桩基础工程施工技术预制桩击入桩 静压桩 钻孔桩 沉管桩 挖掘桩桩基础钻孔灌注桩大直径中空桩钻孔灌注桩施工技术定义：钻孔灌注桩—在钻孔内下入钢筋笼 并灌注混凝土而筑成的钢筋砼桩。钻孔灌注桩施工程序1
一、钻孔灌注桩的主要特点： 1单桩承载力大，施工不受地层条件限制，桩 深可达数百米，桩径可达6m以上； 2单桩承载力大，目前已设计到冰川漂石粘土 层，单桩承力4000吨，岩层单桩承力达 7000 吨， 3基础深度大，地下建筑和重型建筑的建造必 须采用承载力大的深基础，我国的桩基础深度 已超过300m; 4场地占用小（与开挖、竖井相比）; 5工程成本低。2
二、 钻孔灌注桩的成孔技术（一）、施工前的准备 1．施工场地准备：根据施工地点水文、工勘资料及 机具、动力材料、运输等情况进行场地设计布置。 场地为旱地时：应平整场地、换除软土、夯打密实 （以防钻机座产生不均匀沉降）造成弯曲桩。 场地为浅水时：采用建岛法，岛顶面高出水0.5~1m。 场地为深水时：根据水深、流速及水底地层情况， 采用固定式平台或漂浮式钻场。2．复测基线和基点：标定钻孔桩位和高程。 3．埋置护筒： 护筒的作用：固定桩位并作钻孔导向，保护孔 口，隔离地表水，并保持孔内水位高出地面 （护壁）0.2~0.5m。 护筒种类：木护筒、钢护筒、钢筋混凝土护筒。 根据钻进成孔方法确定种类。3
埋置护筒：埋置护筒：4
4．设备安装：包括移孔位设备（轨道变向移孔） 管道式移孔、步履式移孔、吊装式移孔和打桩自 拉式移孔。5．试成孔：施工前便试成孔数不少于两个。以 便复核地质资料。施工方案技术可行性，若不 能满足设计时，制定补救措施或修改方案。□钻孔灌注桩施工程序（三）、钻孔灌注桩成孔设备——钻机SJ-300\400型钻机5
4．设备安装：包括移孔位设备（轨道变向移孔） 管道式移孔、步履式移孔、吊装式移孔和打桩自 拉式移孔。5．试成孔：施工前便试成孔数不少于两个。以 便复核地质资料。施工方案技术可行性，若不 能满足设计时，制定补救措施或修改方案。□钻孔灌注桩施工程序（三）、钻孔灌注桩成孔设备——钻机SJ-300\400型钻机5
泰山-20回转钻机泰山-15 回转钻机6
转盘式钻机回转钻进用钻头7
扩 孔 钻 进 用 钻 头扩 孔 钻 进 用 钻 头8
（三）、钻孔灌注桩一般成孔方法1. 正循环回转钻进成孔 冲洗液由钻杆与孔壁间隙返回地面。间隙大，上 返流速低，孔底岩渣不易排除。 适用地层：填土、粘土、淤泥、砂土基岩和粒径 600mm，孔深
GZ-50 型 自 行 式 反 循 环 钻 机水陆两用钻机10
回转钻进中，多数采用全面钻进，少数采用扩孔 钻进，极少用取心钻进。一、泵吸反循环钻进（一）工作原理：泵的吸水软 管与水龙头（鹅颈管）、钻杆 柱、钻头连接。当泵工作时， 在其吸水端（钻头）处形成负 压，井口的液体在大气压作用 下，从钻杆与孔壁间间隙经孔 底钻头（携带岩屑从钻杆中空 上升，通过水龙头、软管从泵 中排至沉淀池，经沉淀后的液 体以自流方式，自井口流至井 底，形成循环。11
二、喷射反循环钻进利用安装在循环管路上的 射流泵（喷射元件）所产生 的负压与循环流体形成压 差，驱动循环流体流动。从 而使井底的流体自钻杆中空 返回地面，经沉淀后以自流 方式从孔壁间隙流向井底形 成循环 。喷射泵： 由4~6个直径为10~15mm的喷嘴以环状布置构成。12
三、气举反循环钻进（压气反循环） 将压缩空气通过供气管（风管）送 至井下气液混合器，并使空气与钻 杆内的液体混合，形成比重小于钻 杆外流体的气液混合物，由于混合 物液柱的压力低于钻杆外液柱压力 产生压力差，根据连通器原理，钻 杆外液体将向钻杆内流动，携带着 岩屑的液体在混合室处被充气后， 气、液、岩屑混合物一起上升被排 出钻孔，流入沉淀池中，沉淀后的 液体以自流方式流入钻孔环状间 隙，形成反循环。3. 钢绳冲击钻进及冲击反循环钻进成孔 冲击钻进分无循环钻进和反循环钻进。以反循环钻 进效率较高。 适应地层：卵砾石、漂石、风化基岩、粘土、杂填 土地层，孔径600~1500，孔深100以内。 主要设备：冲击钻机（ CZ-20、22、30）及钻具 （冲反，多管路、砂石泵）。13
钢 绳 冲 击 钻 机1、钢绳冲击钻头14
冲 击 反 循 环 钻 机CZF-30型冲击 反循环钻机15
冲击反循环钻进300 型 冲 击 反 循 环 钻 机16
4. 螺旋钻进成孔 依靠螺旋叶片切土钻 进并将孔底土输送至 地面的钻进方法。螺旋钻进成桩螺旋钻进成孔适应情况：地下水位以上的填 土、粘土、砂砾石（粒径小于螺旋叶片半径 和螺距）地层干作业成孔，桩孔直径φ300~ φ600mm，成孔效率高，场地无泥浆污染、 条件适合、宜优先采用。 孔壁易坍塌和含水地层不适用。17
5. 冲抓锥成孔利用锥形冲抓斗 直接抓取井底岩 土的钻进方法。6. 冲抓全套管钻进（贝诺特施工法）成孔。由 法国Benote公司最先研究使用。 边摇动边向地层压入护壁套管，在套管内用 抓斗冲抓土石成孔，至设计深度清碴后，在套 管内下入钢筋笼，边灌注砼，边拔出套管，套 管用于钻孔的全孔段和灌注的全过程，故称 “全套管”。18
摇动千斤顶夹紧套管 千斤顶摇管装置示意图TZG 全套管施工钻机19
特点： 1.套管有效地隔离地层，防坍塌，防砼被污染，防 孔斜。 2.孔径：
人工挖孔桩施工现场8 桩孔扩底工艺 扩底大头桩能承受更大的轴向荷载，在重 要基础中，常采用大头桩，它可以缩小桩 径，降低成本，提高桩体承载力。扩底是在 桩孔达到设计深度后进行。 桩孔扩底方法有三种： （1）人工挖扩法：用于孔径>1.2m，孔深
（2）爆扩法：先下钢筋笼，距孔底0.5~1m， 再将球形炸药包置于孔底中心，然后浇灌一定 量的混凝土（增加纵向压力，防冲天炮）。引 爆后（在混凝土初凝前引爆，拌砼至初凝约30 分钟，防断桩）连续浇灌混凝土。 爆扩法的成败关键在于装药量，过少，达不 到扩底尺寸，过多，孔壁遭受破坏形成混凝 土不连续（断桩）。 爆扩桩（ 3 ）钻扩法：将能伸缩的扩底钻具下入孔 底，加压回转，撑开扩刀将孔底扩大的方法。 扩底钻具：分上扩式和下扩式两类，扩刀分两 翼三、四翼。 适用于较硬实的土层，胶结较好的砂卵砾石层 和风化基岩（淤泥层，松散卵砾石层不宜采 用，以防扩刀不能缩回）。22
机械压扩式：液压上开式扩底钻头A－油压三翼扩底钻头 B－反循环油压三翼扩底钻头 1－开闭油缸，2－千斤顶顶杆，3－滑块，4－撑杆，5－扩刀， 6－端部钻头， 7－油压千斤顶， 8－活塞杆，9－导向销，10－导向槽，11－扩刀，12－排渣口23
扩 底 钻 头（四）、清孔彻底清除孔底沉碴，替换孔内浓泥浆，保证灌注 质量和桩的承载力。 清孔的一般规定： 1．孔底沉碴厚度：摩擦桩≤30cm，端承桩：一 般工程≤10cm。重要工程≤5cm 。 2．清孔后泥浆性能：含碴量
清孔方法： 1．抽筒捞渣清孔（冲击钻进用、清孔质量、 沉渣厚度>5cm） 2．正循环换浆清孔（正循环钻进用大钻屑不 易排出）沉碴厚度取决于循环泥浆稠度。 3．泵吸反循环清孔（泵吸反循环钻进用，质 量好，应防塌孔） 4．空压机清孔（抽浆清孔）（用于孔内液面 高，清孔质量好，成本高）（五） 、 钢筋笼(1)钢筋笼的制作方法： 1．木卡板成型法 扎丝固定 2．箍筋成型法 焊接 3 . 钢管支架成型法 门形钢管支架25
（五） 、 钢筋笼(2) 保护层*的设置 1．混凝土预制垫块 2．钢管保护层 3 . 焊接钢筋——扶正*混凝土保护层是指混凝土构件中，起到保护钢筋避免钢筋直接裸露的那 一部分混凝土，其厚度为纵向钢筋（非箍筋）外缘至混凝土表面的最小 距离。26
（五） 、 钢筋笼(3) 钢筋笼的吊放（五） 、 钢筋笼钢筋笼制作的一般规定： 1．钢筋的种类、钢号、规格必须符合设计要 求，使用时应除锈，调直（用拉直除锈）。 2．严格按设计配筋（主筋>φ12mm，截面配 筋率控制在0.35~0.5%之间。 3. 主 筋 的 混 凝 土 保 护 层 >30mm （ 一 般 为 60~80mm，制作时加扶正“耳朵”）27
（1）混凝土灌注方法——商品混凝土 1．直接灌注法 2．水下导管灌注法(2)．灌注机具： ① 输送砼和提升导管的卷扬机具（钻机、钻塔提 升、吊车提升、灌浆机提升） ② 灌注导管：内径0.2~0.4，外径与钢筋笼内径差 >5cm单节导管长度1~3m，接头拆装迅速，密封性 好，内表圆滑（不阻挡砼、塞下行）外表不挂钢 筋笼（法兰盘连接）。 ③ 漏斗：锥形（棱锥、圆锥），容量≥初灌量。28
(3)．灌注参数确定 导管的埋深、导管的灌注半径、导管的漏斗高度…① 第一次灌注量（初灌量）确定 为防止孔底砼被稀释和水渗入导管内，第一次灌 注量必须将导管底埋入砼中1~1.5m（太高，需漏 斗大）（根据连通器的压力平衡计算初灌量）。V=π4D ( H − H 首 ) + V1 − (V2 + V3 )2V—初满足量（m3）； D—钻孔直径（m）； H—孔深（m）； H首—第一次灌注后的孔深（ m3 ）； V1—平衡导管内外压差需砼体积（ m3 ）； V2—被埋导管与钢筋笼体积（m3）； V3—隔水栓塞体积（m3）。V1 = d ·H首·4π2r r1 229
静平衡： H首γ1=V1π4d2⋅γ2d—导管内径（m）； γ1—孔内泥浆比重；γ2—砼比重。V2、V3体积小，忽略不计。 V=π42 D （H-H首）+πd ·H首· 4 γ22γ1由于砼的流动阻力较大，在对V1的计算中，应该是在克服流动 阻力下的静平衡。流动阻力计算复杂，实际中采用系数计算。V实=K·VK—流动阻力系数K=1.15~1.25。② 灌注强度的确定：每小时向每平方m2的桩孔截面积灌入砼的数量，称 灌注强度灌注强度大，耗时少，需人力、物力投入 大，灌注强度小，耗时长，孔壁易失稳，灌注质量 差，中断灌注和断桩可能性大，砼在孔底的流态， 有三种形式。重叠型扩散型筑底型30
实际中，按经验确定灌注强度（I）：I= V实 A⋅tA—桩孔断面积（m2）；t—灌注时间（小时）。 孔深（m）
沉管桩施工振动沉管桩1、成桩原理 用振动器将带有桩尖的钢套管沉入地 层至设计深度，形成钢套管桩孔，在钢套管内安放 钢筋笼并灌注混凝土，砼动凝前拔出钢套管成桩。 若桩尖为预制桩尖，则桩尖留于孔底（桩底），若 为活瓣桩尖，则桩尖随套管一起拔出。桩尖预制桩尖活瓣桩尖32
振 动 沉 管 桩 施 工 钻 机3、施工程序： 竖起钢套管→装好桩头→振动下沉至设计深度 →安放钢筋笼 灌砼→拔管成桩。 振动沉管桩施工流程 4、沉管桩特点： （1）成桩速度快：沉管速度快（一般为1~3小时） （2）桩体质量好：不受地下水影响（若桩尖漏 水，可先在管内填入1.5m的砼）实现干孔灌注， 无孔壁坍塌砼夹泥现象。33
（3）“复打”可增大桩径：在报出套管后，从钢 筋笼中打入直径小于钢筋笼内径的沉管，沉管 内再灌砼，可增大桩径30%。 复打增大桩径过程 （4）提高地基承载力。沉管孔不出土，桩间地 层被挤密，既处理了地基，也建造了基础。 （5）适于粘土、砂土、填土，稍密碎石、碎石 地层，成桩直径300~600mm桩长≤25m。 （6）不适于桩孔严重缩径地基：拔管后，桩孔 缩径，形成细颈桩或断桩。锤击桩锤击桩施工程序34
大直径中空桩施工方法大直径中空桩，我国目前还未采用，最先出现于 日本，随着现代建筑物的大型化、重型化、超高 型化。要求基础有很大的承载能力和抗震性能。 1、中空大直径桩特点： （1）直径承载力大，桩径3.2m~6m，中空直径 2m~4m。 （2）中空式，刚度大，抗震抗弯性好。 （3）减轻挤体自重（对大型桩体的重量必须考 虑，如：桩长50m，桩径5m,重量达2356T） （4）节省制桩材料。静力压桩施工依靠静压力将预 制桩压入地基中 至设计深度的施 工方法。35
（三）静力压桩静力压桩36
静力压桩非预应力桩桩的预制预应力桩先张拉预应力桩 后张拉预应力桩□后张法是指在结硬的混凝土构件 张拉钢筋的方法。构件预留有孔 道和灌浆孔。张拉钢筋后再灌 浆，使钢筋与混凝土构成整体， 其特点就是混凝土结硬后张拉钢 筋，张拉同时混凝土受压，与先 张法形成对比。在浇灌混凝土之前张拉 钢筋。其特点是混凝土 凝结后，钢筋张拉时的 应力使混凝土受压。37
桩基础工程施工技术预制桩击入桩 静压桩 钻孔桩 沉管桩 挖掘桩桩基础钻孔灌注桩大直径中空桩钻孔灌注桩施工技术定义：钻孔灌注桩—在钻孔内下入钢筋笼 并灌注混凝土而筑成的钢筋砼桩。钻孔灌注桩施工程序1
一、钻孔灌注桩的主要特点： 1单桩承载力大，施工不受地层条件限制，桩 深可达数百米，桩径可达6m以上； 2单桩承载力大，目前已设计到冰川漂石粘土 层，单桩承力4000吨，岩层单桩承力达 7000 吨， 3基础深度大，地下建筑和重型建筑的建造必 须采用承载力大的深基础，我国的桩基础深度 已超过300m; 4场地占用小（与开挖、竖井相比）; 5工程成本低。2
二、 钻孔灌注桩的成孔技术（一）、施工前的准备 1．施工场地准备：根据施工地点水文、工勘资料及 机具、动力材料、运输等情况进行场地设计布置。 场地为旱地时：应平整场地、换除软土、夯打密实 （以防钻机座产生不均匀沉降）造成弯曲桩。 场地为浅水时：采用建岛法，岛顶面高出水0.5~1m。 场地为深水时：根据水深、流速及水底地层情况， 采用固定式平台或漂浮式钻场。2．复测基线和基点：标定钻孔桩位和高程。 3．埋置护筒： 护筒的作用：固定桩位并作钻孔导向，保护孔 口，隔离地表水，并保持孔内水位高出地面 （护壁）0.2~0.5m。 护筒种类：木护筒、钢护筒、钢筋混凝土护筒。 根据钻进成孔方法确定种类。3
埋置护筒：埋置护筒：4
4．设备安装：包括移孔位设备（轨道变向移孔） 管道式移孔、步履式移孔、吊装式移孔和打桩自 拉式移孔。5．试成孔：施工前便试成孔数不少于两个。以 便复核地质资料。施工方案技术可行性，若不 能满足设计时，制定补救措施或修改方案。□钻孔灌注桩施工程序（三）、钻孔灌注桩成孔设备——钻机SJ-300\400型钻机5
4．设备安装：包括移孔位设备（轨道变向移孔） 管道式移孔、步履式移孔、吊装式移孔和打桩自 拉式移孔。5．试成孔：施工前便试成孔数不少于两个。以 便复核地质资料。施工方案技术可行性，若不 能满足设计时，制定补救措施或修改方案。□钻孔灌注桩施工程序（三）、钻孔灌注桩成孔设备——钻机SJ-300\400型钻机5
泰山-20回转钻机泰山-15 回转钻机6
转盘式钻机回转钻进用钻头7
扩 孔 钻 进 用 钻 头扩 孔 钻 进 用 钻 头8
（三）、钻孔灌注桩一般成孔方法1. 正循环回转钻进成孔 冲洗液由钻杆与孔壁间隙返回地面。间隙大，上 返流速低，孔底岩渣不易排除。 适用地层：填土、粘土、淤泥、砂土基岩和粒径 600mm，孔深
GZ-50 型 自 行 式 反 循 环 钻 机水陆两用钻机10
回转钻进中，多数采用全面钻进，少数采用扩孔 钻进，极少用取心钻进。一、泵吸反循环钻进（一）工作原理：泵的吸水软 管与水龙头（鹅颈管）、钻杆 柱、钻头连接。当泵工作时， 在其吸水端（钻头）处形成负 压，井口的液体在大气压作用 下，从钻杆与孔壁间间隙经孔 底钻头（携带岩屑从钻杆中空 上升，通过水龙头、软管从泵 中排至沉淀池，经沉淀后的液 体以自流方式，自井口流至井 底，形成循环。11
二、喷射反循环钻进利用安装在循环管路上的 射流泵（喷射元件）所产生 的负压与循环流体形成压 差，驱动循环流体流动。从 而使井底的流体自钻杆中空 返回地面，经沉淀后以自流 方式从孔壁间隙流向井底形 成循环 。喷射泵： 由4~6个直径为10~15mm的喷嘴以环状布置构成。12
三、气举反循环钻进（压气反循环） 将压缩空气通过供气管（风管）送 至井下气液混合器，并使空气与钻 杆内的液体混合，形成比重小于钻 杆外流体的气液混合物，由于混合 物液柱的压力低于钻杆外液柱压力 产生压力差，根据连通器原理，钻 杆外液体将向钻杆内流动，携带着 岩屑的液体在混合室处被充气后， 气、液、岩屑混合物一起上升被排 出钻孔，流入沉淀池中，沉淀后的 液体以自流方式流入钻孔环状间 隙，形成反循环。3. 钢绳冲击钻进及冲击反循环钻进成孔 冲击钻进分无循环钻进和反循环钻进。以反循环钻 进效率较高。 适应地层：卵砾石、漂石、风化基岩、粘土、杂填 土地层，孔径600~1500，孔深100以内。 主要设备：冲击钻机（ CZ-20、22、30）及钻具 （冲反，多管路、砂石泵）。13
钢 绳 冲 击 钻 机1、钢绳冲击钻头14
冲 击 反 循 环 钻 机CZF-30型冲击 反循环钻机15
冲击反循环钻进300 型 冲 击 反 循 环 钻 机16
4. 螺旋钻进成孔 依靠螺旋叶片切土钻 进并将孔底土输送至 地面的钻进方法。螺旋钻进成桩螺旋钻进成孔适应情况：地下水位以上的填 土、粘土、砂砾石（粒径小于螺旋叶片半径 和螺距）地层干作业成孔，桩孔直径φ300~ φ600mm，成孔效率高，场地无泥浆污染、 条件适合、宜优先采用。 孔壁易坍塌和含水地层不适用。17
5. 冲抓锥成孔利用锥形冲抓斗 直接抓取井底岩 土的钻进方法。6. 冲抓全套管钻进（贝诺特施工法）成孔。由 法国Benote公司最先研究使用。 边摇动边向地层压入护壁套管，在套管内用 抓斗冲抓土石成孔，至设计深度清碴后，在套 管内下入钢筋笼，边灌注砼，边拔出套管，套 管用于钻孔的全孔段和灌注的全过程，故称 “全套管”。18
摇动千斤顶夹紧套管 千斤顶摇管装置示意图TZG 全套管施工钻机19
特点： 1.套管有效地隔离地层，防坍塌，防砼被污染，防 孔斜。 2.孔径：
人工挖孔桩施工现场8 桩孔扩底工艺 扩底大头桩能承受更大的轴向荷载，在重 要基础中，常采用大头桩，它可以缩小桩 径，降低成本，提高桩体承载力。扩底是在 桩孔达到设计深度后进行。 桩孔扩底方法有三种： （1）人工挖扩法：用于孔径>1.2m，孔深
（2）爆扩法：先下钢筋笼，距孔底0.5~1m， 再将球形炸药包置于孔底中心，然后浇灌一定 量的混凝土（增加纵向压力，防冲天炮）。引 爆后（在混凝土初凝前引爆，拌砼至初凝约30 分钟，防断桩）连续浇灌混凝土。 爆扩法的成败关键在于装药量，过少，达不 到扩底尺寸，过多，孔壁遭受破坏形成混凝 土不连续（断桩）。 爆扩桩（ 3 ）钻扩法：将能伸缩的扩底钻具下入孔 底，加压回转，撑开扩刀将孔底扩大的方法。 扩底钻具：分上扩式和下扩式两类，扩刀分两 翼三、四翼。 适用于较硬实的土层，胶结较好的砂卵砾石层 和风化基岩（淤泥层，松散卵砾石层不宜采 用，以防扩刀不能缩回）。22
机械压扩式：液压上开式扩底钻头A－油压三翼扩底钻头 B－反循环油压三翼扩底钻头 1－开闭油缸，2－千斤顶顶杆，3－滑块，4－撑杆，5－扩刀， 6－端部钻头， 7－油压千斤顶， 8－活塞杆，9－导向销，10－导向槽，11－扩刀，12－排渣口23
扩 底 钻 头（四）、清孔彻底清除孔底沉碴，替换孔内浓泥浆，保证灌注 质量和桩的承载力。 清孔的一般规定： 1．孔底沉碴厚度：摩擦桩≤30cm，端承桩：一 般工程≤10cm。重要工程≤5cm 。 2．清孔后泥浆性能：含碴量
清孔方法： 1．抽筒捞渣清孔（冲击钻进用、清孔质量、 沉渣厚度>5cm） 2．正循环换浆清孔（正循环钻进用大钻屑不 易排出）沉碴厚度取决于循环泥浆稠度。 3．泵吸反循环清孔（泵吸反循环钻进用，质 量好，应防塌孔） 4．空压机清孔（抽浆清孔）（用于孔内液面 高，清孔质量好，成本高）（五） 、 钢筋笼(1)钢筋笼的制作方法： 1．木卡板成型法 扎丝固定 2．箍筋成型法 焊接 3 . 钢管支架成型法 门形钢管支架25
（五） 、 钢筋笼(2) 保护层*的设置 1．混凝土预制垫块 2．钢管保护层 3 . 焊接钢筋——扶正*混凝土保护层是指混凝土构件中，起到保护钢筋避免钢筋直接裸露的那 一部分混凝土，其厚度为纵向钢筋（非箍筋）外缘至混凝土表面的最小 距离。26
（五） 、 钢筋笼(3) 钢筋笼的吊放（五） 、 钢筋笼钢筋笼制作的一般规定： 1．钢筋的种类、钢号、规格必须符合设计要 求，使用时应除锈，调直（用拉直除锈）。 2．严格按设计配筋（主筋>φ12mm，截面配 筋率控制在0.35~0.5%之间。 3. 主 筋 的 混 凝 土 保 护 层 >30mm （ 一 般 为 60~80mm，制作时加扶正“耳朵”）27
（1）混凝土灌注方法——商品混凝土 1．直接灌注法 2．水下导管灌注法(2)．灌注机具： ① 输送砼和提升导管的卷扬机具（钻机、钻塔提 升、吊车提升、灌浆机提升） ② 灌注导管：内径0.2~0.4，外径与钢筋笼内径差 >5cm单节导管长度1~3m，接头拆装迅速，密封性 好，内表圆滑（不阻挡砼、塞下行）外表不挂钢 筋笼（法兰盘连接）。 ③ 漏斗：锥形（棱锥、圆锥），容量≥初灌量。28
(3)．灌注参数确定 导管的埋深、导管的灌注半径、导管的漏斗高度…① 第一次灌注量（初灌量）确定 为防止孔底砼被稀释和水渗入导管内，第一次灌 注量必须将导管底埋入砼中1~1.5m（太高，需漏 斗大）（根据连通器的压力平衡计算初灌量）。V=π4D ( H − H 首 ) + V1 − (V2 + V3 )2V—初满足量（m3）； D—钻孔直径（m）； H—孔深（m）； H首—第一次灌注后的孔深（ m3 ）； V1—平衡导管内外压差需砼体积（ m3 ）； V2—被埋导管与钢筋笼体积（m3）； V3—隔水栓塞体积（m3）。V1 = d ·H首·4π2r r1 229
静平衡： H首γ1=V1π4d2⋅γ2d—导管内径（m）； γ1—孔内泥浆比重；γ2—砼比重。V2、V3体积小，忽略不计。 V=π42 D （H-H首）+πd ·H首· 4 γ22γ1由于砼的流动阻力较大，在对V1的计算中，应该是在克服流动 阻力下的静平衡。流动阻力计算复杂，实际中采用系数计算。V实=K·VK—流动阻力系数K=1.15~1.25。② 灌注强度的确定：每小时向每平方m2的桩孔截面积灌入砼的数量，称 灌注强度灌注强度大，耗时少，需人力、物力投入 大，灌注强度小，耗时长，孔壁易失稳，灌注质量 差，中断灌注和断桩可能性大，砼在孔底的流态， 有三种形式。重叠型扩散型筑底型30
实际中，按经验确定灌注强度（I）：I= V实 A⋅tA—桩孔断面积（m2）；t—灌注时间（小时）。 孔深（m）
沉管桩施工振动沉管桩1、成桩原理 用振动器将带有桩尖的钢套管沉入地 层至设计深度，形成钢套管桩孔，在钢套管内安放 钢筋笼并灌注混凝土，砼动凝前拔出钢套管成桩。 若桩尖为预制桩尖，则桩尖留于孔底（桩底），若 为活瓣桩尖，则桩尖随套管一起拔出。桩尖预制桩尖活瓣桩尖32
振 动 沉 管 桩 施 工 钻 机3、施工程序： 竖起钢套管→装好桩头→振动下沉至设计深度 →安放钢筋笼 灌砼→拔管成桩。 振动沉管桩施工流程 4、沉管桩特点： （1）成桩速度快：沉管速度快（一般为1~3小时） （2）桩体质量好：不受地下水影响（若桩尖漏 水，可先在管内填入1.5m的砼）实现干孔灌注， 无孔壁坍塌砼夹泥现象。33
（3）“复打”可增大桩径：在报出套管后，从钢 筋笼中打入直径小于钢筋笼内径的沉管，沉管 内再灌砼，可增大桩径30%。 复打增大桩径过程 （4）提高地基承载力。沉管孔不出土，桩间地 层被挤密，既处理了地基，也建造了基础。 （5）适于粘土、砂土、填土，稍密碎石、碎石 地层，成桩直径300~600mm桩长≤25m。 （6）不适于桩孔严重缩径地基：拔管后，桩孔 缩径，形成细颈桩或断桩。锤击桩锤击桩施工程序34
大直径中空桩施工方法大直径中空桩，我国目前还未采用，最先出现于 日本，随着现代建筑物的大型化、重型化、超高 型化。要求基础有很大的承载能力和抗震性能。 1、中空大直径桩特点： （1）直径承载力大，桩径3.2m~6m，中空直径 2m~4m。 （2）中空式，刚度大，抗震抗弯性好。 （3）减轻挤体自重（对大型桩体的重量必须考 虑，如：桩长50m，桩径5m,重量达2356T） （4）节省制桩材料。静力压桩施工依靠静压力将预 制桩压入地基中 至设计深度的施 工方法。35
（三）静力压桩静力压桩36
静力压桩非预应力桩桩的预制预应力桩先张拉预应力桩 后张拉预应力桩□后张法是指在结硬的混凝土构件 张拉钢筋的方法。构件预留有孔 道和灌浆孔。张拉钢筋后再灌 浆，使钢筋与混凝土构成整体， 其特点就是混凝土结硬后张拉钢 筋，张拉同时混凝土受压，与先 张法形成对比。在浇灌混凝土之前张拉 钢筋。其特点是混凝土 凝结后，钢筋张拉时的 应力使混凝土受压。37