桩基础工程质量验收与安全技术

图2.6　墙下钢筋混凝土条形基础

(a)板式;(b)、(c)梁板结合式

2.2.3　筏形基础

筏形基础由钢筋混凝土底板、梁等组成，适用于地基承载力较低而上部结构荷载较大的情况。其外形和构造上像倒置的钢筋混凝土楼盖，一般可分为梁板式和平板式两类(图2.7)。前者用于荷载较大的情况;后者一般用于荷载不大，但柱网较均匀且间距较小的情况。筏形基础不仅能减少地基土的单位面积压力，提高地基承载力，而且还能增强基础的整体刚度，有效地将各柱子的沉降调整得较为均匀，在多层和高层建筑中被广泛采用。

施工时，可采用先在垫层上绑扎底板、梁的钢筋和柱子锚固插筋，浇筑底板混凝土，待达到25%设计强度后，再在底板上支梁模板，继续浇筑完梁部分混凝土;也可底板和梁模板一次同时支好，混凝土一次连续浇筑完成，梁侧模板采用支架支承并固定牢固。

图2.7　筏形基础

(a)梁板式;(b)平板式
1－底板;2－梁;3－柱;4－支墩

混凝土浇筑应一次完成，一般不留施工缝，必须留设时，应按施工缝留设要求进行留置和处理，并应设置止水带。基础浇筑完毕，表面应覆盖和洒水养护不少于7 d，并防止地基被水浸泡。当混凝土强度达到设计强度的30%时，应进行基坑回填。

2.2.4　箱形基础

箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板、外墙以及一定数量的内隔墙构成的封闭箱体(图2.8)。基础中部可在内隔墙开门洞作地下室。该基础具有整体性好，刚度大，调整不均匀沉降能力及抗震能力强，可消除因地基变形使建筑物开裂的可能性，减少基底处原有地基自重应力，降低总沉降量等特点。它适用于软弱地基上的面积较小、平面形状简单、上部结构荷载大且分布不均匀的高层建筑物的基础和对沉降有严格要求的设备基础或特种构筑物基础。

图2.8　箱形基础

1－底板;2－外墙;3－内横隔墙;4－内纵隔墙;5－顶板;6－柱

基础的底板、内外墙和顶板宜连续浇筑完毕。施工时，基础底板、内外墙和顶板的支模、钢筋绑扎和混凝土浇筑，可采取内外墙和顶板分次支模浇筑方法施工，其施工缝的留设位置和处理应符合规范有关要求，外墙接缝应设止水带。

2.3　桩基础工程施工

一般建筑物都应该充分利用地基土层的承载力，尽量采用浅基础。但若浅基础土质不良，无法满足建筑物对地基变形和强度方面的要求时，可以考虑利用下部坚实土层或岩层作为持力层，即可采取有效的施工方法建造深基础。深基础主要有桩基础、墩基础、沉井和地下连续墙等几种类型，其中以桩基础最为常用。

图2.9　桩基础示意图

1－持力层;2－桩;3－桩基承台;4－上部建筑物;5－软土层

桩基础一般由设置于土中的桩和承接上部结构的承台或承台梁组成(图2.9)。桩的作用在于将上部建筑物的荷载传递到地基深处承载力较大的土层上，从而保证建筑物的稳定性和减少地基沉降。桩基础具有承载力高，沉降速度缓慢，沉降量小而均匀，并能承受水平力、上拔力、振动力，抗震性能较好等特点。因此，桩基础在建筑工程中得到广泛应用。

桩按其承载性质不同可分为摩擦型桩和端承型桩。

摩擦型桩又可分为摩擦桩和端承摩擦桩。摩擦桩是指在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受的桩;端承摩擦桩是指在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩侧阻力承受，部分荷载由桩端阻力承受的桩。

端承型桩又可分为端承桩和摩擦端承桩。端承桩是指在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受的桩;摩擦端承桩是指在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受，部分荷载由桩侧阻力承受的桩。

桩按其使用功能不同可分为竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷载桩、复合受荷载桩。

桩按桩身材料不同分为木桩、混凝土桩、钢桩、组合材料桩。

桩按成桩方法不同分为非挤土桩(如干作业法桩、泥浆护壁法桩、套筒扩壁法桩)、部分挤土桩、挤土桩。

桩按制作工艺分为预制桩和灌注桩。预制桩是在工厂或施工现场制成的各种形式和材料的桩，而后用沉桩设备将桩打入、压入、旋入、冲入、振入土中。灌注桩是在施工现场的桩位上用人工或机械成孔，然后在孔内灌注混凝土、钢筋混凝土、石灰、砂等建筑材料而成。

根据成孔方法不同灌注桩又可分为钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、沉管灌注桩和爆扩桩。

桩的种类繁多，应根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层土类、地下水位、施工设备、施工环境、施工经验、制桩材料供应条件等因素，选择经济合理、安全适用的桩型和成桩工艺。下面介绍一些常用桩型的施工工艺。

2.3.1　钢筋混凝土预制桩施工

钢筋混凝土预制桩有实心桩和管桩两种。为便于制作，实心桩截面大多为正方形，断面尺寸一般为200 mm×200 mm～500 mm×500 mm。单根桩的最大长度或多节桩的单节长度，应根据桩架高度、制作场地、道路运输和装卸能力而定，一般桩长不得大于桩断面的边长或外直径的50倍，通常在27m以内。如需打设30 m以上的桩，则将桩分段预制，在打桩过程中逐段接长。混凝土管桩为空心桩，一般采用预应力方法，预制厂用离心法生产，预应力混凝土管桩简称PHC桩。桩径有d300、d400、d550等，每节长度2～12 m不等。管桩的混凝土强度高达C80。

钢筋混凝土预制桩施工工艺包括制作、起吊、运输、堆放、打桩、接桩、截桩等过程。

钢筋混凝土预制桩施工前，应根据施工图设计要求、桩的类型、成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩等资料，制定施工方案。其主要内容包括:确定施工方法，选择打桩机械，确定打桩顺序，桩的预制、运输，以及沉桩过程中的技术和安全措施。

2.3.1.1　施工准备

打桩施工前应做好下列准备工作:清除障碍物、平整施工场地、进行打桩试验、抄平放线、定桩位、确定打桩顺序等。

(1)场地平整及周边障碍物处理

在建筑物基线以外4～6 m范围内的整个区域，或桩机进出场地及移动路线上，应适当平整压实(地面坡度不大于10%)，按照地势应有不小于2‰的排水坡度，并设置排水明沟，保持场地干燥，以利于施工机械进场作业。

打桩过程中振动大，土体受到急剧的挤压，会引起土体的隆起或水平位移，也会危及周围建(构)筑物、道路和地下管线的安全。打桩施工前，应认真查明地面及地下障碍物的情况，并妥善处理。对危房或危险构筑物，必须采取加固、隔振或拆除措施，以消除安全隐患。

(2)埋设水准点及定桩位

依据施工图设计要求，把桩基础定位轴线桩的位置在施工现场准确地测定出来，并做出明显的标志。根据建筑物的轴线控制桩，按设计图纸要求定出桩基础轴线和每个桩位。在打桩现场或附近区域设置不少于2个水准点，用以抄平场地和作为检查桩入土深度的依据。桩基础轴线的定位点及水准点，应设置在不受打桩影响的地方。

定桩位的方法是在地面上用小木桩或撒石灰点标出桩位，或用设置龙门板拉线法定出桩位。在正式打桩前，应对桩基础的水准点、轴线和桩位的尺寸及位置复查一次。桩位的放线允许误差:群桩±20 mm;单排桩±10 mm。

(3)打试验桩

施工前应作数量不少于2根的工艺试验桩，以便检验所选的打桩设备和施工工艺，确定是否符合设计要求。

(4)确定打桩顺序

打桩顺序是否合理，直接影响打桩工程的速度和桩基础质量。当桩的中心距小于4倍桩径时，打桩顺序尤为重要。由于打桩对土体的挤密作用，先打的桩因受水平推挤而造成偏移和变位，或被垂直挤拔造成浮桩，而后打入的桩因土体挤密，难以达到设计标高或入土深度。所以，打桩前应根据桩的密集程度、桩的规格、长短和桩架移动方便来正确选择打桩顺序，如图2.10所示。

1)当桩较密集时，桩的中心距小于或等于4倍桩边长或桩径，应由中间向两侧对称施打或由中间向四周施打。这样，打桩时土体由中间向两侧或向四周均匀挤压，易于保证施工质量。当桩数较多时，也可分区段施打。

2)当桩较稀疏时，桩的中心距大于4倍桩边长或桩径，可采用上述两种打桩顺序，也可采用由一侧向单一方向施打的方式，即逐排打设。这种方法桩架单方向移动，打桩效率高。

图2.10　打桩顺序

(a)逐排打设;(b)自中央向四周打设;(c)自中央向两侧打设

3)施打时根据基础的设计标高和桩的规格、埋深、长度不同，宜采取“先深后浅，先大后小，先长后短”的施工顺序。当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打。当桩头高出地面时，桩机宜往后退打，否则可往前顶打。

2.3.1.2　钢筋混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放

预制桩可在工厂或施工现场预制。一般较短的桩多在预制厂生产，而较长的桩则在现场附近或打桩现场就地预制。

现场制作预制桩可采用重叠法，其制作工艺程序为:现场布置→场地地基处理、整平→场地地坪浇筑混凝土→支模→绑扎钢筋、安设吊环→浇筑混凝土→养护至30%强度后拆模→支间隔端头模板、刷隔离剂、绑钢筋→浇筑间隔桩混凝土→同法间隔重叠制作第二层桩→养护至70%强度后起吊→达100%强度后运输、打桩。

预制场地应平整、坚实，做好排水设施，防止雨后场地浸水沉陷，以确保桩身平直。模板应平整、尺寸准确并能保证桩的几何尺寸准确，使桩面平整挺直，桩顶面模板应与桩的轴线垂直，桩尖呈正四棱锥体，且桩尖位于桩的轴线上。

桩的钢筋骨架，可采用点焊或绑扎。骨架主筋则宜用对焊或搭接焊，主筋的接头位置应相互错开。桩尖一般用粗钢筋或钢板制作，在绑扎钢筋骨架时将其焊好。

桩身混凝土强度等级不应低于C30。浇筑混凝土过程中应严格保证钢筋位置正确，桩尖应对准纵轴线，纵向钢筋顶部保护层不宜过厚，设置的钢筋网片的距离应正确，以防锤击时桩顶破坏及桩身混凝土剥落破坏。浇筑时应由桩顶向桩尖连续浇筑捣实，一次完成，严禁中断，以提高桩的抗冲击能力。浇筑完毕应覆盖洒水养护不少于7 d，达到桩的设计强度方可使用。混凝土的粗骨料应用碎石或开口卵石，粒径宜为5～40 mm。

桩制作的质量还应符合下列要求:

1)桩的表面应平整、密实，掉角的深度不应超过10 mm，且局部蜂窝和掉角的缺损总面积不得超过该桩表面全部面积的0.5%，并不得过分集中。

2)混凝土收缩产生的裂缝深度不得大于20 mm，宽度不得大于0.25 mm;横向裂缝长度不得超过边长的一半，圆桩或多角形桩不得超过直径或对角线的1/2。

3)桩顶和桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角。

混凝土预制桩达到设计强度标准值的70%后方可起吊，达到设计强度标准值的100%后方可进行运输。如提前吊运，必须验算合格。桩在起吊和搬运时，吊点应符合设计规定，如无吊环，设计又未作规定时，应按照在自重作用下，正负弯矩相等的原则确定吊点的位置。可按图2.11所示位置设置吊点起吊。吊索与桩之间应加衬垫，以免损坏棱角。起吊时应平稳提升，吊点同时离地，并采取措施保护桩身质量，防止撞击和振动。如要长距离运输，可采用平板拖车或轻轨平板车。长桩搬运时，桩下要设置活动支座，运输时应做到平稳并不得损坏。经过搬运的桩，应进行质量复查。

图2.11　预制桩吊点位置

(a)、(b)一点吊法;(c)两点吊法;(d)三点吊法;(e)四点吊法;(f)预应力管桩一点吊法;(g)预应力管桩两点吊法

预制桩堆放场地应平整、坚实、排水良好，不得产生不均匀沉陷。垫木与吊点的位置应相同，并保持在同一平面上，各层垫木应上下对齐，最下层垫木应适当加宽，以减小堆桩场地的地基应力，堆放层数不宜超过4层。底层管桩边缘应用楔形木块塞紧，以防滚动，堆放层数不超过3层。不同规格型号的桩，应分别堆放。

2.3.1.3　钢筋混凝土预制桩的沉桩

钢筋混凝土预制桩的沉桩方法有锤击沉桩法、静力压桩法、振动沉桩法和水冲沉桩法等。

(1)锤击沉桩

锤击沉桩法也称打入桩，是利用桩锤下落产生的冲击能使桩沉到预定深度或达到持力层的一种打桩施工方法。该法施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但施工时有振动、挤土和噪声污染现象，不宜在市区和夜间施工。

1)打桩设备及选用:打桩所用的机具设备，主要包括桩锤、桩架及动力装置三部分。

桩锤是对桩施加冲击力，将桩打入土中的主要机具。桩架是支撑桩身和桩锤，将桩吊到打桩位置，并在打桩过程中引导桩的方向，保证桩沿着所要求方向冲击的打桩设备。动力装置包括装机就位和起动桩锤用的动力设施，如卷扬机、锅炉等，取决于所选的桩锤。

桩锤有落锤、蒸汽锤、柴油锤、振动锤和液压锤等。

落锤由一般铸铁制成，有穿心锤和龙门锤两种，重0.2～2 t，利用卷扬机提升，以脱钩装置或松开卷扬机刹车使其坠落到桩头上，逐渐将桩打入土中。落锤构造简单，使用方便，能随意调整其落锤高度，故障少，适用于普通黏性土和含砾石较多的土层中打桩。但锤击速度慢(每分钟6～12次)，贯入能力低，效率不高。提高落锤的落距，可以增加冲击能，但落距太高对桩的损伤较大，故落距一般以1～2 m为宜。只在使用其他类型的桩锤不经济或在小型工程中才被使用。

蒸汽锤按其工作原理可分单动汽锤和双动汽锤两种，这两种汽锤都需配一套锅炉或空气压缩设备。单动汽锤利用蒸汽或压缩空气的压力作用于活塞的上部，将桩锤(汽缸)提升到一定高度后，通过排汽阀释放蒸汽或压缩空气，则桩锤(汽缸)靠自重下落打桩。单动汽锤落距小，冲击力较大，打桩速度较落锤快，型号不同，每分钟锤击不等，最高可达90次，锤重1.5～15 t，适用于各种桩在各类土层中施工。双动汽锤的锤体上升原理与单动汽锤相同，但与此同时，又在活塞上面的汽缸中通入高压蒸汽，因此，锤芯在自重和蒸汽压力下向下击桩，所以双动汽锤相对单动汽锤施工的冲击力更大，频率更快，每分钟达105～135次。锤重为0.6～6 t，适用于一般的打桩工程，并能用于打钢饭桩、水下桩、斜桩和拔桩。

柴油锤重0.6～6 t，每分钟锤击40～80次。工效高、设备轻便、移动灵活、打桩迅速。柴油锤本身附有机架，不需附属其他动力设备，也不必从外部供给能源，目前应用广泛，可用于打大型混凝土桩和钢管桩等。但施工噪声大，排出的废气会污染环境。

振动锤是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下沉，适用于粉质黏土、黄土和软土，特别适用于砂性土、粉砂土中的沉桩施工。振动锤质量轻，体积小，沉桩速度快，施工操作简易、安全。

液压锤由一外壳封闭起来的冲击体组成，利用液压油来提升和降落冲击缸体。冲击缸体下部充满氮气，当冲击缸体下落时，首先是冲击头对桩施加压力，接着是通过可压缩的氮气对桩施加压力，使冲击缸体对桩施加压力的过程延长。因此，每一击能获得更大的贯入度。液压锤是一种新型的低噪声、无油烟、能耗省、冲击频率高，并适合水下打桩的打桩锤，是理想的冲击式打桩设备，但构造复杂，造价高，国内尚未生产。

桩锤类型选定之后，还要确定桩锤的重量。桩锤过重，所需动力设备也大，不经济;桩锤过轻，必将加大落距，锤击动能很大部分被桩身吸收，桩不易打入，且桩头容易被打坏，保护层可能振掉。轻锤高击所产生的应力，还会促使距桩顶1/3桩长范围内的薄弱处产生水平裂缝，甚至使桩身断裂。因此，选择稍重的锤，用“重锤低击”和“重锤快击”的方法效果较好。桩锤与桩重的比例关系，一般是根据土质的沉桩难易程度来确定，可参照表2.1选用。也可按锤冲击能量选择锤重，用下式计算:

式中:E——锤的一次冲击动能，kN·m;

P——设计单桩竖向极限承载力标准值，kN。

并应以下式复核:

式中:M——桩锤重力，kN;

C——桩重力，kN;

K——桩锤适用因数，双动和柴油锤K≤5.0，单动汽锤K≤3.5，落锤K≤2.0。

表2.1　桩锤与桩重的比值表

注:1)锤重系指锤体总重，桩重包括桩帽重量;
2)桩的长度一般不超过20 m;
3)土质较松软时可采用下限值，较坚硬时采用上限值。

选择桩架时，应考虑桩锤的类型、桩的长度和施工条件等因素。常用的桩架形式有下列几种:滚动式桩架、多功能桩架、履带式桩架。桩架是支撑桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定，并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。桩架一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。

2)打桩方法:按施工方案确定打桩顺序，先将桩架移动至桩位处，然后将桩运至桩架下，利用桩架上的滑轮组，由卷扬机提升桩。当桩提升至直立状态后，即可将桩送入桩架的龙门导杆内，对准桩位中心，缓缓放下插入土中。桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%。并与桩架导杆相连接，以保证打桩过程中不发生倾斜或移动。桩就位后，在桩顶放上弹性垫层如草袋、废麻袋等，放下桩帽套入桩顶，桩帽上再放上垫木，降下桩锤轻轻压住桩帽。桩锤底面、桩帽上下面和桩顶都应保持水平，桩锤、桩帽和桩身中心线应在同一垂直线上，尽量避免偏心。在锤的重力作用下，桩向土中沉入一定深度而达到稳定。这时再校正一次桩的垂直度，即可进行打桩。

开始打桩时，地层软，沉降量较大，锤的落距宜较低，一般为0.6～0.8 m，使桩能正常沉入土中。待桩入土一定深度(约1～2 m)，桩尖不易产生偏移时，可适当增大落距，逐渐提高到规定的数值，并控制锤击应力，连续锤击。

桩的入土深度的控制，对于承受轴向荷载的摩擦桩，以标高为主，贯入度作为参考;端承桩则以贯入度为主，以标高作为参考。

打桩最后阶段，沉降太小时，要避免硬打，如难沉下要检查桩垫、桩帽是否适宜，需要时可更换或补充软垫。

测量和记录:为了确保工程质量，分析和处理打桩过程中出现的质量事故和为工程质量验收提供重要依据，必须在打桩过程中，对每根桩的施打进行下列测量并做好详细记录。施工时应检查每米进尺锤击数、最后1.0 m锤击数、总锤击数、最后三阵贯入度及桩尖标高等。对于落锤、单动汽锤和柴油锤取最后10击的入土深度;对于双动汽锤，则取最后1 min内桩的入土深度。当其数值达到或小于设计承载力所要求的最后贯入度时，打桩即告停止。

3)打桩注意事项:打桩时除应测量必要的数据并记录外，还应注意打桩入土的速度应均匀，锤击间歇的时间不要过长。在打桩过程中应经常检查打桩架的垂直度，如偏差超过1%，则需及时纠正，以免打斜。打桩时应观察桩锤回弹情况，如经常回弹较大，则说明桩锤太轻，不能使桩下沉，应及时更换。随时注意贯入度变化情况，当贯入度骤减，桩锤有较大回弹时，表示桩尖遇到障碍，此时应减小桩锤落距，加快锤击。如上述情况仍存在，则应停止锤击，查明原因进行处理。在打桩过程中，如突然出现桩锤回弹，贯入度突增，锤击时桩弯曲、倾斜、颤动，桩顶破坏加剧等情况，则表明桩身可能已经破坏。

4)质量控制。打桩的质量标准包括:打入的位置偏差是否在允许范围之内，最后贯入度与沉桩标高是否满足设计要求，桩顶、桩身是否打坏以及对周围环境有无造成严重危害。

(2)静力压桩

静力压桩法是在软土地基上，利用静力压桩机或液压压桩机用无振动、无噪声的静压力将预制桩压入土中的一种沉桩工艺。与锤击沉桩法相比，静力压桩法有无噪声、无振动、节约材料、成本低、施工质量高、沉桩速度快等特点，特别适宜于扩建工程和城市内桩基础工程施工。

1)压桩机械设备:压桩机有两种类型。一种是机械静力压桩机，它由压桩架、传动设备、平衡设备、量测装置及辅助设备等组成，设备高大、笨重，行走移动不便，压桩速度较慢，但装配费用较低。另一种是液压静力压桩机，它由液压吊装机构、液压夹持、压桩机构、行走及回转机构、液压及配电系统、配重铁等部分组成，采用液压操作，自动化程度高，结构紧凑，行走方便快速，施压部分不在桩顶面，而在桩身侧面，是当前国内采用较广泛的一种新压桩机械，如WJY－200型和WJY－400型压桩机，如图2.12所示。静压力有2000 kN和4000 kN两种。液压压桩机压桩高度可达20 m，有利于减少接桩工序。可做360°旋转，可自行插桩就位，适于在邻近已有建筑物处沉桩。

2)压桩工艺:静力压桩的施工，一般都采取分段压入、逐段接长的方法。施工程序为:测量定位→压桩机就位→吊桩插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→终止压桩→切割桩头。静力压桩施工前的准备工作:桩的制作、起吊、运输、堆放、施工流水、测量放线、定位等均同锤击沉桩法。

压桩时，用起重机将预制桩吊运或用汽车运至桩机附近，再利用桩机自身设置的起重机将其吊入夹持器中，夹持油缸将桩从侧面夹紧，即可开动压桩油缸，先将桩压入土中1 m左右后停止，校正桩在互相垂直的两个方向的垂直度后，压桩油缸继续伸程动作，把桩压入土层中。伸长完后，夹持油缸回程松夹，压桩油缸回程，重复上述动作，可实现连续压桩操作，直至把桩压入预定深度土层中。

3)压桩施工注意事项:分节压同一根桩时应持续进行，应缩短停歇时间和接桩时间，以防桩周与土固结，压桩力骤增，造成压桩困难或桩机被抬起。

在压桩过程中要认真记录桩入土深度和压力表读数的关系，以判断桩的质量及承载力。当压力表读数突然上升或下降时，要停机对照地质资料进行分析，判断是否遇到障碍物或产生断桩现象等。

压桩的终止条件控制很重要。当压力表数值达到预先规定值时，便可停止压桩。一般对纯摩擦桩，终压时按设计桩长进行控制。对端承摩擦桩或摩擦端承桩，按终压力值进行控制。如判断的终压力值不能满足设计要求，应立即采取送桩加深处理或补桩措施，以保证桩基础的施工质量。

图2.12　液压静力压桩机

1－短船行走及回转机构;2－配重铁块;3－操作室;4－夹持与压桩机构;5－电控系统;6－液压系统;7－导向架; 8－长短船行走机构;9－支腿式底盘结构;10－液压起重机

(3)振动沉桩

振动沉桩与锤击沉桩的施工方法基本相同，其不同之处是用振动沉桩机代替锤打桩机施工。其施工原理是借助固定于桩头上的振动沉桩机所产生的振动力，以减小桩与土层颗粒之间的摩擦力，使桩在自重与机械力的作用下沉入土中。

振动沉桩机主要由桩架、振动桩锤、卷扬机和加压装置等组成。振动桩锤是一个箱体，内有左右对称的两块偏心振动块，其旋转速度相等，方向相反。工作时，两块偏心振动块旋转的离心力的水平分力相互抵消，垂直分力则相叠加，形成垂直方向(向上或向下)的振动力。由于桩与振动机是刚性连接在一起，故桩也随着振动力沿垂直方向上下振动而下沉。

振动沉桩法主要适用于砂石、黄土、软土和粉质黏土，在含水砂层中的效果更为显著，该法不但能将桩沉入土中，还能利用振动将桩拔出，经验证明此法对H型钢桩和钢板桩拔出效果良好。在砂土中沉桩效率较高，在黏土地区效率较差，需用功率大的振动器。

(4)水冲沉桩

水冲沉桩法是在待沉桩身两对称旁侧，插入两根用卡具与桩身连接的平行射水管，管下端设喷嘴。沉桩时利用高压水，通过射水管喷嘴射水，冲刷桩尖下的土层，使土松散，减少桩身下沉的阻力。同时射入的水流大部分又沿桩身涌出地面，因而减小了土层与桩身间的摩擦力，使桩在自重或加重的作用下沉入土中。射水停止后，冲松的土层沉落，又可将桩身压紧。

此方法适用于砂土、砾石或其他较坚硬土层，对于打设较重的混凝土桩更为有效。施工时应使射水管的末端经常处于桩尖以下0.3～0.4 m处。一般水冲沉桩与锤击沉桩或振动沉桩结合使用效果更为显著。其施工方法是:当桩尖水冲沉落至距设计标高1～2 m时，停止冲水，改用锤击或振动将桩沉到设计标高，以免冲松桩尖的土层，影响桩的承载力。

但水冲沉桩法施工时，周围原有建筑物的基础和地下设施等易产生沉陷，故不适于在密集的城市建筑物区域内施工。

2.3.1.4　钢筋混凝土预制桩的接桩

预制桩施工中，由于受到场地、运输及桩机设备等的限制，一般先将长桩分节预制后，再在沉桩过程中接长。目前预制桩的接桩工艺主要有硫黄胶泥浆锚法接桩、焊接法接桩和法兰螺栓接桩等三种。前一种适用于软弱土层，后两种适用于各类土层。

(1)焊接接桩

焊接接桩的节点构造如图2.13所示。在每节桩的端部预埋角钢或钢板，接桩时上下节桩身必须对准相接触，并调整垂直无误后，用点焊将拼接角钢连接固定，再次检查位置正确后，即可进行正式焊接，使其连成整体。施焊时，应由两人同时对角对称地进行焊接，以防止节点电焊后收缩变形不均匀而引起桩身歪斜，焊缝要连续饱满。

(2)浆锚接桩

浆锚接桩的节点构造如图2.14所示。接桩时，首先将上节桩对准下节桩，使四根锚筋插入锚筋孔，孔径为锚筋直径的2.5倍，下落上节桩身，使其结合紧密。然后将桩上提约200 mm，此时，安设好施工夹箍，将熔化的硫黄胶泥注满锚筋孔和接头平面上，然后将上节桩下落压上，当硫黄胶泥冷却，停一定时间并拆除施工夹箍后，即可继续加压施工。

图2.13　焊接法接桩节点构造示例

1－连接角钢;2－拼接板;3－与主筋焊接的角钢; 4－钢筋与角钢3焊牢;5－主筋

图2.14　浆锚法接桩节点构造

(a)上节桩;(b)下节桩
1－主筋;2－钢箍;3－锚筋;4－锚筋孔

浆锚法接桩，可节约钢材，操作简便，接桩时间比焊接法大为缩短，并有利于保证施工的顺利进行。因为接桩工作应尽快完成，如间隔时间过长，会造成土层固结，使沉桩困难。

(3)法兰螺栓接桩

法兰接桩的节点构造如图2.15所示。它是用法兰盘和螺栓连接。其接桩速度快，但耗钢量大，多用于混凝土管桩。

图2.15　管桩螺栓接头

1－法兰盘;2－螺栓;3－螺栓孔

2.3.1.5　钢筋混凝土预制桩施工常见问题分析及处理

在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，例如桩顶破碎，桩身断裂，桩身位移、扭转或倾斜，桩锤跳跃，桩身严重回弹等。造成这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复杂土层等三个方面。

桩顶破碎:打桩时，桩顶直接受到桩锤的冲击而产生很高的局部应力，桩顶钢筋网片配置不当、混凝土保护层过厚、桩顶平面与桩的中心轴线不垂直及桩顶不平整等制作质量问题都会引起桩顶破碎。在沉桩工艺方面，若桩垫材料选择不当、厚度不足，桩锤施打偏心或施打落距过大等也会引起桩顶破碎。处理方法是重新选择合适的垫料、厚度，校正桩的垂直度。

桩身断裂:制作时，桩身有较大的弯曲凸肚，局部混凝土强度不足，在沉桩时桩尖遇到硬土层或孤石等障碍物，增大落距，反复过度冲击等都可能引起桩身断裂。处理方法:采取预防措施，施工前进行严格检验，不合格的桩不得使用;已经损坏的桩拔出重打或废弃;根据地质勘探报告，硬土层采用低垂密击的方法施工;有孤石需要挖出处理;根据设计单位处理方案执行。

桩身位移、扭转或倾斜:桩尖四棱锥制作偏差大，桩尖与桩中心线不重合的制作原因，桩架倾斜，桩身与桩帽、桩锤不在同一垂线上的施工操作原因以及桩尖遇孤石等都会引起桩身位移、扭转或倾斜。处理方法:施工前进行严格检验，不合格的桩不得使用;拔出废弃桩，更换合格的桩重打;校正桩架。

桩锤跳跃，桩身严重回弹:若选择桩锤较轻，会引起较大的桩锤跳跃;桩尖遇到坚硬的障碍物时，桩身则严重回弹。处理方法:选择符合要求的重锤。

2.3.2　混凝土灌注桩施工

混凝土灌注桩是一种直接在现场桩位上就地成孔，然后在孔内浇筑混凝土或安放钢筋笼再浇筑混凝土而成的桩。按其成孔方法不同，可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。

2.3.2.1　施工准备

(1)确定成孔施工顺序

对土没有挤密作用的钻孔灌注桩和干作业成孔灌注桩应结合施工现场条件，以便于按桩机移动的原则确定成孔顺序。对土有挤密作用和振动影响的冲击成孔灌注桩、沉管成孔灌注桩、爆扩灌注桩等，为保证邻桩不受影响造成事故，一般可结合现场施工条件确定成孔顺序，采用跳打桩的方法，即间隔1个或2个桩位成孔。人工挖孔桩当桩净距小于2倍直径且小于2.5 m时，桩应采用间隔开挖。排桩跳挖的最小净距不得小于4.5 m，孔深不宜大于40 m。

(2)桩孔的控制

桩孔的控制要素是桩孔直径、桩孔深度、护筒的直径和长度及其与地下水位的对应关系。桩孔直径的偏差应符合规范规定，在施工中，如桩孔直径偏小，则不能满足设计要求;如直径偏大，混凝土的充盈系数增大，则使工程成本增加，影响经济效益。

桩孔深度应根据桩型来确定控制标准。对于端承桩，应严格控制沉渣厚度。护筒的位置和埋深，主要取决于地层的稳定情况和地下水位的位置。

(3)钢筋笼的制作

钢筋笼制作的准备工作:先对钢筋除污和防锈、调直。为便于吊装运输，钢筋笼制作长度不宜超过8 m，如较长，应分段制作。两段钢筋笼的连接应采用焊接，焊接方法和接头长度应符合设计要求或有关规范的规定。

制作钢筋笼，可采用专用工具，人工制作。首先计算主筋长度并下料，弯制加强箍和缠绕筋，然后焊制钢筋笼。先将加强箍与主筋焊接，再焊接缠绕筋。制作钢筋笼时，要求主筋环向均匀布置，箍筋的直径及间距、主筋的保护层、加劲箍的间距等均应符合设计规定。焊好钢筋笼后，在钢筋笼的上、中、下部的同一横截面上，应对称设置4个钢筋“耳环”或混凝土垫块，以保证钢筋笼的位置。

钢筋笼在运输、吊装过程中，要采取措施防止钢筋扭曲变形。吊放入孔内时，应对准孔位慢放，为防止钢筋笼上浮，可采用叉杆对称点焊在孔口护筒上。钢筋笼主筋保护层偏差，水下灌注混凝土时应为±20 mm，非水下灌注混凝土时为±10 mm。

(4)混凝土的配制

灌注桩应按试验确定的配合比进行配制，粗骨料可选用卵石和碎石，但应优先选用卵石，其最大粒径:钢筋混凝土柱注桩不宜大于50 mm，并不得大于钢筋最小净距的1/3;对于素混凝土桩，不得大于桩径的1/4，一般以不大于70 mm为宜。细骨料应选用级配合理，质地坚硬，洁净的中、粗砂，所用水泥强度等级不低于32.5级，每立方米混凝土的水泥用量不小于350 kg。混凝土坍落度要求:用导管水下灌注混凝土宜为160～220 mm，非水下直接灌注的混凝土宜为80～100 mm，非水下素混凝土宜为60～80 mm。

2.3.2.2　钻孔灌注桩

钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔，并在孔中浇筑混凝土而成的桩。根据钻孔机械的钻头是否在土壤的含水层中施工，又分为泥浆护壁成孔和干作业成孔两种施工方法。

(1)泥浆护壁成孔灌注桩

泥浆护壁成孔灌注桩是由成孔设备进行成孔，通过循环泥浆将被切削土体挟带排出孔外，为防止在成孔过程中塌孔，在孔中注入相对密度有一定要求的泥浆进行护壁，待孔深达到设计要求后清孔，放入钢筋笼，然后进行水下浇注混凝土而成桩。泥浆护壁成孔灌注桩适用于地下水位较高的地质条件。

泥浆护壁成孔灌注桩所用的成孔机械主要有冲击钻机、回转钻机、潜水钻机等。前两种适用于碎石土、砂土、黏性土及风化岩，后一种则适用于黏性土、淤泥、淤泥质土及砂土。

泥浆护壁成孔灌注桩的施工艺流程如图2.16所示。

图2.16　泥浆护壁成孔灌注桩工艺流程图

(a)钻孔;(b)清孔;(c)放入钢筋笼;(d)水下浇筑混凝土
1－钻机;2－护筒;3－泥浆护壁;4－压缩空气;5－清水;6－钢筋笼;7－导管;8－混凝土;9－地下水位

1)测定桩位。根据建筑的轴线控制桩定出桩基础的每个桩位，可用小木桩标记。桩位放线允许偏差20 mm，灌注混凝土之前，应对桩基础轴线和桩位复查一次，以免木桩标记变动而影响施工。

2)埋设护筒。护筒是埋置在钻孔口的圆筒，一般是由4～8 mm厚钢板制成的圆筒，其内径应大于钻头直径，当用回转钻时，宜大100～150 mm;用冲击钻时，宜大200～ 300 mm，以方便钻头提升等操作。其上部宜开设1～2个溢浆孔，便于溢出泥浆并流回泥浆池进行回收。埋设护筒时先挖去桩孔处表土，将护筒埋入土中。护筒的作用有:成孔时引导钻头方向;提高孔内泥浆水头，防止塌孔及地面水流入;固定桩孔位置、保护孔口。因此，护筒位置应埋设准确并保持稳定。

埋设护筒一般常用挖埋式，护筒中心与桩位的中心线偏差不得大于50 mm。护筒与坑壁之间用黏土分层填实，以防漏水。护筒的埋深在黏土中不小于1.0 m;在砂土中不宜小于1.5 m。护筒顶面应高于地面0.4～0.6 m，并应保持孔内泥浆面高出地下水位1 m以上。护筒及钻孔如图2.17所示。

图2.17　护筒及钻孔

3)制备泥浆。制备泥浆的方法应根据土质条件确定:在黏性土中成孔时可在孔中注入清水，钻机旋转时，切削土屑与水拌和，用原土造浆护壁、排渣，泥浆相对密度应控制在1.1～1.2;在其他土中成孔时，泥浆制备应选用高塑性黏土或膨润土。在成孔过程中严格控制泥浆的相对密度很重要。在砂土和较厚的夹砂层中成孔时，泥浆相对密度应控制在1.1～1.3;在穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层中成孔时，泥浆相对密度应控制在1.3～1.5。施工中应经常测定泥浆的相对密度。

4)成孔。根据泥浆循环方式的不同，分为正循环回转钻机和反循环回转钻机。正循环回转钻机成孔的工艺为由空心钻杆内部通入泥浆或高压水，从钻杆底部喷出，挟带钻下的土渣沿孔壁向上流动，将土渣从孔口带出流入泥浆沉淀池。反循环回转钻机成孔的工艺为泥浆或清水由钻杆与孔壁间的环状间隙流入钻孔，然后由吸泥泵等在钻杆内形成真空，使之挟带钻下的土渣由钻杆内腔返回地面而流向泥浆池。反循环工艺的泥浆上流的速度较高，能挟带较大的土渣，适用于填土、淤泥、粉土、砂土、砂砾等地层。

正循环回转钻进成孔如图2.18所示，适用于黏性土、粉土、砂类土、淤泥(质)土，卵砾石层、风化岩层等，桩孔直径不宜大于1000 mm，深度不宜超过40 m。

采用回转钻机成孔时，转盘中心与钻架上吊滑轮应在同一垂直线上，钻杆位置偏差不应大于20 mm，开始钻孔时，应先在护筒内放入一定数量的黏土块，稍提钻杆空转，并从钻杆中压入清水，搅拌成浆，开动泥浆泵。初钻时，应低挡慢速钻进，然后根据土质情况可按正常速度钻进。钻孔进尺速度应根据土层类别、孔径大小、钻孔深度和供水量确定。对于淤泥和淤泥质土不宜大于1 m/min，其他土层以钻机不超负荷为准，风化岩或其他硬土层以钻机不产生跳动为准。

图2.18　正循环旋转钻孔

冲击钻成孔是把带刃的重钻头提高，靠自由下落的冲击力来破碎岩层或冲挤土层，排出碎渣成孔，它适用于碎石土、砂土、黏性土及风化岩层等。桩径可达600～1500 mm，大直径可分级成孔。

开孔前应在护筒内多放一些黏土块，当土质松软时，尚应加入一定数量的小片石，注入泥浆或清水，反复冲击，把泥和石片挤进孔壁，开孔段冲程不宜大于1 m，当深至护筒脚以下3～4 m后，可根据地质条件，适当加大冲程。

岩层中钻进时应低锤勤击，当发现偏斜时，应立即回填300～500 mm片石，重新钻进，遇孤石时，可抛填相似硬度的片石或卵石，用高冲程冲击，或高低冲程交替冲击，将孤石击碎挤入孔壁。冲击过程中，应勤抽渣，勤检查钢丝绳和钻头磨损情况，检查转向装置是否灵活，预防发生安全质量事故。

潜水钻成孔是将潜水电钻的动力装置沉入钻孔内，即防水密封式的电动机、变速组装在一起潜入泥浆中钻进。潜水钻孔适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、砂类土及强风化岩层中成孔，不宜用于碎石土。(www.xing528.com)

在软土、黏性土、砂类土层中钻进时，宜采用笼式钻头;穿过1.0 m以下的砂夹卵石层，或在强风化岩层中钻进时，宜采用镶焊硬质合金刀头的笼式钻头;遇孤石或旧基础钻进时，宜采用带硬质合金齿的筒式钻头。

成孔时，将电钻吊入护筒，关好钻架底层的铁门起动砂石泵使电钻空转，待泥浆输进钻孔后，开始钻进，钻进速度应根据土层类别、孔径、深度及供水情况确定，在淤泥或淤泥质土中，钻进速度不宜大于1 m/min;在其他土层中，钻进速度不宜超过钻机负荷;在强风化岩层或坚硬土层中，钻进速度以钻机不产生跳动为宜，当出现突然超过负荷时，应上提电钻并收起电缆及进浆胶管。

当出现塌孔、缩颈时，宜加大泥浆相对密度或在塌孔或缩颈段投入黏土或泥膏，使电钻在该段空转以加固孔壁。当塌孔或缩覆严重，泥浆突然滑失时，应立即回填黏土，待孔壁稳定后再继续钻进。钻孔偏斜宜反复扫孔纠正，若纠正失效时，在孔中回填黏土至偏斜段以上0.5 m，重新钻进。

5)清孔。钻孔深度达到设计要求后，必须进行清孔。对于孔壁土质较好，不易塌孔的桩孔，可用空气吸泥机清孔，气压为0.5 MPa，被搅动的泥渣随着管内形成的强大高压气流向上涌，从喷口排出，直至孔口喷出清水为止;对于稳定性差的孔壁应用泥浆循环法或掏渣筒清孔、排渣。用原土造浆的钻孔，可使钻机空转不进尺，同时注入清水，等孔底残余的泥块已磨浆，排出泥浆密度降至1100 kg/m3左右，即可认为清孔已合格。对注入制备泥浆的钻孔，可采用换浆法清孔，至换出泥浆密度小于1150～1250 kg/m3为合格。清孔过程中，必须及时补给足够的泥浆，以保持浆面稳定。孔底沉渣厚度对于端承桩不大于50 mm，对于摩擦桩不大于300 mm。清孔满足要求后，应立即吊放钢筋笼并灌注混凝土。

6)下钢筋笼，浇混凝土。清孔完毕后，应立即吊放钢筋笼，及时进行水下浇筑混凝土。灌注混凝土时应采取措施固定钢筋笼的位置，避免钢筋笼受混凝土上浮力的影响而上浮。也可待浇筑完混凝土后，将钢筋笼用带帽的平板振动器振入混凝土灌注桩内。

泥浆护壁成孔灌注桩混凝土的浇筑是在泥浆中进行，水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定。

水下混凝土浇筑常用导管法。导管壁厚不宜小于3 mm，直径宜为200～250 mm。导管分布长度视工艺要求确定，底管长度不宜小于4 m，接头一般为法兰或反螺纹方扣快速接头，要求接头严密、不漏浆、不进水。导管顶部设有漏斗，整个导管安置在起重机设备上，可以升降。采用导管可以防止混凝土中水泥被水带走，又可防止泥浆进入混凝土内形成软弱夹层，从而减少混凝土离析现象。

浇筑混凝土时，先将安装好的导管吊入桩孔内，导管顶部高于泥浆面3～4 m，导管底部距桩孔底部0.3～0.5 m。导管上口接漏斗，放入隔水栓，在漏斗中存储足够数量的混凝土后，剪断隔水栓塞的提吊钢丝或打开阀门，让存储在漏斗中的混凝土同隔水栓塞一起向孔底塌落，这时孔内环隙中的泥浆急剧外溢，说明混凝土已落入孔底。存储在漏斗中的混凝土量应能将导管中的水全部压出，并使导管下口埋入孔内的混凝土内1～1.5 m，以免孔内的泥浆重新流入导管。随着混凝土不断通过漏斗、导管灌入钻孔内，初期灌注的混凝土及其上面的水或泥浆不断地被顶托升高，要相应地不断提升导管和拆除导管，直至钻孔灌注混凝土完毕。

(2)干作业成孔灌注桩

图2.19　干作业成孔灌注桩施工工艺过程

(a)钻孔;(b)放钢筋笼;(c)浇筑混凝土

干作业成孔灌注桩施工工艺如图2.19所示，与泥浆护壁成孔灌注桩类似而且更简单，适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的一般黏性土、砂土或人工填土地基干土层桩的成孔施工。其设备主要有螺旋钻机、机动或人工洛阳铲等。目前常用螺旋钻机成孔。

钻机就位时，钻杆要垂直对准桩位中心，放下钻机使钻头触及土面。钻孔时，先慢后快，避免钻杆摇晃，并随时检查钻孔偏移。施工中应注意钻头在穿过软硬土层交界处时，要保持钻杆垂直，缓慢进尺。在含砖头、瓦块的杂填土或含水量较大的软塑黏性土层中钻进时，应尽量减小钻杆晃动，以免扩大孔径及增加孔底虚土。钻进过程中应随时清理孔口积土。如出现钻杆跳动、机架摇晃、钻不进或钻头发出响声等异常现象时，应立即停钻检查、处理。遇到地下水、缩孔、塌孔等异常现象，应会同有关单位研究处理。

钻孔至要求深度后，可用钻机在原处空转清土，停转，提升钻杆卸土。如孔底虚土超过容许厚度，可用辅助掏土工具或二次投钻清底。清孔完毕后应用盖板盖好孔口。清孔后应及时吊放钢筋笼，浇筑混凝土。浇混凝土前，必须复查孔深、孔径、孔壁垂直度、孔底虚土厚度，不合格时应及时处理。从成孔至混凝土浇筑的时间间隔，不得超过24 h。混凝土应分层浇筑，振捣密实，连续进行，随浇随振，每层的高度不得大于1.5 m。当混凝土浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶标高，以保证在凿除浮浆层后，使桩顶标高和质量能符合设计要求。

(3)钻孔压浆灌注桩

钻孔压浆灌注桩适用于一般黏性土、湿陷性黄土、淤泥质土、中细砂、砂卵石等地层中发生塌孔危险时采用。如成孔过程中发现塌孔，可在钻至塌孔处以下1～2 m处时，用低强度等级的混凝土填至塌孔以上1 m左右。待混凝土初凝后继续下钻至设计深度，也可用3∶7灰土夯实代替填筑混凝土。钻孔压浆成桩施工顺序如图2.20所示。

图2.20　钻孔压浆灌注桩施工顺序

(a)钻机就位;(b)钻进;(c)一次压浆;(d)提出钻杆;(e)下钢筋笼;(f)下碎石;(g)二次补浆

钻机就位就是在设计桩位上将钻机置平、放稳，调直钻杆，对准桩位钻进，并随时注意钻杆的垂直度。钻进至设计深度后，进行空钻、清底。把高压胶管一头接在钻杆顶部的导流器预留管口，另一头接在压浆泵上，将配制好的高压水泥浆由下而上边提钻边压浆。

压浆至塌孔地层以上500 mm后提出钻杆。将塑料高压灌浆管固定在制作好的钢筋笼上，使用钻机的吊装设备吊起钢筋笼对准孔位，垂直缓慢放入孔内，下到设计标高，固定钢筋笼。将碎石通过孔口漏斗投入孔内直至孔口，用铁棍捣实。通过高压灌浆管向孔内二次压入水泥浆，直至浆液达到孔口为止。与第一次压浆间隔不得超过45 min，压浆完后立即拔管，洗净备用。钻孔压浆灌注桩还可用于有地下水的流沙层，作支承桩、护壁桩和防水帷幕桩等。

(4)钻孔扩底灌注桩基础

为提高单桩承载力，常采用扩大桩底直径的方法施工，称为扩底灌注桩。其中，反循环钻孔扩底灌注桩常用的施工方法。反循环钻孔扩底法的扩底钻有上开式、下开式、扩刀滑降式及扩刀推降式四种。

反循环钻最大扩底直径应为桩身直径的3倍。扩底掘削土块采用反循环泥浆钻施工法排出。

2.3.2.3　沉管灌注桩

沉管灌注桩，和打入桩一样，对周围有噪声、振动、挤土等影响。图2.21为沉管灌注桩施工过程示意图。

图2.21　沉管灌注桩施工过程

(a)就位;(b)沉钢管;(c)开始灌注混凝土; (d)下钢筋笼继续浇筑混凝土;(e)拔管成型

(1)锤击沉管灌注桩

沉管灌注桩是指利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入土中，然后边浇筑混凝土(或先在管内放入钢筋笼)边锤击或振动边拔管而成的桩。前者称为锤击沉管灌注桩，后者称为振动沉管灌注桩。锤击沉管灌注桩宜用于黏性土、淤泥质土、砂土和人工地基。锤击沉管灌注桩施工机械设备如图2.22所示。

图2.22　锤击沉管灌注桩施工机械设备

1－钢丝绳;2－滑轮组;3－吊斗钢丝绳;4－桩锤;5－桩帽; 6－混凝土漏斗;7－套管;8－桩架;9－混凝土吊斗;10－回绳;11－钢管;12一桩尖;13－卷扬机;14－枕木

为了便于沉桩和防止泥水进入管内，在套管下端设有预制钢筋混凝土桩靴［图2.23(a)］或用钢材制成的活瓣式桩尖［图2.23(b)］。采用混凝土桩靴时，先将桩机就位，吊起钢套管，对准预先设在桩位处的预制钢筋混凝土桩靴。桩管与桩靴接触处应垫以稻草绳或麻绳垫圈，以防止地下水渗入管内。

然后缓缓放下套管，套入桩靴压进土中。套管上端扣上桩帽，检查当桩管与桩锤、桩架等在同一垂直线上(偏差≤0.5%)时，即可起锤沉管。先用低锤轻击，观察无偏移后方可进入正常施打，直至符合设计要求的贯入度或沉入标高。停止锤击后，检查管内有无泥浆或水进入，即可放钢筋笼、浇筑混凝土。桩管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管。拔管要均匀，第一次拔管高度控制在能容纳第二次所需灌入的混凝土量为限，不宜拔管过高，应保证管内保持不少于2 m高度的混凝土。拔管时应保持连续密锤低击不停，并控制拔管速度，对一般土层，以不大于1 m/min为宜;在软弱土层及软硬土层交界处，应控制在0.8 m/min以内。在管底未拔到桩顶设计标高之前，倒打或轻击不得中断。拔管时还要经常探测混凝土落下的扩散情况，注意使管内的混凝土量保持略高于地面，直到桩管全部拔出地面为止。混凝土的落下情况可用吊铊探测。桩的中心距在5倍桩管径以内或小于2 m时，均应跳打，中间空出的桩需待邻桩混凝土达到设计强度的50%以后，方可施工。

(a)钢筋混凝土桩靴;(b)钢制活瓣式桩尖
1－桩管;2－锁轴;3－活瓣

以上施工工艺称为单打法，适用于含水量较小的土层。为了提高桩的质量和承载能力，常采用复打法扩大灌注桩。其施工方法是在第一次单打法施工完毕并拔出桩管后，清除管外壁上的污泥和桩孔周围地面的浮土，立即在原桩位上再埋预制桩靴或合好活瓣桩尖，作第二次沉管，使未凝固的混凝土向四周挤压扩大桩径，然后再第二次灌注混凝土。拔管方法与初打时相同。复打施工时要注意:前后两次沉管的轴线应重合;复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝之前进行。

(2)振动沉管灌注桩

振动沉管灌注桩是采用激振器或振动冲击锤将钢套管沉入土中成孔而成的灌注桩，其沉管原理与振动沉桩完全相同。振动沉管灌注桩施工机械设备如图2.24所示。

1－导向滑轮;2－滑轮组;3－激振器;4－混凝土漏斗;5一桩管;6－加压钢丝绳;7－桩架;8－混凝土吊斗;9－回绳;10－桩尖;11－缆风绳;12－卷扬机;13－钢管;14－枕木

施工时，先安装好桩机，将桩管下端活瓣合起来，或用桩靴对准桩位，徐徐放下桩管，压入土中，勿使偏斜，即可开动激振器沉管。当桩管下沉到设计要求的深度，且最后30 s的电流值、电压值符合设计要求后，便停止振动，立即用吊斗将混凝土灌入桩管内，并再次开动激振器，边振动边拔管，从而使桩的混凝土得到振实。同时在拔管过程中继续向管内浇筑混凝土。如此反复进行，直至桩管全部拔出地面后即形成混凝土桩身。

振动灌注桩可采用单振法、反插法或复振法施工。

单振法施工时，在沉入土中的桩管内灌满混凝土，开动激振器，振动5～10 s，开始拔管，边振边拔，每拔0.5～1.0 m，停拔振动5～10 s，如此反复，直到桩管全部拔出。在一般土层内拔管速度宜为1.2～1.5 m/min，在较软弱土层中不得大于0.8～1.0 m/min。

反插法施工时，在桩管内灌满混凝土后，先振动再开始拔管，每次拔管高度为0.5～1.0 m，向下反插深度为0.3～0.5 m，如此反复进行并始终保持振动，直至桩管全部拔出地面。反插法能扩大桩的截面，从而提高了桩的承载力，一般适用于饱和软土层。

复振法施工方法及要求与锤击沉管灌注桩的复打法相同。

(3)夯压成型沉管灌注桩

夯压成型沉管灌注桩又称夯压桩，是在普通锤击沉管灌注桩的基础上加以改进发展起来的一种新型桩。它是利用打桩锤将内外钢管沉入土层中，由内夯管夯扩端部混凝土，使桩端形成扩大头，再灌注桩身混凝土，用内夯管和桩锤顶压在管内混凝土面形成桩身混凝土。其施工工艺过程如图2.25所示，适用于中低压缩性黏土、粉土、砂土、碎石土、强风化岩等土层。

图2.25　夯压成型沉管灌注桩施工工艺过程

图2.26　内外管及管塞

(a)平底内夯管;(b)锥底内夯管
1－外管;2－内管

夯压桩的机械设备同锤击沉管桩，常用D1－25型柴油锤，外管底部采用开口，内夯管底部可采用闭口平底或闭口锥底，如图2.26所示。内外钢管底部间隙不宜过大，通常内管底部比外管内径小20～30 mm，以防沉管过程中土挤入管内。内外管高差一般为80～100 mm。在沉管过程中，不用桩尖，外管封底采用干硬性混凝土或无水混凝土，经夯击形成柔性阻水、阻泥管塞。当不出现由内、外管间隙涌水、涌泥时，可不用上述封底措施。当地下水较大，涌水、涌泥现象严重时，也可在底部加一块镀锌铁皮或预制混凝土桩靴，以更好地达到止水目的。

根据试验，扩头混凝土主要是从外管壁翻拱起来，形成于软硬土层交界处，故桩端一般进入持力层1 m左右为宜。投入夯扩料后，应将外管上拔0.5～1 m进行扩夯。当夯扩料全部夯击出外管后，应继续将内外管同时往下沉0.3～0.5 m，这样更有利于形成扩头。施工前宜进行试桩，以确定夯扩料灌入量、外管上拔高度、内外管下沉深度等施工参数。

桩端夯扩完毕后，再提起内夯管，灌入桩身混凝土。桩的长度较大或需配置钢筋笼时，桩身混凝土宜分段灌注。提拔外管形成桩身时，将内夯管和桩锤施压于外管内的混凝土顶面，边压边拔，直到地面，这样可防止桩身混凝土产生缩颈和断桩现象。

图2.27　爆扩灌注桩示意图

1－桩身;2－扩大头;3－桩台

2.3.2.4　爆扩灌注桩

爆扩灌注桩是用钻孔或爆扩法成孔，孔底放入炸药，再灌入适量的混凝土，然后引爆，使孔底形成扩大头，此时，孔内混凝土落入孔底空腔内，再放置钢筋骨架，浇筑桩身混凝土而制成的灌注桩(图2.27)。

爆扩灌注桩在地下水位以上的或很少地下水的黏性土层中使用效果较好，但在软土及砂土中不易成型，桩长(H)一般为3～6 m，最大不超过10 m，扩大头直径D为2.5～3.5d。这种桩具有成孔简单、节省劳力和成本低等优点。但质量不便检查，施工要求较严格。施工前，应现场做爆扩试验，在每一种土层中试验的孔数不少于2个，以通过试验来检验桩孔扩大头尺寸是否符合设计要求。其用炸药量可按表2.2选用，并在施工时，按试验孔取得的资料进行调整。

表2.2　爆扩用炸药量

爆扩灌注桩的施工一般可采取桩孔和扩大头分两次爆扩形成，其施工过程如图2.28所示。

图2.28　爆扩灌注桩施工工艺图

(a)钻导孔;(b)放炸药条;(c)爆扩桩孔;(d)放炸药包;(e)爆扩大头;(f)放钢筋笼;(g)浇混凝土
1－导线;2－炸药条;3－炸药包

(1)人工挖成孔

爆扩灌注桩成孔的方法可根据土质情况确定，一般有人工成孔(洛阳铲或手摇钻)、机钻成孔、套管成孔和爆扩成孔等多种。孔的直径一般为40～70 mm，当土质差且地下水又较高时孔的直径约为100 mm，然后在直孔内吊入玻璃管装的炸药条，管内放置2个串联的雷管，经引爆并清除积土后即形成桩孔。

(2)爆扩大头

扩大头的爆扩，宜采用硝铵炸药和电雷管进行，且同一工程中宜采用同一种类的炸药和雷管。在引爆线路装好后，再浇灌一定量的混凝土后，即进行扩大头的引爆。从浇灌混凝土开始至引爆的时间不宜超过30 min。爆扩后，应对灌入扩大头的混凝土采用沉管进行数次反插，排除爆炸产生的残流气体。放置钢筋笼、浇灌桩身混凝土同前述灌注桩。

2.3.2.5　人工挖孔灌注桩

人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩。其施工特点是设备简单，无噪声、无振动、不污染环境，对施工现场周围原有建筑物的影响小，施工现场较干净，施工速度快，可按施工进度要求决定同时开挖桩孔的数量，必要时，各桩孔可同时施工，土层情况明确，可直接观察到地质变化情况，桩底沉渣能清除干净，施工质量可靠，桩径不受限制，承载力大。但人工挖孔桩施工，工人在井下作业，开挖效率低，劳动条件差，施工中应特别重视流沙、流泥、有害气体等影响，要严格按操作规程施工，制定可靠的安全措施。它主要适用于无地下水或含微量地下水的硬塑至坚硬黏性土、中密至密实砂土、碎石土及风化岩层的持力层中。

孔桩的直径除了需满足设计承载力的要求外，还应考虑施工操作的要求，故桩径不宜小于800 mm。当采用现浇混凝土护壁时，人工挖孔桩构造如图2.29所示。

图2.29　人工挖孔灌注桩构造图

1－护壁;2－主筋;3－箍筋;4－地梁;5－桩帽

人工挖孔灌注桩施工机具比较简单，一般可根据孔径、孔深和现场具体情况加以选用，主要有:直运输工具，如电动葫芦和提土桶，用于施工人员、材料和弃土等垂直运输;水工具，如潜水泵，用于抽出桩孔中的积水;风设备，如鼓风机、输风管，用于向桩孔中强制送入新鲜空气;挖掘工具，如镐、锹、土筐等，若遇到坚硬的土层或岩石，还需准备风镐和爆破设备。此外，尚有照明灯、对讲机、电铃等。

施工前应根据水文地质资料，制定合理的桩孔护壁措施和降排水方案，护壁方法有现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁、砖砌体护壁、沉井护壁、钢套管护壁、型钢或木板桩工具式护壁等多种。下面以应用较广的现浇混凝土分段护壁为例说明人工挖孔灌注桩的施工工艺流程。

1)按设计图纸放线、定桩位。

2)开挖桩孔土方。分段开挖，每段高度取决于土壁保持直立状态而不塌方的能力，一般取0.5～1.0 m为一施工段。开挖范围为设计桩径加护壁的厚度。现浇钢筋混凝土时护壁厚度不小于(D/10+50)mm，每步高1 m，并有1∶0.1的坡度。

3)支设护壁模板。模板高度取决于开挖土方施工段的高度，一般为1 m，由4～8块活动钢模板组合而成，支成有锥度的内模。

4)在模板顶放置操作平台。内模支设后，吊放由角钢和钢板制成的2个半圆形合成的操作平台入桩孔内，置于内模顶部，用以临时放置料具和浇筑混凝土操作之用。

5)浇筑护壁混凝土。护壁混凝土起着防止土壁塌陷与防水的双重作用，因此浇筑时要注意捣实。护壁内配8根φ6～φ10，长1 m左右的直钢筋，插入下节护壁内，第一节护壁厚度宜增加100～150 mm，上下节护壁要错位搭接50～75 mm。

6)拆除模板继续下段施工。当护壁混凝土达到1.2 MPa(常温下约为24 h)后，方可拆除模板，开挖下段的土方，再支模浇筑护壁混凝土，如此循环，直至挖到设计要求的深度。

7)浇筑桩身混凝土。当桩孔挖到设计标高，并检查孔底土质已达到设计要求后，再在孔底进行扩大头施工。待桩孔全部成型后，当桩孔内潜水量不大时，用潜水泵抽出孔底的积水并立即进行清孔、验槽、混凝土封底工作(用串筒法浇筑混凝土，如果桩孔内渗水量过大，积水过多不便排干，则应用导管法浇筑水下混凝土)。当混凝土浇筑至钢筋笼的底面设计标高时，再吊入钢筋笼就位，并继续浇筑桩身混凝土而形成桩。

8)人工挖孔扩底灌注桩。为了提高单桩承载力，有时会采用人工挖孔扩底灌注桩。扩底变径尺寸按(D1－D)/2∶h=1∶4，h1≥(D1－D)/4进行控制。

人工挖孔扩底前应在桩孔底面测量放桩的中心位置，在相邻的群桩中施工时，宜跳挖跳灌。在挖孔时，应四周均匀挖掘，由小而大扩成设计断面和形状，且开挖面整齐，形状完好，断面尺寸准确。扩大头挖好后，应把废土清理干净，经下孔检查验收合格后，才能吊放钢筋笼和灌注混凝土。灌注扩大头混凝土应采取防止产生离析措施，并应分层捣实。

2.3.2.6　灌注桩施工应注意的事项及问题处理

(1)灌注桩施工时应注意的事项

为保证桩一次灌注完成，施工前认真检查机械设备，避免中途停顿，影响灌注质量。

无论用哪种方法清孔，在吊放钢筋笼，对桩孔进行二次清孔后，都应立即下入导管，灌注混凝土。灌注桩顶标高应比设计高度预加一定值，一般是0.5 m左右，此段为浮浆层，土方开挖后凿除。

混凝土搅拌必须均匀，并尽可能缩短运送距离，以防止混凝土离析而发生卡管等事故。灌浆过程中，应专人掌握和测定混凝土上返高度，确定导管的埋深，通常保持2～3 m埋深即可。应根据桩孔深度、灌注速度等做配比试验，确定混凝土的初凝时间，一般应取4～6 h，必要时可加缓凝剂。起拔护管和套管应在初凝前进行，且应缓慢进行以避免起拔过快混凝土下落不及时而产生断桩或缩颈。灌注充盈系数不得小于1，一般土质为1.1，软土为1.2～1.3。

当气温在0℃以下进行混凝土灌注时，应对混凝土采取加热保暖技术措施。在强度未达到设计强度等级的50%以前不得受冻。在冻土、膨胀土地区施工时，应按设计要求做好防冻胀、防膨胀处理。

(2)灌注混凝土常见问题的处理

1)导管漏水(浸水)。若发现导管漏水，则应立即查明原因和漏水位置以及漏水的严重情况。若漏水位置靠近导管的上部，浸水又不大，则可继续进行灌注。若浸水严重，则应设法堵漏或换掉漏水的导管。在此种情况下，若不提动底节套管即能处理，且已灌混凝土不受影响时，仍可继续灌注;若处理或拔换导管费时较长，而所灌注混凝土不多，可将其全部清除，重新灌注;若已灌注混凝土很多，但中断时间不长，混凝土还有流动性，则可将导管插入孔内混凝土达到300～500 mm以上，然后继续进行灌注。应对发生此种事故的桩，进行钻孔取芯检查。

2)钢筋笼被导管挂起。当提升导管，钢筋笼被提起时，应将导管下降一点，并转动导管使导管移动到中间位置，即可脱挂。为防止这类事故的发生，在导管安装时，应保证在孔的中心导管不得有弯曲，或者在导管法兰接头处加设锥形活套。

3)粗集料卡管。由于混凝土坍落度过小，流动性差，并夹有大径碎卵石或混凝土拌和不匀，运输中严重离析，导管浸水致使混凝土受水冲洗，骨料集中在一起等原因发生卡管时，可在容许的导管埋深范围内略为提升导管，或上下抖动导管。注意抖动后导管下口不得低于原来的位置，以避免下部流动性差的混凝土堵塞导管口。若用上述做法仍不能消除卡管，则应停止灌注，用长的管子或用振捣器进行疏通。

4)断桩。断桩事故的主要原因有以下几点:表层混凝土失去流动性，而继续灌注的混凝土顶破表层面上升，混有泥浆的表层混凝土使上下隔断，而造成断桩;由于提升过快，导管提离混凝土面，则所灌注的混凝土覆盖在混有泥浆的表层混凝土面上，而造成断桩;由于地下水活动的影响或导管接头密封不良，冲洗液浸入，使混凝土水灰比增大，而造成断桩。

如果桩承受较大弯矩，可用小于桩钢筋笼的钻头在桩中心钻孔穿过断桩处以下一定深度，用高压水冲洗后，在钻孔中插入小直径钢筋笼或其他型材，然后灌注粗集料粒度不大于5 mm的混凝土浆或压入砂浆即可。若断桩处靠近地面，而发现断桩后又未继续灌注，则可视具体情况，采取下入长的护筒或沉入小沉井等方法，排水清除钻渣，并对桩头做必要的凿除清理后，再灌入混凝土至设计标高。

2.4　地下连续墙施工

地下连续墙就是用专用设备沿着深基础或地下构筑物周边采用泥浆护壁开挖出一条具有一定宽度与深度的沟槽，在槽内设置钢筋笼，采用导管法在泥浆中浇筑混凝土，筑成一单元墙段，依次顺序施工，以某种接头方法连接成的一道连续的地下钢筋混凝土墙，以便基坑开挖时防渗、挡土，作为邻近建筑物基础的支护以及直接成为承受直接荷载的基础结构的一部分。

地下连续墙的分类:

1)按成墙方式可分为桩排式、槽板式、组合式。

2)按墙的用途可分为防渗墙、临时挡土墙、永久挡土(承重)墙、作为基础用的地下连续墙。

3)按墙体材料可分为钢筋混凝土墙、塑性混凝土墙、固化灰浆墙、自硬泥浆墙、预制墙、泥浆槽墙、后张预应力地下连续墙、钢制地下连续墙。

4)按开挖情况可分为地下连续墙、地下防渗墙。

地下连续墙的特点:施工震动小、噪声低，墙体刚度大，防渗性能好，对周围地基无扰动，可以组成具有很大承载力的任意多边形连续墙代替桩基础、沉井基础或沉箱基础，对土壤的适应范围很广，在软弱的冲积层、中硬地层、密实的砂砾层以及岩石的地基中都可施工，作为挡土墙、地下结构的一部分或全部，在房屋的深层地下室、地下停车场、地下街、地下铁道、地下仓库、矿井等均可应用。

2.4.1　施工前的准备工作

在进行地下连续墙设计和施工之前，必须认真调查现场情况和地质、水文等情况，以确保施工的顺利进行。

现场情况调查的目的是为了解决下述问题:施工机械进入现场和进行组装的可能性，挖槽时弃土的处理和外运，给排水和供电条件，地下障碍物和相邻建(构)筑物情况，噪声、振动和污染等公害引起的有关问题等。

地下连续墙的设计、施工和完工后的使用性能，在很大程度上取决于事先是否对水文、地质情况有全面、正确的了解。因此，必须认真进行地质勘探，要根据工程情况、挖槽长度、地形起伏等正确确定钻孔位置，钻孔深度应超过地下连续墙的设计深度。地质勘探中应注意收集有关地下水的资料，如地下水位及其变化情况、地下水流动速度、承压水层的分布与压力大小，必要时还需对地下水的水质进行分析。

2.4.2　地下连续墙施工

(1)修筑导墙

导墙是地下连续墙挖槽之前修筑的临时结构，作用如下:挡土、支撑重物、存蓄泥浆、作为标高的测量基准点。导墙一般为现浇的钢筋混凝土结构，但亦有钢制的或预制钢筋混凝土的装配式结构，可多次重复使用。

现浇钢筋混凝土导墙的施工工艺顺序为:平整场地→测量定位→挖槽及处理弃土→绑扎钢筋→支模板→浇注混凝土→拆模并设置横撑→导墙外侧回填土。

当表土较好，在导墙施工期间能保持外侧土壁垂直自立时，则以土壁代替模板，避免回填土，以防槽外地表水渗入槽内。如表土开挖后外侧土壁不能垂直自立，则外侧亦需设立模板。导墙外侧的回填土应用黏土回填密实，防止地面水从导墙背后渗入槽内，引起槽段坍方。

导墙的厚度一般为0.15～0.20 m，墙趾不宜小于0.20 m，深度一般为1.0～2.0 m。导墙的配筋多为φ12@200，水平钢筋必须连接起来，使导墙成为整体。导墙施工接头位置应与地下连续墙施工接头位置错开。导墙的混凝土强度等级多为C20。

导墙面应高于地面约100 mm，可防止地面水流入槽内污染泥浆。导墙的内墙面应平行于地下连续墙轴线，对轴线距离的最大允许偏差为±10 mm。内外导墙面的净距，应为地下连续墙标志墙厚加40 mm，净距的允许误差为±5 mm，墙面应垂直。导墙顶面应水平，全长范围内的高差应小于±10 mm，局部高差应小于±5 mm。导墙的基底应和土面密贴，以防槽内泥浆渗入导墙后面。

现浇钢筋混凝土导墙拆模以后，应沿其纵向每隔1 m左右加设上、下两道支撑，将两片导墙支撑起来，在导墙的混凝土达到设计强度之前，禁止任何重型机械和运输设备在旁边行驶，以防导墙受压变形。

(2)泥浆准备

地下连续墙的深槽是在泥浆护壁下进行挖掘的。泥浆在成槽过程中的主要作用是护壁。除此之外，还具有挟渣、润滑钻头、冷却钻头、减小钻进阻力等作用。泥浆制备与泥浆护壁灌注桩基本相同。

(3)挖槽

挖槽是地下连续墙施工中的关键工序。挖槽约占地下连续墙工期的一半，因此提高挖槽的效率是缩短工期的关键。同时，槽壁形状基本上决定了墙体外形，所以挖槽的精度又是保证地下连续墙质量的关键之一。

地下连续墙挖槽的主要工作包括:单元槽段划分;挖槽机械的选择与正确使用;制定防止槽壁坍塌的措施与工程事故和特殊情况的处理等。

(4)清底

挖槽结束后，悬浮在泥浆中的土颗粒将逐渐沉淀到槽底，此外，在挖槽过程中未被排出而残留在槽内的土渣，以及吊放钢筋笼时从槽壁上刮落的泥皮等，都堆积在槽底。在挖槽结束后清除槽底沉淀物的工作称为清底。清底是地下连续墙施工中的一项重要工作，必须做好。

清底的方法，一般有沉淀法和置换法两种。沉淀法是在土渣基本沉淀到槽底之后再进行清底;置换法是在挖槽结束之后，对槽底进行认真清理，然后在土渣还没有再沉淀之前就用新泥浆把槽内的泥浆置换出来，使槽内泥浆的相对密度在1.15以下。我国多用置换法进行清底。

(5)成墙施工

在槽孔清孔完成并经验收合格以后，才能进行浇注工作。在浇注混凝土之前，如果孔底淤积物厚度超过了允许值，应进行第二次清孔。

1)钢筋笼加工:钢筋笼应根据地下连续墙墙体配筋图和单元槽段的划分来制作。钢筋笼最好按单元槽段做成一个整体。如果地下连续墙很深或受起重设备起重能力的限制，需要分段制作，接头宜用绑条焊接，纵向受力钢筋的搭接长度如无明确规定时，可采用60倍的钢筋直径。

制作钢筋笼时要预先确定浇注混凝土用导管的位置，由于这部分要上下贯通，因而周围需增设箍筋和连接筋进行加固。尤其在单元槽段接头附近插入导管，由于此处钢筋较密集，更需特别加以处理。加工钢筋笼时，要根据钢筋笼重量、尺寸以及起吊方式和吊点布置，在钢筋笼内布置一定数量(一般2～4榀)的纵向桁架。

2)钢筋笼吊放:钢筋笼的起吊、运输和吊放应周密地制定施工方案，不允许在此过程中产生不能恢复的变形。钢筋笼起吊应用横吊梁或吊架，吊点布置和起吊方式要防止起吊时引起钢筋笼变形。插入钢筋笼时，使钢筋笼对准单元槽段的中心，垂直插入槽内。

3)混凝土浇注:地下连续墙的混凝土是靠导管内混凝土面与导管外泥浆面之间的压力差和混凝土本身的良好和易性与流动性，不断填满原来被泥浆占据的空间而形成连续墙体的。由此可见，要得到质量优良的地下连续墙，必须具备以下几个条件:混凝土拌和物应具有良好的和易性与流动性以及缓凝的特性;混凝土拌和物的供应要连续不断;对于混凝土的原材料，为避免分层离析，要求采用粒度良好的河砂，粗骨料宜用粒径5～25 mm的河卵石，水泥采用42.5或52.5级的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。

4)槽段间墙的接头:地下连续墙的槽段间的接头一般分为柔性接头、刚性接头和止水接头。

柔性接头是一种非整体式接头，它不传递内力，主要为了方便施工，所以又称施工接头，如锁口管接头、V形钢板接头、预制钢筋混凝土接头等。为了适应这种接头的特点，在构造上主要处理好钢筋笼的设计，使钢筋笼在凹凸缝之间、拐角墙、折线墙、十字交叉墙、丁字墙等处的钢筋笼端部能紧贴接头缝，同时又不影响施工为宜。

刚性接头是一种整体式接头，它能传递或部分传递内力，如一字形、十字形穿孔钢板式刚性接头，钢筋搭接式刚性接头等。

止水接头在一般情况下可以使用锁口管和V形钢板等接头形式起到防渗的效果。

2.5　桩基础工程质量验收与安全技术

2.5.1　质量验收

灌注桩的成桩质量检查包括成孔及清孔、钢筋笼制作及安放、混凝土搅拌及灌注三个工序过程的质量检查。成孔及清孔时，主要检查已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度;制作安放钢筋笼时，主要检查钢筋规格、焊条规格与品种、焊口规格、焊缝长度、焊缝外观和质量、主筋和箍筋的制作偏差及钢筋笼安放的实际位置等;搅拌和灌注混凝土时，主要检查原材料质量与计量、混凝土配合比、坍落度、混凝土强度等。对于沉管灌注桩还要检查打入深度、停锤标准、桩位及垂直度等。

预制桩成桩质量检查主要包括制桩、打入(静压)深度、停锤标准、桩位及垂直度检查。制桩应按选定的标准图或设计图制作，其偏差应符合有关规范要求;沉桩过程中的检查项目包括每米进尺锤击数、最后1 m锤击数、最后三阵贯入度及桩尖标高、桩身(架)垂直度等。

桩身强度与单桩承载力是施工过程中桩的质量检测的重点。预制桩桩体在地面上施工，桩体质量按一般结构检测即可满足要求，其承载力也可通过打桩过程测定，质量事故较少。灌注桩桩体施工中应进行各分项工程的检查与验收，以保证桩身质量。

桩基础施工完毕后，可通过桩基础检测的方法来评定桩的质量，主要是对桩的承载力和桩身完整性进行检测。

对于重要的建筑物、地质条件复杂或成桩质量可靠性较低的桩基工程，应采用静载试验法(破损试验)或动测法(无破损试验)检查成桩质量和单桩承载力，对于大直径桩还可采取钻孔取芯、预埋管超声检测法、振动探头测定仪检查。

2.5.2　桩基础验收

当桩顶设计标高与施工场地标高相近时，桩基工程应待成桩完毕后进行验收;当桩顶设计标高低于施工场地标高时，应待开挖到设计标高后进行验收。

桩基施工验收应包括下列资料:

1)工程地质勘查报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更及材料代用通知单等。

2)经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更情况。

3)桩位测量放线图，包括工程桩位复核签证单。

4)制作桩的材料试验记录，成桩质量检查报告。

5)桩孔、钢筋、混凝土工程施工隐蔽记录及各分项工程质量检查验收单及施工记录。

6)单桩承载力检测报告。

7)基坑挖至设计标高的基桩竣工平面图及桩顶标高图。

2.5.3　桩基础工程的安全技术措施

桩基础工程施工区域，应实行封闭式管理，进入现场的各类施工人员，必须接受安全教育，严格按操作规程施工，服从指挥，坚守岗位，集中精力操作。机械司机应经常注意机械运转情况，发现异常情况要及时纠正。

机具进场要注意危桥、陡坡、陷地和防止碰撞电杆、房屋等，以免造成事故。按不同类型桩的施工特点，针对不安全因素，制定可靠的安全措施，严格实施。

对施工危险区域和机具(冲击、锤击桩机，人工挖掘成孔的周围，桩架下)，要加强巡视检查，有险情或异常情况时，应立即停止施工并及时报告，待有关人员查明原因，排除险情或加固处理后，方能继续施工。

打桩过程中可能引起停机面土体挤压隆起或沉陷，打桩机械、桩架及路轨应随时调整垫平，保持稳定，防止意外事故发生。

施工前应全面检查机械，发现问题要及时解决，严禁带病作业。施工中应加强机械设备的维护管理，机电设备应有防漏电装置。开关箱与用电设备实行一机一闸一保险。

打桩时桩头垫料严禁用手拨正，不要桩锤未打到桩顶即起锤或过早刹车，以免损坏桩机设备。

成孔钻机操作时，注意钻机安定平稳，以防止钻架突然倾倒、钻具突然下落而发生事故。冲抓锥或冲孔锤操作时不准任何人进入落锤区施工范围内，以免砸伤。

锤击法施工时，施工场地坡度不宜大于1%，地耐力不小于85 kPa，且地下应无障碍物。在基坑和围堰内应有足够的排水设备。起吊2.5 m以外的混凝土预制桩时，应待桩吊近后，方可提升桩锤，严禁吊桩、吊锤、回转或行驶同时进行。遇有大雨、雪、雾和六级以上大风等恶劣气候，应停止作业。

钻孔法施工时，应检查是否有卡杆现象，起吊钢丝是否牢固，卷扬机制动是否完好，信号设备是否明显。成桩附近严禁堆放重物。每根桩应连续施工，因故停机时，应及时提上钻具，保护孔壁，防止造成塌孔事故。

钻孔灌注桩在已钻成的孔尚未浇筑混凝土前，必须用盖板封严钢管桩，打桩后必须及时加盖临时桩帽;预制混凝土桩送桩入土后的桩孔必须及时用砂子或其他材料填灌，以免发生人身事故。人工挖孔法安全施工尤为重要，应严格按安全操作规定施工。

思考题

1.在锤击沉管灌注桩施工中，复打法的适用范围是什么?对复打法施工有哪些要求。

2.地下连续墙主要有哪些优点?

3.简述“逆作法”施工工艺原理。

4.简述桩距与打桩顺序的关系。

5.在桩基工程验收时，应提交哪些资料?

6.地下连续墙施工中泥浆的作用是什么?

7.打桩的控制原则是什么?

8.灌注桩与预制桩相比，具有哪些特点?