桩基设备及施工方法

桩基设备及施工方法城市桥梁工程常用的桩基础通常可分为

A:沉入桩基础和B:灌注桩基础;

按成桩施工方法又可分为:

①沉桩、

②钻孔灌注桩、

③人工挖孔桩。

一、沉入桩基础

▼沉入桩施工

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）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：

①地质条件、

②桩型、

③桩的密集程度、

④单桩竖向承载力

⑤现有施工条件等因素确定。

▼桩锤

▼桩锤的选择依据

（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。▼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（因为黏性土加水有弹性，更不好沉桩）；在重要建筑物附近不宜采用射水沉桩（因为容易影响基地土的含水量，导致土体膨胀，间接导致建筑物基础位移合沉降）。

▼射水辅助沉桩（用高压水冲散土体，并形成润滑效果）

（4）静力压桩宜用于软黏土（标准贯入度N<20）、淤泥质土。

（★★★★★★注意：这里贯入度是一个测定承载力的一个数字。N小于20是说在标准贯入度试验中锤击次数小于20次。就是说在贯入度试验中，使贯入器下沉30cm的锤击次数在20次以内的软黏土。）

▼灌入度示意图

（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（即挖土后再埋进桩）。

（二）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（承载力不够的话，打桩机容易倾斜，导致打桩不精准）。

▼场地施压保证承载力

（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得进行沉桩施工。

▼场地隔声降噪板

（4）对地质复杂的大桥、特大桥，为A:检验桩的承载能力和B:确定沉桩工艺应进行试桩。

（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。(就说说，贯入度不是你施工单位一家确定的，要建立合设计单位一起研究后确定)

（6）用于地下水有侵蚀性的地区或腐蚀性土层的钢桩应按照设计要求做好防腐处理。

（三）施工技术要点

（1）预制桩的接桩可采用①焊接、②法兰连接或③机械连接，接桩材料工艺应符合规范要求。

▼桩连接方式

（2）沉桩时，桩帽或送桩帽与桩周围间隙应为5〜10mm；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。

（补充：坡地上从坡顶到坡脚施打）

▼桩施斜坡打顺序

（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。

（7）在沉桩过程中发现以下情况应暂停施工，并应采取措施进行处理：

1）贯入度发生剧变；

2）桩身发生突然倾斜、位移或有严重回弹；

3）桩头或桩身破坏；

4）地面隆起；

5）桩身上浮。

（口诀：农妇变破鞋）

▼出现以下情况暂停施工

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①泥浆护壁成孔、②干作业成孔、③沉管成孔灌注桩及④爆破成孔，施工机具类型及土质适用条件可参考表1K412022。

口诀：泥浆护壁成孔——击水抓蛙。

▼沉管灌注沉孔

（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具、工艺及穿越土层情况杂行配合比设计，宜选用高塑性黏土或膨润土。

▼膨润土

（2）护筒埋设深度应符合有关规定。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，并宜高出施工地面0.3m。其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。

▼护筒高出地下水位1M

（3）灌注混凝土前，清孔后的泥浆相对密度应小于1.10；含砂率不得大于2%；粘度不得大于20Pa·s。

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

▼泥浆池

2.正、反循环钻孔

▼正反循环原理

（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，待采取相应辦施后再进行钻进。

（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100mm;摩擦型桩的沉渣厚度不应大于300mm。

▼端承桩与摩擦桩

3.冲击钻成孔

▼冲击钻

▼冲击钻钻头

▼冲击钻钻头

（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。

▼冲击钻验孔