钻孔灌注桩人工挖孔桩施工工艺.docx

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钻孔灌注桩人工挖孔桩施工工艺

灌注桩

混凝土灌注桩施工 

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注混凝土而成的桩。

与预制桩相比，具有施工低噪音、低振动、桩长和直径可按设计要求变化自如、桩端能可靠地进入持力层或嵌入岩层、单桩承载力大、挤土影响小、含钢量低等特点。

但成桩工艺较复杂，成桩速度比预制打入桩慢，成桩质量与施工有密切关系。

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。

⑴灌注桩施工准备工作 

1）确定成孔施工顺序 

钻孔灌注桩和机械扩孔对土没有挤密作用，一般可按钻机行走最方便等现场条件确定成孔施工顺序。

沉管灌注桩和爆扩灌注桩对土有挤密、振动影响，可结合现场施工条件确定施工顺序：

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；五根以上单桩组成的群桩基础，中间的桩先成孔，外围的桩后成孔；同一个桩基础的爆扩灌注桩，可采用单爆或联爆法成孔。

2）成孔深度的控制 

摩擦型桩：

摩擦桩以设计桩长控制成孔深度；端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进入 

持力层深度；当采用锤击沉管法成孔时，桩管入土深度以标高控制为主，以贯入度控制为辅。

端承型桩：

当采用锤击法成孔时，沉管深度控制以贯入度为主，设计持力层标高控制为 

辅。

3）钢筋笼的制作 

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。

箍筋和主筋之间一般采用点焊。

分段制作的钢筋笼，其接头宜采用焊接并应遵守《混凝土结构工程施工质量验收规范》。

钢筋笼吊放入孔时，不得碰撞孔壁。

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。

4）混凝土的配制 

配制混凝土所用的材料与性能要进行选用。

灌注桩混凝土所用粗骨料可选用卵石或碎石，其最大粒径不得大于钢筋净距的1/3，对于沉管灌注桩且不宜大于50mm；对于素混凝土桩，不得大于桩径的1/4，一般不宜大于70mm。

坍落度随成孔工艺不同而有各自的规定。

混凝土强度等级不应低于C15，水下浇注混凝土不应低于C20。

水下浇注混凝土具有无振动、无排污的优点，又能在流砂、卵石、地下水、易塌孔等复杂地质条件下顺利成桩，而且由于其扩散渗透的水泥浆而大大提高了桩体质量，其承载力为一般灌注桩的1.5～2倍。

⑵钻孔灌注桩 

钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔，并在孔中浇注混凝土（或先在孔中吊放钢筋笼

）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适用于地下水位较高的地质条件。

先由钻孔设备进行钻孔，待孔深达到设计要求后清孔，方入钢筋笼，然后进行水下浇注混凝土而成桩。

为防止在钻孔过程中塌孔，在孔中注入相对密度有一定要求的泥浆进行护壁。

按设备又分冲抓、冲击、回转钻及潜水钻成孔法。

前两种适用于碎石土、砂土、粘性土及风化岩地基，后一种则适用于粘性土、淤泥、淤泥质土及砂土。

①施工设备 

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。

在此主要介绍潜水钻机。

回转钻机是由动力装置带动钻机回转装置转动，由其带动带有钻头的钻杆转动，由钻头切削土壤。

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，携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，使之携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，能携带较大的土渣。

灌注桩

潜水钻机是一种旋转式机械，由防水电机、减速机构和钻头等组成。

动力和变速机构装设在具有绝缘和密封装置的电钻外壳内，且与钻头紧密连接在一起，因而能共同潜入水下作业。

目前使用的潜水钻机（QSZ一800型），钻孔直径400～800mm，最大钻孔深度50m。

潜水钻机既适用于水下钻孔，也可用于地下水位较低的干土层中钻孔。

冲击钻主要用于在岩土层中成孔，成孔是将冲锥式钻头提升一定高度后以自由下落的冲击力来破碎岩土层，然后用淘渣筒来淘取孔内的渣浆。

②施工方法 

泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程如图2-24所示。

图2-24  泥浆护壁成孔灌注桩工艺流程圈 

（a）钻孔；（b）清孔；©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 

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20mm。

灌注混凝土之前，应对桩基轴线和桩位复查一次，以免木桩标记变动而影响施工。

埋设护筒  护筒一般由4～8mm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100mm；用冲击钻时，宜大200mm，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；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。

护筒中心与桩位的中心线偏差不得大于50mm。

护筒与坑壁之

间用粘土分层填实，以防漏水。

护筒的埋深在粘土中不小于1.0m；在砂土中不宜小于1.5m。

护筒顶面应高于地面0.4～0.6m，并应保持孔内泥浆面高出地下水位1m以上。

制备泥浆  制备泥浆的方法应根据土质条件确定：

在粘性土中成孔时可在孔中注入清水，钻机旋转时，切削土屑与水拌合，用原土造浆护壁、排渣，泥浆相对密度应控制在1.1～1.2；在其它土中成孔时，泥浆制备应选用高塑性粘土或膨润土。

泥浆的作用是将钻孔内不同土层中的空隙渗填密实，

使孔内渗漏水达到最低限度，并保持孔内维持着一定的水压以稳定孔壁。

因此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相对密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率等指标，及时调整。

废弃的泥浆、泥渣应妥善处理。

成孔　桩架就位后，钻机进行钻孔。

钻孔时应在孔中注入泥浆，并始终保持泥浆液面高于地下水位1.0m以上，以起护壁、携渣、润滑钻头、降低钻头发热、减少钻进阻力等作用。

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1m／min，其它土层以钻机不超负荷为准，风化岩或其它硬土层以钻机不产生跳动为准。

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0.5Mpa，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（正、反）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，排出泥浆比重降至1.1左右（以手触泥浆无颗粒感觉），即可认为清孔己合格。

对注入制备泥浆的钻孔，可采用换浆法清孔，至换出泥浆比重小于1.15～1.25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100mm，对于摩擦桩不大于300mm。

清孔满足要求后,应立即吊放钢筋笼并灌注混凝土。

下钢筋笼，浇混凝土  清孔完毕后，应立即吊放钢筋笼，及时进行水下浇注混凝土。

钢筋笼埋设前应在其上设置定位钢筋环，混凝土垫块或于孔中对称设置3～4根导向钢筋，以确保保护层厚度。

水下浇注混凝土通常采用导管法施工。

导管法水下浇注混凝土方法见第四章。

灌注桩

2）干作业成孔灌注桩 

干作业成孔灌注桩施工工艺如图2-25所示。

与泥浆护壁成孔灌注桩类似而简单，适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的干土层中桩基的成孔施工。

①施工设备 

主要有螺旋钻机、钻孔扩机、机动或人工洛阳铲等。

目前常用螺旋钻机成孔。

螺旋钻机利用动力带动螺旋钻杆旋转，使钻头上的叶片旋转向下切削土层，削下的土屑靠与土壁的摩擦力沿叶片上升排出孔外。

适用于地下水位以上的一般粘性土、砂土或人工填土地基的成孔。

在软塑土层含水量大时，可用疏纹叶片钻杆，以便较快地钻进。

在可塑或硬塑粘土中， 

或含水量较小的砂土中应用密纹叶片钻杆，以便缓慢、均匀、平稳地钻进。

常用的螺旋钻机有履带式和步履式两种。

前者一般由W1001履带车、支架、导杆、鹅 

头架滑轮、电动机头、螺旋钻杆及出土筒组成。

后者的行走度盘为步履式，在施工时用步履 

进行移动。

步履式机下装有活动轮子，施工完毕后装上轮子由机动车牵引走。

图2-25  干作业成孔灌注桩施工工艺过程 

（a）钻孔；（b）放钢筋笼；©浇筑混凝土 

②施工方法 

钻机按桩位就位时，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，开动转轴旋动钻杆钻进，先慢后快，避免钻杆摇晃，并随时检查钻孔偏移。

一节钻杆钻入后，应停机接上第二节，继续钻到要求深度。

施工中应注意钻头在穿过软硬土层交界处时，应保持钻杆垂直，缓慢进尺。

在含砖头、瓦块的杂填土或含水量较大的软塑粘性土层中钻进时，应尽量减小钻杆晃动，以免扩大孔径及增加孔底虚土。

钻进速度应根据电流变化及时调整。

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、坍孔等异常现象，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，然后停转，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，浇注混凝土。

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。

从成孔至混凝土浇注的时间间隔，不得超过24h。

灌注桩的混凝土强度等级不得低于C15，坍落度一般采用80～l00mm，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1.50m。

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粘性土、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1～2m处时，用低强 

度等级的混凝土填至塌孔以上1m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2-26所示。

图2-26  钻孔压浆成桩施工顺序 

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

①钻机就位：

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。

②钻进：

钻进至设计深度，空钻、清底。

③一次压浆：

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。

④提出钻杆：

压浆至塌孔地层以上500mm后提出钻杆。

⑤下钢筋笼：

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，垂直缓慢放人孔内，下到设计标高，固定钢筋笼。

⑥下碎石：

将碎石通过孔口漏斗投入孔内直至孔口，用铁棍捣实。

⑦二次补浆：

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45min，压浆完后立即拔管，洗净备用。

钻孔压浆灌注桩桩径可达300～1000mm，深30m左右，一般常用桩径为400～600mm， 桩长10～20m，桩混凝土为无砂混凝土，强度等级为C20。

灌注桩

钻孔压浆灌注桩还可用于有地下水的流砂层，作支承桩、护壁桩和防水帷幕桩等。

⑶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。

它和打入桩一样，对周围有噪音、振动、挤土等影响。

图2-27为沉管灌注桩施工过程示意图。

图2-27  沉管灌注桩施工过程 

（a）就位；（b）沉钢管；©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 

锤击沉管灌注桩是采用落锤、蒸汽锤或柴油锤将钢套管沉入土中成孔，然后灌注混凝土或钢筋混凝土，抽出钢管而成。

锤击沉管灌注桩宜用于一般粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基。

①施工设备 

锤击沉管机械设备如图2-28所示。

图2-28  锤击沉管灌注桩机械设备 

1-钢丝绳；2-滑轮组；3-吊斗钢丝绳；4-桩捶；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-桩尖；13-卷扬机；14-枕木 

②施工方法 

施工时，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，当检查桩管与桩锤、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2m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1m／min为宜；在软弱土层及软硬土层交界处，应控制在0.8m／min以内。

桩锤冲击频率视锤的类型而定：

单动汽锤采用倒打拔管，频率不低于70次／min；自由落锤轻击不得少于50次／min。

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，直到桩管全部拨出地面为止。

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2m时，均应跳打，中间空出的桩须待邻桩混凝土达到设计强度的50%以后，方可施工。

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,常采用复打扩大灌注桩。

其施工方法是在第一次单打法施工完毕并拨出桩管后，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。

    锤击沉管灌注桩宜用于一般粘性土、淤泥土、砂土和人工填土地基。

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。

①施工设备 

振动沉管机械设备如图2-29所示。

图2-29  振动沉管灌注桩机械设备 

1-导向滑轮；2-滑轮组；3-激振器；4-混凝土漏斗；5-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 

②施工方法 

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30s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，进行边振动边拔管，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注混凝土。

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。

灌注桩

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5～10s，开始拔管，边振边拔。

每拔0.5~1.0m，停拔振动5～10s，如此反复，直到桩管全部拔出。

在一般土层内拔管速度宜为1.2～1.5m／min，在较软弱土层中，不得大于0.8～1.０m／min。

单振法施工速度快，混凝土用量少，但桩的承载力低，适用于含水量较少的土层。

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0.5～1.0m，向下反插深度0.3～0.5m。

如此反复进行并始终保持振动，直至桩管全部拨出地面。

反插法能扩大桩的截面，从而提高了桩的承载力，但混凝土耗用量较大，一般造用于饱和软土层。

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2-30所示。

夯压桩直径一般为400～500mm，扩大头直径一般可达450～700mm，桩长可达20m。

适用于中低压缩性粘土、粉土、砂土、碎石土、强风化岩等土层。

图2-30  夯压成型沉管灌注桩施工工艺过程 

注：

1.在地表桩位上放4～6铁铲与桩身混凝土强度等级相同的干混凝土。

2.在外管内放入内夯管，对准桩位。

3.锤击外管、内夯管沉管入土至设计深度。

4.内夯管从外管内提升至外管上空，提升高度以能灌注混凝土即可，卸去外管上端的加劲圈。

5灌入夯扩头设计所需混凝土量。

6.外管上拔设计规定高度h米。

7.放下内夯管进入外管内，锤击内夯管先把外管内混凝土夯出管外。

8.外管内混凝土夯出后，在锤击作用下，外管、内夯管同步下沉到设计规定深度（h－C）米。

9拔出内夯管，提升至外管上空。

10.在外管上端放上加颈圈，灌足桩身部分所需混凝土量。

11.将内夯管平底压在外管内的混凝土面上，边拔外管边加压，同时内夯管进入外管内，并控制内夯管的加压深度。

12.外管拔出地面移位后，再打另一根桩。

如设计采用二次夯扩，先进行1～9工序，然后重复5～12工序。

如采用钢筋笼全长配筋，则在9工序后放人钢筋笼，再灌足桩身混凝土量；如采用桩身插筋，12工序完成后，立即将钢筋插人现浇混凝土中。

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2-31。

内外钢管底部间隙不宜过大，通常内管底部比外管内径小20～30mm，以防沉管过程中土挤入管内。

内外管高低差一般为80～100mm（内管较短）。

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，也不用上述封底措施；当地下水较大，出现涌水、涌泥现象严重时，也可在底部加一块镀铸铁皮或预制混凝土桩靴，以更好地达到止水目的。

图2-31  内外管及管塞 

（a）平底内夯管；（b）锥底内夯管 

1-外管；2-内管 

夯压桩成孔深度控制同锤击沉管桩，当持力层为砂土、碎石土、残积土时，桩端达到设计贯入 度后，宜再锤击三阵，把持力层击实，以利于扩头和提高地基土的承载力。

为满足扩大头直径的要求，可以采用一次夯扩、二次夯扩、三次夯扩，但每次夯扩料灌入量不宜过多，一般2～3m。

夯扩料宜采用干硬性混凝土，以免夯扩时，内夯管回弹量过大，难以夯打下去。

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1m左右为宜。

投入夯扩料后，应将外管上拔一定高度（0.5~1m）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入一定深度（0.3～0.5m），这样更有利于形成扩头。

可见，夯扩料灌入量、外管上拔高度、内外管下沉深度是夯压桩施工的重要参数，施工前宜进行试成桩，以确定这些施工参数。

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。

除了采用锤击夯压成型沉管灌注桩外，还可采用静压（或振动）沉管，再用落锤在钢管内夯击混凝土进行扩头的成桩工艺。

由于其扩底作用，增大了桩端支承面积，能够充分发挥桩端持力层的承载潜力，具有较好的技术经济指标，十几年来已在国内许多地区得到广泛地应用和发展。

⑷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，浇注混凝土而成的桩。

其施工特点是设备简单，无噪音、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。

尤其当高层建筑选用大直径的灌注桩，而其施工现场又在狭窄的市区时，采用人工挖孔比机械挖孔具有更大的适应性，因此近年来随着我国高层建筑的发展，人工挖孔桩得到较广泛的运用。

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砂、流泥、有害气体等影响，要严格按操作规程施工，制订可靠的安全措施。

人工挖孔桩的直径除了能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800mm，桩底一般都扩大，扩底变径尺寸按（Ｄ1－Ｄ）／2∶h＝1∶4，h1≥（Ｄ1－Ｄ）／4进行控制。

当采用现浇混凝土护壁时，人工挖孔桩构造如图2-32所示。

护壁厚度一般不小于Ｄ／10＋5（cm）（其中D为桩径），每步高1m，并有l00mm放坡。

图2-32  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 

1）施工设备 

人工挖孔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：

垂直运输工具，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。

排水工具，如潜水泵。

用于抽出桩孔中的积水。

通风设备，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。

2）施工工艺 

为了确保人工挖孔桩施工过程中的安全，施工时必须考虑预防孔壁坍塌和流砂现象发生的措施。

因此，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，护壁方法很多，可以采用现浇混凝土护壁、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。

采取分段开挖，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0.5～1.0m为一施工段。

开挖范围为设计桩径加护壁的厚度。

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1m，由4块至8块活动钢模板组合而成，支成有锥度的内模。

④