公路工程桩基础施工方法

桩基础简称桩基，采用一根桩来传递和承受上部结构荷载的独立基础称为单桩基础，由2根以上桩组成的桩基础称为群桩基础。群桩基础通常由基桩（即桩基础中的桩）和承台板（或系梁）组成。其具有承载力高、稳定性好、沉降稳定快和沉降变形小、抗震能力强，适用于机械化施工以及能适应各种复杂地质条件的显著优点，尤其是桥梁基础中，是一种常用的深基础结构。

桩的分类依据有很多，根据桩的材料有钢桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩及组合材料桩等；根据桩截面形式有圆形桩、方形桩、多边形桩等；根据桩的承载性状有摩擦桩和端承桩（图6.18）；根据桩的制作及施工方法有预制沉入桩和现场灌注桩。

图6.18　端承桩与摩擦桩

1）预制沉入桩施工

预制沉入桩是指在工厂或工地加工制作的成品桩，运至设计位置后采用沉桩设备插打入地基土中的桩基础。

常用的沉入桩有钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩和钢管桩（图6.19）。

图6.19　常用的沉入桩实物

（1）施工工艺流程

沉入桩的施工工艺流程见图6.20。

图6.20　沉入桩施工工艺及质量流程

（2）施工准备

①确定沉入施工方法。沉入桩的沉桩方法有锤击沉桩法、振动沉桩法、射水法、静力压桩法。

锤击沉桩法是以桩锤的撞击力撞击预制桩头将桩打入地下土层中的施工方法，一般适用于中密砂类土、软塑和可塑的黏性土。由于锤击沉桩依靠桩锤的冲击能量将柱打入土中，因此桩径不能太大，一般土质中桩径不大于60 cm，桩的入土深度也不能太深，一般土质为20～30 m，否则对打桩设备要求较高，且打桩效率低。该法施工时产生较大的噪声和振动，会受到一定的环境限制。

振动沉桩法是用振动打桩机（振动桩锤）将桩打入土中的施工方法，一般适用于砂质土、硬塑及软塑的黏性土和中密及较松散的碎、卵石类土。该法施工也可用于拔桩，噪声较小、施工速度快，不会损坏桩头，不用导向架也能打进，移位操作方便，但需电源功率大。

射水法是利用小孔喷嘴以0.3～0.5 MPa的压力喷射水，使桩尖和桩周围土层松动，同时桩在自重作用下下沉的方法。该法很少单独使用，常与锤击或振动法联合使用。方法的选择应视土质情况而异。在砂夹卵石层或坚硬土层中，一般以射水为主，锤击或振动为辅；在亚黏土或黏土中，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；下沉空心桩时，一般用单管内射水。

静力压桩法是在松软地基中，用液压千斤顶或桩头加重物以施加顶进力将桩压入土层中的施工方法，一般适用于高塑性黏土或砂性较轻的亚黏土层。该法施工时产生的噪声和振动较少，桩头不易损坏，不仅可以施工直桩，也可施工斜桩，但机械的拼装、移动等均需要较多的时间。

②相关技术工作：

a.沉桩前应处理空中和地面上下的障碍物，平整场地或搭设支架、平台，做好准备工作。

b.在旱地打桩时，只需将打桩设备移动范围内的地面整平、夯实，再铺设垫木、钢轨及简单脚手架。在浅水中打桩时，先打脚手桩，组成桩排架再搭设工作平台。在深水中，则需拼组打桩船在船上打桩。设置脚手桩时，都应留出桩位。桩位根据墩（台）的纵横中心线测定并做出标志；水中的桩位须用导框控制。

c.打桩前应合理安排打桩顺序，安排打桩顺序时要考虑两个问题：一是尽量减少桩架移动距离；二是考虑打桩时，土壤被挤紧和隆起，致使后续的桩不易打下去，特别是桩数多、间距小时，问题更严重。因此，当基坑较小、土质密实时，应由中间向两端进行；当基坑较大、桩数较多时，应分段进行。

d.编制施工组织设计、施工工艺设计和工序质量控制设计；编制作业指导书和操作规程；制订安全、质量保证及防治措施；组织技术交底和技术培训。

e.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应进行试桩。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。

（3）桩架组立

桩架可在地面上拼组后，再用吊车以及桩架本身的起吊设备将其竖立起来，也可逐节向上拼组。桩架竖立好后应按规定设平衡重，再拉好缆风绳，保持桩架稳定。

（4）吊桩、插桩

当桩架组立好后即可吊桩、插桩，吊点应符合规定，各吊点必须同时受力。插桩时要对准桩位，做到桩位、桩中心线及锤中心线在同一直线上，然后徐徐放下桩锤，利用锤重把桩压入土中，开打时应慢打低击，随着桩入土深度的增加逐渐加大锤击力量。打桩过程中应有专人负责填写打桩记录。

（5）打桩

①正式打桩前，在桩位或附近地质相同地点先试桩。施工阶段的试桩，主要是确定施工工艺、选定施工机具设备及检验桩的承载力等。

②打桩选择桩锤时，应根据桩的类型、桩重、桩的设计承载力、土质及施工动力设备等因素综合考虑选取桩锤重量。桩锤太轻，桩难以打下，效率低，还可能将桩头打坏，所以应按“重锤轻击”的原则选锤和确定落距。

③打桩顺序：

a.密集群桩采用隔桩或隔行跳打，或隔行且隔桩跳打，以利于土中水压力消散。

b.先打中部桩，再向两侧推进。在邻近建筑物时，应从接近建筑物的一端向另一端推进。

c.在斜坡上打桩，应从地面较高一侧向低侧推进。

④垂直度控制。当桩尖进入土层500 mm后，用经纬仪调整桩机桩架处于垂直位置，然后再调整首节桩的垂直度（经纬仪一般架设在距桩机15 m以外），使桩架与桩身保持平行，其精度误差小于桩长的1%（首节管桩插入地面时的垂直度偏差不得超过0.5%），即可沉桩，并在沉桩过程中进行跟踪监测，指挥桩架保持精度。如果超差，必须及时调整，但需保证桩身不裂，必要时拔出重插应尽可能拔出桩身，查明原因，排除故障，以沙土回填后再进行施工。不允许采取强扳的方法进行快速纠偏，否则将桩身拉裂、折断。

⑤打桩遇到岩层或孤石的处理：

a.当基岩面倾斜时，应提出修改设计建议，选择不同长度的桩，满足打到基岩面的深度要求。

b.遇到土中夹大石块时，可以采用钻孔穿透石块，然后再打桩。施工填土时，应将大石块解小，避免影响打桩。

c.桩尖接近基岩时，应控制锤的落距，防止将桩打坏。

d.当桩接近倾斜岩层或孤石而出现桩身倾斜时，应将桩拔出重打。

（6）沉入桩的施工要点

①锤击沉桩法施工要点：

a.沉桩前，应对桩架、桩锤、动力机械等主要设备部件进行检査；开锤前应再次检查桩锤、桩帽或送桩与桩中轴线是否一致；锤击沉桩开始时，应严格控制各种桩锤的动能。如桩尖已沉入施工图标示高程，但沉入度仍达不到要求时，应继续下沉直至达到要求的沉入度为止。沉桩时，如遇到下列情况应立即停止锤击，査明原因，采取措施后方可继续施工：

•沉入度突然发生急剧变化；

•桩身突然发生倾斜、移位；

•桩不下沉，桩锤有严重回弹现象；

•桩顶破碎或桩身开裂、变形；

•桩侧地面有严重隆起现象；

•其他不正常现象。

b.锤击沉桩的停锤控制标准：

•施工图标示桩尖高程处为硬塑黏性土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，根据贯入度变化并对照地质资料，确认桩尖已沉入该土层，贯入度达到控制贯入度。

•当贯入度已达到控制贯入度，而桩尖高程未达到施工图标示高程时，应继续锤入0.10 m左右（或锤击30～50次），如无异常变化即可停锤；若桩尖高程比施工图标示高程高得多时，应报有关部门研究确定。

•施工图标示柱尖高程处为一般黏性土或其他松软土层时，应以高程控制、贯入度作为校核。

•同一桩基中，各桩的最终贯入度应大致接近，而沉入深度不宜相差过大，避免基础产生不均匀沉降。

②振动沉桩法施工要点：

a.振动锤的选择：应验算振动上拔力对桩身结构的影响。

b.施工过程注意事项：

•振动沉桩机、机座、桩帽必须连接牢固；沉桩和桩中心线应尽量保持在同一直线上。

•开始沉桩时宜用自重下沉或射水下沉，待桩身有足够稳定性后，再采用振动下沉。

•每根桩的沉入作业应一次连续完成，不可中途停振过久，以免土的摩阻力恢复，使继续下沉困难。

c.振动沉桩停振控制标准：应以通过试桩验证的桩尖高程控制为主，以最终贯入度或可靠的振动承载力公式计算的承载力作为校核。如果桩尖已达到高程而最终承载力相差较大时，则应查明原因，报请有关单位研究处理。

d.出现异常情况的处理：出现柱的偏移、倾斜或严重回弹，以及其他不正常情况时，均应停止锤振，并查明原因，采取相应对策处理后方可继续沉桩。

③混凝土管桩内射水结合锤击下沉施工要点：

a.施工顺序：

•按照计算长度配好射水管，将所有接头连接牢固，装上弯管，并与输水胶管接通，进行通水试验。

•射水管装上导向环，缚好保险绳，插入即将起吊的管桩，然后在桩顶安装钢质送桩。

•吊插桩基时要注意及时引送输水胶管，防止拉断与脱落。

•管桩插正立稳后，压上桩帽及桩锤，吊桩钢丝绳暂不解脱，即开启水阀，开始射水冲刷桩尖下的土壤，用较小水压使桩主要依靠自重下沉。开始时使用较小的水压，具体视土质而定。

•沉桩至距施工图标示高程一定距离（2.0 m以上）停止射水，拔出射水管，进行锤击或振动使桩下沉至施工图标示高程。

b.注意事项：

•初期应控制桩身下沉过快，以免阻塞射水管嘴，并注意随时控制和校正桩的方向。

•下沉渐趋缓慢时，可开锤轻击，沉至一定深度（8～10 m）已能保持桩身稳定后，可逐步加大水压和锤的冲击动能。但是在桩的自由长度仍较大时，不宜使用过大的锤击能量。

•就地接桩需要同时接长射水管时，为防止停水导致泥沙涌入桩内堵塞或卡住射水嘴可在停水前先将射水管吊起约50 cm，继续不停地射水，待桩顶涌出较清水时，停止射水，拆除弯管，进行接管、接桩。接好桩后，开启水阀，并将射水嘴伸出桩尖至原来位置。若在射水管上安装三通阀，则在接桩时可不中断射水，亦可不提起射水嘴。射水时，水阀不宜突然大开，以免射水量、水压突然降低，涌入泥沙堵塞射水嘴。

④钢管桩内射水结合锤击下沉施工要点：

a.施工顺序：

•吊插钢管桩前，将射水管、供气管安装完毕后放入钢管桩内。

•将桩吊起后固定，然后接通射水管与供气管。

•沉桩船行驶至设计位置，固定好船体后进行插桩作业，待桩沉入水中3～5 m时开始冲水供气，桩顶有清水溢出，桩体依靠自重缓慢下沉，直至桩身自沉停止后，重复压锤直到插打至设计高程，沉桩完成。

b.注意事项：

•桩顶溢出的泥水颜色变淡时，开始锤击。边锤击边射水将桩芯泥沙用压缩空气送出桩顶。

•射水冲散桩芯泥沙时，应随时注意河面有无大量气泡或翻冒的泥浆。如果有此情况，则表明桩内射水已从桩端溢出，破坏了桩周土壤，应立即停止射水和下沉。

•施工过程中应严格控制桩内射水的水量及水压，始终保持桩内土芯高度为2.5～6 m，以便锤击沉至施工图标示桩尖高程。

⑤静力压桩法施工要点：

a.压桩过程中，当桩尖碰到砂夹层时，压桩阻力可能增大，甚至超过压桩能力，使柱锤上抬。此时，可以最大的压桩力作用在柱顶上，采用停车“进一进”的方法，使桩可能缓慢穿过砂层。倘有少量桩确实不能沉达施工图标示高程，相差不多时，可截除柱头。

b.接近施工图标示高程时，应注意严格掌握停压时间。停压早，补压困难；停压迟，则沉桩超过深度。

c.压桩时，特别是压桩初期要注意桩的下沉有无走位、偏斜，是否符合桩中心位置，以便及时校正。无法校正时，应拔出重新下沉。如遇障碍，应予清除，重新插桩。

d.多节桩施工，接桩面应距地面1 m以上，以便操作。

e.尽量避免压桩中途停歇，停歇时间较长时再次启动的阻力增大。

f.压桩中，桩身倾斜或下沉速度突然加快时，多为桩接头失效或桩身破裂。一般可在原桩位附近补压新桩。

g.当压桩阻力超过压桩能力，或者配重不足，而使桩机发生较大倾斜时，应立即采取停压措施，以免造成断桩或压桩架倾倒事故。

⑥水中沉桩法施工要点。在河流较浅时，一般可以搭设施工便桥、便道、土岛和各种类型的脚手架组成工作平台，其上安置桩架并进行水中沉桩作业。在较宽阔的河中，可将桩安设在组合的浮体上或固定平台，亦可使用专门打桩船。此外还可采用以下方法：

a.先筑围堰后沉桩基法——一般在水不深、桩基临近河岸时采用。

b.先沉桩基后筑围堰法——一般适用于较深的水中桩基。

c.有底钢套箱围堰修筑水中桩基法——一般适用于修筑深水中的高桩承台。

2）钻孔灌注桩基础施工

钻孔灌注桩是指采用不同的钻孔方法在土中形成一定直径的井孔，达到设计高程后将钢筋骨架（笼）吊入井孔中，再灌注混凝土形成桩基础。我国在公路桥梁上使用钻孔灌注桩是从1963年河南省首先进行简易锥具钻孔灌注桩开始的。其后，逐渐在我国发展出冲抓钻、冲击钻、正反循环旋钻、潜水钻等各种钻孔工艺。钻孔直径从25 cm发展到350 cm以上，桩长从十余米发展到百米以上。

钻孔灌注桩施工技术凭借其成本低、具有良好的适应性优势被广泛地应用在公路桥梁工程中。运用钻孔灌注施工技术不仅能够有效提高公路桥梁工程的质量，增加其安全性，还能够延长公路桥梁的使用年限。当然，由于钻孔灌注桩施工技术具有隐蔽性，其施工操作主要是在地面或者水面进行，往往会涉及比较复杂的施工工艺，因此对钻孔灌注桩的整个施工工艺流程需进行重点把控，避免出现质量事故。

（1）钻孔灌注桩施工工艺流程

钻孔灌注桩施工工艺流程见图6.21。

图6.21　钻孔灌注桩施工工艺流程

（2）施工准备

钻孔灌注桩施工前，施工技术人员应按照技术管理的相关规定对施工图纸进行认真识读，重点把控相应工点的桩数、桩长、桩基及桩位，对不同类型的桩基配筋图进行区分，最好能够对各部位桩基做详细的分析并记录。图6.22为某公司技术人员的桩基设计数据记录。

（3）施工场地平整

钻孔前，测量放样出钻孔作业工作场地范围，并进行必要的场地准备工作及平面布置工作（图6.23、图6.24）。其内容包括：

①场地为旱地时，应清除杂物，换除软土，整平、夯实；

②场地为陡坡时，可用枕木、型钢等搭设工作平台；

③场地为浅水时，宜采用筑岛施工，筑岛面积应根据钻孔方法、设备大小等要求确定；

④场地为深水或淤泥较厚时，应搭设工作平台。平台必须牢固、稳定，能承受工作时所有的静、动荷载，并保证施工机械能安全进出。

图6.22　钻孔灌注桩数据准备示意图

图6.23　施工工作平台准备

图6.24　施工平面布置示意图

如水流平稳，水位升降缓慢，全部工序可在船舶或浮箱上进行，但必须锚固稳定，桩位准确。如流速较大，但河床可以整理平顺，可采用钢桩或钢丝网水泥薄壁浮式沉井，就位后灌水下沉至河床然后在其顶部搭设工作平台，在其底部安设护筒；某些情况下，可在钢板桩围堰内搭设钻孔平台。

（4）桩基放样

利用全站仪或GPS通过坐标法对桩基进行放样，放样时应放出桩位中心桩同时打入标示桩，在标示桩四周5 m范围内沿桩中心呈“十”字形引出4个护桩用来控制桩位（图6.25）。单桩护桩采用3 cm×3 m木桩，桩顶钉钉，高度80 cm，埋入地下45 cm，并用砂浆或素混凝土保护。测量完成后，向测量监理工程师报检，经监理检验合格后进入下一步施工。

图6.25　桩基放样及设置十字护桩

（5）埋设钢护筒

护筒的作用是固定钻孔位置；开始钻孔时对钻头起导向作用；保护孔口防止孔口土层坍塌；隔离孔内孔外表层水，并保持钻孔内水位高出施工水位以产生足够的静水压力稳固孔壁。

护筒制作要求坚固、耐用、不易变形、不漏水、装卸方便和能重复使用。一般用木材、薄钢板或钢筋混凝土制成，护筒内径应比钻头直径稍大，旋转钻须增大0.1～0.2 m，冲击钻或冲抓钻增大0.2～0.3 m。

护筒埋设可采用下埋式，适于旱地埋置，如图6.26（a）所示；上埋式，适于旱地或浅水筑岛埋置，如图6.26（b）、（c）所示；下沉埋设，适于深水埋置，如图6.26（d）所示。

护筒埋置时应注意下列几点：

①护筒平面位置应埋设正确，偏差不宜大于50 mm，倾斜度不得大于1%。

②护筒顶面宜高出地面0.3 m或水面1.0～1.2 m。当钻孔内有承压水时，应高出稳定后的承压水位2.0 m以上。处于潮水影响地区时，应高于施工水位1.5～2.0 m，并应采取稳定护筒内水头的措施。

③护筒底应低于施工最低水位（一般低于0.1～0.3 m即可）。深水下沉埋设的护筒应沿导向架借自重、射水、振动或锤击等方法将护筒下沉至稳定深度。对于入土深度，黏性土应达到0.5～1 m，砂性土则为3～4 m。

④下埋式及上埋式护筒挖坑不宜太大（一般比护筒直径大0.1～0.6 m），护筒四周应夯填密实黏土。护筒应埋置在稳固的黏土层中，否则应换填黏土并密实，其厚度一般为0.5 m。

⑤护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。

根据桩基设计直径，选择相应规格的钢护筒，防止顶部土层塌方对钻孔桩施工造成影响。

护筒埋置过程中，采用十字护桩复核钢护筒中心（图6.27），人工进行调整，调整好后，护筒四周采用黏土回填，并人工夯实。护筒埋设完成后，测量班对桩位中心进行复测，并记录护筒实测顶面高程，计算设计孔深（图6.28）。

图6.26　护筒的埋置

1—护筒；2—夯实黏土；3—砂土；4—施工水位；5—工作平台；6—导向架；7—脚手桩

图6.27　采用十字护桩复核护筒埋置位置

图6.28　设计孔深计算示意图

（6）泥浆制备

在钻孔过程中，为了防止坍孔，常采用高稠度的泥浆对孔壁进行保护（图6.29）。泥浆由水、黏土（膨润土）和添加剂（羧甲基纤维素、CMC及纯碱（Na2CO3））组成，它具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力，并有在孔壁形成泥膜、隔断孔内外渗流、防止坍孔的作用。

调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况采用不同的性能指标。泥浆稠度应视地层变化和操作要求，灵活掌握。泥浆太稀，排渣能力小，护壁效果差；泥浆太稠，会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。其性能指标如表6.5所示。

图6.29　泥浆护壁示意图

表6.5　泥浆性能指标选择

对大直径或超长钻孔灌注桩，泥浆选择应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、泥浆材料条件等确定。在地质复杂、覆盖层较厚、护筒下沉不到岩层的情况下，宜使用不分散、低固相及高黏度的泥浆，如丙烯酰胺即PHP泥浆。

（7）钻孔

根据井孔中土（钻渣）的取出方法不同，常用的方法有螺旋钻孔、正循环回转钻孔、反循环回转钻孔、潜水钻机钻孔、冲抓钻孔、冲击钻孔、旋挖钻机钻孔等。在公路工程中，常采用冲击钻孔、旋挖钻机钻孔、正循环回转钻孔及反循环回转钻孔。

①冲击钻孔。冲击钻孔是通过反复提钻、落钻，采用重力原理反复冲击岩层，将岩层砸成碎末、细渣，并采用泥浆循环的方式将石渣排出孔外。其适用于黄土、黏性土或粉质黏土和人工杂填土层，特别适合于在有孤石的砂砾石层、漂石层、硬土层、岩层中使用。

施工中根据现场地质状况，合理地选择冲击钻（图6.30）。冲击钻成孔一个最重要的关键点就是泥浆护壁，护壁泥浆含沙量一定要小。泥浆浓度可以根据试验测定或经验判断，泥浆太浓，钻孔速度慢；泥浆太轻，护壁容易坍塌。开始钻进宜慢不宜快，因为护筒刃脚周围岩层处最容易穿孔，需反复冲击挤压密实；施工中注意垂直度校正，2～3 m后立即校正，钻孔太深且偏差太大必须回填重来；岩层一般是倾斜的，与钻机解除面位置垂直，此处位置通过回填卵石反复冲钻，直到岩层平整，然后再继续钻进，防止卡钻、孔位倾斜等。

图6.30　冲击钻机示意图

施工过程中护筒及时跟进，护筒内水头一定要保持，随时检査控制泥浆指标，不可马虎。随时检查钻机、钢丝绳等，防止掉钻；每天根据钻渣判断地质情况，做好地质柱状图标识；钻至设计位置后通知监理验收，共同确定孔底地质与设计是否一致；钻孔整个过程控制应严谨，防止刃脚穿孔、塌孔、偏孔、十字孔、卡钻、埋钻、吊钻事故发生。

②旋挖钻机钻孔。旋挖钻机是一种高度集成的桩基施工机械，采用一体化设计、履带式360°回转底盘及桅杆式钻杆，一般为全液压系统（图6.31）。旋挖钻机采用筒式钻斗，钻机就位后，调整钻杆垂直度，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。当钻头下降到预定深度后，旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示筒满时，钻斗底部关闭，提升钻斗将土卸于堆放地点。钻进施工过程中应保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。

旋挖钻机特殊的桶型钻头直接取土出渣，不需接长钻杆，钻孔时孔口注浆以保持孔内泥浆高度即可，因而能大大缩短成孔时间，提高施工效率。由于带有自动垂直度控制和自动回位控制，成孔垂直度和孔位等能得到保证。桶钻取土上提过程中对孔壁扰动较小，桶钻周边设有溢浆孔，溢出泥浆可起到护壁作用。旋挖钻机一般适用黏土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机可适用微风化岩层的孔施工。

③正循环回转钻孔。正循环回转钻孔是指利用钻具旋转切削土体钻进，泥浆泵将泥浆压进泥浆笼头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆挟带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆流入泥浆池循环使用［图6.32（a）］。其特点是钻进与排渣同时连续进行，在适用的土层中钻进速度较快，但需设置泥浆槽、沉淀池等，施工占地较多，且机具设备较复杂。

图6.31　旋挖钻机及钻头

④反循环回转钻孔。与正循环法不同的是泥浆输入钻孔内，然后从钻头的钻杆下口吸进，通过钻杆中心排出至沉淀池内［图6.32（b）］。其钻进与排渣效率较高，但接长钻杆时装卸麻烦，钻渣容易堵塞管路。另外，因泥浆是从上向下流动，孔壁坍塌的可能性较正循环法大，为此需用较高质量的泥浆。

(www.xing528.com)

图6.32　正反循环成孔工艺

1—钻头；2—泥浆循环方向；3—沉淀池；4—泥浆池；5—泥浆泵；6—砂石泵；7—水阀；8—钻杆；9—钻机回旋装置

各种钻孔方法的适用范围可参考表6.6。

表6.6　各种钻孔方法的适用范围

⑤钻孔注意事项。钻进过程中做到勤抽渣、勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况。抽渣后及时向孔内补浆或补水。钻进过程中，做好相关的现场记录，包括钻孔记录（开钻成孔时间、钻机型号、地质描述等内容）、泥浆测试记录、地质取样资料。正常钻进按照4 h抽取泥浆稠度。针对设计图纸地层变化捞取渣样。正常钻进每2 m取一次，接近微风化时每0.5 m取一次样，渣样提取后存放于渣样盒中，并标明取渣时间、桩号、标高和渣样名称，判明后记入记录表，并绘制桩基地质柱状图（图6.33）。

图6.33　正常钻机及渣样

钻孔过程中应防止坍孔、孔形扭歪或孔斜，钻孔漏水、钻杆折断，甚至把钻头埋住或掉进孔内等事故，因此钻孔时应注意以下几点：

a.钻孔过程中，始终要保持孔内外既定的水位差和泥浆浓度，以起到护壁、固壁作用，防止坍孔。若发现有漏水（漏浆）现象，应找出原因及时处理。如护筒本身漏水或因护筒埋置太浅而发生漏水，应堵塞漏洞或用黏土在护壁周围夯实加固，或重埋护筒；若因孔壁土质松散，泥浆加固孔壁作用较差，应在孔内重新回填黏土，待沉淀后再钻进，以加强泥浆护壁。

b.钻孔过程中，应根据土质等情况控制钻进速度、调整泥浆稠度，以防止坍孔及钻孔偏斜、卡钻和旋转钻机负荷超载等。

c.钻孔宜一气呵成，不宜中途停钻以避免坍孔，若坍孔严重应回填重钻。

d.钻孔过程中应加强对桩位、成孔情况的检查工作。终孔时应对桩位、孔径、形状深度、倾斜度及孔底土质等情况进行检验，合格后立即清孔、吊放钢筋笼，灌注混凝土。

钻进过程中应认真填写钻进记录，详细记录地层变化情况、出现的有关问题（如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况）及处理措施和效果。发现地层异常时，应及时通知现场技术人员。记录必须认真、及时、准确、清晰，钻机操作手或班长必须在记录上签字。

当成孔深度达到设计深度后，由项目部技术员进行成孔质量检验符合设计、规范要求后，请监理复检认可。

（8）钻孔弃渣处理及泥浆外运

①钻渣外运。旋挖钻机等钻孔机械挖出的渣土不能直接随地倾倒，应运至设计的弃渣场堆放。若渣土是湿泥状态，无法直接装车运走，必须转运至工地临时存土场晾晒后再倒运出工地。临时堆存场的渣土应使用人工配合装载机、挖掘机打齐堆放并用黑色网覆盖，防流失、防扬尘。

渣土宜采用挖掘机装车，自卸汽车运输。运输车出场前，使用洗车机清洗车底部及四周，使其满足环保要求，不对道路造成污染，运输时间及线路需遵守国家及地方政府的法律法规。

②泥浆外运。钻进、清孔及灌注过程中产生的废浆应采用全封闭的罐式运输车及时外运至指定的处理场地，不得随地倾倒污染环境。废弃的泥浆可采用物理、化学及生物等方式处理，处理时不得污染环境及影响居民生活。

（9）成孔检查

钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后，以及灌注混凝土前，应对钻孔进行阶段性的成孔质量检查（如孔深、孔径、垂直度、沉淀厚度等），检测前准备好检测工具（如测绳、检孔器等）。

①孔径和孔形检测。孔径检测在桩孔成孔后，下钢筋笼前进行。孔径及孔形检查通常采用检孔器进行检查。检孔器采用直径不小于20 mm的螺纹钢筋制作，其尺寸参考表6.7。内部每1.5 m设置一道加劲箍筋，加劲箍筋上焊接十字钢筋固定。

表6.7　检孔器长度参考尺寸

检测时将检孔器吊起，孔中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，检孔器靠自重下沉，不借助其他外力顺利下至孔底，不停顿，证明钻孔符合规范及设计要求，如不能顺利下至孔底，则用钻机进行扩孔处理（图6.34）。

②孔深和孔底沉渣检测。钻孔深度=护筒顶部标高-设计桩底高程，孔深和孔底沉渣采用测绳和标准锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底直径13～15 cm，高20～22 cm，质量4～6 kg，挂在测绳上，利用测锤自重锤击检查。测绳采用钢尺进行校核，浇筑混凝土前检查孔底沉渣厚度，要求厚度不大于5 cm，严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。

③合格标准。成孔检查验收标准见表6.8。

图6.34　检孔器大样及施工现场

表6.8　成孔检查验收标准

终孔检查完毕后，应填写终孔检查记录，经监理工程师签证认可后进行清孔工作。

（10）清孔

钻孔作业过程中，通常需要稠度大、比重大的泥浆，而大稠度的泥浆会黏结在钢筋上影响结构受力。在灌注水下混凝土过程中，大稠度的泥浆会导致孔底沉渣过厚，也会增加灌注阻力和灌注难度，因此在吊放钢筋笼前需要将孔内泥浆进行稀释，以使孔底沉渣厚度、泥浆液中含浮土量符合质量要求和设计要求，即清孔。

常用的清孔方法有换浆法、抽浆法、掏渣法及喷射清孔法等，应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和土质条件决定。其中抽浆法清孔较为彻底，适用于各种钻孔方法的灌注桩。对于孔壁易坍塌的钻孔，清孔时操作要细心，防止塌孔。

目前公路工程桥梁中，广泛使用换浆法（泥浆循环法）进行清孔，即利用泥浆泵向孔底输入新鲜的低稠度泥浆以置换孔底稠泥浆，并使稠泥浆携带着孔底浮土排出孔外泥浆池中，如此循环，直到清孔完成为止。清孔完毕，检查泥浆比重，清孔的泥浆比重控制在1.03～1.1。

清孔结束，自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量，作为浇筑前测沉淤的依据。

（11）钢筋笼制作与就位

①钢筋笼加工制作如图6.35所示。

图6.35　钢筋笼加工制作

a.钢筋笼应在经过地基混凝土硬化处理的钢筋加工厂内集中的严格按照图纸设计制作，允许偏差按现行的《公路工程质量检验评定标准》执行。

b.长度较小的钢筋笼可以采取整体制作、整体吊装的方式施工。长度较大的钢筋笼一般分段制作，现场钢筋笼正常按照钢筋长度9 m/12 m一节进行加工配制，制作时可采用人工或滚笼焊机进行加工，钢筋笼加工质量均应满足第5章5.2.2节的要求。

c.超声波检测管安装。根据设计文件，如桩基检测需要预埋超声波检测管，应根据设计要求，每根桩内埋设相应数量的声测管，具体施工措施如下：

•钢筋笼内声测管需要定位筋固定，采用10钢筋加工成U形卡焊接在骨架上，长度45 cm，每3 m一道等距布置在声测管外围，分段吊装，接头采用专用接头连接；

•声测管底端和顶端应采用专用堵头进行封堵；

•为便于桩基检测及桩基后压浆施工，要求声测管顶部高出地面50 cm。

d.后压浆管安装。根据设计文件，如桩基施工完毕后需要进行桩基后压浆，应根据设计要求，每根桩内埋设相应数量的无缝压浆钢管，具体施工措施如下：

•钢筋笼内压浆管需要定位筋固定，采用10钢筋加工成U形卡焊接在骨架上，长度30 cm，每3 m一道等距布置在声测管外围，分段安装，接头采用专用管箍接头连接；

•压浆管底端和顶端应采用专丝堵进行封堵；

•为便于桩基后压浆施工，要求压浆管顶部高出地面50 cm。

e.钢筋笼制作完成后移运至成品区临时存放，临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木，以免受潮或沾上泥土。每组骨架的各节段要排好次序，挂上标志牌，便于使用时按顺序装车运出。

②钢筋笼运输。钢筋笼验收合格后，应采用专用平板运输车从钢筋存放场地进行二次倒运，用平板拖车通过便道运至墩位处，运输过程中应保持骨架不变形。

③钢筋笼吊装就位：

a.安装钢筋笼时，宜采用两点、三点或四点起吊，每个吊点均应采用U形卡扣连接牢固（图6.36）。

图6.36　钢筋笼吊点布置示意图

b.钢筋笼开始吊装时，现场安全员进行全程安全监控，指挥吊车及现场工人规范操作，先将钢筋笼吊离地面20 cm左右，安全防护人员检查吊车的稳定性和制动器等是否灵活和有效，经检查吊车稳定、制动器灵活，继续进行吊装施工。

钢筋笼吊放入孔时，对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后徐徐下放，不得左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁，若中途遇阻不得强行下放（可适当转向再下放）（图6.37）。如果仍无效果，则应起笼扫孔后重新下放。

图6.37　钢筋笼吊放示意图

第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时，穿入可承载相应重量的钢棒或型钢，将钢筋骨架临时支撑在孔口平台上，再起吊第二节骨架与第一节骨架连接。连接时上下主筋位置对正，保持钢筋笼上下轴线一致，先连接一个方向的两根接头，然后稍提起，以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直，再连接其他所有的接头。接头焊好后，骨架吊高，抽出支撑工字钢后，下放骨架。如此循环，使骨架下至设计标高。钢筋笼连接时应同步进行声测管和压浆管安装。

最后一节钢筋笼吊装时，以与钢筋笼主筋相同的钢筋焊接为定位筋，定位筋长度=护筒顶高程-钢筋笼顶部高程+0.5 m（吊环）+10 d（焊接长度），用于钢筋笼孔口高程定位安装。定位筋应采用双数对称布置，数量应根据钢筋笼的重量确定（图6.38）。

图6.38　钢筋笼定位示意图

c.钢筋笼安放完成后，在护桩上拉十字线，用吊垂检查两十字交叉点是否重合。不符合要求时，应调整穿杠上的钢筋笼定位筋，使之重合。

（12）导管安装及二次清孔

①导管选择及其安装：

a.水下混凝土一般用钢导管灌注，导管内径为200～350 mm，视桩径大小而定，导管应配置0.5 m、1 m、2 m、3 m及4 m等不同长度的节段，以便根据实际孔深进行组合搭配。

b.导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍。

c.导管轴线偏差不宜超过孔深的0.5%，且不宜大于10 cm。

d.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。

e.导管底部至孔底的距离应在30～50 cm。

②二次清孔。导管安装完毕后，吊放钢筋笼和安装导管过程中，孔内泥浆一直处于静置状态，泥浆中的泥土会不断地沉淀在孔底造成孔底沉渣过厚，因此需要根据实际情况进行一定时间的二次清孔，以减少孔底沉渣量及泥浆比重。

（13）水下混凝土灌注

水下混凝土一般采用导管法灌注（图6.39、图6.40）。将导管居中插入离孔底30～50 cm（不能插入孔底沉积的泥浆中），导管上口接漏斗，在接口处设隔水栓，以隔绝混凝土与导管内泥浆接触。在漏斗中储备足够数量的混凝土后，瞬间放开隔水栓，储备的混凝土连同隔水栓在重力作用下瞬间向孔底猛落，这时孔内水位骤涨外溢，说明混凝土已灌入孔内。当落下有足够数量的混凝土时，则将导管内的水全部压出，并使导管下口埋入孔内混凝土1～1.5 m深，保证钻孔内的水不可能重新流入导管。随着混凝土不断通过漏斗、导管灌入钻孔，钻孔内初期灌注的混凝土及其上面的水或泥浆不断被顶托升高，相应地不断提升导管和拆除导管，并保持导管埋入混凝土内部，直至钻孔灌注混凝土完毕。

图6.39　水下混凝土灌注示意图

图6.40　水下混凝土灌注施工

①灌注施工要点：

a.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180～220 mm。

b.首批混凝土数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0 m）和填充导管底部的需要。

c.首批混凝土拌合物下落后，混凝土应连续灌注，导管埋置深度宜控制在2～6 m。

d.为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1 m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4 m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2 m以上，即可恢复正常灌注速度。

e.灌注过程中，应始终保持导管埋入混凝土内2～6 m，上提及拆除导管前均应先准确测量混凝土面的高程，以防止将导管提出混凝土灌注面。

f.灌注的桩顶高程应高出设计高程0.5～1.0 m，确保桩头浮浆层凿除后桩基混凝土达到设计强度。

g.灌注桩的实际浇筑混凝土量不得小于计算体积。灌注过程中应做好施工记录。

②施工中易出现的问题及预防和处理方法：

a.钢筋笼上浮是指灌注桩在浇筑混凝土时钢筋笼上浮。

•原因分析：混凝土在进入钢筋笼底部时浇筑速度太快；钢筋笼未采取固定措施。

•防治措施：当混凝土上升到接近钢筋笼下端时，应放慢浇筑速度，减小混凝土面上升的动能作用，以免钢筋笼被顶托而上浮。当钢筋笼被埋入混凝土中有一定深度时，再提升导管，减少导管埋入深度，使导管下端高出钢筋笼下端有相当距离时再按正常速度浇筑，在通常情况下，可防止钢筋笼上浮。此外，浇筑混凝土前，应将钢筋笼固定在孔位护筒上，也可防止上浮。

b.断桩。断桩是成桩后，经探测桩身局部没有混凝土，存泥夹层或截面断裂的现象，是最严重的一种成桩缺陷，直接影响结构基础的承载力。

•原因分析：混凝土坍落度太小、骨料太大、运输距离过长、混凝土和易性差致使导管堵塞，疏通堵管再浇筑混凝土时，中间就会形成夹泥层；计算导管埋管深度时出错，或盲目提升导管，使导管脱离混凝土面，再浇筑混凝土时，中间就会形成夹泥层；钢筋笼将导管卡住，强力拔管时，使泥浆混入混凝土中；导管接头处渗漏，泥浆进入管内，混入混凝土中；混凝土供应中断，不能连续浇筑，中断时间过长，造成堵管事故。

•预防措施：混凝土配合比应严格按照有关水下混凝土的规范配制，并经常测试坍落度，防止导管堵塞；严禁不经测算盲目提拔导管，防止导管脱离混凝土面；钢筋笼主筋接头要焊平，以免提升导管时，法兰挂住钢筋笼；浇筑混凝土应使用经过检漏和耐压试验的导管；浇筑混凝土前应保证混凝土搅拌机能正常运转，必要时应有一台备用搅拌机。

•治理方法：当导管堵塞而混凝土尚未初凝时，可吊起导管，再吊起一节钢轨或其他重物在导管内冲击，把堵管的混凝土冲散或迅速提出导管，用高压水冲掉堵管混凝土后，重新放入；当断桩位置在地下水位以上时，如果桩的直径较大（一般在1 m以上），可抽掉桩孔内泥浆，在钢筋笼的保护下，人下到桩孔中，对先前浇筑的混凝土面进行凿毛处理并清洗钢筋，然后继续浇筑混凝土；当断桩位置在地下水位以下时，可用直径较原桩直径稍小的钻头，在原桩位处钻孔，钻孔至断桩部位以下适当深度时，重新清孔，并在断桩部位增设一节钢筋笼，笼的下半截埋入新钻的孔中，然后继续浇筑混凝土；当导管被钢筋笼挂住时，如果钢筋笼埋入混凝土中不深，可提起钢筋笼，转动导管，使导管脱离，如果钢筋笼埋入混凝土中很深，只好放弃导管；灌注桩因严重塌方而断桩或导管拔出后重新放入导管时均形成断桩，是否需要在原桩外侧补桩，需经检测后与有关单位商定。

通常情况，断桩没有特别有效的治理方法，上述方法仅限于理论，实际施工中难以采用上述方法进行补救。因此，实际灌注混凝土过程中被认可为已经形成了断桩，应及时返工。特别是对于单桩基础，在混凝土灌注前应做好充分的准备，确保桩基混凝土灌注过程顺利。

c.桩身混凝土质量差是指桩身出现蜂窝、空洞、夹泥层或级配不均。

•原因分析：浇灌混凝土时未边灌边振捣，使桩身混凝土不密实；浇灌混凝土时或上部放钢筋笼时，孔壁土坍落在混凝土中，造成桩身夹泥；混凝土配合比坍落度掌握不严，下料高度过大，混凝土产生离析，造成桩身级配和强度不均匀。

•防治措施：浇灌混凝土时应边灌边振捣；浇灌混凝土时或上部放钢筋笼时，注意不要碰撞土壁，造成土体坍落；认真控制混凝土的配合比和坍落度，浇灌混凝土时设置串筒下料，防止混凝土产生离析现象，使混凝土强度均匀。

（14）桩后压浆

钻孔灌注桩施工工艺决定了其桩体周围会存在泥皮和桩底存在沉渣。桩体周围泥皮和桩底沉渣的存在会影响灌注桩的单桩承载力、造成工程沉降及增加工程造价。为了解决上述问题，通常采取桩后压浆技术进行处理。

桩后压浆包括桩底压浆和桩侧压浆，其施工原理是以注浆泵将配制的水泥浆加压输入桩身内预埋管，通过桩底或桩侧注浆管注入周围介质。桩底注浆时通过渗入（粗粒土）和劈裂（细粒土）作用注入桩底沉渣和周围一定范围的土体中，并在桩土软弱界面上扩大至桩底以上10～20 m甚至更大的范围。桩侧注浆时，浆液通过渗入和劈裂注入注浆点以上的桩土界面一定范围内的土体中。注浆压力根据地层性质和深度确定，风化岩压力最高，软土压力最低。

限于本书篇幅，本节不再详述桩底及桩侧后压浆相关内容，请参考规范学习。

3）人工挖孔桩施工

人工挖孔桩是以人力为主，配合以小型机具（人力镐、钢钎、风镐、水磨钻机）或爆破等方式成孔并及时施做混凝土护壁结构，待成孔并验收后，下放钢筋笼，灌注混凝土而成的桩基。其施工主要构造见图6.41。

图6.41　人工挖孔桩构造示意图

人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备，挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强，造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础低，从而在公路、民用建筑中得到广泛应用。但挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大、工期较长，安全和质量控制风险较大。

（1）人工挖孔桩的适用条件及要求

①相关法律法规：

a.根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质〔2009〕87号），人工挖孔桩属于危险性较大的分部分项工程，施工前需要编制安全专项施工方案。当人工挖孔桩孔深大于16 m时，安全专项施工方案需要进行专家论证审批。而2018年3月8日住房和城乡建设部发布《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》时，对此内容未做明确规定。

b.根据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008），人工挖孔桩的孔径（不含护壁）不得小于0.8 m，且不宜大于2.5 m；孔深不宜大于30 m，当桩净距小于2.5 m时，应采用间隔开挖。相邻排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5 m。

c.根据《公路工程施工安全技术规程》（JTG F90—2015），人工挖孔桩作业应制订专项施工方案。孔深不宜超过15 m，孔径不宜小于1.2 m。孔深超过30 m的应配备作业人员升降设备。

d.根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50—2011），挖孔桩直径不应小于1 200 mm，挖孔深度不宜大于15 m，孔深大于10 m时必须强制采取机械通风措施。

②具体要求：

a.无法采用机械成孔或机械成孔非常困难且水文、地质条件不允许的地区、工程数量小采用机械成孔成本较高。

b.无地下水或有少量地下水，且较密实的土层或风化岩层中。

c.岩溶地区和采空区不宜采用人工挖孔施工。

d.孔内空气污染物超过现行国家标准《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）规定的三级标准浓度限值，且无通风措施时，不得采用人工挖孔施工。

e.桩径不小于0.8 m，一般孔深不宜大于25 m，在实际工程应用中孔深远远超过25 m的情况屡见不鲜。例如，贵瓮高速清水河大桥桩基，开阳岸索塔基础采用18根直径3.5 m，最大桩长72 m的桩基，由于施工环境影响只能采用人工开挖方法施工。

（2）施工工艺流程

人工挖孔桩施工工艺流程见图6.42。

图6.42　人工挖孔桩施工工艺流程

①平整场地，测量定位。施工前，平整场地，铲除松软土层并夯实，施测孔桩十字线，桩孔位置定位，设置护桩并经常检查校核。孔口四周挖排水沟，做好排水系统，及时排出地表水，搭好孔口雨棚，安装提升设备，布置好出渣道路，合理堆放材料和机具，孔口四周2 m范围内不得堆放水泥杂物。孔口四周设护栏，高度80～100 cm，防止土、石、杂物及人员落入孔内。

在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。确定好桩位中心，以中点为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部的圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好之后，必须经有关部门复查，办好预验手续后开挖。

②井孔开挖：

a.开挖顺序。为保证两施工孔桩净距大于4.5 m，非咬合桩段采用跳4孔开挖，咬合桩段采用跳孔开挖，如图6.43、图6.44所示。

图6.43　挖孔桩跳孔开挖示意图

图6.44　挖孔桩咬合示意图

b.开挖方法：

•人工开挖。土层挖孔作业采用人工逐层开挖，由人工逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎或空压机风镐破碎。

•水磨钻开挖。当施工时遇到坚硬岩层，且没有条件开展爆破施工时，可采用水磨钻通过钻取岩心的方式开挖地层。

•爆破开挖。对于硬质岩石地层，一般采用爆破施工。由于人工挖孔桩入岩爆破施工时，自由面狭小、作业面较深、岩石的夹制力较大，加之孔口处受土层的影响护壁质量较差、抗震能力小，所以挖孔桩入岩爆破一般采用小直径浅孔微差爆破。

爆破参数应根据爆破的挖孔桩直径，岩石的物理力学性能，岩石的风化程度，岩石的结构组分、内聚力、裂隙性，特别是岩石的变形性和动力特性及所用炸药的性能来确定。

c.主要开挖机具：

•挖掘工具：以铁锹、铁镐、铁锤、钢钎、风镐等简易轻便工具为主，必要时配备水磨钻及民用爆破器材。

•出土工具：由机架、电动葫芦及活底吊桶组成。机架采用型钢焊成的简易门式机架，其上安置单轨电动葫芦。起重工具采用链式电动葫芦，起吊能力为10 kN，吊放深度根据桩长选择。铰链处设有自动限位防坠装置，承重吊链的破坏拉力不小于60 kN。

•降水工具：孔内设集水坑，采用大扬程的潜水泵抽水。

•照明工具：孔内照明采用低压防水照明灯具。

•通风工具：采用1.5 kW的鼓风机，配以直径为10 cm的塑料送风管，向孔内送风不小于25 L/s。

•混凝土护壁模板：采用钢模板。

•人员上下：采用吊挂式软爬梯。

•水平运输：手推车运至临时堆土场，然后用自卸汽车弃运。

d.开挖控制要点：

•井孔开挖自上而下逐层进行，挖土次序为先挖中间部分后挖周边。挖至地下水位时，在孔内挖集水井，设小型潜水泵将水排至场地排水沟内，集水井随挖土加深而加深。随着挖孔加深，及时安装通风、照明、通信等设备。

•挖孔达到设计标高后，进行孔底处理，使孔底平整、无松渣淤泥及沉渣，嵌入岩层符合设计要求。经监理工程师检查合格后应马上封底，安放钢筋笼，灌注桩身混凝土。

•当遇到流动性淤泥或流砂时，可采取以下措施：减少每节护壁高度（可取0.3～0.5 m），即挖即护；采用钢护筒施工，在井孔内设高1～2 m、厚4 mm钢套护筒，直径略小于混凝土护壁内径，利用混凝土护壁作支点，用小型油压千斤顶将钢护筒逐渐压入土中，阻挡流砂，钢套筒可一个接一个下沉，压入一段即开挖一段桩孔，直至穿过流砂层，再转入正常挖土和设混凝土支护；采用注浆加固措施，在桩四周预先注入水泥、水玻璃双液浆止水加固土体后再进行开挖和支护施工；采用上述方法仍无法施工时，即迅速用砂回填桩孔到能控制坍孔为止，防止周围地面下沉及塌孔，并速报有关部门及设计单位处理。

③护壁施做：

a.地质较差部分应采用钢筋混凝土护壁，地质较好部分可采用素混凝土护壁。

b.为防止桩孔壁塌方，确保安全施工，成孔应设置护壁，其种类有长钢套管和现浇混凝土两种。现浇钢筋混凝土护壁与土壁能紧密结合，稳定性和整体性能均佳，且受力均匀，可以优先选用。当桩孔直径不大，深度较浅而土质又好、地下水位以上的土层，也可以采用喷射混凝土护壁。

c.为防止塌孔和保证施工安全，根据设计要求，孔桩采用混凝土护壁支护，人工填土层中每节高0.6 m，其他土层中每节护壁高0.8 m。护壁厚100 mm，C20混凝土内配ϕ6@300钢筋。为了便于混凝土浇筑，护壁做成锥形，上口宽150～200 mm，下口宽100 mm（图6.41）。护壁施工采取一节组合钢模板拼装而成，拆上节支下节，循环周转使用，模板用U形卡连接，上下设两半圆组成的钢圈顶紧不另设支撑，混凝土用吊桶运输人工浇筑，从第二节护壁模板开始上部留100 mm高作浇筑口，拆模后用混凝土堵塞。正常温度下24 h后即可拆模。

d.灌注护壁混凝土时，可用敲击模板或用木棒反复插捣。不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注护壁混凝土。发现护壁有蜂窝、漏水现象应及时加以堵塞或导流，防止孔外水通过护壁流入桩孔内。同一水平面上的孔圈两正交直径误差不宜大于50 mm。

e.在第一节混凝土护壁上设十字控制点，每一节设横杆吊大线坠作中心线，用水平尺杆找圆周。控制桩径偏差在+50～-50 mm内。

f.每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口然后用十字线对中，吊线坠向孔底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。随之进行修整，孔深必须以基准点为依据，逐根进行引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。

④成孔检验。挖至设计标高，终孔后应清除护壁上的泥土和孔底残渣、积水并对桩身直径、扩大头尺寸、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定，做好施工记录，办理隐蔽验收手续。当挖至设计标高时，应及时通知相关部门对孔底土质进行鉴定，孔底不应有积水，终孔后应及时清理孔壁上的淤泥和孔底残渣积水，进行隐蔽工程验收合格后，应立即封底浇筑混凝土。

⑤钢筋笼制作与安装。参见本章6.2.2节“钢筋笼制作与就位”相关内容。

⑥灌注桩基混凝土。由于人工挖孔桩一般是干作业成孔，因此可采用串筒+人工振捣或注水方法进行水下混凝土灌注。