秒表测定
用钢尺量
用钢尺量
7
硫磺胶泥接桩：
胶泥浇筑时间浇筑后停歇时间
min
min
<2
>7
秒表测定
秒表测定
8
桩顶标高
mm
±50
水准仪
9
停锤标准
设计要求
现场实测或查沉桩记录
钢筋混凝土预制桩应达到设计强度的70%才可起吊；达到100%设计强度才能运输和打桩。
若提前吊运，必须采取措施并经过验算合格方可进行。
桩在起吊搬运时，必须做到平稳，避免冲击和振动，吊点应同时受力，且吊点位置应符合设计规定。
如无吊环，设计又未作规定时，绑扎点的数量及位置按桩长而定，应符合起吊弯矩最小的原则，可按图2.3所示的位置捆绑。
2.1.3打入法施工
打入法也称锤击法，是利用桩锤落到桩顶上的冲击力来克服土对桩的阻力，使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种打桩施工方法。
锤击沉桩是混凝土预制桩常用的沉桩方法，它施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但施工时有冲撞噪声和对地表层有振动，在城区和夜间施工有所限制。
2.1.3.1打桩设备及选择
打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。
（1）桩锤
桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤和振动锤。
落锤一般由铸铁制成。
有穿心锤和龙门锤两种，重0.2～2t。
它利用绳索或钢丝绳通过吊钩由卷扬机沿桩架导杆提升到一定高度，然后自由落下击打桩顶（如图2.4）。
汽锤是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械，有单动汽锤和双动汽锤两种（如图2.5）。
柴油打桩锤利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩，柴油桩锤与桩架、动力设备配套组成柴油打桩机。
振动锤是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下沉。
锤重选择应根据地质条件、工程结构、桩的类型、密集程度及施工条件等参考表2.3选用。
表2.3锤重选择表
锤型
柴油锤（t）
20
25
35
45
60
72
锤的
动力
性能
冲击部分重（t）
2.0
2.5
3.5
4.5
6.0
7.2
总重（t）
4.5
6.5
7.2
9.6
15.0
18.0
冲击力（kN）
2000
2000~
2500
2500~4000
4000~5000
5000~7000
7000~
10000
常用冲程（m）
1.8~2.3
桩的边长或直径
预制方桩、预应力管桩的边长或直径（cm）
25~35
35~40
40~45
45~50
50~55
55~60
钢管桩直径（cm）
φ40
φ60
φ90
Φ90~100
持
力
层
粘性土
粉土
一般进入深度（m）
1~2
1.5~2.5
2~3
2.5~3.5
3~4
3~5
静力触探比贯入阻力Ps平均值（MPa）
3
4
5
>5
>5
>5
砂土
一般进入深度（m）
0.5~1
0.5~1.5
1~2
1.5~2.5
2~3
2.5~3.5
标准贯入击数N（未修正）
15~25
20~30
30~40
40~45
45~50
50
锤的常用控制贯入度（cm/10击）
2~3
3~5
4~8
设计单桩极限承载力（kN）
400~
120
800~
1600
2500~4000
3000~
5000
5000~7000
7000~
10000
（2）桩架
桩架是支持桩身和桩锤，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。
根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定桩架高度。
桩架高度=桩长+桩锤高度+滑轮组高
桩架用钢材制作，按移动方式有轮胎式、履带式、轨道式等。
履带式桩架（图2.6）以履带式起重机为主机，配备桩架工作装置而组成。
操作灵活，移动方便，适用于各种预制桩和灌注桩的施工。
（3）动力装置
打桩机械的动力装置是根据所选桩锤而定的。
当采用空气锤时，应配备空气压缩机；当选用蒸汽锤时，则要配备蒸汽锅炉和绞盘。
2.1.3.2打桩顺序的确定
打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度，应根据桩的密集程度（桩距大小）、桩的规格、长短、桩的设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑，合理确定打桩顺序。
根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为逐段打设、自中部向四周打设和由中间向两侧打设三种，如图2.7所示。
当桩的中心距不大于4倍桩的直径或边长时，应由中间向两侧对称施打（图2.7（c）），或由中间向四周施打（图2.7（b））。
当桩的中心距大于4倍桩的边长或直径时，可采用上述两种打法，或逐排单向打设（图2.7（a））。
根据基础的设计标高和桩的规格，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。
2.1.3.3打桩
打桩机就位时，桩架应垂直平稳，导杆中心线与打桩方向一致。
桩开始打入时，应控制锤的落距，采用短距轻击；待桩入土一定深度（1～2m）稳定以后，再以规定落距施打。
桩的施打原则是重锤低击，这样桩锤对桩头的冲击小，回弹也小，桩头不易损坏，大部分能量都用于克服桩身与土的摩阻力和桩尖阻力上，桩能较快地沉入土中。
桩入土深度是否已达到设计位置，是否停止锤击，其判断方法和控制原则与桩的类型有关。
2.1.3.4打桩质量要求和测量记录
（1）打桩质量要求
端承桩最后贯入度不大于设计规定贯入度数值时，桩端设计标高可作参考；摩擦桩端标高达到设计规定的标高范围时，贯入度可作参考。
打（压）入桩（预制混凝土方桩、先张法预应力管桩、钢桩）的桩位偏差，必须符合表2.4的规定。
桩的承载力检验
表2.4预制桩（钢桩）桩位的允许偏差
项
项目
允许偏差（mm）
1
盖有基础梁的桩：
（1）垂直基础梁的中心线
（2）沿基础梁的中心线
100+0.01H
150+0.01H
2
桩数为1～3根桩基中的桩
100
3
桩数为4～16根桩基中的桩
1/2桩径或边长
4
桩数大于16根桩基中的桩：
（1）最外边的桩
（2）中间桩
1/3桩径或边长
1/2桩径或边长
（2）混凝土预制桩施工记录
打桩工程是隐蔽工程，施工中应做好每根桩的观测和记录，这是工程验收时检验质量的依据。
各项观测数据应记入混凝土预制桩施工记录，见表2.5所示。
表2.5混凝土预制桩施工记录
2.1.3.5打桩施工常见问题的分析
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、倾斜，桩锤跳跃，桩身严重回弹等。
发生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的原因。
工程及施工验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题，都应立即暂停打桩，施工单位应与勘察、设计单位共同研究，查明原因，提出明确的处理意见，采取相应的技术措施后，方可继续施工。
（1）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，如果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。
（2）桩身被打断
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。
（3）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。
（4）桩锤回跃，桩身回弹严重
选择桩锤较轻，能引起较大的桩锤回跃；桩尖遇到坚硬的障碍物时，桩身则严重回弹。
2.1.3.6打桩过程中的注意事项
桩机就位后，桩架应垂直平稳，桩帽与桩顶应锁紧牢靠，连接成整体。
打桩时，应密切观察桩身下沉贯入度的变化情况。
在正常情况下，沉桩应连续施工，打入土的速度应均匀，应避免因间歇时间过长，土的固结作用而使桩难以下沉。
打桩时振动大，对土体有挤压作用，可能影响周围建筑物、道路及地下管线的安全和正常使用，施工过程中要有专人巡视检查，及时发现和处理有关问题。
严禁非施工人员进入打桩现场；对桩机的正常运行、桩架的稳定经常进行检查，严格按操作规程进行施工，确保安全。
2.1.3.7桩头的处理
在打完各种预制桩开挖基坑时，按设计要求的桩顶标高将桩头多余的部分截去。
截桩头时不能破坏桩身，要保证桩身的主筋伸入承台，长度应符合设计要求。
当桩顶标高在设计标高以下时，在桩位上挖成喇叭口，凿掉桩头混凝土，剥出主筋并焊接接长至设计要求长度，与承台钢筋绑扎在一起，用桩身同强度等级的混凝土与承台一起浇筑接长桩身。
2.1.4静力压桩
静力压桩是利用无噪声、无振动的静压力将桩压入土中，常用于土质均匀的软土地基的沉桩施工。
静力压桩（图2.8）利用压桩架的自重和配重，通过卷扬机牵引，由钢丝绳、滑轮和压梁，将整个桩机的重力（800～1500kN）反压在桩顶上，以克服桩身下沉时与土的摩擦力，迫使预制桩下沉。
压桩施工一般采取分节压入、逐段接长的施工方法。
接桩的方法目前有三种：
焊接法、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法。
良好的接头构造形式，不仅应满足足够的强度、刚度及耐腐蚀性要求，而且还应符合制造工艺简单，质量可靠，接头连接整体性强与桩材其他部分应具有相同断面和强度，在搬运、打入过程中不易损坏，现场连接操作简便迅速等条件。
此外也应做到接触紧密，以减少锤击能量损耗。
①焊接法接桩适用于单桩承载力高、长细比大、桩基密集或须穿过一定厚度较硬土层、沉桩较困难的桩。
焊接法接桩的节点构造如图2.9所示。
②浆锚法接桩可节约钢材，操作简便，接桩时间比焊接法要大为缩短。
在理论上，浆锚法与焊接法一样，施工阶段节点能够安全地承受施工荷载和其他外力；使用阶段能同整根桩一样工作，传递垂直压力或拉应力。
如图2.10所示。
③法兰法接桩主要用于混凝土管桩，由法兰盘和螺栓组成，接桩速度快，但法兰盘制作工艺较复杂，用钢量大。
法兰盘接合处可加垫沥青纸或石棉板。
接桩时，将上下节桩螺栓孔对准，然后穿入螺栓，并对称地将螺帽逐步拧紧。
如有缝隙，应用薄铁片垫实，待全部螺帽拧紧，检查上下节桩的纵轴线符合要求后，将锤吊起，关闭油门，让锤自由落下锤击一次，然后复紧一次螺帽，并用电焊点焊固定；法兰盘和螺栓外露部分涂上防锈油漆或防锈沥青胶泥，即可继续沉桩。
图管桩法兰接桩节点构造
1—法兰盘；2—螺栓；3—螺栓孔
2.2混疑土灌注桩施工
灌注桩：
直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。
与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小等特点。
灌注桩按成孔方法分为泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等。
2.2.1干作业钻孔灌注桩
干作业钻孔灌注桩施工过程如图2.11所示。
干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。
螺旋钻头外径分别为Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。
适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基，不适于有地下水的土层和淤泥质土。
钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，开钻时先慢后快，减少钻杆的摇晃，及时纠正钻孔的偏斜或位移。
钻孔至规定要求深度后，进行孔底清土。
清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出，减少桩的沉降。
方法是钻机在原深处空转清土，然后停止旋转，提钻卸土。
钢筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋保护层均应符合设计规定，绑扎牢固，防止变形。
用导向钢筋送入孔内，同时防止泥土杂物掉进孔内。
钢筋骨架就位后，应立即灌注混凝土，以防塌孔。
灌注时，应分层浇筑、分层捣实，每层厚度50～60cm。
2.2.2泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。
它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外，适用于有地下水和无地下水的土层。
成孔机械有潜水钻机、冲击钻机、冲抓锥等。
泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程：
测定桩位、埋设护筒、桩机就位、制备泥浆、机械（潜水钻机、冲击钻机等）成孔、泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋骨架、浇筑水下混凝土。
2.2.2.1埋设护筒和制备泥浆
钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。
护筒高2m左右，上部设1～2个溢浆孔，是用厚4～8mm钢板制成的圆筒，其内径应大于钻头直径200mm。
护筒的作用是固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。
在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.1～1.5的泥浆，使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实，避免孔内漏水，保持护筒内水压稳定；泥浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止塌孔；通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出，起到携砂、排土的作用。
2.2.2.2成孔
（1）潜水钻机成孔
潜水钻机成孔示意图如图2.12所示。
潜水钻机是一种旋转式钻孔机，其防水电机变速机构和钻头密封在一起，由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔。
注入泥浆后通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。
潜水钻机成孔排渣有正循环排渣和泵举反循环排渣两种方式，如图2.13所示。
正循环排渣法:
在钻孔过程中，旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后，利用泥浆泵压送高压泥浆，经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿孔壁向上运动，从护筒的溢流孔排出。
泵举反循环排渣法:
砂石泵随主机一起潜入孔内，直接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。
（2）冲击钻成孔
冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头（冲击锤）提高到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔（图2.14）。
冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形冲击钻头（图2.15）。
冲孔前应埋设钢护筒，并准备好护壁材料。
冲击钻机就位后，校正冲锤中心对准护筒中心，在冲程0.4～0.8m范围内应低提密冲，并及时加入石块与泥浆护壁，直至护筒下沉3～4m以后，冲程可以提高到1.5～2.0m，转入正常冲击，随时测定并控制泥浆相对密度。
施工中，应经常检查钢丝绳损坏情况，卡机松紧程度和转向装置是否灵活，以免掉钻。
（3）冲抓锥成孔
冲抓锥（图2.16）锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。
冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，依次循环成孔。
冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。
适用于松软土层（砂土、粘土）中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。
2.2.2.3清孔
验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况；
清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以减少桩基的沉降量，提高承载能力。
泥浆护壁成孔清孔时，对于土质较好不易坍塌的桩孔，可用空气吸泥机清孔，气压为0.5MPa，使管内形成强大高压气流向上涌，同时不断地补足清水，被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出，直至喷出清水为止。
对于稳定性较差的孔壁应采用泥浆循环法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥浆相对密度应控制在1.15～1.25。
2.2.2.4浇筑水下混疑土
泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中进行的，故称为浇筑水下混凝土。
水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级，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（图2.17）。
浇筑时，先将导管内及漏斗灌满混凝土，其量保证导管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，然后剪断悬吊隔水栓的钢丝，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。
2.2.3沉管灌注桩
沉管灌注桩是利用锤击打桩设备或振动沉桩设备，将带有钢筋混凝土的桩尖（或钢板靴）或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中（钢管直径应与桩的设计尺寸一致），造成桩孔，然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土，随之拔出套管，利用拔管时的振动将混凝土捣实，便形成所需要的灌注桩。
利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩，称为锤击沉管灌注桩（图2.18）；利用振动器振动沉管、拔管成桩，称为振动沉管灌注桩（图2.19）。
在沉管灌注桩施工过程中，对土体有挤密作用和振动影响，施工中应结合现场施工条件，考虑成孔的顺序。
间隔一个或两个桩位成孔；
在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔；
一个承台下桩数在5根以上者，中间的桩先成孔，外围的桩后成孔。
为了提高桩的质量和承载能力，沉管灌注桩常采用单打法、复打法、翻插法等施工工艺。
单打法（又称一次拔管法）：
拔管时，每提升0.5～1.0m，振动5～10s，然后再拔管0.5～1.0m，这样反复进行，直至全部拔出。
复打法：
在同一桩孔内连续进行两次单打，或根据需要进行局部复打。
施工时，应保证前后两次沉管轴线重合，并在混凝土初凝之前进行。
翻插法：
钢管每提升0
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