【摘 要】本文详细介绍了几种桩施工方式，通过对这几种桩施工方式的了解，为建筑、市政、公路等桩基础施工提供了可靠的参考价值。

【关键词】液化；相对密度

Basic knowledge of several common pile construction

Wu Xu

（Fengyang County， building management quality and safety supervision station Fengyang Anhui 233100）

【Abstract】This paper describes several piles way through several piles of these ways to understand， based on Pile construction， municipal， highway and so provide a reliable reference value.

【Key words】Liquefaction；The relative density

1. 前言

随着现代经济的高速发展，民用房屋建筑趋于向高层发展，市政及公路要求荷载等级也提高，基础承受结构荷载的要求越来越高，因此，对基础处理的要求也越来越高。地基处理的方式有许多种，最常用的基础处理方式是桩基础，为上部结构提供荷载，所以，对桩的施工知识了解能够为桩基础施工减少不必要的损失。

2. 常见桩的施工介绍

2.1 沉管灌注桩。

（1）沉管灌注桩，按成孔方法分为振动沉管灌注桩、锤击沉管灌注桩和振动冲击成孔灌注桩，是将带有活瓣桩尖或钢筋混凝土预制桩尖的无缝钢管利用振动沉管打桩机或锤击沉管打桩机沉入土中，然后边灌注混凝土边振动或锤击、边拔管而形成的灌注桩。对振动沉管一般采用活瓣桩尖，桩尖和钢管用铰连接，可重复利用；锤击沉管一般采用预制桩尖，每根桩一个，成桩后桩尖为桩体的一部分。目前国内应用较多的沉管桩管径为377mm、426mm和480mm，管径已发展到700mm；由于受桩架高度限制，沉管桩一般最大桩长在30m以内。

（2）当地层中有厚硬夹层时（如标贯击数N>30的密实砂层），沉管桩施工困难，桩管很难穿透硬夹层达到设计标高；另外，施工中拔管速度快是造成桩身质量事故的主要原因。

2.2 钻（冲）孔灌注桩。

（1）钻（冲）孔灌注桩，包括泥浆护壁灌注桩和干作业螺旋成孔灌注桩两种。

泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩的成桩方法分为反循环钻孔法、正循环钻孔法、旋挖成孔法和冲击成孔法等几种。

（2）反循环钻孔施工法首先在桩顶设置护筒（直径比桩径大15%左右），护筒内的水位高出自然地下水位2m以上，以确保孔壁的任何部位均保持0.02MPa以上的静水压力，保护孔壁不坍塌。钻头钻进过程中，通过泵吸或喷射水流或送入压缩空气使钻杆内腔形成负压或形成充气液柱产生压差，泥浆从钻杆与孔壁间的环状间隙中流入孔底，携带被钻挖下来的孔底岩土钻渣，由钻杆内腔返回地面泥浆沉淀池；与此同时，泥浆又返回孔内形成循环。这种方法成孔效率高、质量好，排渣能力将强，孔壁上形成的泥皮薄，是一种较好的成孔方法。

（3）正循环钻孔施工法是由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，钻进时用泥浆护壁、排渣。泥浆经钻杆内腔流向孔底，经钻头的出浆口射出，带动钻头切削下来的钻渣岩屑，经钻杆与孔壁间的环状空间上升到孔口溢进沉淀池中净化。相对反循环钻孔，该方法设备简单，钻机小，适用较狭窄的场地，且工程费用低，但对桩径较大（一般大于1.0m）、桩孔较深及容易塌孔的地层，这种方法钻进效率低，排渣能力差，孔底沉渣多，孔壁泥皮厚，且岩土重复破碎现象严重。

（4）旋挖成孔施工法又称钻斗钻成孔施工法，分为全套管钻进法和用稳定液保护孔壁的无套管钻进法，其中后一种方法目前应用较为广泛。成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗度部及侧边镶焊切削刀具，在伸缩钻杆旋转驱动下，旋转切削挖掘土层，同时使切削挖掘下来的土渣进入钻斗，钻斗装满后提出孔外卸土，如此循环形成桩孔。旋挖法振动小，噪音低，钻进速度快，无泥浆循环，孔底沉渣少，孔壁泥皮薄，但在卵石层（粒径10cm以上）或粘性较大的粘土、淤泥土层中施工，则钻进效率低。

（5）冲击成孔施工法是采用冲击式钻机或卷扬机带动一定重量的钻头，在一定的高度内使钻头提升，然后突放使钻头自由降落，利用冲击动能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔，再用掏渣筒或反循环抽渣方法或钻渣岩屑排除；每次冲击之后，冲击钻头在钢丝绳转向装置带动下转动一定的角度，从而使钻孔得到规则的圆形断面。该方法设备简单，机械故障少，动力消耗小，对有裂隙的坚硬岩土和大的卵砾石层破碎效果好，且成孔率较钻进法高；但钻进效率低（桩越长，效率越低），清孔较困难，易出现桩孔不圆、孔斜、卡钻等事故。

（6）干作业螺旋钻孔灌注桩按成孔方法可分为长螺旋钻孔灌注桩和短螺旋钻孔灌注桩两种。这种桩成孔无需泥浆循环，施工时螺旋钻头在桩位处就地切削土层，被切土块钻屑通过带有螺旋叶片的钻杆不断从孔底输送到地表后形成桩孔。长螺旋钻孔是一次钻进成孔，成孔直径较小，孔深受桩架高度限制；短螺旋钻孔为正转钻进，提升后反转甩土，逐步钻进成孔，反以钻进效率低，但成孔直径和孔深均较大。两种施工方法都对环境影响小，施工速度快，且干作业成孔混凝土灌注质量有保证；但孔底或多或少留有虚土，影响桩的承载力，适用范围限制也较多。近年来，长螺旋压灌工艺也得到了应用，这种工艺的要点是：在钻至桩底标高后，一边提钻一边通过高压混凝土输送泵将混凝土压入桩孔，只要钢筋笼不是很长或很柔时，通过加压、振动或下拽将钢筋笼沉入已灌注混凝土的桩孔中，成桩效率和质量均很高。

2.3 人工挖孔灌注桩。

人工挖孔灌注桩，是指在桩位采用人工挖掘，手摇轱轳或电动葫芦提土成孔，然后放置钢筋笼，灌注混凝土而成的桩型。为确保人身安全，挖孔过程中必须考虑防止土体塌滑的支护措施，如采用现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁等等，一般是每挖1m左右作一节护壁，护壁厚度一般取10～15cm，混凝土强度等级应符合设计要求，一般不低于C15，有外齿式和内齿式两种，上下节护壁搭结长度宜为50～75mm。挖孔桩桩径一般为800～2000mm，桩长不宜超过25m；当以强风化或中风化岩层作桩端持力层时，桩底还可做成扩大头，以充分发挥桩身混凝土强度，提高桩的承载能力；但挖孔桩施工人员劳动强度大，工作环境差，安全事故多，在地下水丰富的地区成孔困难甚至失败。

2.4 预制钢筋混凝土桩。

（1）预制钢筋混凝土桩包括普通钢筋混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩，按其外形可分为方桩、管桩、板桩和异型桩等，当前使用较为广泛的是预制方桩和预应力管桩。

（2）预制方桩常用截面边长200～600mm，桩身混凝土强度等级C30～C50，甚至达C60，采用分节预制，常用单节长度2～25m，可在工厂或施工现场制作。预应力管桩按制作工艺分为先张法和后张法两种，其中先张法工艺较为常用。管桩按桩身混凝土强度等级分为PC、PTC（薄壁）桩和PHC桩，前两者为C60或C70，后者为C80。按抗裂弯矩和极限弯矩的大小又可分为A型、AB型和B型，其中A型最小，B型最大；常见的桩身有效预应力约为3.6～6.0MPa。对一般的建筑工程，采用A型或AB型管桩可抵消打桩引起的部分桩身拉应力。管桩外径300～1200mm，壁厚60～130mm，在工厂以离心法制成，常用单节长度4～15m。管桩沉入土中的第一节桩称为底桩，底板端部要设置一个桩尖，常用桩尖形式有十字型、圆锥型和开口型。

（3）预制方桩节间连接方法主要有三种：焊接法、螺栓连接法和硫磺胶泥接桩法；预应力管桩现在几乎全部采用端头板周围电焊连接。

（4）预制钢筋混凝土桩底沉桩方法主要有锤击法、振动法、静压法及辅助沉桩法（如预钻孔辅助沉桩法、冲水辅助沉桩法等），其中锤击法和静压法是目前应用最多的沉桩方法。

（5）锤击法是利用打桩锤下落时的瞬时冲击力冲击桩顶，使桩沉入土中的一种施工方法，主要设备有打桩锤和打桩架。打桩锤分为落锤、气动锤（压缩空气锤和蒸汽锤）、柴油锤（导杆式和筒式）和液压锤，其中以筒式柴油锤用得最多；打桩架主要有滚筒式、轨道式、步履式及履带式。施工时应注意锤重、锤垫和桩垫的选择以及收锤标准的确定，保证接头焊接质量。

（6）静压法是以静力压装机自重和桩架上的配重作反力，以卷扬机滑轮组或电动油泵液压方式给桩施加荷载将桩压入土中的一种施工方法。目前我国应用较多的静力压桩机是液压静力压桩机，其最大压桩力可达6800KN，即可压预制方桩，也可压预应力管桩，施压部位不在桩顶而在桩身侧面，即所谓的箍压式。施工时要注意压桩机及接桩方法的选择，终压控制条件可根据当地经验确定。

2.5 钢桩。

2.5.1 目前常用的钢桩是钢管桩和H型钢桩。

（1）钢管桩主要采用螺旋焊接管和卷板焊接管两种方法制作，直径400～3000mm，壁厚6～50mm，顶端和底端常设有环形加强箍以减少局部应力过高造成的变形损坏。整根钢管桩一般由一段下节桩、若干段中节桩和一段上节桩组成，桩段间及上节桩与桩盖间均采用焊接方式连接；与预制钢筋混凝土桩相同，桩锤尤其是柴油锤是钢管桩沉桩的主要设备之一。对超长钢管桩，沉桩必须选用重锤，必要时应进行桩的可打性分析，以控制桩材的锤击应力，了解桩的贯穿能力。施工时还应根据工程特点、地质水文条件、施工机械性能及设计条件确定沉桩方法，如桩的施工标高、打桩顺序等。

（2）H型钢桩在工厂一次轧制而成，断面大都呈正方形，尺寸由200×200～360×410mm，翼缘和腹板的厚度从9～26mm不等，重量为43～231Kg/m；桩体同样由一段下节桩、若干段中节桩和一段上节桩组成；桩节间除焊接方式外，还可采用钢板连接或螺栓连接。施工也主要采用桩锤（尤其是柴油锤）进行沉桩，但由于其锤击性能比钢管桩差，因而桩锤不能过大；考虑桩身有横向失稳的可能，施工时可采取在桩机导杆底端装活络抱箍等横向约束装置防止失稳现象的发生。

2.5.2 无论是钢管桩还是H型钢桩，锤击施工时均须注意以下几个问题：

（1）要保证桩的垂直度，因桩身倾斜会影响桩的入土深度，锤击时扰动地基土，严重的会造成桩的局部变形，甚至焊缝开裂、桩身折断，所以保证桩的垂直度特别是第一节桩的垂直度对整个桩的施工质量有重要影响；

（2）保证焊接时的对称焊接和焊接质量，以减少因不均匀收缩造成的上节桩倾斜；

（3）控制好收锤标准和打入深度，将桩的最终入土深度和最后贯入度结合起来进行沉桩。

3. 结语

通过对以上几种桩基础的施工知识的了解，可以为工程施工提供参考，并每种桩型施工提出了关键的注意事项，避免施工质量的发生，以免对工程造成不必要的经济损失。

[文章编号]1619-2737（2015）05-22-326

[作者简介] 吴旭（1977-），男，学历：大学本科，职称：工程师，工作单位：安徽省凤阳县建筑管理质量安全监督站。