混凝土及钢筋混凝土灌注桩施工方案

混凝土及钢筋混凝土灌注桩施工方案

一、概述

1、特点：砼灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔，然后放入钢筋笼再浇筑砼而成桩。与预制桩相比，可节省钢材、木材和水泥，降低成本，对邻近建筑物及周围环境的有害影响小，但灌注桩成桩工艺复杂，易发生质量安全事故，且技术间隔时间长，不能立即承受荷载，工期长。

2、分类：灌注桩按成孔方法不同可分为钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔桩及爆扩桩等。

3、灌注桩成孔的控制深度：

（1）摩擦型桩。摩擦桩以设计桩长控制成孔深度；端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进入持力层深度；当采用锤击沉管法成孔时，桩管入土深度控制以标高为主，以贯入度为辅。

（2）端承型桩。当采用钻（冲）、挖掘成孔时，必须保证桩孔进入设计持力层深度；当采用锤击沉管法成孔时，沉管深度控制以贯入度为主，设计持力层标高为辅。

4、灌注桩成孔施工顺序：

（1）对没有挤土作用的钻孔灌注桩，一般按现场条件和桩机行走方便的原则确定成孔顺序。

（2）对有挤土作用和振动影响的冲孔桩、沉管桩、爆扩桩等，一般可结合现场施工条件，采用下列方法确定成孔顺序：①间隔一个或两个桩位成孔（即跳打）；

②在邻桩砼初凝前或终凝后成孔；③一个承台下桩数在五根以上者，中间桩先成孔，外围桩后成孔；④同一个承台下的爆扩桩，可采用单爆法或联爆法成孔；⑤人工挖孔桩的桩净距小于2倍桩径且小于2.5m时，应采取跳挖，排桩跳挖的最小净距不得小于4.5m，孔深不宜大于40m。

二、钻孔灌注桩施工

（一）钻孔机械设备

目前常用的钻孔机械有：螺旋钻孔机、循环水式钻孔机、潜水钻机。

1、螺旋钻孔机：工作原理见P37图2.14。适用于地下水位以上的一般粘性土、硬土、砂土或人工填土土层的成孔，属于干作业成孔桩，成孔孔径为

300-800mm，钻孔深度8-12m。

2、循环水式钻孔机：工作原理见P37图2.15。适用于地下水位较高的硬土层或软石中钻孔，属于泥浆护壁成孔桩。成孔直径可达1m，钻进深度可达30m，多用于高层建筑的基础成孔施工。

3、潜水钻机：工作原理见P38图2.16。适用于地下水位较高的一般粘性土、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，属于泥浆护壁成孔桩。成孔直径可达800mm，钻进深度可达50m。

（二）钻孔灌注桩施工工艺

依地质条件不同，分为干作业成孔（成孔时无地下水或地下水很小，基本上不影响工程施工）和泥浆护壁（湿作业）成孔（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）两类。

1、干作业成孔灌注桩施工

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→浇筑孔内砼（每次浇筑高度不大于1.5m，并分层捣实。混凝土的浇筑标高应超过设计高度）。

2、泥浆护壁成孔灌注桩施工

施工工艺流程：测定桩位→埋设护筒→桩机就位→制备泥浆（循环排渣）→钻孔→清孔→放钢筋笼→水下浇筑砼

（1）测定桩位。定出每根桩的位置并做好标志，施工前要检查复核。

（2）埋设护筒。护筒的作用：固定桩孔的位置；保护孔口；维持孔内泥浆水头，防止塌孔；为钻头导向。护筒用3-5mm厚钢板制成，内径比钻头直径大

100-200mm，顶面高出0.4-0.6m，上部开1-2个溢浆孔，四周填粘土夯实并铺抹20mm厚的水泥砂浆。护筒埋置深度在粘土中不少于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，孔内泥浆面应保持高出地下水位1m以上。

（3）泥浆制备。泥浆的作用：护壁、携砂排土、切土润滑、冷却钻头等，其中以护壁为主。泥浆的制备方法应根据土质条件确定。

（4）钻孔。

（5）清孔。目的：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。方法有：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）和掏渣法（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）。清孔合格标准：①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1.25 （原土造浆的孔则应小于1.1 ）；②在浇砼前，孔底沉渣允许厚度符合标准规定，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、浇砼。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砼。钢筋笼制作安装应符合现行施工规范和设计要求。

（7）水下浇筑砼。常用导管法。

三、沉管灌注桩施工

（一）分类：按使用桩锤和成桩工艺不同，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。

（二）施工工艺：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，然后放入钢筋笼、浇筑砼，最后拔出钢管，形成所需的灌注桩。沉管桩对周围环境有噪音、振动、挤压等影响。

（三）锤击沉管灌注桩施工

1、机械设备：由桩管、桩锤、桩架、卷扬机滑轮组、行走机构组成。

2、适用范围：一般粘性土、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。

3、施工工艺：定位埋设砼预制桩尖→桩机就位→锤击沉管→灌注砼→边拔管、边锤击、边继续灌注砼（中间插入吊放钢筋笼）→成桩。

4、注意事项：①浇砼前应检查管内有无泥浆或进水，少量时可用干水泥灰。②第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需灌入的砼量为限，不宜拔得过高。在拔管过程中应用专用测锤或浮标检查砼面的下降情况。③拔管速度要均匀，对一般土层以1 为宜，在软弱土层及软硬土层交界处宜控制在0.3-0.8 为宜。在管底未拔到桩顶设计标高之前，倒打和轻击不得中断。④砼充盈系数（实际灌注砼体积与按设计桩身直径计算体积之比）不得小于1.0，成桩后的桩身砼顶面标高应至少高出设计标高500mm。⑤锤击沉管成桩宜按桩基施工顺序依次退打，桩中心距在3.5倍桩管外径以内或小于2m时均应跳打，以防止土体挤压而断桩。中间空出的桩需待邻桩砼强度达到设计强度标准值的50%以后方可施工。⑥当为提高承载力或补救缺陷而采用复打法施工时，复打应在初次浇筑的砼初凝之前完成，前后两次沉管的轴线必须重合。

（四）振动、振动冲击沉管灌注桩施工

振动、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，然后灌注砼而成。与锤击沉管桩相比，更适合于稍密及中密的砂土地