桩基础新型施工工艺和未来发展

桩基是一种古老的基础型式。桩工技术经历了几千年的发展过程。无论是桩基材料和桩类型，或者是桩工机械和施工方法都有了巨大的发展，已经形成了现代化基础工程体系。在某些情况下，采用桩基可以大量减少施工现场工作量和材料的消耗。70年代，中国曾发生了几次大地震。这说明桩基在地震力作用下的变形小，稳定性好，是解决地震区软弱地基和地震液化地基抗震问题的一种有效措施。如今桩基础施工工艺种类繁多，各类新型施工工艺层出不绝，本文主要介绍桩基础新型施工工艺并浅谈桩基础的未来发展方向。

2 桩基础施工新技术

2.1 静力压桩

2.1.1静力压桩的含义和适用范围

用静力压桩机或锚杆将预制钢筋混凝土桩分节压入地基土中的一种沉桩施工工艺。静力压桩包括锚杆静压桩及其他各种非冲击力沉桩。适用范围静力压桩适用于软土、填土及一般粘性土层中应用，特别适合于居民稠密及危房附近环境要求严格的地区沉桩，但不宜用于地下有较多孤石、障碍物或有厚度大于2m 的中密以上砂夹层的情况，以及单桩承载力超过1600kN 的情况。

2.1.3主要机具

（1）全液压静力压桩机。

（2）其他机具：吊车、经纬仪、水准仪、钢卷尺、电焊机。

2.1.4工艺流程

静力压桩工艺流程见下图。

2.1.5质量控制点

（1）混凝土预制桩的混凝土强度达到强度设计值的70%方可起吊，达到强度设计值的100%才能运输和压桩施工。（2）桩机就位时，应对准桩位，将静压桩机调至水平、稳定，确保在施工中不发生倾斜和移动。（3）施工中应密切关注压桩的压力变化，压桩时压力不得超过桩身强度。（4）桩顶标高允许偏差为+50mm。

（5）对于引孔沉桩，引孔孔径约比桩径小50～100mm ，且应随钻随压桩。

2.2泥浆护壁钻孔灌注桩

2.2.1 泥浆护壁钻孔灌注桩的含义

（1）灌注桩：先用机械或人工成孔，然后再下钢筋笼、灌注混凝土的基桩。

（2）泥浆护壁：用机械进行灌注桩成孔时，为防止塌孔，在孔内用相对密度大于1的泥浆进行护壁的一种成孔施工工艺。

2.2.2 适用范围

泥浆护壁钻孔灌注桩按成孔工艺和成孔机械的不同，可分为如下几种，其适用范围如下：

（1）冲击成孔灌注桩：适用于黄土、粘性土或粉质粘土和人工杂填土层中应用，特别适合于有孤石的砂砾石层、漂石

层、坚硬土层、岩层中使用，对流砂层亦可克服，但对淤泥及淤泥质土，则应慎重使用。

（2）冲抓成孔灌注桩：适用于一般较松软粘土、粉质粘土、砂土、砂砾层以及软质岩层应用，孔深在20m 内。（3）回转钻成孔灌注桩：适用于地下水位较高的软、硬土层，如淤泥、粘性土、砂土、软质岩层。

（4）旋挖钻成孔灌注桩：适用于一般粘性土、砂土、砂砾层以及中等密实度的卵石地层应用，孔深在80m 内。（5）潜水钻成孔灌注桩：适用于地下水位较高的软、硬土层，如淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、砂土、砂夹卵石及风化页岩层中使用，不得用于漂石。

2.2.3主要机具

成孔机械根据土质情况进行选用，常用的成孔钻机有冲击钻机、冲抓钻机、回转钻机、旋挖钻机、潜水钻机等。

2.2.4工艺流程

泥浆护壁钻孔灌注桩工艺流程见下图。

2.2.5 质量控制点

（1）控制桩位偏差和垂直度。

（2）杜绝采取加深钻孔深度的方法代替清孔。

（3）钢筋笼要对中。

（4）首浇砼量的问题。首浇砼埋管深度不得小于1.0～1.2m 。

2.3人工成孔灌注桩

2.3.1人工成孔灌注桩的含义

人工成孔灌注桩，又称人工挖孔灌注桩，即是采用人工挖土成孔、灌注混凝土成桩的一种基桩。

2.3.2适用范围

人工成孔灌注桩适用于桩直径800mm 以上，无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土，含少量的砂、砂卵石、姜结石的粘土层采用，特别适于黄土地层中使用，深度一般20m 左右。可用于高层建筑、公用建筑、水工结构（如泵站、桥墩作支承、抗滑、挡土、锚拉桩之用。）对有流砂、地下水位较高、涌水量大的冲积地层及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层不宜使用。

2.3.3主要机具

一般需备有三木搭、卷扬机组或电动葫芦、手推车或翻斗车、镐、锹、手铲、钢钎、线坠、定滑轮组、导向滑轮组、混凝土搅拌机、吊桶、溜槽、导管、振捣棒、插钎、粗麻绳、钢丝绳、安全活动盖板、防水照明灯（低压36V 、100W ）、电焊机、通风及供氧设备、扬程水泵、木辘轳、活动爬梯、安全帽、安全带等。

2.3.4工艺流程

人工成孔灌注桩一般按以下工艺流程进行。

放线定桩位及高程→开挖第一节桩孔土方→支护壁模板放附加钢筋→浇筑第一节护壁混凝土→检查桩位（中心）轴线→加设垂直运输架→安装电动葫芦（卷扬机或木辘轳）→安装吊桶、照明、活动盖板、水泵、通风机等→开挖吊运第二节桩孔土方（修边）→先拆第一节、支第二节护壁模板（放附加钢筋）→浇筑第二节护壁混凝土→检查桩（中心）轴线→逐层往下循环作业→开挖扩底部分→检查验收→吊放钢筋笼→放混凝土串筒（导管）→浇筑桩身混凝土（随浇随振）→插桩顶钢筋。

2.3.5 质量控制点

（1）控制桩位偏差和桩径。

（2）检查是否合理设置护壁及其配筋情况。护壁混凝土应根据气候条件，浇灌完毕须经过24h 后方可拆模。（3）确认桩端持力层。

（4）采用合理的混凝土浇筑方式。一般用溜槽向桩孔内浇筑混凝土。当高度超过3m 时应用串筒，串筒末端离孔底高度不宜大于2m 。桩孔深度超过12m ，宜采用导管浇筑。浇筑混凝土应连续进行，分层振捣密实。

2.4螺旋钻成孔灌注桩

2.4.1螺旋钻成孔灌注桩的含义

（1）干作业成孔灌注桩：是指不用泥浆或套管护壁的情况下用人工或钻机成孔，下钢筋笼、浇灌混凝土的基桩。（2）螺旋钻成孔灌注桩：是干作业成孔灌注桩的一种，是利用电动机带动带有螺旋叶片的钻杆转动，使钻头螺旋叶片旋转削土，土块随螺旋叶片上升排出孔口，至设计深度后，进行孔底清理，然后下钢筋笼、浇灌混凝土成桩。

2.4.2 适用范围

螺旋钻成孔灌注桩适用于地下水位以上的一般粘性土、粉土、黄土，以及密实的粘性土、砂土层中使用。

2.4.3 主要机具

（1）螺旋钻孔机。

（2）装卸、运土或运送混凝土的机动小翻斗车或手推车。

（3）长、短棒式振捣器。部分加长软轴、混凝土搅拌机、平尖头铁锹、胶皮管等。串筒（或导管）、盖板、测绳、手

把灯、低压变压器及线坠等。

2.4.3工艺流程

螺旋钻成孔灌注桩工艺流程如下。

钻孔机就位→钻孔→检查质量→孔底清理→孔口盖板→移钻孔机→移盖板、测孔深和垂直度→放钢筋笼→放混凝土串筒

→浇筑混凝土（随浇随振）→插桩顶钢筋。

2.4.4质量控制点