桩基础的常用施工方法（桩基础施工工艺大全）

常用的桩基础通常可分为沉入桩基础和灌注桩基础，按成桩施工方法又可分为：

沉入桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩；

本条文简要介绍施工方法及其机械设备选择要点。

一、沉入桩基础

常用的沉入桩有钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩和钢管桩。

注：什么是沉入桩？

沉入桩，是靠桩锤的冲击能量将预制桩打(压)入土中，使土被压挤密实，以达到加固地基的作用。沉入桩所用的基桩主要为预制的钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩。沉入桩的施工方法主要有：锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩、静力压桩以及钻孔埋置桩等。

（一）准备工作

1．沉桩前应掌握工程地质钻探资料、水文资料和打桩资料。

2．沉桩前必须处理地上（下）障碍物，平整场地，并应满足沉桩所需的地面承载力。

3．应根据现场环境状况采取降噪声措施；城区、居民区等人员密集的场所不应进行沉桩施工。

（二）施工技术要点

1．预制桩的接桩可采用焊接、法兰连接或机械连接，接桩材料工艺应符合规范要求。

2．沉桩时，桩帽或送桩帽与桩周围间隙应为5～lOmm;桩锤、桩帽或送桩帽应和桩身在同一中心线上；桩身垂直度偏差不得超过0.5%。

3．沉桩顺序：对于密集桩群，自中间向两个方向或四周对称施打；根据基础的设计标高，宜先深后浅；根据桩的规格，宜先大后小，先长后短。

锤击过程应采用重锤低击。

4．施工中若锤击有困难时，可在管内助沉。

5．桩终止锤击的控制应以控制桩端设计标高为主，贯人度为辅。

6．沉桩过程中应加强邻近建筑物、地下管线等的观测、监护。

注：什么是桩帽？

桩帽是为了防止打入桩桩头被打坏而使用的一种施工设施，不属于建筑结构范围。

在桩基施工时为了保护桩不被打坏安装上桩帽主要起保护作用。桩帽一般的材料是采用抗冲击强的钢材制成。

注：什么是贯入度？

贯入度一般是指锤击桩每10击进入的深度mm,用(mm/10击)表示,如在强风化花岗岩中最后贯入度(6.0吨的锤)一般为20～50(mm/10 击).

注：什么是控制桩端设计标高？

（三）沉桩方式及设备选择

1．锤击沉桩宜用于砂类土、黏性土。桩锤的选用应根据地质条件、桩型、桩的密集程度、单桩竖向承载力及现有施工条件等因素确定。

2．振动沉桩宜用于锤击沉桩效果较差的密实的黏性土、砾石、风化岩。

3．在密实的砂土、碎石土、砂砾的土层中用锤击法、振动沉桩法有困难时，可采用射水作为辅助手段进行沉桩施工。在黏性土中应慎用射水沉桩；在重要建筑物附近不宜采用射水沉桩。

4．静力压桩宜用于软黏土(标准贯入度N<20)、淤泥质土。

5．钻孔埋桩宜用于黏土、砂土、碎石土，且河床覆土较厚的情况。

注：为什么射水沉桩慎用黏性土？

粘土吸水产生塑性形变,极易产生塌孔现象

注：什么是静力压桩？

利用静压力将桩压入土中，施工中虽然仍然存在挤土效应，但没有振动和噪音，适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。

压桩一般是分节压入，逐段接长。为此，桩需分节预制。当第一节桩压入土中，其上端距地面2m左右时将第二节桩接上，继续压入。对每一根桩的压入，各工序应连续。

如初压时桩身发生较大移位、倾斜；压入过程中桩身突然下沉或倾斜；桩顶混凝土破坏或压桩阻力剧变时，应暂停压桩，及时研究处理。

注：什么是射水沉桩？

射水沉桩方法往往与锤击（或振动）法同时使用，具体选择应视土质情况：在砂夹卵石层或坚硬土层中，一般以射水为主，以锤击或振动为辅；在粉质粘土或粘土中，为避免降低承载力，一般以锤击或振动为主，以射水为辅，并应适当控制射水时间和水量。下沉空心桩，一般用单管内射水。当下沉较深或土层较密实，可用锤击或振动，配合射水；下沉实心桩，将射水管对称地装在桩的两侧，并能沿着桩身上下自由移动，以便在任何高度上射水冲土。必须注意，不论采取任何射水施工方法，在沉入最后阶段1~1.5m至设计标高时，应停止射水，用锤击或振动沉入至设计深度，以保证桩的承载力。

注：什么是振动沉桩？

振动法是利用振动锤沉桩，将桩与振动锤连接在一起，振动锤产生的振动力通过桩身带动土体振动，使土体的内摩擦角减小、强度降低而将桩沉入土中。该方法在砂土中施工效率较高。

二、钻孔灌注桩基础

（一）准备工作

1．施工前应掌握工程地质资料、水文地质资料，具备所用各种原材料及制品的质量检验报告。

2．施工时应按有关规定，制定安全生产、保护环境等措施。

3．灌注桩施工应有齐全、有效的施工记录。

（二）成孔方式与设备选择

依据成桩方式可分为泥浆护壁成孔、干作业成孔、护筒（沉管）灌注桩及爆破成孔，施工机具类型及土质适用条件可参考表1K412021。

成桩方式与适用条件表IK412021

（三）泥浆护壁成孔

1．泥浆制备

(1)泥浆制备根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行配合比设计，宜选用高塑性黏土或膨润土。

(2)泥浆护壁施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1．0m以上，在清孔过程中应不断置换泥浆，直至灌注水下混凝土。

(3)灌注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆相对密度应小于1.25；含砂率不得大于8%；黏度不得大于28s。

(4)现场应设置泥浆池和泥浆收集设施，废弃的泥浆、渣应进行处理，不得污染环境。

(注：桩基础施工方法）

注：护筒的作用：

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。

注：泥浆的作用

在孔壁形成泥皮稳定孔壁、悬浮钻渣、润滑钻具、正循环排渣。在开钻的同时就要制备泥浆，钻孔的时候是正循环，泥浆是从钻杆里面进入钻孔，然后将孔内泥沙一起和泥浆一起泛上来，从护筒的泥浆孔流入泥浆池，然后经沉淀后再从钻杆进入钻孔循环。泥浆的作用是在钻孔的时候在孔壁上形成一层泥浆膜，对孔壁进行保护，防止孔壁坍塌。

2．正、反循环钻孔

（1）泥浆护壁成孔时根据泥浆补给情况控制钻进速度；保持钻机稳定。

（2）钻进过程中如发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时，应先停钻，待采取相应措施后再进行钻进。

（3）钻孔达到设计深度，灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度应符合设计要求。设计未要求时端承型桩的沉渣厚度不应大于100 mm；摩擦型桩的沉渣厚度不应大于300mm。

注：正循环钻孔

正循环是用泥浆泵将泥浆以一定压力通过空心钻杆顶部，从钻杆底部喷出，底部的钻锥在旋转时将土壤搅松成为钻渣，被泥浆悬浮，随泥浆上升而溢出流至孔外的泥浆槽，经过沉淀池中沉淀净化，再循环使用。

特点：

排渣能力比较弱, 钻进速度较慢,钻具的磨损也比较大，但工艺比较简单,容易操作,正循环钻机的价格也比较便宜。

注：反循环钻孔

反循环钻机的泥浆的循环方式则正好相反，泥浆由孔外流入孔内，由真空泵或其他方法（如空气吸泥机等）将钻渣通过钻杆中心从钻杆顶部吸出，或将吸浆泵随同钻锥一同钻进，从孔底将钻渣吸出孔外。

特点：反循环钻机排渣能力比较强,但工艺比较复杂,操作不当容易引起塌孔埋钻,而且反循环钻机价格比较高

3．冲击钻成孔

（1）冲击钻开孔时，应低锤密击，反复冲击造壁，保持孔内泥浆面稳定。

（2）应采取有效的技术措施防止扰动孔壁、塌孔、扩孔、卡钻和掉钻及泥浆流失等事故。

（3）每钻进4～5m应验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处，均应验孔并应做记录。

（4）排渣过程中应及时补给泥浆。

（5）冲孔中遇到斜孔、梅花孔、塌孔等情况时，应采取措施后方可继续施工。

（6）稳定性差的孔壁应采用泥浆循环或抽渣筒排渣，清孔后灌注混凝土之前的泥浆指标符合要求。

注：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

4．旋挖成孔

（1）旋挖钻成孔灌注桩应根据不同的地层情况及地下水位埋深，采用不同的成孔工艺。

（2）泥浆制备的能力应大于钻孔时的泥浆需求量，每台套钻机的泥浆储备量不少于单桩体积。

（3）成孔前和每次提出钻斗时，应检查钻斗和钻杆连接销子、钻斗门连接销子以及钢丝绳的状况，并应清除钻斗上的渣土。

（4）旋挖钻机成孔应采用跳挖方式，并根据钻进速度同步补充泥浆，保持所需的泥浆面高度不变。

（5）孔底沉渣厚度控制指标符合要求。

注：什么是跳挖？

考虑距离太近有可能造成串孔和塌孔

（四）干作业成孔

1．长螺旋钻孔

（1）钻机定位后，应进行复检，钻头与桩位点偏差不得大于20mm，开孔时下钻速度应缓慢；钻进过程中，不宜反转或提升钻杆。

（2）在钻进过程中遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发生异常声响时，应立即停钻，查明原因，采取相应措施后方可继续作业。

（3）钻至设计标高后，应先泵人混凝土并停顿10～20s，再缓慢提升钻杆。提钻速度应根据土层情况确定，并保证管内有一定高度的混凝土。

（4）混凝土压灌结束后，应立即将钢筋笼插至设计深度，并及时清除钻杆及泵（软）管内残留混凝土。

2．钻孔扩底

（1）钻杆应保持垂直稳固，位置准确，防止因钻杆晃动引起扩大孔径。

（2）钻孔扩底桩施工扩底孔部分虚土厚度应符合设计要求。

（3）灌注混凝土时，第一次应灌到扩底部位的顶面，随即振捣密实；灌注桩顶以下5m范围内混凝土时，应随灌注随振动，每次灌注高度不大于1．5m。

3．人工挖孔

（1）人工挖孔桩必须在保证施工安全前提下选用。

（2）挖孔桩截面一般为圆形，也有方形桩；孔径1200～2000mm，最大可达3500mm；挖孔深度不宜超过25m。

（3）采用混凝土或钢筋混凝土支护孔壁技术，护壁的厚度、拉接钢筋、配筋、混凝土强度等级均应符合设计要求；井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm；上下节护壁混凝土的搭接长度不得小于50mm；每节护壁必须保证振捣密实，并应当日施工完毕；应根据土层渗水情况使用速凝剂；模板拆除应在混凝土强度大于2． 5MPa后进行。’

（4）挖孔达到设计深度后，应进行孔底处理。必须做到孔底表面无松渣、泥、沉淀土。

（五）钢筋笼与灌注混凝土施工要点

1．钢筋笼加工应符合设计要求。钢筋笼制作、运输和吊装过程中应采取适当的加固措施，防止变形。

2．吊放钢筋笼入孔时，不得碰撞孔壁，就位后应采取加固措施固定钢筋笼的位置。

3．沉管灌注桩内径应比套管内径小60～80mm，用导管灌注水下混凝土的桩应比导管连接处的外径大lOOmm以上。

4．灌注桩采用的水下灌注混凝土宜采用预拌混凝土，其骨料粒径不宜大40mm。

5．灌注桩各工序应连续施工，钢筋笼放入泥浆后4h内必须浇筑混凝土。

6．桩顶混凝土浇筑完成后应高出设计标高0． 5～lm，确保桩头浮浆层凿除后桩基面混凝土达到设计强度。

7．当气温低于O℃以下时，浇筑混凝土应采取保温措施，浇筑时混凝土的温度不得低于5℃。当气温高于30℃时，应根据具体情况对混凝土采取缓凝措施。

8．灌注桩的实际浇筑混凝土量不得小于计算体积；套管成孔的灌注桩任何一段平均直径与设计直径的比值不得小于1．O。

9．场地为浅水时宜采用筑岛法施工，筑岛面积应按钻孔方法、机具大小而定。岛的高度应高出最高施工水位0．5～1．Om。

10．场地为深水或淤泥层较厚时，可采用固定式平台或浮式平台。平台须稳固牢靠，能承受施工时的静载和动载；并考虑施工机械进出安全。

（六）水下混凝土灌注

1．桩孔检验合格，吊装钢筋笼完毕后，安置导管浇筑混凝土。

2．混凝土配合比应通过试验确定，须具备良好的和易性，坍落度宜为180～220mm。

3．导管应符合下列要求：

（1）导管内壁应光滑圆顺，直径宜为20～750px，节长宜为2m。

（2）导管不得漏水，使用前应试拼、试压，试压的压力宜为孔底静水压力的1．5倍。

（3）导管轴线偏差不宜超过孔深的0．5%，且不宜大于lOcm。

（4）导管采用法兰盘接头宜加锥形活套；采用螺旋丝扣型接头时必须有防止松脱装置。

4．使用的隔水球应有良好的隔水性能，并应保证顺利排出。

5．开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm；导管一次埋入混凝土灌注面以下不应少于0． 8m；导管埋人混凝土深度宜为2～6m。

6．灌注水下混凝土必须连续施工，并应控制提拔导管速度，严禁将导管提出混凝土灌注面。灌注过程中的故障应记录备案。

注：浇注水下混凝土不能将混凝土直接倾倒于水中。因为当混凝土直接与水接触穿过水层时，骨料和水泥很快将产生分离，骨料很快沉入水底，而水泥在较长时间内呼吁悬浮状态，当其下沉时，已凝结硬化。因此水下混凝土的浇注，必须在与周围环境水隔离的条件下进行。水下混凝土浇筑的方法很多。最常用的是导管法。

注：什么是隔水球

就是一个橡胶做的球，跟气球一样的，有黑的，也有白的。水下灌注得用上导管（我们灌注桩用的直径26厘米的）插至水里，距离孔底一定距离，一般是50厘米左右。初灌前把球充气到略小于导管直径，放入导管内，它是浮在导管内的水面上的。然后开始放料，砼会把球一路压至导管底部，然后从底部空的那段地方出来浮至导管外面的水面上。可以保证初灌时砼不被水稀释。

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