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1K412021 掌握桩基础施工方法与设备选择 .
正文
城市桥梁工程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。
（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。
4．对地质复杂的大桥、特大桥，为检验桩的承载能力和确定沉桩工艺
5．贯入度应通过试桩或做沉桩试验后会同监理及设计单位研究确定。
（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。
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视桩端土质而定，一般情况下以控制桩端设计标高为主，贯入度为辅。
6．沉桩过程中应加强邻近建筑物、地下管线等的观测、监护。
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
二、钻孔灌注桩基础
钻孔灌注桩工艺流程图
（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 1K41202
（三）泥浆护壁成孔
1．泥浆制备与护筒埋设
(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)护筒埋设深度应符合有关规定。正反循环成孔施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位
(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，集中收集运走。
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300 mm。
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。
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)
（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 1：0.9． 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0.5～1．0m。
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20～30cm，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