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1、2.桩基础工程概述 基身与连接桩顶的承台组成桩基础，桩基础的主要作用是将上部结构的荷载传递到深部较坚硬、压缩性小的土层或岩层。,桩基应用:由于桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降及差异变形小、沉降稳定快、抗震性能强以及能适应各种复杂地质条件等特点而得到广泛使用。桩基分类:1.桩按承载性状不同分为 摩擦桩、端承摩;2.按成桩有无挤土效应，分为挤土桩、部分挤土桩、非挤土桩;3.按成桩方法分为预制桩、灌注桩.,2.1.混凝土预制桩施工预制桩具有结构坚固耐久、桩身质量易于控制、成桩速度快、承载力高，并能根据需要制成不同尺寸、不同形状的截面和长度，且不受地下水位的影响、不存在泥浆排放问题等特点。随着沉桩噪
2、音、振动、挤土等综合防护技术的发展，尤其是静压设备发展，预制桩仍将是桩基工程中主要桩型之一。,一.预制桩制作、运输和堆放1.混凝土实心方桩制作、运输和堆放预制混凝土实心方桩是常用的桩型之一。断面尺寸一般为200mm200mm600mm600mm。单节桩的最大长度，依打桩架的高度而定。如桩长超过单节桩允许长度，则将桩预制成几节，在打桩过程中逐节接长。但应避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接桩。目前预制桩多由工厂生产。,现场预制一般采用重叠法间隔制作(图)。重叠层数根据地面允许荷载和施工条件确定，但不宜超过四层。桩与桩之间应做好隔离层(如油毡、牛皮纸、塑料纸、纸筋灰等)。上层桩或邻桩的浇筑，
3、应在下层桩或邻混凝土达到设计强度的30以后方可进行。,图,预制桩钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊或电弧焊。预制桩混凝土粗骨料应使用碎石或碎卵石，粒径宜为540mm，混凝土强度等级宜C30，采用机械搅拌，机械振捣，并由桩顶向桩尖连续浇筑捣实，一次完成，制作完后应洒水养护不少于7d。,混凝土预制桩达到设计强度的70后方可起吊，达到设计强度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。设计未作规定时，应符合起吊弯矩最小的原则，按图2-1位置捆绑。桩堆放时，地面必须平稳、坚实；垫木间距应按吊点位置设定；各层垫木应位于同一垂直线上；最下层垫木应适当加宽；堆放层数不宜超
4、过四层；不同规格的桩应分别堆放。,图 2-1,2.预应力高强混凝土管桩运输和堆放。预应力高强混凝土管桩代号为PHC，强度等级为C80，外径分为300、350、400、450、500、550、600、800和1000mm，管壁壁厚为60140mm，长度715m，其结构形状如图2-24所示。,图,二、打桩设备.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。1)桩锤。其作用是对桩施加冲击力，将桩打入土中。桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油打桩锤和液压锤等。a 落锤锤击沉桩(动画),b 柴油锤 分为导杆式、活塞式和筒式 三类（图）。它的冲击部分是上下运动的汽缸或活塞。锤重2.2150kN，
5、每分钟锤击4070次。柴油锤的工作原理:当冲击部分落下时，压缩汽缸里的空气，柴油以雾状射入汽缸，由于冲击作用点燃柴油，引起爆炸，使在锤击向下移动的桩又施以附加的冲力，同时推动冲击部分向上运动。筒式(原理 录象)柴油锤本身附有机架，不需附加其他动力设备，目前应用广泛。,图,C.蒸汽锤 单动汽锤 如图2-27所示，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)上提，提升到一定高度后，通过排汽阀释放蒸汽，则桩锤(汽缸)靠自重下落打桩。单动汽锤冲击力较大，打桩速度较快，每分钟锤击6080次，锤重15150kN，适用于各种桩在各类土层中施工。,图 2-27,d 液压锤 是一种新型、低噪音、
6、无油烟、能耗省的打桩锤。它是由液压推动密闭在锤壳体内的芯锤活塞柱，令其往返实现夯击作用，将桩沉入土中(图)。桩锤的类型应根据施工现场情况、机具设备条件、工作方式和工作效率等条件来选择。,图,双动汽锤 如图所示，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作用下向下锤击桩头，所以双动汽锤的冲击力更大，频率更快(每分钟达100120次)，锤重为660kN，适用于一般打桩工程，并能用于打钢桩、水下桩、斜桩和拔桩。,图,桩锤选用:锤重一般根据地质条件、桩型、桩的密集程度、单桩竖向承载力及现有施工条件等确定。也可根据施工经验，参照规范选用桩锤重量。桩
7、锤过重，所需动力设备大，不经济；桩锤过轻，必将加大落距，锤击能量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，会使距桩顶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，宜选择稍重的锤，用重锤低击和重锤快击的方法效果较好。表2-1,按桩锤冲击能选择锤重 E0.025P 式中 E桩锤一次冲击能(kNm)；P基桩设计竖向极限承载力(kN)。按上式 选出的锤重，应按所施打桩的重量，用以下经验公式复核，以决定能否采用。K（MC）/E 式中 M桩锤重(kN)；C桩重(包括桩帽和桩垫重)(kN)；E桩锤一次冲击能(kNm)；K桩锤的适用系数，双动汽锤和柴
8、油锤 K5.0，单动汽锤K3.5。,2)桩架 a 多功能桩架(图2-3)b 履带式桩架(图2-4)3）动力装置。包括起动桩锤用的动力设施，如卷扬机、锅炉、空气压缩机等。4）垫材。为提高打桩效率和沉桩精度，保护桩锤安全使用和桩顶免遭破损，应在桩顶加设桩帽（图2-34），并根据桩锤和桩帽类型、桩型、地质条件及施工条件等因素，合理选用垫材。位于桩帽上部与桩锤相隔的垫材称锤垫，常用橡木、桦木等硬木按纵纹受压使用；,4）送桩器 打桩一般在基础开挖前进行，通常将桩顶打至地表以下的设计标高，此时须借助送桩器（图）送桩。送桩器一般用钢管制成，要求有较高的强度和刚度，打入时阻力不能太大，能较容易地拔出，能将桩锤
9、的冲击力有效地传递到桩上。,图,三.混凝土预制桩沉桩(打入法)1.锤击沉桩是利用锤下落时的瞬时冲击力锤击桩头所产生的冲击机械能，克服土体对桩的阻力，如此反复地锤击桩头，桩身也就不断地下沉。锤击沉桩是预制桩常用的沉桩方法。该法施工速度快，机械化程度高，适应范围广，现场文明程度高，但施工时有挤土、噪声和振动等公害，对城市中心和夜间施工有所限制。,(2)打桩顺序。由于打桩对土体的挤密作用，使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和产生超孔隙水压力，难以达到设计标高，或造成土体隆起。所以，群桩施打时，为了防止桩基本身和周围建筑物受挤土的影响，打桩前应根据桩的
10、密集程度、桩的规格、长短和桩架移动方便程度来正确选择打桩顺序。,当桩较密集时(桩中心距小于或等于四倍桩边长或桩径)，应由中间向两侧对称施打或由中间向四周施打（图2-5b、c）。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。,图 2-36,当桩较稀疏时(桩中心距大于四倍桩边长或桩径)，可采用上述两种顺序，也可采用由一侧向单一方向施打(即逐排打设)或由两侧同时向中间施打（图2-5a),当桩规格、埋深、长度不同时，宜先大后小，先深后浅，先长后短施打。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，桩机宜采用往后退打，否则可采用往前顶
11、打。,(3)打桩工艺。打桩工艺流程为：场地准备(三通一平和清理地上、地下障碍物)桩位定位桩架移动就位吊桩和定桩打桩接桩送桩或截桩。一般利用桩架上的卷扬机将桩吊成直立状态送入桩架的导杆内，对准桩位中心，缓缓放下插入土中。桩插入时校正其垂直度偏差不超过0.5%。桩就位后，在桩顶安上桩帽，然后放下桩锤轻轻压住桩帽。调整桩锤、桩帽和桩身中心线在同一垂直线上。在桩的自重和锤重作用之下，桩向土中沉入一定深度而达到稳定。再一次校正桩的垂直度，即可进行施打。,开始打入时，桩锤落距宜低，一般为0.6 0.8m，使桩能正常沉入土中。当桩入土一定深度(约12m)，桩尖不易产生偏移时可适当加大落距，并逐渐提高到规定的
12、数值连续锤击。打桩速度应均匀，锤击停歇时间不宜过长。如垂直偏差超过1%则应及时纠正，以免桩打斜。打桩时应观察桩锤的回弹情况，如回弹较大，说明桩锤太轻，不易使桩沉入，应及时予以更换。,打桩过程随时注意贯入度(指每打10击桩的沉入深度)的变化，当贯入度骤减，桩锤有较大回弹时，表明桩尖可能遇到障碍，此时应将锤击的落距减小，加快锤击。如上述现象仍然存在，应停止锤击，研究遇阻的原因并进行处理。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、颠动、桩顶破坏加剧等，则表明桩身可能已经破坏。,打桩应遵循如下停打原则：桩端(指桩的全断面)位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度可作参考；桩
13、端达到坚硬、硬塑的粘土、中密以上的粉土、碎石类土、砂土、风化岩时，以贯入度控制为主，桩端标高可作参与；贯入度已达到而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，按每阵（10击）的贯入度不大于设计规定的数值加以确认。必要时施工控制贯入度应通过试验与有关单位会商确定。,(4)截桩头。当桩顶露出地面并影响后续桩施工时，应立即进行截桩头。预制混凝土桩可用人工或风动工具（如风镐等）来截除。不得把桩身混凝土打裂，并保留桩身主筋伸入承台内的锚固长度。混凝土管桩宜用专用切割机截除。,2.静力压桩静力压桩是借助专用桩架自重及桩架上的压重，通过液压系统施加压力在桩顶或桩身上，当施加给桩的静压力与桩的入土阻力达到动态平衡时，
14、桩在自重和静压力作用下逐渐压入地基中。静力压桩具有低噪声、低振动、低冲击力、桩身拉应力小、沉桩精度高等特点，可在压桩施工中测定压桩阻力，可预估和验证桩的承载力，是近年来广泛应用的沉桩方法。,(1)静力压桩机械。静力压桩机有顶压式、箍压式和前压式三种类型。箍压式桩机（图2-6）由全液压操纵，行走机构为新型的液压步履机，前后左右可自由行走，还可作任何角度的回转，以电动液压油泵为动力，最大压桩力可达7000kN，配有起重装置，可自行完成桩的起吊、就位、压桩和配重装卸。它是利用液压夹持装置抱夹桩身，再垂直压入土中，可不受压柱高度的限制。但由于受桩架底盘尺寸的限制，靠近已有建筑物压桩时，需保持足够的施工
15、距离。,图 2-6,前压式压桩机是最新的压桩机型，其行走机构有步履式和履带式。最大压桩力可达1500kN。可自行插桩就位，可作360旋转。压桩高度可达20m，有利于减少接桩工序。由于不受桩架底盘的限制，适宜在靠近已有建筑物压桩。,(2)压桩工艺。静力压桩工艺流程。场地清理和处理定位、放样尖桩就位、对中、调直压桩接桩再压桩送桩（或截桩）。1）场地清理和处理。清除施工区域内高空、地上、地下的障碍物；平整、压实场地，并铺上100mm厚道渣。由于静力压桩机设备重，对地面附加应力大，应验算其地耐力，若不能满足要求，应对地表土加以处理（如碾压、铺毛石垫层等），以防机身沉陷。,2）定位、放样。施工前应定好轴
16、线和每一个桩位，并在桩位上有明显标记。如在较软的场地施工，由于桩机的行走会挤走预定标志，在桩机就位之后要重新复核桩位。3）桩尖就位、对中、调直。通过桩机自带的起重机起吊桩身，插入夹持器内就位；对于液压步履式行走机构的压桩机，通过起动纵向和横向行走油缸，将尖桩对准桩位；开动夹持油缸，将桩箍紧，调整桩在两个方向的垂直度；开动压桩油缸，使桩压入土中1.0m左右，再次校对垂直度。,4）压桩。由夹持油缸将桩夹紧，然后使压桩油缸伸程，将压力施加到夹持桩身的夹持器上，通过夹持器与桩身的摩擦力传递压力，将桩压入土中。压桩过程要记录桩入土深度和压力表读数的关系，以判断压桩质量及压桩阻力。当压力表读数突然上升或下
17、降时，要对照地质资料进行分析，判断是否遇到障碍物或产生断桩等情况。5）接桩。当下一节桩压到露出地面0.81.0m时，开始接桩。接桩过程不应放松上节桩身的夹持系统。应尽量缩短接桩时间，以防桩周与土固结，压桩力骤增，造成压桩困难。,终止压桩控制标准：对摩擦型桩以达到桩端设计标高为终止压桩条件；对于端承摩擦型长桩以设计桩长控制为主，最终压力值作对照；对承载力较高的工程桩，终压力值宜尽量接近或达到压桩机满载值；对端承型短桩，以终压力值达到压桩机满载值为终止压桩条件，并以满载值复压。量测压力的仪表以定期率定数据为准。,3.振动沉桩振动锤（图2-7）系由电动机、弹簧支承、偏心振动块和桩帽组成。振动锤内的偏
18、心振动块分左右对称两组，其旋转速度相等，方向相反。当工作时，两组偏心块离心力的水平分力相抵消，但垂直分力则相叠加，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、软土和亚粘土地基，在饱和砂土中的效果更为显著，但在砂砾层中采用时，需配以水冲法。沉桩工作应连续进行，以防间歇过久难以沉。,4.水冲沉桩水冲沉桩法是利用高压水流冲刷桩尖下面的土壤，以减少桩表面与土壤之间的摩擦力和桩下沉时的阻力，使桩身在自重或锤击作用下，很快沉入土中（图）。射水停止后，冲松的土壤沉落，又可将桩身压紧。,图,水冲沉桩设备除桩架、
19、桩锤外，还需要高压水泵和射水管。施工中应使射水管的末端经常处于桩尖以下0.30.4m处。当桩沉落至最后12m时，不宜再用水冲，应用锤击将桩打至设计标高，以免冲松桩尖的土壤，影响桩的承载力。水冲法适用于砂土、砾石或其他较坚硬土层，特别对于打设较重的混凝土桩更为有效。但在附近有旧房屋或结构物时，由于水流的冲刷将会引起周边沉陷，故在采取措施前，不得采用此法。,第二节.混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔，然后在孔内安放钢筋笼，浇筑混凝土成桩。与预制桩相比，具有施工噪声低、振动小、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、挤土影响小、含钢量低等特点。但成桩工艺
20、较复杂、成桩速度较预制打入桩慢、成桩质量与施工水平有密切关系。,成孔方法:干作业法螺旋钻成孔 泥浆护壁法钻成孔 套管沉管法成孔、混凝土护壁法人工挖孔等。成孔施工必须确保位置准确，孔身垂直，防止孔壁坍塌。垂直度偏差一般不超过1%。,1.干作业螺旋钻孔灌注桩 干作业螺旋钻孔灌注桩按成孔方法分为长螺旋钻孔灌注桩和短螺旋钻孔灌注桩两种。适用于成孔地下水位以上的填土、粘性土、粉土、砂土和粒径不大的砾砂土。但不宜用于地下水位以下的上述各类土层及碎石土、淤泥土。对非均质碎砖、混凝土块、条块石的杂填土及大卵砾石土，成孔困难大。,图 2-8a,图 2-8 b,图,螺旋钻孔机的钻头直径与设计孔径一致。钻头,图,钻
21、孔达要求深度后，应用夯锤夯击孔底虚土，或者用压力在孔底灌入水泥浆，以减少桩的沉降和提高桩的承载能力，然后尽快吊放钢筋笼，并浇筑混凝土。浇筑应分层进行，每层高度不得大于1.5m。干作业成孔灌注桩还常用机扩法扩底，以增大桩的承载能力。如双管双螺旋钻扩机的钻头（图），是用同一钻头，既能钻孔，又能扩孔。这种钻机钻孔直径为350mm，扩孔最大直径为10001200mm。(录像）,图,2.泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆护壁成孔灌注桩是利用原土自然造浆或人工造浆浆液护壁，通过循环泥浆将被钻头切削土体的土块钻屑排出孔外而成孔，而后安放钢筋笼，水下灌注混凝土成桩。泥浆护壁成孔方法有：正（反）循环回转钻成孔;正（反）循
22、环潜水钻成孔;正（反）冲击钻成孔等。,泥浆护壁成孔灌注桩工艺流程如图,图,（1）埋设护筒。护筒是埋置在钻孔孔口的圆筒（图），其作用是：固定桩孔位置；防止地面水流入，保护孔口；增高桩孔内水压力，防止塌孔；以及钻孔时引导钻头方向。护筒用48mm厚钢板制成，内径应比钻头直径大100150mm，上部宜开设12个溢浆孔。护筒的埋设深度，在粘土中不宜小于1.0m，在砂土中不宜小于1.5m。护筒顶面应高于地面0.40.6m，并应保持孔内泥浆面高出地下水位12m，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上。,图,（2）泥浆制备。泥浆在桩孔内会吸附在孔壁上，将土壤孔隙填渗密实，并形成一层致密的泥膜，可
23、避免桩孔内壁漏水，保持护筒内水压稳定。由于孔内泥浆水头高于地下水位，泥浆密度比水大，形成泥浆压力作用在这层泥膜上，即可稳固土壁，防止塌孔；泥浆有一定粘度，通过循环泥浆可将切削下的泥砂石屑悬浮后排出，起到携砂、排土的作用；,制备泥浆的方法根据土质条件确定，有制备泥浆、自成泥浆或半自成泥浆。粘性土中成孔时，可在孔中注入清水，回旋钻头，切削土屑并与水旋拌，利用原土自成泥浆，泥浆比重控制在1.11.2。砂性土中成孔时，应选用高塑性粘性土或膨润土的制备泥浆，并适当加入分散剂、增粘剂、加重剂、防漏剂等外加剂，泥浆比重应控制在1.11.5。当自成泥浆密度和粘度达不到要求时，可加入部分制备泥浆，即为半自成泥浆
24、。施工中应经常测定泥浆密度.,泥浆制备常用高速回转式搅拌机和喷射式搅拌机两类。喷射式搅拌机工作原理如图2-54所示，它是用泵把水喷射成射流状，利用喷嘴附近的真空吸力，把加料器中膨润土吸出与射流进行拌合。在泥浆达到设计浓度之前，可以循环进行。,（3）成孔方法。1）回转钻成孔。回转钻成孔是国内灌注桩施工中最常用的方法之一。钻头的选择是回转钻成孔施工的关键。钻头按其破碎岩土的切削研磨材料不同，分为硬质合金钻头（图2-55a）、钢粒钻头（图2-55b）和滚轮钻头。,图 2-55,回转钻成孔按其排渣方式分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种。正循环回转钻成孔：,反循环回转钻成孔：,2）潜水钻成孔。潜
25、水钻是将动力装置沉入钻孔内，通过防水密封式的电动机和变速箱及钻头组装在一起潜入泥浆之下钻进（图2-11）。,图 2-11,电动机在泥浆中通过变速箱带动钻头旋转切土，常用笼式钻头（图）。,图,3）冲击钻成孔。冲击钻成孔是把带钻刃的重钻头（又称冲锤）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、粘性土及风化岩层等。桩径可达6001500mm。大直径桩孔可分级成孔，第一级成孔直径为设计桩径的0.60.8倍。,图,图,图,（4）清孔。当钻孔达到设计要求深度后，即应进行验孔和清孔，清除孔底沉渣、淤泥是减少桩基沉降和提高承载能力的关键。清孔方法可以采用前面所述的正循环法
26、、泵吸反循环法、气举反循环法和掏渣筒法。,（5）水下灌注混凝土。泥浆护壁成孔灌注桩的混凝土灌注是在泥浆中进行，故为水下灌注混凝土，常用导管法，如图2-66所示。,图 2-66,成孔的控制深度应符合下列要求：1）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，桩管入土深度控制以标高为主，以贯入度控制为辅。2）端承型桩：当采用钻（冲）、挖掘成孔时，必须保证桩孔进入设计持力层深度；当采用锤击沉管法成孔时，沉管深度控制以贯入度为主，设计持力层标高对照为辅。（录像）,灌注混凝土应遵守下列规定：1）成孔质量检查合格后应尽快灌注混凝土，桩身混凝
27、土必须留有试件，每浇注50m3混凝土必须有一组试件，小于50m3的桩，每根桩必须有一组试件。2）灌注混凝土充盈系数（实际灌注混凝土体积与按设计桩身直径计算体积之比）不得小于1.0；一般土质为1.01.1；软土为1.11.2。3）同一根桩的混凝土灌注应连续进行。,3.沉管灌注桩沉管灌注桩施工方法有锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩（图2-15）。,（1）锤击沉管灌注桩。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。锤击沉管灌注桩机,当桩管沉到设计要求深度后，停止锤击，在管内安放钢筋笼，用吊斗将混凝土灌入桩管内。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
28、纳第二次所需要灌入的混凝土为限，不宜拔管过高，并在桩管内保持不少于2m高度的混凝土，然后再灌足混凝土。拔管时应保持连续密锤低击，并控制拔出速度。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0.30.8m/min以内。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保持略高于桩顶，这样一直到全管拔出为止。,（2）振动沉管灌注桩。振动沉管灌注桩的适用范围除与锤击沉管灌注桩相同外，更适用于砂土、稍密及中密的碎石土地基。振动沉管灌注桩采用 振动冲击锤沉管，,锤击或振动沉管灌注桩可采用单打法、反插法或复打法施工。1)单打法。在沉入土中的桩管内灌满混凝土，开动激振器
29、，振动510s，开始拔管，边振边拔，直到地面。2)反插法。在桩管灌满混凝土之后，先振动再开始拔管，每次拔管高度0.51.0m，向下反插深度0.30.5m，如此反复进行。,3）复打法 在第一次按单打法施工完毕，拔出桩管后，清除桩管外壁上的污泥和桩孔周围地面浮土，立即在原桩位再埋预制桩靴或合好桩尖活瓣，进行第二次沉管，使未凝固的混凝土向四周挤压以扩大桩径，然后再下钢筋笼，灌注第二次混凝土。拔管方法与初打时相同。施工时要注意：前后二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；钢筋笼应在第二次沉管后放入。沉管灌注桩施工易发生断桩、颈缩、桩尖进水或进泥砂及吊脚桩等质量问题，施工中应
30、加强检查并及时处理。,5人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩是采用人工挖掘方法进行成孔，然后安装钢筋笼，浇筑混凝土成型。人工挖孔桩灌注桩的特点：设备简单；噪音小、振动小、无挤土现象；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。但人工挖孔灌注桩施工，工人在井下作业，劳动条件差，施工中应特别重视流砂、流泥、有害气体等影响，应严格按操作规程施工，制订可靠的安全措施。,人工挖孔灌注桩的桩身直径除应满足设计承载力的要求外，还应考虑施工操作的要求，故桩身直径不宜小于800mm。桩底一般都
31、做扩大头，扩底变径尺寸通常按（D1D）/2：h1：4；h1（D1D）/4进行控制，如图 所示。,图,（1）施工机具。人工挖孔灌注桩施工机具主要有垂直运输工具：如电动葫芦、提土桶、软梯等。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。为了确保施工的安全，人工挖孔过程必须有防止土体坍滑的支挡措施。支挡的方法很多，如现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁、型钢或木板桩工具护壁、沉井等。当采用现浇混
32、凝土护壁时，护壁厚度一般不少于D/10+50mm，每段护壁高通常取1.0m，并有1:0.1的坡度（图2-67）。下面以分段现浇混凝土护壁为例说明人工挖孔桩灌注桩的施工工艺。,1）按设计图样放线、定桩位。2）开挖土方。采取分段开挖，每段开挖高度取决于土壁保持直立状态的能力，一般取1.0m为一个施工段，开挖范围为设计桩芯直径加护壁的厚度。3）绑扎护壁钢筋。竖向钢筋上部与上一节护壁钢筋搭接绑扎，竖向钢筋下部可插入土中或弯入孔内，以便锚入下一节护壁内。竖向钢筋与环向钢筋间用铁丝绑扎固定。,4）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48块活动钢模钣（或木模板）组合而成。5）在模
33、板顶放置操作平台。平台可用角钢和钢钣制成半圆形，两个合起来即为一个整圆，用来临时放置混凝土和浇筑混凝土用。6)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，要求捣实。第一节护壁厚度宜增加100mm150mm，上下节护壁预埋钢筋拉结，护壁混凝土的搭接长度不得小于50mm。,7)拆除模板继续下一段土方开挖。当护壁混凝土达到1.2MPa，常温下约24h方可拆除模板。开挖下一段的土方后，再支模、浇筑护壁混凝土，每节护壁均应在当日连续施工完毕，如此循环，直至挖到设计要求的深度。终孔后应清理护壁上的泥土、孔底残渣和积水，应立即进行隐蔽验收、封底和浇注桩身混凝土。,8)安放钢筋笼。绑扎好钢筋笼
34、后整体安放。9)浇筑桩身混凝土。浇筑桩身混凝土时，混凝土必须通过溜槽，当高度超过3m时，应采用串筒，串筒末端离孔底高度不宜大于2m，混凝土宜采用插入式振动器振实。当桩孔内渗水量过大，积水过多不便排干，则应用导管法浇筑水下混凝土。,人工挖孔灌注桩在开挖过程中，须制定专门的安全措施。如施工人员进入孔内必须戴安全帽；孔内有人时，孔上必须有人监护；护壁要高出地面150200mm；挖出的土方不得堆在孔四周1.2m范围内，以防滚入孔内；孔周围要设置0.8m高的安全防护栏杆；每孔要设置安全绳及安全软梯；孔下照明要用安全电压；使用潜水泵必须有防漏电装置；桩孔开挖深度超过10m时，应设置鼓风机，向井下输送洁净空气，风量不少于25L/s等。(录像）,
