｃ５０。混凝土粗集料应使用碎石或碎卵石，粒径宜为５ ~４０ｍｍ。混凝土应机拌机捣，由桩顶向桩尖连续浇筑，严禁中断。混凝土洒水养护时间不应少于７ｄ。桩尖对准纵轴线，桩顶平面和接桩端面应平整。桩顶与桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角。
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第一节　预制桩施工
制作完成的预制桩应在每根桩上标明编号及制作日期，如设计不埋设吊环，应标明绑扎点位置。
２.钢筋混凝土实心方桩的起吊
预制桩混凝土强度达到设计强度等级的７０％以上时方可起吊。如需提前吊运，必须验算合格。起吊时吊点位置应符合设计规定。若设计无规定时，可按弯矩最小原则确定吊点位置。捆绑时钢丝绳与桩之间应加衬垫，以防损坏棱角。起吊前应先将桩分开，不宜直接起吊，以防止拉裂吊环或损坏桩身。
３.钢筋混凝土实心方桩的运输
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第一节　预制桩施工
打桩前，需将桩从制作处运至现场堆放或直接运至桩架前。桩运输时的混凝土强度应达到设计强度等级的１００％。一般根据打桩顺序和速度随打随运，以减少二次搬运工作。若要长距离运输，可采用平板拖车或轻轨平板车。长桩运输时，桩下要设置活动支座。经搬运的桩应进行质量复查。
４.钢筋混凝土实心方桩的堆放
桩堆放时，地面必须平整坚实，垫木间距应根据吊点确定，上下各层垫木应在同一垂直线上，最下层垫木应加宽些，堆放层数不宜超过４层。不同规格的桩应分别堆放。
（二）钢筋混凝土管桩的制作、运输和堆放
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第一节　预制桩施工
混凝土管桩为中空，一般在预制厂用离心法成型。
管桩混凝土强度等级不应低于Ｃ３０。各节管桩之间可用焊接或法兰螺栓连接。预应力混凝土管桩有振动法成型或离心法成型两种，混凝土强度等级不应低于Ｃ４０。预应力筋采用高强度钢丝、钢绞线或高强度螺纹钢筋等；一般以先张法制作，大直径的也可用后张法制作；其生产工艺基本上采用机械自动化控制，并配有先进的搅拌系统。
混凝土管桩应达到设计强度的１００％后方可运到现场打桩。堆放层数不宜超过４层，底层管桩边缘应用楔形木块塞紧，以防滚动，应根据打桩顺序随打随运以减少或避免二次搬运。
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第一节　预制桩施工
混凝土管桩制作的质量要求与实心方桩相似。
（三）钢管桩的制作、运输和堆放
钢管桩具有强度高，能承受较大冲击力，易于穿透硬土层，承载力高；能承受较大的水平力；桩长可任意调节；重量轻、刚度好，装卸运输方便；挤土量少等优点。但钢管桩易受腐蚀，所以需进行防腐处理。
钢管桩一般使用无缝钢管，也可采用钢板卷板焊接而成，一般在工厂制作。按卷板制作工艺不同，钢管桩可分为直缝钢管桩和螺旋缝钢管桩两种。
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第一节　预制桩施工
钢管桩的直径为４００ ~１０００ｍｍ、管壁厚度为６ ~５０ｍｍ。一般由一节上节桩、若干节中节桩与一节下节桩组成。分节长度一般为１２ ~１５ｍ。
钢管桩桩端有开口型和闭口型两种。对于开口型桩端，为了使桩能穿透硬土层或含漂砾的土而不损伤桩端，桩端可做加强处理；闭口型桩端就是在桩端穿上桩靴，多用于端承桩。
钢管桩在地下的腐蚀率为０．０５~ ０．０３ｍｍ/ａ，处于海水或海底土层中的腐蚀率可为０．１５ｍｍ/ａ，所以，对钢管桩的防腐处理尤为重要。钢管桩防腐处理方法可采用外表面涂防腐层（如防腐油漆、环氧煤焦油和聚氨酯类涂料等）、增加腐蚀余量和阴极保护等。
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第一节　预制桩施工
当钢管桩内壁与外界隔绝时，可不考虑内壁防腐。
钢管桩堆放场地应平整、坚实、排水畅通；弯曲变形；应按规格、材质分别堆放，堆放高度不宜太高，以两端应设保护措施，防止搬运时因桩体撞击而造成桩端、桩体损坏或防止受压变形。堆放时支点设置应合理，钢管桩两侧面应用木楔塞牢，防止滚动。
钢管桩一般按两点起吊。在起吊、堆放、运输过程中，应尽量避免碰撞，防止管料破损、管端变形和损伤。
二、预制桩的沉桩施工
（一）锤击沉桩施工
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第一节　预制桩施工
锤击沉桩是利用桩锤的冲击动能使桩沉入土中的方法，是预制桩最常用的沉桩方法。锤击沉桩的特点是施工速度快、机械化程度高、适用范围广。但施工时会产生噪声、振动及挤压土体等公害，不适宜在医院、居民区、行政机关办公区等附近施工，夜间施工也有所限制。
１.打桩机械及其选择
打桩所用机械设备主要包括桩锤、桩架和动力装置三部分，如图２-３所示。
（１）桩锤。桩锤的作用是对桩施加冲击力，将桩打入土中。桩锤的类型有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油锤、液压锤等。
１）落锤。
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第一节　预制桩施工
落锤也称为自落锤，一般是生铁铸成的，锤重一般为５ ~２０ｋＮ。轻型落锤可用人力拉升，一般是用卷扬机来提升，利用脱钩装置或松开卷扬机刹车放落，使桩锤自由落到桩头上，如此反复锤击，桩便逐渐被打入土中。落锤构造简单，可随意调整落距，但打桩效率低，对桩损伤较大，现已比较少使用。
２）单动汽锤。单动汽锤是利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举，然后由锤的自重向下冲击沉桩。单动汽锤锤重为３０ ~１５０ｋＮ，冲击力大，打桩速度比落锤快，每分钟锤击６０~ ８０ 次，适用于各种桩在各类土层中施工。
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第一节　预制桩施工
３）双动汽锤。双动汽锤是利用蒸汽或压缩空气的压力将锤上举及下冲，增加夯击能量。所以，双动汽锤的冲击力更大，频率更快，每分钟可锤击１００ ~２００次，锤重为６ ~６０ｋＮ，适用于打各种桩并能用于打水下桩、斜桩和拔桩。
４）柴油锤。柴油锤可分为导杆式、活塞式和管式三类。柴油锤是利用燃油爆炸推动活塞往复运动进行锤击打桩。柴油锤使用方便，不需外部动力设备，是应用较多的一种桩锤。但在过软的土中由于贯入度过大，燃油不能爆发，桩锤不能反跳，因此，会使工作循环中断。柴油锤锤重为２２~ １５０ｋＮ，每分钟锤击４０~８０次。
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第一节　预制桩施工
５）液压锤。液压锤是一种新型的桩锤，它是由液压推动密闭在锤壳体内的芯锤活塞柱，令其往返实现夯击作用，将桩沉入土中。液压锤具有低噪声、无油烟、能耗省、冲击频率高、沉桩效果好等优点，并能用于水下打桩，是一种理想的冲击式打桩设备。
总之，桩锤的类型应根据工程地质条件、施工现场情况、机具设备条件及工作方式和工作效率等条件来选择。
桩锤类型确定后，关键是确定锤重，一般是锤比桩重较合适。锤击沉桩时，为防止桩受过大冲击应力而损坏，应力求选用重锤低击。施工中可根据地质条件、桩型、桩的密集程度、单桩竖向承载力及现有施工条件等决定，也可根据施工经验确定。
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第一节　预制桩施工
（２）桩架。桩架的作用是支持桩身和桩锤，将桩吊到打桩位置并在打入过程中引导桩的方向，保证桩锤能沿着要求的方向冲击。
选择桩架时，应考虑桩锤的类型、桩的长度、施工地点等因素。桩架的高度应为桩长、桩锤高度、桩帽厚度、滑轮组高度的总和，此外，应留１ ２ｍ 高度作为桩锤的伸缩余量。
常用桩架形式有滚筒式桩架、多功能桩架和履带式桩架三种。
１）滚筒式桩架。滚筒式桩架行走靠两根钢滚筒在垫木上滚动，其优点是结构简单、制作容易，但在平面转弯、调头方面不够灵活，操作人员较多，适用于预制桩及灌注桩施工。
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第一节　预制桩施工
２）多功能桩架。多功能桩架，如图２-４所示。由立柱、斜撑、底盘、回转工作台及传动机构组成，其机动性和适应性很大，在水平方向可作３６０°回转。导架可以伸缩和前后倾斜，底盘下装有轮子，可在轨道上行走。这种桩架适用于各种预制桩和灌注桩施工。其缺点是机构庞大、现场组装和拆迁较麻烦。
３）履带式桩架。履带式桩架，如图２-５所示。以履带式起重机为底盘，增加立柱和斜撑组成。履带式桩架的性能比多功能桩架灵活，移动方便，适用范围更广，可适用于各种预制桩及灌注桩施工。
（３）动力装置。
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第一节　预制桩施工
动力设备包括驱动桩锤用的动力设施，如卷扬机、锅炉、空气压缩机和管道、绳索、滑轮等。
打桩机的动力装置，主要根据所选的桩锤性质而定。选用蒸汽锤，则需配备蒸汽锅炉；选用压缩空气来驱动，则需考虑电动机或内燃机的空气压缩机；选用电源作动力，则应考虑变压器容量和位置、电缆规格及长度、现场供电情况等。
２.打桩前的准备工作
（１）处理障碍物。打桩前，应认真处理高空、地上和地下障碍物，如地下管线、旧有基础、树木杂草等。
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第一节　预制桩施工
此外，打桩前应对现场周围（一般１０ｍ 以内）的建筑物做全面检查，如有危房或危险构筑物，必须予以加固，不然由于打桩振动，可能造成倒塌。
（２）平整场地。在建筑物基线以外４~ ６ｍ 范围内的整个区域或桩机进出场地及移动路线上，应做适当平整压实，并做适当坡度，保证场地排水良好。否则由于地面高低不平，不仅使桩机移动困难、降低沉桩生产率，而且难以保证就位后的桩机稳定和入土的桩身垂直，以致影响沉桩质量。
（３）材料、机具及水电准备。桩机进场后，按施工顺序铺设轨道，选定位置架设桩机和设备，接通水、电源进行试机，并移桩机至桩位，力求桩架平稳垂直。
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第一节　预制桩施工
（４）进行打桩试验。沉桩前应作数量不少于两根桩的打桩工艺试验，用以了解桩的贯入度、持力层强度、桩的承载力以及施工过程中遇到的各种问题和反常情况等。没有打过桩的地方先打试桩是必要的，通过实践来校核拟定设计方案，确定打桩方案，保证质量措施和打桩技术要求，因此试桩必须细致地进行，根据地质勘探钻孔资料选择桩位，以能代表工程所处的地质条件，打试桩时，要做好详细的试桩记录，画出各土层深度、打入各土层的锤击次数，最后精确的测量贯入度。
（５）确定打桩顺序。
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第一节　预制桩施工
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。所以群桩施工时，为了保证质量和进度，防止周围建筑物破坏，打桩前根据桩的密集程度、桩的规格、长短以及桩架移动是否方便等因素来选择正确的打桩顺序。打桩顺序合理与否，影响打桩速度、打桩质量及周围环境。
打桩顺序影响挤土方向。打桩向哪个方向推进，则向哪个方向挤土。根据桩的密集程度，打桩顺序分为：由一侧向单一方向进行、由中间向两个方向进行、由中间向四周进行等，如图２-６所示。
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第一节　预制桩施工
第一种打桩顺序，打桩推进方向宜逐排改变，以免土朝一个方向挤压，而导致土壤挤压不均匀，对于同一排桩，必要时还可采用间隔跳打的方式。大面积的桩群，宜采用后两种打桩顺序，以免土壤受到严重挤压，使桩难以打入，或使先打入的桩受挤压而倾斜。大面积的桩群，宜分成几个区域，由多台打桩机采用合理的顺序同时进行打设。
当桩的规格、埋深、长度不同时，宜按先大后小、先深后浅、先长后短的顺序施打。当桩头高出地面时，桩机宜往后退打，反之可往前顶打。
（６）设置水准点及定桩位。在沉桩现场或附近区域，应设置数量不少于两个水准点，以作抄平场地标高和检查桩的入土深度之用。
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第一节　预制桩施工
根据建筑物的轴线控制桩，按设计图纸要求定出桩基础轴线和每个桩位。定桩位的方法是：在地面上用小木桩或撒白灰点标出桩位（当桩较稀时使用），或用设置龙门板拉线法定出桩位（当桩较密时使用）。其中，龙门板拉线法可避免因沉桩挤动土层而使小木桩移动，故能保证定位准确。同时也可作为在正式沉桩前，对桩的轴线和桩位进行复核之用。
３.打桩工艺流程
打桩工艺流程：桩机就位→定锤吊桩→打桩→接桩→送桩或截桩→打桩测量和记录→移桩机至下一个桩位。
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第一节　预制桩施工
（１）桩机就位。打桩机就位时，应对准桩位，保证垂直稳定，在施工中不发生倾斜、移动。
（２）定锤吊桩。打桩机就位后，先将桩锤和桩帽吊起，其锤底高度应高于桩顶，并固定在桩架上，以便进行吊桩。
吊桩是用桩架上的滑轮组和卷扬机将桩吊成垂直状态送入龙门导杆内。桩提升离地时，应用拖拉绳稳住桩的下部，以免撞击桩架和临近的桩。桩送入导杆内后要稳住桩顶，先使桩尖对准桩位、扶正桩身，然后使桩插入土中。桩就位后，在桩顶放上桩垫、套上桩帽，桩帽上放入锤垫后，降下桩锤轻轻压住桩帽。
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第一节　预制桩施工
桩锤底面，桩帽上、下面和桩顶都应保持水平。桩锤、桩帽和桩身中心线应在同一直线上，尽量避免偏心。桩插入土时应校正其垂直度，偏差不超过０．５％；在桩的自重和锤重作用下，桩沉入土中一定深度而达到稳定，这时应再校正一次垂直度，即可进行打桩。
（３）打桩。打桩时应“重锤低击”，以取得良好效果。开始施打时要用小落距（一般为０．６ｍ左右）击打，入土一定深度（１~ ２ｍ）后再用全落距击打，这样桩尖不容易产生偏移。打混凝土管桩时，最大落距不大于１．５ｍ；打混凝土实心桩时，最大落距不大于１．８ｍ。桩尖碰到孤石或硬夹层时，落距不大于０．８ｍ。
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第一节　预制桩施工
锤击过程要连续，速度要均匀，间歇时间不要太长。打桩过程中，应经常检查打桩架的垂直度，如偏差超过１％，则应及时纠正，以免把桩打斜。应观察桩锤的回弹情况，如回弹太大，则说明桩锤太轻，不能使桩下沉，应更换重的桩锤。应随时观察贯入度的变化情况，当贯入度骤减、桩锤突然发生较大回跃，表明桩尖碰到障碍，此时应减小桩锤的落距，加快锤击；若还有这种现象，则应停止锤击，研究原因并进行处理。打桩过程中，如突然出现桩锤回弹，贯入度突增，锤击时桩弯曲、倾斜、颠动、桩顶破坏加剧等，表明桩身可能已破坏。
对于打斜的桩，应将其拔出，探明原因，排除障碍，用砂填孔后重新插入再打。
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第一节　预制桩施工
若拔桩有困难，应会同有关单位研究处理，或在原桩位附近补桩。
桩的入土深度控制，对于承受轴向荷载的摩擦桩，应以标高为主，以贯入度作为参考；对于端承桩，则应以贯入度为主，以标高作为参考。这里的贯入度是指最后贯入度，即最后１０击桩的平均入土深度。测量最后贯入度应在正常条件下进行，即桩顶无破坏、锤击无偏心、锤的落距符合规定、桩帽和桩垫层正常。
（４）接桩。当施工设备条件等对桩的长度有限制，而桩的设计长度又较大时，需采用多节桩段连接而成。一般混凝土预制桩接头不宜超过２个，预应力管桩接头不宜超过４个。应避免在桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中时接桩。
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第一节　预制桩施工
接头的连接方法有焊接法、浆锚法和法兰法三种，如图２-７所示。焊接法和法兰法适用于各类土层；浆锚法适用于软弱土层。
１）焊接法接桩。焊接法接桩时必须对准下节桩，将桩锤降下压紧桩顶并调整垂直，节点间若有间隙，用铁片垫实焊牢；接桩时，上、下节桩的中心线偏差不得大于５ｍｍ，节点弯曲矢高不得大于桩长的１％，且不大于２０ｍｍ；施焊前应除去节点部位预埋件及铁角的锈迹、污垢，保持清洁；焊接时，应先将四角点焊固定，再次检查位置正确后，应由两名焊工对角同时施焊以减少焊接变形；焊缝要连续、饱满，焊缝宽度、厚度应符合设计要求。
２）浆锚法接桩。
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第一节　预制桩施工
浆锚法接桩时首先将上节桩对准下节桩，使四根锚筋插入锚筋孔（孔径为锚筋直径的２．５倍），下落上节桩身使其结合紧密，然后上提，以锚筋不脱离锚孔为度。安好施工夹箍后，将熔化的硫黄胶泥（温度控制为１４５ ℃左右）注满锚筋孔和接桩头平面，放下上节桩并使其与下节桩紧密结合。当硫磺胶泥冷却并拆除施工夹箍后，即可继续加荷压桩。胶泥灌注时，应随气温高低的不同中间间歇４~ ２４ｍｉｎ，以达到硬化可打的目的。
３）法兰法接桩。法兰法接桩主要用于混凝土管桩，由法兰盘和螺栓组成，接桩速度快，但法兰盘制作工艺较复杂，用钢量大。
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第一节　预制桩施工
法兰接头主要要求相接桩端的相顶面平服，这样传力才能均匀。有误差时应设法垫沥青纸或石棉板使其达到平服，然后用低碳钢螺栓把两端扣紧连接，对称地将螺帽逐步拧紧并焊死螺帽。法兰盘和螺栓外露部分涂上防锈漆或防锈沥青胶泥，即可继续沉桩。
（５）送桩或截桩。当桩顶标高较低，需送桩入土时，应用钢制送桩器放于桩顶上，锤击送桩器将桩送入土中。送桩时送桩器的中心线与桩身中心线一致方能进行送桩。送桩器下端宜设置桩垫，要求厚薄均匀，若桩顶不平，则可用麻袋或厚纸垫平。送桩留下的桩孔应立即用碎石或黄砂回填密实。
（６）打桩测量和记录。
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第一节　预制桩施工
打桩是隐蔽工程，必须对每根桩的施打进行测量并做好详细记录。
用落锤、单动汽锤或柴油锤打桩时，从开始就应记录桩身每下沉１ｍ 所需的锤击数。当桩下沉接近设计标高时，则应以一定落距测其每阵（１０击）的贯入度，使其达到设计承载力所要求的贯入度。
用双动汽锤时，从开始就应记录桩身每下沉１ｍ 所需的锤击时间，以观察其沉入速度。当桩下沉接近设计标高时，则应测量每分钟下沉值。
打桩时要注意测量桩顶水平标高，可用水准仪进行测量。
４.打桩工程质量要求
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第一节　预制桩施工
打桩工程质量要求包括两个方面，一是最后贯入度或标高符合设计要求；二是桩的偏差应在允许范围内。
打桩的贯入度或标高按下列原则控制：
（１）桩尖位于坚硬、硬塑的黏性土、碎石土、中密度以上的砂土或风化岩等土层时，以贯入度控制为主，以桩尖进入持力层深度或桩尖标高作为参考。
（２）贯入度已达到设计要求而桩尖标高未达到时，应继续锤击三阵，每阵（１０击）的平均贯入度不应大于规定数值。
（３）桩尖位于其他软土层时，以桩尖设计标高控制为主，贯入度可作为参考。
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第一节　预制桩施工
（４）打桩时，如控制指标已符合要求，而其他指标与要求相差较大时，应会同有关单位研究处理。
（５）贯入度应通过试桩确定，或做打桩试验、与有关单位确定。
混凝土预制桩打设后，桩的垂直度偏差应不大于桩位允许偏差，应符合表２-１的规定。按标高控制的桩，桩顶标高的允许偏差为－５０ ~＋１００ｍｍ。
５.打桩质量通病及其防治
打桩过程中经常遇到的问题及防治措施和处理方法见表２-２。
（二）静力压桩施工
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静力压桩是借助专用桩架自重及桩架上的压重,通过卷扬机滑轮组或液压系统施加压力在桩顶或桩身上,桩在自重和静压力作用下被逐节压入土中的一种沉桩法。其优点是无噪声、无振动、无冲击力、施工压力小;可减少振动对地基和相邻建筑物的影响；桩顶不易损坏;沉桩精度高；可节省材料、降低成本，特别适合软土地基和城市中施工。
１.压桩设备
静力压桩机有顶压式、箍压式和前压式三种类型。
（１）顶压式压桩机压桩时开动卷扬机，逐步将加压钢丝绳滑轮收紧，通过活动压梁将整个桩机身重和配重加在桩顶上，打桩压入土中。
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这种桩机通常可自行插桩就位，施工简单，但由于受压桩高度的限制，桩长一般限为１２ ~１５ｍ。对于长桩，需分节制作和压桩。
（２）如图２-８所示，箍压式压桩机为全液压操纵，行走机构为新型液压步履机，前后左右可自由行走，还可作任何角度的回转，以电动液压油泵为动力，最大压桩力可达１２０００ｋＮ，配有起重装置，可自行完成桩的起吊、就位、接桩和配重装卸。它是利用液压夹持装置抱夹桩身，再垂直将桩压入土中，可不受压桩高度的限制。
（３）前压式压桩机是一种新型压桩机，其行走机构有步履式和履带式。最大压桩力可达１５００ｋＮ。可自行插桩就位，可作３６０°回转，压桩高度可达２０ｍ，有利于减少接桩工作。
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另外，这种压桩机不受桩架底盘的限制，适宜于靠近邻近建筑物处沉桩。
２.压桩施工工艺
静压预制桩施工工艺流程为：场地清理和处理→测量定位→压桩机就位→吊桩、插桩→桩身对中调直→压桩→接桩→送桩（或截桩）。
（１）场地清理和处理：清除施工区域内地上、地下的障碍物。平整、压实场地并铺１０ｃｍ厚道碴。若场地土质松软时，应对地表土加以处理（如碾压、铺毛石垫层等），以防压桩机沉陷。
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（２）测量定位：按图纸布置进行测量放线，确定出桩基轴线和每一个桩位，桩位中心打上小木桩或短钢筋并做明显标志。
（３）压桩机就位：压桩机就位是利用行走装置完成的，它由横向行走（短船行走）装置、纵向行走（长船行走）装置和回转装置组成。
（４）吊桩、插桩：桩用起重机吊运或汽车运至压桩机附近，再利用压桩机身设置的起重机，可将桩吊入夹持器中，进行对位插桩。
（５）桩身对中调直：液压步履式压桩机是通过起动横向和纵向行走油缸将桩尖对准桩位的；开动夹持油缸和压桩油缸，将桩夹紧并压入土中１．０ｍ 左右后停止压桩，检查调整桩的垂直度，保证第一节桩垂直是确保压桩质量的关键。
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（６）压桩：压桩应连续进行，中间间歇时间不宜过长。在压桩时要记录桩入土深度和压力表读数的关系，以判断桩的质量。当压力表突然上升或下降时，应认真分析，判断是否遇到障碍或发生断桩等情况。
（７）接桩：当一节桩压至桩顶离地面０．５ ~１．０ｍ 时开始接桩。要保证接桩质量，同时应尽量缩短接桩时间，以防止桩身与土体固结，造成压桩困难。
（８）送桩（或截桩）：当桩顶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。当桩顶高出地面而压桩力已达到规定值时，为便于后续压桩和桩机移位，应进行截桩。
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第一节　预制桩施工
终止压桩的条件：对纯摩擦桩，终压时以设计桩长为控制条件。对于长度大于２１ｍ 的端承摩擦型静压桩，应以控制设计桩长为主，终压力值作为参考；对于设计承载力较高的桩，终压力值宜尽量接近压桩机满载值。
（三）其他沉桩方法
１.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振动力，通过桩身使土颗粒受迫振动，使其改变排列组织，产生收缩和位移，这样桩表面与土层间的摩擦力就减少，桩在自重和振动力共同作用下沉入土中。
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第一节　预制桩施工
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，更适用于打钢板桩，同时借助起重设备可以拔桩。
振动桩锤分为三种，即超高频振动锤、中高频振动锤和低频振动锤。
振动沉桩器施工时，夹桩器必须夹紧桩头，避免滑动，否则影响沉桩效率，损坏机具。沉桩时，应保证振动箱与桩身在同一垂直线上，当遇有中密以上细砂、粉砂或其他硬夹层时，若厚度在１ｍ 以上，则可能发生沉入时间过长或穿不过现象，应会同设计部门共同研究解决。
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第一节　预制桩施工
振动沉桩施工应控制最后三次振动，每次５ｍｉｎ或１０ｍｉｎ，以每分钟平均贯入度满足设计要求为准，摩擦桩以桩尖进入持力层深度为准。
２.射水沉桩施工
射水沉桩法往往与锤击（或振动）法同时使用。在砂夹卵石层或坚硬土层中，一般以射水为主，锤击或振动为辅；在粉质黏土或黏土中，一般以锤击或振动为主，射水为辅，并控制射水时间和水量。水压与流量根据地质条件、沉桩机具、沉桩深度和射水管直径、数目等因素确定，通常在沉桩施工前经过试桩选定。
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第一节　预制桩施工
下沉空心桩一般将射水管安装在桩内部进行射水，当下沉较深或土层较密实时，可用锤击或振动配合射水；下沉实心桩将射水管对称装在桩身两侧，并可沿桩身上下自由移动，以便在任何高度上射水冲土。
吊插桩时要注意及时引送射水管，防止拉断或脱落；桩插正立稳后，压上桩帽桩锤，开始时桩主要靠自重下沉，用较小水压控制桩身缓慢下沉，并注意控制和校正桩身垂直度。
下沉渐趋缓慢时，可开锤轻击，沉至一定深度（８ ~１０ｍ）已能保持桩身垂直度后，可逐步加大水压和锤的冲击动能。无论采取何种射水施工方法，在沉至距设计标高１ ~１．５ｍ 时，应停止射水，拔出射水管，用锤击或振动沉桩至设计深度，以保证桩的承载力。
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第一节　预制桩施工
（四）预制桩施工时对周围环境的影响及预防措施
预制桩施工时对环境、邻近建筑及地下管线的不利影响主要表现在打桩噪声、振动及土体挤压等问题。
１.噪声影响及防护
打桩噪声不仅对施工人员产生危害，而且往往造成社会性噪声危害。根据我国工业企业噪声标准规定：凡新建、扩建、改建企业允许噪声８５ｄＢ；凡原有企业暂时达不到标准者，对大于９０ｄＢ的噪声污染，都要采取改进措施。
对于打桩施工噪声，一般可采取以下几种防护措施。
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第一节　预制桩施工
（１）声源控制防护。
（２）遮挡防护。在打桩区和受声区之间设置遮挡壁可增大噪声传播回折路线，并能发挥消声效果，减少噪声。通常情况下，遮挡壁高度不宜超过声源高度和受声区控制高度，一般在１５ｍ 左右较经济合理。
（３）控制打桩时间。午休及夜间尽量停止打桩，以减少打桩噪声对周围的影响，确保周围居民正常的生活和休息。
２.振动影响及防护
沉桩时产生的振动波会对邻近的建筑物、地下结构和管线造成危害。
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第一节　预制桩施工
振动的危害程度取决于桩锤锤击能量、锤击频率、土质情况、离沉桩区的距离等。可采用以下防护措施：选择低振动的桩锤（如液压锤等）；打桩时采用特殊缓冲器；采用预钻孔、水冲法、静压法相结合的沉桩工艺；开挖防震沟或设遮断减振壁；采用重锤低击，暴露地下管线等。
３.土体挤压影响及防护
预制桩打设过程中对土体产生挤压，使施工区域周围的地基产生不均匀隆起，如地坪隆起、建筑物墙体开裂等，严重时会危及建筑物的安全，导致路面管线断裂，造成重大事故。为减少挤土影响，可采取以下几种防护措施。
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第一节　预制桩施工
（１）预钻孔沉桩法。
（２）合理安排打桩顺序和工艺。
（３）采用排水措施降低超孔隙水压力。
（４）设防挤防震沟。
（５）设置防挤防渗墙。
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第二节　混凝土灌注桩施工
一、钻孔灌注桩施工
（一）钻孔机械设备
目前常见的钻孔机械有全叶螺旋钻孔机、回转钻孔机、潜水钻机、钻扩机、全套管钻机。
（１）全叶螺旋钻孔机。全叶螺旋钻孔机由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成，适用于地下水位以上的黏土、粉土、中密以上的砂土或人工填土土层的成孔，成孔的孔径为３００ ~８００ｍｍ、钻孔深度为８ ~１２ｍ。配有多种钻头，以适应不同的土层。
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第二节　混凝土灌注桩施工
（２）回转钻孔机。回转钻孔机由机械动力传动，配以笼头式钻头，可以多挡调速或液压无级调速，以泵吸式或气举的反循环或正循环泥浆护壁方式钻进，设有移动装置，设备性能可靠、噪声振动小、钻进效率高、钻孔质量好。该机的最大钻孔直径可达２．５ｍ，钻进深度可达５０ ~１００ｍ，适用于碎石类土、砂土、黏性土、粉土、强风化岩、软质与硬质岩石等多种地质条件。
（３）潜水钻机。潜水钻机适用于黏性土、黏土、淤泥、淤泥质土、砂土、强风化岩、软质岩层，不宜用于碎石土层中。
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第二节　混凝土灌注桩施工
这种钻机以潜水电动机作动力，工作时动力装置潜在孔底，耗用动力小，钻孔效率高，电动机防水性能好，运转时温升较低，过载力强，钻架对场地承载力要求低，可采用正循环、反循环两种方式排渣。其缺点是：钻孔时采用泥浆护壁，易造成现场泥泞；采用反循环钻孔时，如土体中有较大石块，则容易卡管；容易产生桩侧周围土层和桩尖土层松散，使桩径扩大、灌注混凝土超量。
（４）钻扩机。钻扩机是钻孔扩底灌注桩成孔机械。常用钻扩机是双管螺旋钻孔机，它的主要部分是由两根并列的开口套管组成的钻杆和钻头，钻头上装有钻孔刀和扩孔刀，用液压操纵，可使钻头并拢或张开。
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第二节　混凝土灌注桩施工
开始钻孔时，钻杆和钻头顺时针方向旋转钻进土中，切下的土由套管中的螺旋叶片送至地面。当钻孔达到设计深度时，操纵液压阀使钻头徐徐撑开，边旋转边扩孔，切下的土也由套管内叶片输送到地面，直到达到设计要求为止。
（５）全套管钻机。全套管钻机是由法国贝诺特公司首先开发研制而成的，故又称为“贝诺特钻机”，它在成孔和混凝土浇筑过程中完全依靠套管护壁。钻孔直径最大可达２．５ｍ，钻孔深度可达４０ｍ，拔管能力最大达到５０００ｋＮ。
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第二节　混凝土灌注桩施工
全套管钻机施工具有以下优点：除岩层以外，任何土层均适用；挖掘时可确切地分清持力层土质，因此可随时确定混凝土桩的深度；在软土中，由于有套管护壁，不会引起塌方；可钻斜孔，用于斜桩。其不足之处是：机身庞大沉重，套管上拔时所需反力大，由于套管的摆动使周围地基扰动而松散。
（二）钻孔灌注桩施工工艺
钻孔灌注桩是先成孔，然后吊放钢筋笼，再浇灌混凝土而成。依据地质条件不同，分为干作业成孔和泥浆护壁（湿作业）成孔两类。
１.干作业成孔灌注桩施工
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第二节　混凝土灌注桩施工
成孔时若无地下水或地下水很小，基本上不影响工程施工时，称为干作业成孔。干作业成孔主要适用于北方地区和地下水位低的土层。
（１）施工工艺流程。场地清理→测量放线定桩位→桩机就位→钻孔取土成孔→清除孔底沉渣→成孔质量检查验收→吊放钢筋笼→浇筑孔内混凝土。
（２）施工注意事项。干作业成孔一般采用螺旋钻成孔，如图２-９所示，还可采用机扩法扩底。
为了确保成桩后的质量，施工中应注意以下事项：
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第二节　混凝土灌注桩施工
１）开始钻孔时，应保持钻杆垂直、位置正确，防止因钻杆晃动引起孔径扩大及增多孔底虚土。
２）发现钻杆摇晃、移动、偏斜或难以钻进时，应提钻检查，排除地下障碍物，避免桩孔偏斜和钻具损坏。
３）钻进过程中，应随时清理孔口黏土，遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况时，应停止钻孔，会同有关单位研究处理。
４）钻头进入硬土层时，易造成钻孔偏斜，可提起钻头上下反复扫钻几次，以便削去硬土。若纠正无效，可在孔中局部回填黏土至偏孔处０．５ｍ 以上，再重新钻进。
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第二节　混凝土灌注桩施工
５）成孔达到设计深度后，应保护好孔口，按规定验收，并做好施工记录。
６）孔底虚土尽可能清除干净，可采用夯锤夯击孔底虚土或进行压力注水泥浆处理，然后尽快吊放钢筋笼，并浇筑混凝土。混凝土应分层浇筑，每层高度不大于１．５ｍ。
２.泥浆护壁成孔灌注桩施工
泥浆护壁成孔灌注桩是利用泥浆护壁，钻孔时通过循环泥浆将钻头切削下的土渣排出孔外而成孔，然后吊放钢筋笼，水下灌注混凝土而成桩。成孔方式有正（反）循环回转钻成孔、正（反）循环潜水钻成孔、冲击钻成孔、冲抓锥成孔、钻斗钻成孔等。
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第二节　混凝土灌注桩施工
（１）施工工艺流程。泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程如下：
１）测定桩位。清理好施工场地后，设置桩基轴线定位点和水准点，根据桩位平面布置施工图，定出每根桩的位置，并做好标志。施工前，桩位要检查复核，以防止被外界因素影响而造成偏移。
２）埋设护筒。护筒的作用是：固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，维持孔内水头，防止塌孔，为钻头导向。护筒用４ ~８ｍｍ厚钢板制成，内径比钻头直径大１００ ~２００ｍｍ，顶面高出地面０．４ ~０．６ｍ，上部开１ ２个溢浆孔。
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第二节　混凝土灌注桩施工
护筒埋置深度在黏土中不少于１．０ｍ，在砂土中不少于１．５ｍ，其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求，孔内泥浆液面应保持高出地下水位１．０ｍ 以上。采用挖坑埋设时，坑的直径应比护筒外径大０．８ １．０ｍ。护筒中心与桩位中心线偏差不应大于５０ｍｍ，对位后应在护筒外侧填入黏土并分层夯实。
３）泥浆制备。泥浆的作用是护壁、携砂排土、切土润滑、冷却钻头等，其中以护壁为主。施工中应经常测定泥浆的密度，并定期测定黏度、含砂率和胶体率。泥浆的控制指标为黏度１８~２２ｓ、含砂率不大于８％、胶体率不小于９０％，为了提高泥浆质量可加入外掺料，如增重剂、增黏剂、分散剂等。
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第二节　混凝土灌注桩施工
施工中废弃的泥浆、泥渣应按环保的有关规定处理。
４）成孔方法。成孔方法有三种，即回转钻成孔、潜水钻成孔和冲击钻成孔。
回转钻成孔。回转钻成孔是国内灌注桩施工中最常用的方法之一。按排渣方式不同，分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种，如图２-１０所示。
ａ． 正循环回转钻成孔是由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，由泥浆泵往钻杆输进泥浆，泥浆沿孔壁上升，从孔口溢浆孔溢出流入泥浆池，经沉淀处理返回循环池。
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第二节　混凝土灌注桩施工
正循环成孔泥浆的上返速度低、携带土粒直径小、排渣能力差、岩土重复破碎现象严重，适用于填土、淤泥、黏土、粉土、砂土等地层，对于卵砾石含量不大于１５％、粒径小于１０ｍｍ的部分砂卵砾石层和软质基岩及较硬基岩也可使用。桩孔直径不宜大于１０００ｍｍ，钻孔深度不宜超过４０ｍ。正循环钻进主要参数有冲洗液量、转速和钻压。保持足够的冲洗液（指泥浆或水）量是提高正循环钻进效率的关键。
ｂ． 反循环回转钻成孔是由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，利用泵吸、气举、喷射等措施抽吸循环护壁泥浆，携带钻渣从钻杆内腔抽吸出孔外的成孔方法。
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第二节　混凝土灌注桩施工
根据抽吸原理不同，可分为泵吸反循环、喷射（射流）反循环和气举反循环三种施工工艺。泵吸反循环是直接利用砂石泵的抽吸作用使钻杆的水流上升而形成反循环；喷射（射流）反循环是利用射流泵射出的高速水流产生负压使钻杆内的水流上升而形成反循环；气举反循环是利用送入压缩空气使水循环，钻杆内水流上升速度与钻杆内外液柱重度差有关，随孔深增大效率增加。当孔深小于５０ｍ 时，宜选用泵吸反循环或射流反循环；当孔深大于５０ｍ 时，宜采用气举反循环。
潜水钻机（图２-１１）同样使用泥浆护壁成孔。
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第二节　混凝土灌注桩施工
ａ． 潜水钻正循环是利用泥浆泵将泥浆压入空心钻杆，并通过中空的电动机和钻头等射入孔底，然后携带着钻头切削下的钻渣在钻孔中上浮，由溢浆孔溢出进入泥浆沉淀池，经沉淀处理后返回循环池。
ｂ． 潜水钻反循环有泵吸法、泵举法和气举法三种。若为气举法出渣，开孔时只能用正循环或泵吸式开孔，钻孔为６ ~７ｍ 深时，才可改为反循环气举法出渣。反循环泵吸式用吸浆泵出渣时，吸浆泵可潜入泥浆下工作，因而出渣效率高。
ｃ． 冲击钻成孔。冲孔是用冲击钻机（图２-１２）把带钻刃的重钻头（又称冲锤）提高，靠自由下落的冲击力来削切岩层，排出碎渣成孔。
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第二节　混凝土灌注桩施工
冲击钻机有钻杆式和钢丝绳式两种。
５）清孔。当钻孔达到设计要求深度并经终孔检查合格后，应立即进行清孔，目的是清除孔底沉渣以减少桩基的沉降量，提高承载能力，确保桩基质量。清孔方法有真空吸泥渣法、射水抽渣法、换浆法和掏渣法。
真空吸泥渣法适用于密实、不易坍塌的土层；射水抽渣法适用于一般不够稳定的土层；换浆法适用于泥浆循环排渣钻孔桩；掏渣法是在冲击钻成孔中，一部分钻渣连同泥浆被挤入孔壁，大部分靠掏渣筒清出。也可在清渣后投入一些泡发过的散碎黏土，通过冲击锤低冲程的反复拌浆，使孔底剩余沉渣悬浮排出。
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第二节　混凝土灌注桩施工
清孔应达到如下标准：一是对孔内排出或抽出的泥浆，用手摸捻应无粗粒感觉，孔底５００ｍｍ 以内的泥浆密度小于１．２５ｇ／ｃｍ３（原土造浆的孔则应小于１．１ｇ／ｃｍ３）；二是在浇筑混凝土前，孔底沉渣允许厚度应符合标准规定，即端承桩≤５０ｍｍ；摩擦端承桩、端承摩擦桩≤１００ｍｍ；摩擦桩≤３００ｍｍ。
６）吊放钢筋笼。清孔后应立即安放钢筋笼、浇筑混凝土。钢筋笼一般都在工地制作，制作时要求主筋环向均匀布置，箍筋直径及间距、主筋保护层、加劲箍的间距等均应符合设计要求。分段制作的钢筋笼，其接头采用焊接且应符合施工及验收规范的规定。
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第二节　混凝土灌注桩施工
钢筋笼主筋净距必须大于３倍的集料粒径，加劲箍宜设在主筋外侧，钢筋保护层厚度不应小于３５ｍｍ（水下混凝土不得小于５０ｍｍ）。可在主筋外侧安设钢筋定位器，以确保保护层厚度。为了防止钢筋笼变形，可在钢筋笼上每隔２ｍ 设置一道加强箍，并在钢筋笼内每隔３ ~４ｍ装一个可拆卸的十字形临时加劲架，在吊放入孔后拆除。吊放钢筋笼时应保持垂直、缓缓放入，防止碰撞孔壁。若造成塌孔或安放钢筋笼时间太长，应进行二次清孔后再浇筑混凝土。
７）水下浇筑混凝土。泥浆护壁成孔灌注桩的水下混凝土浇筑常用导管法，混凝土强度等级不低于Ｃ２０，坍落度为１８ ~２２ｃｍ。
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第二节　混凝土灌注桩施工
其浇筑方法，如图２-１３所示，所用设备有金属导管、承料漏斗和提升机具等。
导管一般用无缝钢管制作，直径为２００ ~３００ｍｍ，每节长度为２ ~３ｍ，最下一节为脚管，长度不小于４ｍ，各节管用法兰盘和螺栓连接。承料漏斗利用法兰盘安装在导管顶端，其容积应大于保证管内混凝土所必须保持的高度和开始浇筑时导管埋置深度所要求的混凝土的体积。
隔水栓（球塞）用来隔开混凝土与泥浆（或水），可用木球或混凝土圆柱塞等，其直径宜比导管内径小２０ ~２５ｍｍ。用３ ~５ｍｍ厚的橡胶圈密封，其直径宜比导管内径大５ ~６ｍｍ。
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第二节　混凝土灌注桩施工
导管使用前应试拼装、过球和进行封闭水压试验，试验压力为０．６ ~１．０ＭＰａ，不漏水者方可使用。浇筑时，用提升机具将承料漏斗和导管悬吊起来后，沉至孔底，往导管中放隔水栓，隔水栓用绳子或铁丝吊挂，然后向导管内灌一定数量的混凝土，并使其下口距地基面约３００ｍｍ，立即迅速剪断吊绳（水深在１０ｍ 以内可用此法）或让球塞下滑至管的中部或接近底部再剪断吊绳，使混凝土靠自重推动球塞下落，冲向基底，并向四周扩散。球塞被推出管后，混凝土则在导管下部包围导管，形成混凝土堆，这时可把导管再下降至基底１００~ ２００ｍｍ 处，使导管下部能有更多的部分埋入首批浇筑的混凝土中。
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第二节　混凝土灌注桩施工
然后不断地将混凝土通过承料漏斗浇入导管内，管外混凝土面不断被挤压上升。随着管外混凝土面的上升，相应地逐渐提升导管。导管应缓缓提升，每次２００ｍｍ 左右，严防提升过度，务必保证导管下端埋入混凝土中的深度不少于规定的最小埋置深度。一般情况下，在泥浆中浇筑混凝土时，导管最小埋置深度不能小于１ｍ，适宜的埋置深度为２~ ４ｍ，但也不宜过深，以免混凝土的流动阻力太大，易造成堵管。混凝土浇筑过程应连续进行，不得中断。混凝土浇筑的最终标高应比设计标高高出０．５ｍ。
（２）常见工程质量问题及防治措施。
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第二节　混凝土灌注桩施工
泥浆护壁成孔灌注桩施工时常易发生坍孔、钻孔偏移、护筒冒水等工程质量问题，水下混凝土浇筑属于隐蔽工程，一旦发生质量事故难以观察和补救，所以应严格遵守操作规程，在有经验的工程技术人员指导下认真施工，并做好隐蔽工程记录，以确保工程质量。
１）坍孔。
主要原因：土质松散；泥浆质量不好；护筒埋置太浅，护筒内水头压力不够；成孔速度太快，孔壁来不及形成泥膜。
防治措施：保持或提高孔内水位；加大泥浆稠度；提高护筒内水位，护筒周围用黏土填封紧密；成孔速度根据地质情况确定；对轻度坍孔的，应加大泥浆密度和提高水位；对严重坍孔的，应全部回填，待回填沉积密实后再钻进。
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第二节　混凝土灌注桩施工
２）钻孔偏移。
主要原因：钻机成孔时，遇不平整的岩层，土质软硬不均，或遇孤石，钻头所受阻力不匀，造成倾斜；钻头导向部分太短，导向性差；地面不平或不均匀沉降，桩架不平稳。
防治措施：在有倾斜状的软硬土层处钻进时，控制进尺速度以低速钻进，并提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土层；设置足够长度的钻头导向；场地要平整，安装钻机时调平桩架；偏斜过大时，填入石子黏土重新钻进，控制钻速，慢速上下提升、下降，往复扩孔纠正。
３）护筒冒水。
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第二节　混凝土灌注桩施工
主要原因：埋设护筒时若周围填土不密实或者由于起落钻头时碰动了护筒。
防治措施：初发现护筒冒水，可用黏土在护筒四周填实加固。若护筒严重下沉或位移，则返工重埋。
二、沉管灌注桩施工
沉管灌注桩是目前采用较为广泛的一种灌注桩。依据使用桩锤和成桩工艺不同，可分为锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩、静压沉管灌注桩、振动冲击沉管灌注桩和沉管夯扩灌注桩等。
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第二节　混凝土灌注桩施工
这类灌注桩的施工工艺是：使用锤击式桩锤或振动式桩锤将带有桩尖的钢管沉入土中，造成桩孔，然后放置钢筋笼、灌注混凝土，最后拔出钢管，形成所需的灌注桩，如图２-１４所示。沉管桩对周围环境有噪音、振动、土体挤压等影响。
（一）锤击沉管灌注桩施工
锤击沉管灌注桩的机械设备由桩管、桩锤、桩架、卷扬机滑轮组、行走机构组成。锤击沉管灌注桩适用于一般黏性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基，但不能在密实的砂砾石、漂石层中使用。
沉管灌注桩施工工艺流程：定位埋设混凝土预制桩尖→桩机就位→锤击沉管→灌注混凝土→边拔管、边锤击、边继续灌注混凝土（中间插入吊放钢筋笼）→成桩。
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第二节　混凝土灌注桩施工
施工时，用桩架吊起钢桩管，对准埋好的预制钢筋混凝土桩尖。桩管与桩尖连接处要垫以麻袋、草绳，以防地下水渗入管内。缓缓放下桩管，套入桩尖压进土中，桩管上端扣上桩帽，检查桩管与桩锤是否在同一垂直线上，桩管垂直度偏差≤０．５％时即可锤击沉管。先用低锤轻击，观察无偏移后再正常施打，直至符合设计要求的沉桩标高，并检查管内有无泥浆或进水，即可灌注混凝土。管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管。凡灌注配有不到孔底的钢筋笼的桩身混凝土时，第一次混凝土应先灌注至笼底标高，然后放置钢筋笼，再灌注混凝土至桩顶标高。第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需灌入的混凝土量为限，不宜拔得过高。
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第二节　混凝土灌注桩施工
在拔管过程中应用专用测锤或浮标，检查混凝土面的下降情况。
拔管速度要均匀，对一般土层以１ｍ／ｍｉｎ为宜，在软弱土层及软硬土层交界处宜控制在０．３ ~０．８ｍ／ｍｉｎ为宜。采用倒打拔管时，桩锤的冲击频率为：单动汽锤不得少于５０次／ｍｉｎ，自由落锤轻击不得少于４０次／ｍｉｎ。在管底未拔至桩顶设计标高之前，倒打和轻击不得中断。锤击沉管桩混凝土强度等级不得低于Ｃ２０，每立方米混凝土的水泥用量不宜少于３００ｋｇ。混凝土坍落度在配钢筋时宜为８０ ~１００ｍｍ，无钢筋时宜为６０ ~８０ｍｍ。碎石粒径在配有钢筋时不大于２５ｍｍ，无钢筋时不大于４０ｍｍ。预制钢筋混凝土桩尖的强度等级不得低于Ｃ３０。
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第二节　混凝土灌注桩施工
混凝土充盈系数不得小于１．０，成桩后的桩身混凝土顶面标高应至少高出设计标高５００ｍｍ。
锤击沉管成桩宜按桩基施工顺序依次退打。当桩较稀疏时（中心距＞３．５倍桩径或２ｍ），可采用连打方法；当桩较密集时（中心距≤３．５倍桩径或２ｍ），为防止土体挤压而产生断桩现象应采用跳跃施打的方法，中间空出的桩应待邻桩混凝土强度达到设计强度等级的５０％以上方可施打。
为了扩大桩径，提高承载力或补救缺陷，可采用复打法。
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第二节　混凝土灌注桩施工
复打法是在第一次单打将混凝土浇筑到桩顶设计标高后，清除桩管外壁上污泥和孔周围地表的浮土，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，将桩径扩大，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中心线重合；第一次灌注的混凝土应接近自然地面标高；必须在第一次灌注混凝土初凝前，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。
（二）振动冲击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩施工
振动冲击沉管灌注桩是利用振动桩锤（又称激振器）、振动冲击锤将桩管沉入土中，然后灌注混凝土而成。
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第二节　混凝土灌注桩施工
这两种灌注桩与锤击沉管灌注桩相比，更适合于稍密及中密的砂土地基施工。振动沉管灌注桩和振动冲击沉管灌注桩的施工工艺完全相同，只是前者用振动锤沉桩，后者用振动带冲击的桩锤沉桩。如图２-１５所示为振动沉管灌注桩设备示意图。
施工时，先安好桩机，将桩管下端活瓣桩尖（图２-１６）合起来，或埋好预制桩尖，对准桩位，徐徐放下桩管，压入土中，校正桩管垂直度，符合要求后开动激振器，同时在桩管上加压，桩管即能沉入土中。当桩管沉到设计标高，停止振动，安放钢筋笼，并用吊斗将混凝土灌入桩管内，然后再开动激振器和卷扬机，拔出钢管，边振边拔，从而使桩的混凝土得到振实。
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第二节　混凝土灌注桩施工
振动灌注桩可采用单打法、反插法或复打法施工。
（１）单打法是一般正常的沉管方法，它是将桩管沉入到设计要求的深度后，边灌混凝土边拔管，最后成桩。适用于含水量较小的土层，且宜采用预制桩尖。桩内灌满混凝土后，应先振动５ ~１０ｓ，再开始拔管，边振边拔，每拔０．５ ~１．０ｍ 停拔振动５ ~１０ｓ，如此反复进行，直至桩管全部拔出。拔管速度在一般土层内宜为１．２ ~１．５ｍ／ｍｉｎ，用活瓣桩尖时宜慢，预制桩尖可适当加快，在软弱土层中拔管速度宜为０．６ ~０．８ｍ／ｍｉｎ。
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第二节　混凝土灌注桩施工
（２）反插法是在拔管过程中边振边拔，每次拔管０．５ ~１．０ｍ，再向下反插０．３ ~０．５ｍ，如此反复并保持振动，直至桩管全部拔出。在桩尖处１．５ｍ 范围内，宜多次反插以扩大桩的局部断面。穿过淤泥夹层时，应放慢拔管速度，并减少拔管高度和反插深度。在流动性淤泥中不宜使用反插法。
（３）复打法是在单打法施工完拔出桩管后，立即在原桩位再放置第二个桩尖，再第二次下沉桩管，将原桩位未凝结的混凝土向四周土中挤压，扩大桩径，然后再第二次灌注混凝土和拔管。采用全长复打的目的是提高桩的承载力。
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第二节　混凝土灌注桩施工
局部复打主要是为了处理沉桩过程中所出现的质量缺陷，如发现或怀疑出现缩颈、断桩等缺陷，局部复打深度应超过断桩或缩颈区１ｍ 以上。复打必须在第一次灌注的混凝土初凝之前完成。
（三）沉管灌注桩施工中常见问题的分析与处理
沉管灌注桩施工时易发生缩颈、断桩、桩靴进水或进泥砂、吊脚桩等问题，施工中应加强检查并及时处理。
１.缩颈
缩颈桩又称为瓶颈桩，是指浇筑混凝土后的桩身局部直径小于设计尺寸。
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第二节　混凝土灌注桩施工
主要原因：拔管速度过快或管内混凝土量过少；混凝土本身和易性差；在地下水位以下或饱和淤泥或淤泥质土中沉桩管时，局部产生孔隙压力，把部分桩体挤成缩颈；桩身间距过小，施工时受邻桩挤压。
防治措施：施工时每次向桩管内尽量多灌混凝土，一般使管内混凝土高于地面或地下水位１．０ ~１．５ｍ；桩拔管速度不得大于０．８ ~１．０ｍ／ｍｉｎ；在淤泥质土中采用复打或反插法施工；桩身混凝土应用和易性好的低流动性混凝土浇筑；桩间距过小时宜用跳打法施工。
２.断桩
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第二节　混凝土灌注桩施工
断桩是指桩身局部残缺夹有泥土，或桩身的某一部位混凝土坍塌，上部被土填充。
主要原因：混凝土终凝不久，受振动和外力扰动；桩中心距过近，打邻桩时受挤压；拔管时速度过快或集料粒径太大。
防治措施：混凝土终凝不久避免振动和扰动；桩中心过近，可采用跳打或控制时间的方法，采用跳打法施工；控制拔管速度，一般以１．２ ~１．５ｍ／ｍｉｎ为宜；若已出现断桩，可采用复打法解决。
３.桩靴进水或进泥砂
桩靴进水或进泥砂是指套管活瓣处涌水或是泥砂进入桩管内。
主要原因：地下水位高；含水量大的淤泥和粉砂土层。
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第二节　混凝土灌注桩施工
防治措施：地下水量大时，桩管沉到地下水位时，用水泥砂浆灌入管内约０．５ｍ 作封底，并再灌注１ｍ 高混凝土，然后打下；桩靴进水或进泥砂后，可将桩管拔出，修复改正桩尖缝隙后，用砂回填桩孔重打。
４.吊脚桩
吊脚桩即桩底部的混凝土隔空，或混凝土中混进了泥砂而形成松软层的桩。
主要原因：预制桩靴质量较差，沉管时桩靴被挤入套管内阻塞混凝土下落，或活瓣桩靴质量较差，沉管时被损坏。
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防治措施：严格检查桩靴的质量和强度，检查桩靴与桩管的密封情况，防止桩靴在施工时压入桩管；若已出现混凝土拒落，可在拒落部位采用反插法处理；桩靴损坏、不密合，可将桩管拔出，将桩靴活瓣修复，孔回填，重新沉入。
三、人工挖孔灌注桩施工
人工挖孔灌注桩是指采用人工挖掘成孔，配以简易的施工机具，将孔挖到设计要求的持力层，孔底部分根据设计要求还可扩大，经过清孔及吊放钢筋笼后，在孔内灌注混凝土而成的大直径桩。
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第二节　混凝土灌注桩施工
人工挖孔灌注桩的优点是：机具设备简单，施工操作方便，占用施工场地小，无噪声，无振动，不污染环境，对周围建筑物影响小，施工质量可靠，可多孔同时开挖，工期缩短，造价低等。但人工挖孔桩施工人员作业条件差，施工中要特别重视流砂、有害气体等的影响，要严格按操作规程施工，制订可靠的安全措施。
（一）施工工艺
人工挖孔桩的护壁常采用现浇混凝土护壁，也可采用钢护筒或采用沉井护壁等。采用现浇混凝土护壁时的施工工艺过程如下：
（１）测定桩位、放线。
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（２）开挖土方。采用分段开挖，每段高度取决于土壁的直立能力，一般为０．５ ~１．０ｍ，开挖直径为设计桩径加上２倍护壁厚度。挖土顺序是“自上而下，先中间、后孔边”。
（３）支撑护壁模板。模板高度取决于开挖土方每段的高度，一般为１ｍ，由４ ~８块活动模板组合而成。
（４）在模板顶放置操作平台。平台可用角钢和钢板制成半圆形，两个合起来即为一个整圆，用来临时放置混凝土和浇筑混凝土用。
（５）浇筑护壁混凝土。护壁混凝土的强度等级不得低于桩身混凝土强度等级，应注意浇捣密实。
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根据土层渗水情况，可考虑使用速凝剂。不得在桩孔水淹没模板的情况下浇护壁混凝土。每节护壁均应在当日连续施工完毕。上、下节护壁搭接长度不小于５０ｍｍ。
（６）拆除模板继续下一段的施工。一般在浇筑混凝土２４ｈ之后便可拆模。若发现护壁有蜂窝、孔洞、漏水现象时，应及时补强、堵塞，防止孔外水通过护壁流入桩孔内。当护壁符合质量要求后，便可开挖下一段的土方，再支模浇筑护壁混凝土，如此循环，直至挖到设计要求的深度并按设计进行扩底。
（７）安放钢筋笼、浇筑混凝土。
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孔底有积水时应先排除积水再浇筑混凝土，当混凝土浇至钢筋的底面设计标高时再安放钢筋笼，继续浇筑桩身混凝土。
（二）施工注意事项
（１）桩孔开挖，当桩净距小于２倍桩径且小于２．５ｍ 时，应采用间隔开挖。排桩跳挖的最小施工净距不得小于４．５ｍ，孔深不宜大于４０ｍ。
（２）每段挖土后必须吊线检查中心线位置是否正确，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１％，桩径不得小于设计直径。
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（３）防止土壁坍塌及流砂。挖土如遇到松散或流砂土层时，可减少每段开挖深度（取０．３~０．５ｍ）或采用钢护筒、预制混凝土沉井等作护壁，待穿过此土层后再按一般方法施工。流砂现象严重时，应采用井点降水处理。
（４）浇筑桩身混凝土时，应注意清孔及防止积水，桩身混凝土应一次连续浇筑完毕，不留施工缝。为防止混凝土离析，宜采用串筒来浇筑混凝土，如果地下水穿过护壁流入量较大无法抽干时，则应采用导管法浇筑水下混凝土。
（５）必须制订好安全措施。
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第二节　混凝土灌注桩施工
１）施工人员进入孔内必须戴安全帽，孔内有人作业时，孔上必须有人监督防护。
２）孔内必须设置应急软爬梯供人员上、下井；使用的电动葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置；不得用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上、下井；电动葫芦使用前必须检验其安全起吊能力。
３）每日开工前必须检测井下的有毒有害气体，并有足够的安全防护措施。桩孔开挖深度超过１０ｍ 时，应有专门向井下送风的设备，风量不宜少于２５Ｌ／ｓ。
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第二节　混凝土灌注桩施工
４）护壁应高出地面２００ ~３００ｍｍ，以防杂物滚入孔内；孔周围要设０．８ｍ 高的护栏。
５）孔内照明要用１２Ｖ 以下的安全灯或安全矿灯。使用的电器必须有严格的接地、接零和漏电保护器（如潜水泵等）。
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图２-２　钢筋混凝土预制桩
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图２-３　锤击沉桩示意图
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图２-４　多功能桩架
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图２-５　履带式桩架
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图２-６　打桩顺序
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图２-７　桩的接头形式
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表２-１　预制桩（钢管桩）位置的允许偏差
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表２-２　打桩常遇问题及防治措施和处理方法
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图２-８　箍压式压桩机
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图２-９　步履式螺旋钻机
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图２-１０　泥浆循环成孔工艺
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图２-１１　潜水钻机
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图２-１２　冲击钻机
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图２-１３　水下浇筑混凝土
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图２-１４　沉管灌注桩施工过程
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图２-１５　振动沉管灌注桩设备示意图
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图２-１６　活瓣桩尖
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