桩基础施工方法与设备选择

　城市桥梁工程常用的桩基础通常可分为沉入桩基础和灌注桩基础。

　　按成桩施工方法又可分为沉入桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩。

　　一、沉入桩基础

　　常用的沉入桩有钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩和钢管桩。

　　（一）准备工作

　　3.城区、居民区等人员密集的场所不应进行沉桩施工。

　　4.对地质复杂的大桥、特大桥，为检验桩的承载能力和确定沉桩工艺应进行试桩。

　　（二）施工技术要点

　　1.预制桩的接桩可采用焊接、法兰连接或机械连接。

　　2.沉桩时，桩帽或送桩帽与桩周围间隙应为5～10mm；桩锤、桩帽或送桩帽应和桩身在同一中心线上。

　　3.沉桩顺序：对于密集桩群，自中间向两个方向或四周对称施打；根据基础的设计标高，宜先深后浅；根据桩的规格，宜先大后小，先长后短。

　　4.施工中若锤击有困难时，可在管内助沉。

　　5.桩终止锤击的控制应以控制桩端设计高程为主，贯入度为辅。

　　小资料：贯入度是指在地基土中用重力击打贯入体时，贯入体进入土中的深度。贯入体可以是桩，也可以是一定规格的钢钎。进行贯入测试的目的，是通过贯入度判断地基土的软硬程度，从而确定桩基或地基土的承载能力。一般采用标准贯入试验（动力触探）进行测定。

　　（三）沉桩方式及设备选择

　　1.锤击沉桩宜用于砂类土、黏性土。

　　2.振动沉桩宜用于锤击沉桩效果较差的密实的黏性土、砾石、风化岩。

　　3.在密实的砂土、碎石土、砂砾的土层中用锤击法、振动沉桩法有困难时，可采用射水作为辅助手段进行沉桩施工。在黏性土中应慎用射水沉桩；在重要建筑物附近不宜采用射水沉桩。

　　4.静力压桩宜用于软黏土（标准贯入度N＜20）、淤泥质土。

　　5.钻孔埋桩宜用于黏土、砂土、碎石土，且河床覆土较厚的情况。

　　二、钻孔灌注桩基础

　　（一）一般规定

　　（二）成孔方式与设备选择

　　依据成桩方式可分为泥浆护壁成孔、干作业成孔、护筒（沉管）灌注桩及爆破成孔。

　　（三）泥浆护壁成孔

　　1.泥浆制备

　　（1）泥浆宜选用高塑性黏土或膨润土。

　　（2）泥浆护壁施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.Om以上，在清孔过程中应不断置换泥浆，直至灌注水下混凝土。

　　（3）灌注混凝土前，清孔后的泥浆相对密度应小于1.10；含砂率不得大于2%；黏度不得大于20Pa·s。

　　（4）现场应设置泥浆池和泥浆收集设施，废弃的泥浆、渣应进行处理，不得污染环境。

　　2.正、反循环钻孔（适用于土质条件）

　　孔底沉渣厚度设计未要求时端承型桩的沉渣厚度不应大于100mm；摩擦型桩的沉渣厚度不应大于300mm。

　　3.冲击钻成孔（适用于各种地质条件）

　　冲击钻主要用于在岩土层中成孔。

　　（1）冲击钻开孔时，应低锤密击。

　　（2）每钻进4～5m应验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处，均应验孔并应做记录。

　　（3）排渣过程中应及时补给泥浆。

　　（4）稳定性差的孔壁应采用泥浆循环或抽渣筒排渣。

　　4.旋挖成孔（尤其适用于现场无法设置泥浆池和泥浆处理设施的市政桥梁）

　　（1）泥浆制备的能力应大于钻孔时的泥浆需求量。

　　（2）旋挖钻机成孔应采用跳挖方式，并根据钻进速度同步补充泥浆，保持所需的泥浆面高度不变。

　　（四）干作业成孔（适用于土质条件）

　　1.长螺旋钻孔

　　（1）开孔时下钻速度应缓慢；钻进过程中，不宜反转或提升钻杆。

　　（2）钻至设计标高后，应先泵入混凝土并停顿10～20s，再缓慢提升钻杆。提钻速度应根据土层情况确定，并保证管内有一定高度的混凝土。

　　（3）混凝土压灌结束后，应立即将钢筋笼插至设计深度，并及时清除钻杆及泵（软）管内残留混凝土。

　　2.钻孔扩底

　　（1）钻杆应保持垂直稳固，位置准确，防止因钻杆晃动引起扩大孔径。

　　（2）灌注混凝土时，第一次应灌到扩底部位的顶面，随即振捣密实；灌注桩顶以下5m范围内混凝土时，应随灌注随振动，每次灌注高度不大于1.5m。

　　3.人工挖孔（土质稳定且无水、少水时）

　　（1）挖孔深度不宜超过25m。

　　（2）上下节护壁混凝土的搭接长度不得小于50mm；每节护壁必须保证振捣密实，并应当日施工完毕；应根据土层渗水情况使用速凝剂；模板拆除应在混凝土强度大于2.5MPa后进行。

　　（五）钢筋笼与灌注混凝土施工要点

　　1.吊放钢筋笼入孔时，不得碰撞孔壁，就位后应采取加固措施固定钢筋笼的位置。

　　2.用导管灌注水下混凝土的桩钢筋笼内径应比导管连接处的外径大100mm以上。

　　3.灌注桩采用的水下灌注混凝土宜采用预拌混凝土，其骨料粒径不宜大于40mm。

　　4.灌注桩各工序应连续施工，钢筋笼放入泥浆后4h内必须浇筑混凝土。

　　5.桩顶混凝土浇筑完成后应高出设计标高0.5～1m。

　　6.当气温低于0℃以下时，浇筑混凝土应采取保温措施，浇筑时混凝土的温度不得低于5℃。当气温高于30℃时，应根据具体情况对混凝土采取缓凝措施。

　　（六）水下混凝土灌注

　　1.混凝土须具备良好的和易性，坍落度宜为180～220mm。

　　2.导管应符合下列要求：

　　1）导管内壁应光滑圆顺，直径宜为20～30cm，节长宜为2m