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第2章地基与基础工程
2. 1地基处理
2. 2浅基础施工
2. 3桩基础
2. 4钻孔灌注桩施工
2. 5桩基础质量检测与验收
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2. 1地基处理
２.１.１　特殊土地基工程性质及处理原则
１. 饱和淤泥土
工程上将淤泥和淤泥质土称为软土。软土以黏粒为主，在静水或非常缓慢的流水环境中沉积而成。
我国大部分地区在地下６ １５ｍ 都存在着性质差的淤泥层，淤泥质土的特性是引发事故、难以处理的地基土。
２. 杂填土地基
杂填土由堆积物组成。堆积物一般为含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾、弃土等杂物的填土。
解决杂填土地基的不均匀性，可用强夯法、振冲碎石桩、振动成孔灌注桩、复合地基等方法处理，不宜用静力预压、砂垫层等方法处理。
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2. 1地基处理
３. 湿陷性黄土
湿陷性黄土是一种特殊的黏性土，浸水便会产生湿陷，使地基出现大面积或局部下沉，造成房屋损坏。它广泛分布于我国河南、河北、山东、山西、陕西北部等区域。
破坏土的大孔结构，改善土的工程性质，消除或减少地基的湿陷变形，防止水浸入地基，提高建筑结构刚度等，可用灰土垫层法、夯实法、挤密法、桩基础法、预浸水法等处理。
４. 膨胀土
膨胀土主要是一种由亲水性矿物黏粒组成，具有较大胀缩性的高塑性黏土，主要黏粒矿物为具有很强吸附能力的蒙脱石，它的强度较高，压缩性很差，具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形的特点，性质极不稳定，故称为胀缩性土。膨胀土主要分布于我国湖北、广西、云南、安徽、河南等地。
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2. 1地基处理
２.１.２　地基土处理方法
地基处理就是按照上部结构对地基的要求，对地基进行必要的加固或改良，提高地基土的承载力，保证地基稳定，减少房屋沉降或不均匀沉降，消除湿陷性黄土湿陷现象等。经人工处理，改善地基土的强度及压缩性，消除或避免造成上部结构破坏和开裂的影响因素。常见地基处理的方法有以下几种。
１. 灰土垫层
灰土垫层是采用石灰和黏性土拌和均匀后，分层夯实而成。石灰与土的配合比一般采用体积比，比例为２∶８或３∶７，其承载能力可达到３００ｋＰａ，适合于地下水位较低、基槽经常处于较干状态下的一般黏性土地基的加固。灰土地基施工方法简便，取材容易，费用低。
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2. 1地基处理
施工要点：
（１）施工前应验槽，将积水、淤泥清干净，底槽夯实后方可铺填灰土。
（２）灰土施工时，应适当控制其含水量，以用手紧握土料成团，两指轻捏碎裂为宜，拌好后及时铺摊夯实。厚度由槽（坑）壁上预设标志控制，一般事先将控制点通过水准仪引测在槽（壁）四周，用短钢筋或小木桩标示清楚回填标高。
（３）每层灰土的夯打遍数，应根据设计要求的干密度在现场试验确定。一般夯打（或碾压）不少于四遍。
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2. 1地基处理
２. 砂垫层与砂石垫层
当地基土较松软，常将基础下面一定厚度软弱土层挖除，用砂或砂石垫层来代替，以起到提高地基承载力、减少沉降、加速软土层排水固结作用。一般用于具有一定透水性的黏土地基加固，但不宜用于湿陷性黄土地基和不透水的黏性土地基的加固，以免引起地基大幅下沉，降低其承载力。图２-１ 为砂（石）垫层示意图。
施工要点：
（１）施工前应验槽，先将浮土消除，基槽（坑）的边坡必须稳定，槽底和两侧如有孔洞、沟、井和墓穴等，应在未做垫层前加以处理。
（２）人工级配的砂石材料，应按级配拌制均匀，再铺填振实。
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2. 1地基处理
（３）砂垫层或砂石垫层的底面宜铺设在同一标高上，如深度不同时，施工应按先深后浅的顺序进行。土层面应形成台阶或斜坡搭接，搭接处应注意振捣密实。
（４）分段施工时，接槎处应做成斜坡，每层错开０．５ １．０ｍ，并应充分振捣。
（５）采用砂石垫层时，为防止基坑底面的表层软土发生局部破坏，应在基坑底部及四周先铺一层砂，然后再铺一层碎石垫层。
（６）垫层应分层铺设，分层夯（压）实。每层的铺设厚度不宜超过表２-１规定数值。分层厚度可用样桩控制。垫层的振捣方法可依施工条件按表２-１选用，振捣砂垫层应注意不要扰动基坑底部和四周的土，以免影响和降低地基强度。每铺好一层垫层，经密实度检验合格后方可进行上一层施工。
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2. 1地基处理
（７）冬期施工时，不得采用夹有冰块的砂石做垫层，并应采取措施防止砂石内水分冻结。
３. 碎砖三合土垫层
碎砖三合土是用石灰、砂、碎砖（石）和水搅拌均匀后，分层铺设夯实而成。配合比应按设计规定，一般用１∶２∶４或１∶３∶６（消石灰∶砂或黏性土∶碎砖，指体积比）。碎砖粒径为２０ ６０ｍｍ，不得含有杂质；砂或黏性土中不得含有草根、贝壳等有机物；石灰用未粉化的生石灰块，使用时临时用水熟化。施工时，按体积配比材料，拌和拌匀，铺摊入槽。同时应注意下列事项：
（１）基槽在铺设三合土前，必须验槽，排除积水，铲除泥浆。
（２）三合土拌和均匀后，应分层铺设。铺设厚度第一层为２２０ｍｍ，其余各层均为２００ｍｍ。每层应分别夯实至１５０ｍｍ。
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2. 1地基处理
（３）三合土可采用人力夯或机械夯实。夯打应密实，表面平整。如发现三合土含水量过低，应补浇灰浆，并随浇随打夯。铺摊完成的三合土不得隔日夯打。
（４）铺至设计标高后，最后一遍夯打时，宜淋洒浓灰浆，待表面略干后，再铺摊薄层砂子或煤屑，进行最后整平夯实，以便施工弹线。
４. 强夯法
强夯法是一种地基加固措施，即用几十吨（８ ４０ｔ）重锤从高处（６ ３０ｍ）落下，反复多次夯击地面，对地基进行强力夯实。这种强大的夯击力（≥５００ｋＪ）在地基中产生应力和振动，从地面夯击点发出的纵波和横波可以传至土层深处，迫使土体中孔隙压缩，土体局部液化，夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，水和气迅速排出，土体产生固结，从而使地基土浅层和深层得到不同程度的加固，提高地基承载力，降低其压缩性。
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2. 1地基处理
施工要点：
（１）强夯施工前应试夯，做好强夯前后试验结果对比分析，确定正式施工的各项参数。
（２）强夯施工必须按试验确定的技术参数进行，以各个夯击点的夯击数为施工控制数值，也可以采用试夯后确定的沉降量来控制。
（３）夯击时，重锤应保持平稳，夯位准确。如错位或坑底倾斜过大，宜用砂土将坑底整平，才能进行下一次夯击。
（４）每夯击一遍完成后，应测量场地平均下沉量，然后用土将夯坑填平，方可进行下一道夯击。最后一遍的场地平均下沉量必须符合设计要求。
（５）雨天施工，夯击坑内或夯击过的场地有积水时，必须及时排除；冬期施工，首先应将冻土击碎，然后再按各点规定的夯击数施工。
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2. 1地基处理
（６）强夯施工应做好施工记录。
５. 灰土挤密桩
灰土挤密桩是以震动或冲击的方法成孔，然后在孔中填以２∶８或３∶７灰土并夯实而成。适用于处理松软砂类土、素填土、杂填土、湿陷性黄土等，将土挤密或消除湿陷性，效果显著。处理后地基承载力可以提高一倍以上，同时具有节省大量土方，降低造价７０％ ８０％，施工简便等优点。
施工要点：
（１）施工前应在现场进行成孔、夯填工艺和挤密效果试验，以确定分层填料厚度、夯击次数和夯实后干密度等要求。
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2. 1地基处理
（２）灰土的土料和石灰质量要求及配制工艺要求同灰土垫层。填料的含水量超出或低于最佳值３％时，宜进行晾干或洒水润湿。
（３）桩施工一般采取先将基坑挖好，预留２０ ３０ｃｍ 土层，然后在基坑内施工灰土桩，基础施工前再将已扰动的土层挖去。
（４）桩的施工顺序应先外排后里排，同排内应间隔一两个孔，以免因振动挤压造成相邻孔产生缩孔或坍孔。成孔达到要求深度后，应立即夯填灰土，填孔前应先清底夯实、夯平。夯击次数不少于８次。
（５）桩孔内灰土应分层回填夯实，每层厚３５０ ４００ｍｍ，夯实可用人工或简易机械进行，桩顶应高出设计标高约１５０ｍｍ，挖土时将高出部分铲除。
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2. 1地基处理
（６）如孔底出现饱和软弱土层时，可加大成孔间距，以防由于振动而造成已成桩孔内挤塞；当孔底有地下水流入，可采用井点抽水后再回填灰土或可向桩孔内填入一定数量的干砖渣和石灰，经夯实后再分层填入灰土。
６. 堆载预压法
堆载预压法是在含饱和水的软土或杂填土地基中打入一群排水砂桩（井），桩顶铺设砂垫层，先在砂垫层上分期加荷预压，使土中孔隙水不断通过砂井上升至砂垫层排出地表，从而在建筑物施工之前，地基土大部分先期排水固结，减少了建筑物沉降，提高了地基的稳定性。这种方法具有固结速度快、施工工艺简单、效果好等特点，应用广泛。适用于处理深厚软土和冲填土地基，多用于处理机场跑道、水工结构、道路、路堤、码头、岸坡等工程地基，对于泥炭等有机质沉积地基则不适用。图２-２为堆载预压示意图。
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2. 1地基处理
施工要点：
（１）砂井施工机具、方法等同于打砂桩。当采用袋装砂井时，砂袋应选用透水性好、韧性强的麻布、聚丙烯编织布制作。当桩管沉到预定深度后插入袋子，把袋子的上口固定到装砂用的漏斗上，通过振动将砂子填入袋中并密实；待砂装满后，卸下砂袋扎紧袋口，拧紧套管上盖并提出套管，此时袋口应高出孔口５００ｍｍ，以便埋入地基中。
（２）砂井预压加荷物一般采用土、砂、石或水。加荷方式有两种：一是在建筑物正式施工前，在建筑物范围内堆载，待沉降基本完成后把堆载卸走，再进行上部结构施工；二是利用建筑物自身的重量，更加直接、简便、经济，每平方米所加荷载量宜接近设计荷载。也可用设计标准荷载的１２０％为预压荷载，以加速排水固结。
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2. 1地基处理
（３）地基预压前，应设置垂直沉降观测点、水平位移观测桩、测斜仪及孔隙水压计。
（４）预压加载应分期、分级进行。加荷时应严格控制加荷速度，控制方法是每天测定边桩的水平位移与垂直升降和孔隙水压力等。地面沉降速率不宜超过１０ｍｍ／ｄ。边桩水平位移宜控制在３ ５ｍｍ／ｄ；边桩垂直上升不宜超过２ｍｍ／ｄ。若超过上述规定数值，应停止加荷或减荷，待稳定后再加载。
（５）加荷预压时间由设计规定，一般为６个月，但不宜少于３个月。同时，待地基平均沉降速率减小到不大于２ｍｍ／ｄ，方可开始分期、分级卸荷，但应继续观测地基沉降和回弹情况。
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2. 1地基处理
７. 振冲地基
振冲地基是利用振冲器在土中形成振冲孔，并在振动冲水过程中填以砂、碎石等材料，借振冲器的水平及垂直振动，振密填料，形成的砂石桩体与原地基构成复合地基，提高地基的承载力和改善土体的排水降压通道，并对可能发生液化的砂土产生预振效应，防止液化。
振冲桩加固地基可节省钢材、水泥和木材，且施工简单，加固期短，可因地制宜，就地取材，用碎石、卵石和砂、矿渣等填料，费用低廉，经济节省，是一种快速、经济、有效的地基加固方法。
振冲桩适用于加固松散的砂土地基；对黏性土和人工填土地基，经试验证明加固有效时方可使用；对于粗砂土地基，可利用振冲器的振动和水冲过程使砂土结构重新排列挤密，而不必另加砂石填料（也称振冲挤密法）。
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2. 1地基处理
施工要点：
（１）施工前应先进行振冲试验，以确定其成孔施工合适的水压、水量、成孔速度及填料方法，达到土体密实度时的密实电流值和留振时间等。
（２）振冲施工工艺如图２-３所示。先按图定位，然后振冲器对准孔点以１ ２ｍ／ｍｉｎ的速度沉入土中。每沉入０．５ １．０ｍ，宜在该段高度悬留振冲５ １０ｓ，进行扩孔，待孔内泥浆溢出时再继续沉入，使之形成０．８ １．２ｍ 的孔洞。当下沉达到设计深度时，留振并减小射水压力（一般保持０．１Ｎ／ｍｍ２），以便排除泥浆进行清孔。也可将振冲器以１ ２ｍ／ｍｉｎ的均速沉至设计深度以上３００ ５００ｍｍ，然后以３ ５ｍ／ｍｉｎ的均速提出孔口，再用同法沉至孔底，如此反复一两次达到扩孔的目的。
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2. 1地基处理
（３）成孔后应立即往孔内加料，把振冲器沉入孔内的填料中进行振密，至密实电流值达到规定值为止。如此提出振冲器，加料，沉入振冲器振密，反复进行直至桩顶，每次加料的高度为０．５ ０．８ｍ。在砂性土中制桩时，也可采用边振边加料的方法。
（４）在振密过程中宜小水量喷水补给，以降低孔内泥浆密度，有利于填料下沉，便于振捣密实。
（５）振冲造孔方法可按表２-２选用。
8. 深层搅拌法
深层搅拌法是利用水泥浆做固化剂，采用深层搅拌机在地基深部就地将软土和固化剂充分拌和，利用固化剂和软土发生一系列物理—化学反应，使之凝结成具有整体性、水稳性和较高强度的水泥加固体，与天然地基形成复合地基。加固形式有柱状、壁状和块状三种。
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2. 1地基处理
深层搅拌法加固工艺合理，技术可靠，施工中无振动、无噪声，对环境无污染，对土壤无侧向挤压，对邻近建筑影响很小，同时工期较短，造价较低，效益显著。
深层搅拌法适用于加固较深、较厚的饱和黏土和软黏土，沼泽地带的泥炭土，粉质黏土和淤泥质土等。土类加固后多用于墙下条形基础及大面积堆料厂房下的地基。
施工要点：
（１）深层搅拌法的施工工艺流程如图２-４所示。
施工过程：深层搅拌机定位→预搅下沉→制配水泥浆→提升喷浆搅拌→重复上、下搅拌→清洗→移至下一根桩位。重复工序直至施工完成。
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2. 1地基处理
（２）施工时，先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将贮料罐、砂浆泵同深层搅拌机接通，开动电机，搅拌机叶片相向而转，以０．３８ ０．７５ｍ／ｍｉｎ的速度沉至要求加固深度；再以０．３ ０．５ｍ／ｍｉｎ的均匀速度提升搅拌机，与此同时开动砂浆泵，将砂浆从搅拌机中心管不断压入土中，由搅拌机叶片将水泥浆与深层处的软土搅拌，边搅拌边喷浆，直至提升地面，即完成一次搅拌过程。用同法再一次重复搅拌下沉和重复搅拌喷浆上升，即完成一根柱状加固体，外形呈“８”字形，一根接一根搭接，即成壁状加固体，几个壁状加固体连成一片即形成块体。
（３）施工中要控制搅拌机提升速度，使其连续匀速以控制注浆量，保证搅拌均匀。
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2. 1地基处理
（４）每天加固完毕，应用水清洗贮料罐、砂浆泵、深层搅拌机及相应管道，以备再用。
质量控制：
质量检验时，可将固结体挖出直接检查质量或用钻机直接在固结体上垂直钻孔取心样，以检查加固体均匀程度和物理力学性能。
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2.2　浅基础施工
２.２.１　浅基础的类型
浅基础按受力特点可分为刚性基础和柔性基础。用抗压强度较大，而抗弯、抗拉强度较小的材料建造的基础，如砖、毛石、灰土、混凝土、三合土等基础均属于刚性基础。用钢筋混凝土建造的基础叫柔性基础。
浅基础按构造形式分为单独基础、带形基础、交梁基础、筏板基础等。单独基础也称独立基础，柱下基础常用形式，截面可做成阶梯形或锥形等。带形基础是指长度远大于其高度和宽度的基础，常见的是墙下条形基础，材料有砖、毛石、混凝土和钢筋混凝土等。交梁基础是在柱下带形基础不能满足地基承载力要求时，将纵横带形基础连成整体而成，使基础纵横两向均具有较大的刚度。当柱子或墙体传递荷载过大，且地基土较软弱，采用单独基础或条形基础都不能满足地基承载力要求时，往往需要将整个房屋底面做成整体连续的钢筋混凝土板，作为房屋的基础，称为筏板基础。
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2.2　浅基础施工
２.２.２　常见刚性基础施工
刚性基础所用的材料，如砖、石、混凝土等，其抗压强度较高，但抗拉及抗剪强度偏低。因此，用此类材料建造的基础，应保证其基底只受压、不受拉。由于受到压力的影响，基底应比基顶墙（柱）宽些。根据材料受力的特点，不同材料构成的基础，其传递压力的角度也不同。刚性基础中压力分布角α称为刚性角。在设计中，应尽量使基础大放脚与基础材料的刚性角相一致，以确保基础底面不产生拉应力，最大限度地节约基础材料。刚性基础如图２-５所示。
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2.2　浅基础施工
１. 毛石基础
毛石基础是用强度较高而未风化的毛石砌筑的。毛石基础具有强度较高、抗冻、耐水、经济等特点。毛石基础的断面尺寸多为阶梯形，并常与砖基础共用作为砖基础的底层。为保证黏结紧密，每一阶梯宜用三排或三排以上的毛石砌筑，由于毛石基础尺寸较大，毛石基础的宽度及台阶高度不应小于４００ｍｍ，如图２-６所示。
施工要点：
（１）毛石基础应采用铺浆法砌筑，砂浆必须饱满，叠砌面的粘灰面积（砂浆饱和度）应大于８０％。
（２）砌筑毛石基础的第一皮石块应坐浆，并将石块的大面朝下，毛石基础的转角处、交接处应采用较大的平毛石砌筑。
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2.2　浅基础施工
（３）毛石基础宜分皮卧砌，各皮石块间应利用毛石自然形状经敲打修整使其能与先砌毛石基本吻合、搭砌紧密；毛石应上下错缝，内外搭砌，不得采用先砌外面侧立毛石、后中间填心的砌筑方法。
（４）毛石基础的灰缝厚度宜为２０ ３０ｍｍ，石块间不得有相互接触现象。石块间较大的空隙应先填塞砂浆后用碎石块嵌实，不得采用先摆碎石块后塞砂浆或干填碎石块的方法。
（５）毛石基础的扩大部分，如做成阶梯形，上级阶梯的石块应至少压砌下级阶梯石块的１／２，相邻阶梯的毛石应相互错缝搭砌；对于基础临时间断处，应留阶梯形斜槎，其高度不应超过１．２ｍ。
2. 砖基础
砖基础具有就地取材、价格便宜、施工简便等特点，在干燥和温暖地区应用广泛。
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2.2　浅基础施工
施工要点：
（１）砖基础一般下部为大放脚，上部为基础墙。大放脚有等高式和间隔式，即等高式大放脚是每砌两皮砖，两边各收进１／４砖（６０ｍｍ）；间隔式大放脚是每砌两皮砖及一皮砖，交替砌筑，两边各收进１／４砖长（６０ｍｍ），但最下面应为两皮砖，如图２-７所示。
（２）砖基础大放脚一般采用一顺一丁砌筑形式，即一皮顺砖与一皮丁砖相间、上下皮竖向灰缝相互错开６０ｍｍ。砖基础的转角处、交接处，为错缝需要应加砌配砖（３／４砖、半砖或１／４砖）。
（３）砖基础的水平灰缝厚度和竖向灰缝厚度宜为１０ｍｍ，水平灰缝的砂浆饱满度不得小于８０％。
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2.2　浅基础施工
（４）砖基础底面标高不同时，应从低处砌起，并应由高处向低处搭砌；当设计无要求时，搭砌长度不应小于砖基础大放脚的高度。
（５）砖基础的转角处和交接处应同时砌筑，当不能同时砌筑时应留成斜槎。基础墙的防潮层应采用１∶２水泥砂浆。
３. 混凝土基础
混凝土基础具有坚固、耐久、耐水、刚性角大、可根据需要任意改变形状的特点，常用于地下水位较高、受冰冻影响的建筑。混凝土基础台阶宽高比为１∶１ １∶１．５，实际使用时可把基础断面做成梯形或阶梯形，如图２-８所示。
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2.2　浅基础施工
２.２.３　常见柔性基础施工
刚性基础受其刚性角的限制，若基础宽度大，相应的基础埋深也应加大，这样会增加材料消耗和挖方量，也会影响施工工期。在混凝土基础底部配置受力钢筋，利用钢筋受拉使基础承受弯矩，如此也就不受刚性角的限制，所以钢筋混凝土基础也称柔性基础。采用钢筋混凝土基础比混凝土基础可节省大量的混凝土材料和挖土工程量，如图２-９所示。常用的柔性基础包括独立柱基础、条形基础、杯形基础、筏形基础、箱形基础等。
钢筋混凝土基础断面可做成梯形，高度不小于２００ｍｍ，也可做成阶梯形，每踏步高３００５００ｍｍ。通常情况下，钢筋混凝土基础下面设有Ｃ１０或Ｃ１５素混凝土垫层，厚度为１００ｍｍ；无垫层时，钢筋保护层厚度为７５ｍｍ，以保护受力钢筋不锈蚀。
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2.2　浅基础施工
１. 独立柱基础
常见独立柱基础形式有矩形、阶梯形、锥形等，如图２-１０所示。
施工工艺流程：清理、浇筑混凝土垫层→钢筋绑扎→支设模板→清理→混凝土浇筑→已浇筑完的混凝土，应在１２ｈ左右覆盖和浇水→模板拆除。
２. 条形基础
常见条形基础形式有锥形板式、锥形梁板式、矩形梁板式等，如图２-１１所示。
条形基础的施工工艺流程，与独立柱基础施工工艺流程十分近似。
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2.2　浅基础施工
施工要点：
（１）当基础高度在９００ｍｍ 以内时，插筋伸至基础底部的钢筋网上，并在端部做成直弯钩；当基础高度较大，位于柱子四角的插筋应伸至基础底部，其余的钢筋只需伸至锚固长度即可。
插筋伸出基础部分长度应按柱的受力情况及钢筋规格确定。
（２）钢筋混凝土条形基础，在Ｔ 形、Ｌ形与“十”字交接处的钢筋沿一个主要受力方向通长设置。
（３）浇筑混凝土时，时常观察模板、螺栓、支架、预留孔洞和预埋管有无位移情况，一经发现停止浇筑，待修整和加固模板后再继续浇筑。
３. 杯形基础
杯形基础如图２-１２所示。
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2.2　浅基础施工
施工要点：
（１）将基础控制线引至基槽下，做好控制桩，并核实准确。
（２）垫层混凝土振捣密实，表面抹平。
（３）利用控制桩定位施工控制线、基础边线至垫层表面，复查地基垫层标高及中心线位置，确定无误后，绑扎基础钢筋。
（４）自下往上支设杯基第一层、第二层外侧模板并加固，外侧模板一般用钢模现场拼制。
（５）支设杯芯模板，杯芯模板一般用木模拼制。
（６）模板与钢筋的检验，做好隐蔽验收记录。
（７）施工时应先浇筑杯底混凝土，在杯底一般有５０ｍｍ 厚的细石混凝土找平层，应仔细留出。
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2.2　浅基础施工
（８）分层浇筑混凝土。浇筑混凝土时，须防止杯芯模板上浮或向四周偏移，注意控制坍落度（最好控制在７０ ９０ｍｍ）及浇筑下料速度，在混凝土浇筑到高于上层侧模５０ｍｍ 左右时，稍作停顿，在混凝土初凝前，接着在杯芯四周对称均匀下料振捣。特别注意混凝土必须连续浇筑，在混凝土分层时须把握好初凝时间，保证基础的整体性。
（９）杯芯模板拆除视气温情况而定。在混凝土初凝后终凝前，将模板分体拆除或用撬棍撬动杯芯模板拆除，须注意拆模时间，以免破坏杯口混凝土，并及时进行混凝土养护。
４. 筏形基础
筏形基础如图２-１３所示。
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2.2　浅基础施工
施工要点：
（１）根据在防水保护层弹好的钢筋位置线，先铺钢筋网片的长向钢筋，后铺短向钢筋，钢筋接头尽量采用焊接或机械连接，要求接头在同一截面相互错开５０％，同一根钢筋在３５d（d为钢筋直径）或５００ｍｍ 的长度内不得存在两个接头。
（２）绑扎地梁钢筋。在平放的梁下层水平主筋上，用粉笔画出箍筋间距，箍筋与主筋垂直放置，箍筋转角与主筋交点均要绑扎，主筋与箍筋非转角部分的相交点呈梅花形交错绑扎，箍筋的接头即弯钩叠合处沿地梁水平筋交错布置绑扎。
（３）根据确定好的柱和墙体位置线，将暗柱和墙体插筋绑扎就位，并和底板钢筋点焊牢固，要求接头均相错５０％。
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2.2　浅基础施工
（４）支垫保护层。底板下垫块保护层为３５ｍｍ，梁柱主筋保护层为２５ｍｍ，外墙迎水面为３５ｍｍ，外墙内侧及内墙均为１５ｍｍ，保护层垫块间距为６００ｍｍ，梅花形布置。设计有特殊要求时，按设计要求施工。
（５）砖胎膜砌筑前，待垫层混凝土达到２５％设计强度后，垫层上放线超出基础底板外轮廓线４０ｍｍ，砌筑时要求拉通线，采用一顺一丁及“三一”砌筑方法，转角处或接口处留出接槎口，墙体要求垂直。
（６）模板要求板面平整、尺寸准确、接缝严密；模板组装成型后进行编号，安装时用塔吊将模板初步就位，然后根据位置线加水平和斜向支撑进行加固，并调整模板位置，使模板的垂直度、刚度、截面尺寸符合要求。
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2.2　浅基础施工
（７）基础混凝土一次性浇筑，间歇时间不能过长，混凝土浇筑顺序由一端向另一端浇筑，采用踏步式分层浇筑、分层振捣，以使水泥水化热尽量散失；振捣时要快插慢拔，逐点进行，边角处多加注意，不得漏振，且尽量避免碰撞钢筋、芯管、止水带、预埋件等，每一插点要掌握好振捣时间，一般为２０ ３０ｓ，时间过短不易振实，过长易引起混凝土离析。
（８）混凝土浇筑完后要进行多次抹面，并覆盖塑料布，以防表面出现裂缝，在终凝前移开塑料布再进行搓平，要求搓压三遍，最后一遍抹压要掌握好时间，以终凝前为准，终凝时间可用手压法把握；混凝土搓平完成后，立即用塑料布覆盖，浇水养护时间为１４ｄ。
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2.2　浅基础施工
５. 箱形基础
箱形基础如图２-１４所示。
施工要点：
（１）箱形基础基坑开挖。基坑开挖应验算边坡稳定性，并注意对基坑邻近建筑物的影响；基坑开挖如有地下水，应采用明沟排水或井点降水等方法，保持作业现场的干燥；基坑检验后，应立即进行基础施工。
（２）基础施工时，基础底板、顶板及内外墙的支模、钢筋绑扎和混凝土浇筑可采用分次进行连续施工。
（３）箱形基础施工完毕应立即回填土，尽量缩短基坑暴露时间，并且做好防水工作，以保持基坑内干燥状态，然后分层回填并夯实。
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２．３　桩基础
２.３.１　桩的分类
桩按传力及作用性质不同分为端承桩和摩擦桩两种，如图２-１５所示。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。
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２．３　桩基础
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。
２.３.２　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。
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２．３　桩基础
钢筋混凝土预制桩施工包括桩的制作、起吊、运输、堆放和沉桩、接桩等工艺。
１. 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。
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２．３　桩基础
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表２-３的规定。
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。
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２．３　桩基础
２. 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。
（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。选择桩锤参照表２-４。
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２．３　桩基础
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。如图２-１６所示。
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。如图２-１７所示。
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。如图２-１８所示。
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２．３　桩基础
（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。
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２．３　桩基础
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２-１９（ａ）］或由中间向四周施打的方法［图２-１９（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。
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２-１９（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。
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２．３　桩基础
（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２-２０）吊起，使锤底高度高于桩顶，以便进行吊桩。
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％。
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２．３　桩基础
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５ １０ｍｍ 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。
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２．３　桩基础
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。
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２．３　桩基础
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，见表２-５。
打桩完毕位置允许偏差见表２-６。
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２．３　桩基础
３. 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。其焊接节点如图２-２２所示。
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２．３　桩基础
（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，如图２-２３所示。
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。
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２．３　桩基础
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，如图２-２４所示。
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。
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２．３　桩基础
４. 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。
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２．３　桩基础
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。
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２．３　桩基础
（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。
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２．３　桩基础
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。
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２．３　桩基础
５. 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。
静力压桩机的构造，如图２-２５所示。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。
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２．３　桩基础
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。
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２．３　桩基础
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。
６. 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。
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２．３　桩基础
振动沉桩机构造示意图如图２-２６ 所示。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。
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２．３　桩基础
２.３.３　钢筋混凝土灌注桩施工
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。按成孔的方法有泥浆护壁成孔灌注桩、干作业成孔灌注桩、套管成孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩等。
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。
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２．３　桩基础
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。
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。
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表２-７。
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２．３　桩基础
（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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
２.４.１　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。
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３ ８ｍ），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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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５０ ７０ｍｍ，砂类土中为７０ ９０ｍｍ，干作业成孔灌注桩常用机扩法扩底，以增大桩的承载能力。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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１０００ １２００ｍｍ，最大钻孔深度４ ５ｍ。
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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
２.４.２　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：
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2．４　钻孔灌注桩施工
（１）埋设护筒。护筒是用３ ５ｍｍ 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０．４ ０．６ｍ，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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
（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１．１ １．２；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１．１ １．３；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１．３ １．５。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１８ ２２ｓ，含砂率不大于４％ ８％，胶体率不小于９０％。
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2．４　钻孔灌注桩施工
（３）成孔方法。
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。
正循环回转钻孔如图２-２７所示，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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
反循环回转钻孔如图２-２８所示。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２-２８　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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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２-２９和图２-３０所示。
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５００ １５００ｍｍ，钻孔深度为２０ ３０ｍ，最深可达５０ｍ。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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２-３１）。所用钻头按形状区分，有十字钻头和三翼钻头（图２-３２）。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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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１ ２ｍ 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２-３３）法两种，前者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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
在钻进过程中每１ ２ｍ 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２-３４所示，其成孔直径一般为４５０ ６００ｍｍ，成孔深度为５ ２０ｍ。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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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。
（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。
（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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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。
（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３５０ ４００ｋｇ／ｍ３，混凝土要有良好的流动性，坍落度宜为１６ ２２ｃｍ。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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
水下浇筑混凝土通常采用导管法。导管直径φ２５０ φ３００，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。水下浇筑混凝土如图２-３５所示。
（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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
２.４.３　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。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２-３６为沉管灌注桩施工过程。
（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２-３７所示，其施工工艺流程如下：
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2．４　钻孔灌注桩施工
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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
（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”。
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２-３８所示。
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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
（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。图２-３９为振动沉管灌注桩桩机，其活瓣桩尖如图２-４０所示。
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５ １０ｓ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０．５ １．０ｍ，停拔振动５ １０ｓ，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１．２ １．５ｍ／ｍｉｎ，在较软弱土层中为０．８ １．０ｍ／ｍｉｎ，不宜大于２．５ｍ／ｍｉｎ。
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2．４　钻孔灌注桩施工
（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。
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１ ３ｍ 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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
２.４.４　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。
（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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
（２）一般构造要求。人工挖孔桩构造图如图２-４１所示。桩直径一般为φ８００ φ２０００，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。
（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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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０．９ １．０ｍ。
护壁混凝土强度采用Ｃ２５或Ｃ３０，厚度由计算确定，一般取１００ １５０ｍｍ 或加配适量直径６ ８ｍｍ 的钢筋。相邻两节护壁间用钢筋拉接。
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2．４　钻孔灌注桩施工
护壁施工采取一节组合钢模板（或４ ８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２ ３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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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。
２.４.５　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，如图２-４３所示。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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３ ６ｍ，最大不超过１０ｍ，扩大头直径犇为２．５ ３．５d，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。其用炸药量可按表２-８选用，并在施工时，按试验孔取得的资料进行调整。
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２-４４所示。
（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４０ ７０ｍｍ，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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
（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１５０ ２００ｍｍ 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。
（３）放置钢筋笼，浇灌桩身混凝土。
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2．４　钻孔灌注桩施工
2.４.６　水泥粉煤灰碎石桩法（犆犉犌桩）
ＣＦＧ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。
（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。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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。
（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１６０ ２００ｍｍ，振动沉管灌注桩成桩施工的坍落度宜为３０ ５０ｍｍ，振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过２００ｍｍ。
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2．４　钻孔灌注桩施工
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１．２ １．５ｍ／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３５０ ６００ｍｍ，桩间距宜取３ ５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１５０ ３００ｍｍ，夯填度≤０．９。
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２．５　桩基础质量检测与验收
２.５.１　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。
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２．５　桩基础质量检测与验收
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。
１. 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。
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２．５　桩基础质量检测与验收
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。
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２．５　桩基础质量检测与验收
（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２-４５）、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。
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。
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２．５　桩基础质量检测与验收
（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１／１５ １／１０，第一级可按２倍分级荷载加荷。沉降观测：每级加载后间隔５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、１５ｍｉｎ各测读一次，以后每隔１５ｍｉｎ测读一次，累计１ｈ后每隔３０ｍｉｎ测读一次。每次测读值记入试验记录表。
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２．５　桩基础质量检测与验收
终止加载条件：某级荷载作用下，桩的沉降量为前一级荷载作用下沉降量的５倍；某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的２倍，且经２４ｈ尚未达到相对稳定；已达到锚桩最大抗拔力或压重平台的最大重力。当出现以上情况之一时，即可终止加载。
卸载与卸载沉降观测：每级卸载值为每级加载值的２倍。每级卸载后隔１５ｍｉｎ测读一次残余沉降，读两次后，隔３０ｍｉｎ再读一次即可卸下一级荷载，全部卸载后，隔３ ４ｈ再读一次。
（３）确定单桩竖向极限承载力。
单桩竖向极限承载力标准值应根据试桩位置、实际地质条件、施工情况等综合确定。当各试桩条件基本相同时，单桩竖向极限承载力标准值可取试桩结果统计特征值。
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２．５　桩基础质量检测与验收
２.５.２　桩基的验收
当桩顶设计标高与施工场地标高相近时，桩基工程应待成桩完毕后验收；当桩顶设计标高低于施工场地标高时，应待开挖到设计标高后再进行验收。
桩基施工验收应包括下列资料：
（１）工程地质勘查报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更及材料代用通知单等。
（２）经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更情况。
（３）桩位测量放线图，包括工程桩位复核签证单。
（４）制作桩的材料试验记录、成桩质量检查报告。
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２．５　桩基础质量检测与验收
（５）桩孔、钢筋、混凝土工程施工隐蔽记录及各分项工程质量检查验收单及施工记录。
（６）单桩承载力检测报告。
（７）基坑挖至设计标高的基桩竣工平面图及桩顶标高图。
２.５.３　桩基础工程对环境的影响及防护措施
预制桩施工时对周围环境产生的不良影响主要有挤土效应、打桩振动和噪声等问题。
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２．５　桩基础质量检测与验收
（１）挤土效应，是指沉桩时土体中产生很高的超孔隙水压力和土压力，使之侧向位移和向上隆起，使附近建筑物和市政管线发生变形，严重时甚至发生开裂或倾斜等事故。其相应的防护措施如下：采用预钻孔沉桩法可减少地基土变位３０％ ５０％，减少超孔隙水压力值４０％５０％；采用井点或集水井降水措施降低地下水位；采用合理的沉桩顺序和工艺，控制沉桩速率；采用重锤轻击以及先开挖基坑后沉桩等措施；设置防挤防振沟，沟宽０．５ ０．８ｍ，深度宜超过被保护物的基础埋深；设置防挤防渗墙，可采用打钢板桩、地下连续墙等结合周边围护结构综合考虑。
（２）减小沉桩振动的危害，可采用特殊缓冲垫材或缓冲器，采用合理的桩锤，减少桩身摩阻力，以及预钻孔法、掘削法、水冲法、静压法相结合的施工工艺，控制沉桩施工顺序（由近向远沉桩）等防护措施；也可采用遮断减振壁设施，壁厚为５００ ６００ｍｍ，深度为４ ５ｍ；距沉桩区５ １５ｍ 处，可减少振动１／３ １／１０。
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２．５　桩基础质量检测与验收
（３）减小噪声污染，如选用适当的沉桩方法和设备；改进桩帽、垫材以及夹桩器；采用消声罩装置将桩锤封隔起来；采用遮挡防护，遮挡壁高度一般以１５ｍ 左右较为经济合理；采用控制施工时间，如午休和夜间停止沉桩，确保住宅区居民的正常生活和休息。
２.５.４　桩基础工程安全技术措施
（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。机械司机应经常注意机械运转情况，发现异常情况要及时纠正。
（２）机具进场要注意危桥、陡坡、凹地，并防止碰撞电杆、房屋等，以免造成事故。
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２．５　桩基础质量检测与验收
（３）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，严格实施管理。
（４）对施工危险区域和机具（人工挖掘成孔的周围，桩架下，冲击、锤击桩机），要加强巡视检查，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。
（５）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、桩架及路轨应随时调整垫平，保持稳定，防止意外事故发生。
（６）施工前应全面检查机械，发现问题要及时解决，严禁带病作业。施工中应加强机械设备的维护管理，机电设备应有防漏电装置。开关箱与用电设备实行一机一闸一保险。
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２．５　桩基础质量检测与验收
（７）打桩时桩头垫料严禁用手拨正，不要在桩锤未打到桩顶即起锤或过早刹车，以免损坏桩机设备。
（８）成孔钻机操作时，要注意钻机安全平稳，以防止钻架突然倾倒、钻具突然下落而发生事故。
（９）冲抓锥或冲孔锤操作时不准任何人进入落锤区施工范围内，以免砸伤。
（１０）锤击法施工时，施工场地坡度不宜大于１％，地耐力不小于８５ｋＰａ，且地下应无障碍物。在基坑和围堰内应有足够的排水设备。起吊２．５ｍ 以外的混凝土预制桩时，应待桩靠近后，方可提升桩锤，严禁吊桩、吊锤、回转或行驶同时进行。遇有大雨、大雪、大雾和六级以上大风等恶劣气候，应停止作业。
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２．５　桩基础质量检测与验收
（１１）钻孔法施工时，应检查是否有卡杆现象，起吊钢丝是否牢固，卷扬机制动是否完好，信号设备是否明显。成桩附近严禁堆放重物。每根桩应连续施工，因故停机时，应及时提上钻具，保护孔壁，防止造成塌孔事故。
（１２）钻孔灌注桩在已钻成的孔尚未浇筑混凝土前，必须用盖板封严钢管桩。打桩后必须及时加盖临时桩帽。预制混凝土桩送桩入土后的桩孔必须及时用砂子或其他材料填灌，以免发生人身事故。
（１３）采用人工挖孔法时，安全施工尤为重要，应严格按照安全操作规定施工。
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图2-1砂(石)垫层设计示意图
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表2-1砂垫层和石垫层每层铺设厚度及最佳含水量
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图2-2堆载预压示意图
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图2-3碎石桩法振冲施工工艺示意图
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表2-2振冲造孔方法的选择
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图2-4深层搅拌法施工工艺流程
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图2-5刚性基础
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图2-6毛石基础
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图2-7砖基础
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图2-8混凝土基础
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图2-9柔性基础
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图2-10独立柱基础
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图2-11条形基础
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图2-12杯形基础
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图2-13筏形基础
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图2-14箱形基础
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图2-15端承桩与摩擦桩
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表2-3制作钢筋混凝土预制桩的允许偏差
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表2-4选择桩锤参考表
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图2-16多功能桩架
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图2-17悬挂式履带桩架构造图
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图2-18滚筒式桩架
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图2-19打桩顺序
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图2-20桩帽
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表2-5钢筋混凝土预制桩施工记录
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表2-6预制桩(钢管桩、木桩)位置的允许偏差
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图2-22焊接接桩节点
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图2-23法兰连接与桩帽示意图
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图2-24硫磺胶泥锚接桩节点
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图2-25静力压桩机的构造
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图2-26振动沉桩机构造示意图
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表2-7钢筋的制作允许偏差
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图2-27正循环回转钻孔
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图2-28反循环回转钻孔
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图2-29 KQ 2000型潜水钻机构造示意图
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图2-30潜水钻主机构造示意图
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图2-31冲击钻机
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图2-32冲击钻钻头形式
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图2-33掏碴筒
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图2-34冲抓锥斗
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图2-35水下浇筑混凝土示意图
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图2-36沉管灌注桩施工过程
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图2-37锤击沉管灌注桩机械设备
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图2-38复打法示意图
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图2-39振动沉管灌注桩桩机
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图2-40活瓣桩尖
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图2-41人工挖孔桩构造图
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图2-43爆扩灌注桩示意图
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表2-8爆扩用炸药量
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图2-44爆扩灌注桩施工过程
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图2-45锚桩反力装置
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