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1 范围

本工艺标准适用于工业及民用建筑中粘土、粉质粘土及含少量砂、石粘土层，且地下水位低的人工成孔灌注桩工程。

2 2 施工准备

2.1 材料及主要机具：

2.1.1 水泥：宜采用325号～425号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。

2.1.2 砂：中砂或粗砂，含泥量不大于5%。

2.1.3 石子：粒径为0.5～3.2cm的卵石或碎石；桩身混凝土也可用粒径不大于5cm的石子，且含泥量不大于2%。

2.1.4 水：应用自来水或不含有害物质的洁净水。

2.1.5 外加早强剂应通过试验选用，粉煤灰掺合料按试验室的规定确定。

2.1.6 钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告。

2.1.7 一般应备有三木搭、卷扬机组或电动葫芦、手推车或翻斗车、镐、锹、手铲、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。

2.1.8 模板：组合式钢模，弧形工具式钢模四块（或八块）拼装。卡具、挂钩和零配件。木板、木方，8号或12号槽钢等。

2.2 作业条件：

2.2.1 人工开挖桩孔，井壁支护应根据该地区的土质特点、地下水分布情况，编制切实可行的施工方案，进行井壁支护的计算和设计。

2.2.2 开挖前场地应完成三通一平。地上、地下的电缆、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物均已排除处理完毕。各项临时设施，如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。

2.2.3 熟悉施工图纸及场地的地下土质、水文地质资料，做到心中有数。

2.2.4 按基础平面图，设置桩位轴线、定位点；桩孔四周撒灰线。测定高程水准点。放线工序完成后，办进预检手续。

2.2.5 按设计要求分段制作好钢筋笼。

2.2.6 全面开挖之前，有选择地先挖两个试验桩孔，分析土质、水文等有关情况，以此修改原编施工方案。

2.2.7 在地下水位比较高的区域，先降低地下水位至桩低以下0.5m左右。

2.2.8 人工挖孔操作的安全至关重要，开挖前应对施工人员进行全面的安全技术交底；操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。

3 操作工艺

3.1 工艺流程：

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 架设垂直运输架

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

检查桩位（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

放混凝土溜筒（导管） 浇筑桩身混凝土（随浇随振） 插桩顶钢筋

3.2 放线定桩位及高程：在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。确定好桩位中心，以中点为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部（即第一步）的圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好之后，必须经有关部门进行复查，办好预检手续后开挖。

3.3 开挖第一节桩孔土方：开挖桩孔应从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖桩孔的截面尺寸。每节的高度应根据土质好坏、操作条件而定，一般以0.9～1.2m为宜。

3.4 支护壁模板附加钢筋：为防止桩孔壁坍方，确保安全施工，成孔应设置井圈，其种类有素混凝土和钢筋混凝土两种。以现浇钢筋混凝土井圈为好，与土壁能紧密结合，稳定性和整体性能均佳，且受力均匀，可以优先选用。当桩孔直径不大，深度较浅而土质又好，地下水位较低的民政部下，也可以采用喷射混凝土护壁。护壁的厚度应根据井圈材料、性能、刚度、稳定性、操作方便、构造简单等要求，并按受力状况，以最下面一节所随受的土侧压力和地下水侧压力，通过计算来确定。

护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。模板之间用卡具、扣件连接固定，也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内侧支撑，防止内模因受涨力而变形。不设水平支撑，以方便操作。

第一节护壁以高出地坪150～200mm为宜，便于挡土、挡水。桩位轴线和高程均应标定在第一节护壁上口护壁厚度一般取100～150mm。

3.5 浇筑第一节护壁混凝土：桩孔护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇筑混凝土。人工浇筑，人工捣实，混凝土强度一般为C20，坍落度控制在100mm，确保孔壁的稳定性。

3.6 检查桩位（中心）轴线及标高：每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口然后用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐根进行引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。

3.7 架设垂直运输架：第一节桩孔成孔以后，即着手在桩孔上口架设垂直运输支架。支架有：木搭、钢管吊架、木吊架或工字钢导轨支架几种形式；要求搭设稳定、牢固。

3.8 安装电动葫芦或卷扬机：在垂直运输架上安装滑轮组和电动葫芦或穿卷扬机的钢丝绳，选择适当位置安装卷扬机。如果是试桩和小型桩孔，也可以用木吊架、木辘轳或人工直接借助粗麻绳作提升工具。地面运土用手推车或翻斗车。

3.9 安装吊桶、照明、活动盖板、水泵或通风机。

3.9.1 在安装滑轮组及吊桶时，注意使吊桶与桩孔中心位置重合，作为挖土时直观上控制桩位中心和护壁支模的中心线。

3.9.2 井底照明必须用低压电源（36V、100W）、防水带罩的安全灯具。桩口上设围护栏。

3.9.3 当桩孔深大于20m时，应向井下通风，加强空气对流。必要时输送氧气，防止有毒气体的危害。操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切注视观察桩孔下人员的情况，互相呼应，切实预防安全事故的发生。

3.9.4 当地下水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出。地下渗水量较大时，吊桶已满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高程水泵沉入抽水，边降水边挖土，水泵的规格按抽水量确定。应日夜三班抽水，使水位保持稳定。地下水位较高时，应先采用统一降水的措施，再进行开挖。

3.9.5 桩孔口安装水平推移的活动安全盖板，当桩孔内有人挖土时，应掩好安全盖板，防止杂物掉下砸人。无关人员不得靠近桩近口边。吊运土时，再打开安全盖板。

3.10 开挖吊运第二节桩孔土方（修边），从第二节开始，利用提升设备运土，桩孔内人员应戴好安全帽，地面人员应拴好安全带。吊桶离开孔口上方1.5m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土。

桩孔挖至规定的深度后，用支杆检查桩孔的直径及井壁圆弧度，上下应垂直平顺，修整孔壁。

3.11 先拆除第一节支第二节护壁模板，放附加钢筋，护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用。如往下孔径缩小，应配备小块模板进行调整。模板上口留出高度为100mm的混凝土浇筑口，接口处应捣固密实。拆模后用混凝土或砌砖堵严，水泥砂浆抹平。拆模强度达到1MPa。

3.12 浇筑第二节护壁混凝土：混凝土用串桶送来，人工浇筑，人工插捣密实。混凝土可由试验室确定掺入早强剂，以加速混凝土的硬化。

3.13 检查桩位中心轴线及标高：以桩孔口的定位线为依据，逐节校测。

3.14 逐层往下循环作业，将桩孔挖至设计深度，清除虚土，检查土质情况，桩底应支承在设计所规定的持力层上。

3.15 开挖扩底部份：桩底可分为扩底和不扩底两种情况。挖扩底桩应先将扩底部位桩身的圆柱体挖好，再按扩底部位的尺寸、形状自上而下削土扩充成设计图纸的要求；如设计无明确要求，扩底直径一般为1.5～3.0d。扩底部位的变径尺寸为1﹕4。

3.16 检查验收：成孔以后必须对桩身直径、扩头尺寸、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定。做好施工记录，办理隐蔽验收手续。

3.17 吊放钢筋笼：钢筋笼放入前应先绑好砂浆垫块，按设计要求一般为70mm（钢筋笼四周，在主筋上每隔3～4m左右设一个φ20耳环，作为定位垫块）；吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳、缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。遇有两段钢筋笼连接时，应采用焊接（搭接焊或帮条焊），双面焊接，接头数按50%错开，以确保钢筋位置正确，保护层厚度符合要求。

3.18 浇筑桩身混凝土：桩身混凝土可使用粒径不大于50mm的石子，坍落度80～100mm，机械搅拌。用溜槽加串桶向桩孔内浇筑混凝土。混凝土的落差大于2m，桩孔深度超过12m时，宜采用混凝土导管浇筑。浇筑混凝土时应连续进行，分层振捣密实。一般第一步宜浇筑到扩底部位的顶面，然后浇筑上部混凝土。分层高度以捣固的工具而定，但不宜大于1.5m。

3.19 混凝土浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶设计标高，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。桩顶上的钢筋插铁一定要保持设计尺寸，垂直插入，并有足够的保护层。

3.20 冬、雨期施工。

3.20.1 冬期当温度低于0℃以下浇筑混凝土时，应采取加热保温措施。浇筑的入模温度应由冬施方案确定。在桩顶未达到设计强度50%以前不得受冻。当夏季气温高于30℃时，应根据具体民政部对混凝土采取缓凝措施。

3.20.2 雨天不能进行人工挖桩孔的工作。现场必须有排水的措施，严防地面雨水流入桩孔内，致使桩孔塌方。

4 质量标准

4.1 保证项目：

4.1.1 灌注桩的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。

4.1.2 实际浇筑混凝土量，严禁小于计算体积。

4.1.3 浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆的处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。

4.2 基本项目：

4.2.1 桩身直径应严格控制。一般不应超过桩长的3‰，且最大不超过50mm。

4.2.2 孔底虚土厚度不应超过规定。扩底形状、尺寸符合设计要求，桩底应落在持力土层上，持力层土体不应被破坏。

4.3 允许偏差项目，见表2-9。

人工成孔灌注桩允许偏差 表2-9

项次 项 目 允许偏差

(mm) 检验方法

1 钢筋笼主筋间距 ±10 尺量检查

2 钢筋笼箍筋间距 ±20 尺量检查

3 钢筋笼直径 ±10 尺量检查

4 钢筋笼长度 ±50 尺量检查

5 桩位中心轴线 ±10 拉线和尺量检查

6 桩孔垂直度 3‰L，且不大于50 吊线和尺量检查

7 桩身直径 ±10 尺量检查

8 桩底标高 ±10 尺量检查

9 护壁混凝土厚度 ±20 尺量检查

注：L为桩长。

5 成品保护

5.1 已挖好的桩孔必须用木板或脚手板、钢筋网片盖好，防止土块、杂物、人员坠落。严禁用草袋、塑料布虚掩。

5.2 已挖好的桩孔及时放好钢筋笼，及时浇筑混凝土，间隔时间不得超过4h，以防坍方。有地下水的桩孔应随挖、随检、随放钢筋笼、随时将混凝土灌好，避免地下水浸泡。

5.3 桩孔上口外圈应做好挡土台，防止灌水及掉土。

5.4 保护好已成形的钢筋笼，不得扭曲、松动变形。吊入桩孔时，不要碰坏孔壁。串桶应垂直放置，防止因混凝土斜向冲击孔壁，破坏护壁土层，造成夹土。

5.5 钢筋笼不要被泥浆污染；浇筑混凝土时，在钢筋笼顶部固定牢固，限制钢筋笼上浮。

5.6 桩孔混凝土浇筑完毕，应复核桩位和桩顶标高。将桩顶的主筋或插铁扶正，用塑料布或草帘围好，防止混凝土发生收缩、干裂。

5.7 施工过程妥善保护好场地的轴线桩、水准点。不得碾压桩头，弯折钢筋。

6 应注意的质量问题

6.1 垂直偏差过大：由于开挖过程未按要求每节核验垂直度，致使挖完以后垂直超偏。每挖完一节，必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直。

6.2 孔壁坍塌：因桩位土质不好，或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前应掌握现场土质民政部错开桩位开挖，缩短每节高度随时观察土体松动情况，必要时可在坍孔处用砌砖，钢板桩、木板桩封堵；操作进程要紧凑，不留间隔空隙，避免坍孔。

6.3 孔底残留虚土太多；成孔、修边以后有较多虚土、碎砖，未认真清除。在放钢筋笼前后均应认真检查孔底，清除虚土杂物。必要时用水泥砂浆或混凝土封底。

6.4 孔底出现积水：当地下水渗出较快或雨水流入，抽排水不及时，就会出现积水。开挖过程中孔底要挖集水坑，及时下泵抽水。如有少量积水，浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的，大量积水一时又排除困难的情况下，则应用导管水下浇筑混凝土的方法，确保施工质量。

6.5 桩身混凝土质量差：有缩颈、空洞、夹土等现象。在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底，坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。必要时用铁管、竹杆、钢筋钎人工辅助插捣，以补充机械振捣的不足。

6.6 钢筋笼扭曲变形：钢筋笼加工制作时点焊不牢，未采取支撑加强钢筋，运输、吊放时产生变形、扭曲。钢筋笼应在专用平台上加工，主筋与箍筋点焊牢固，支撑加固措施要可靠，吊运要竖直，使其平稳地放入桩孔中，保持骨架完好。

7 质量记录

本工艺标准应具备以下质量记录：

7.1 水泥的出厂证明及复验证明。

7.2 钢筋的出厂证明或合格证，以及钢筋试验单抄件。

7.3 试桩的试压记录。

7.4 灌注桩的施工记录。

7.5 混凝土试配申请单和试验室签发的配合比通知单。

7.6 混凝土试块28d标养抗压强度试验报告。

7.7 桩位平面示意图。

7.8 钢筋及桩孔隐蔽验收记录单。

设备基础施工工艺标准（208-1996）

1 范围

本工艺标准适用于工业与民用建筑中的一般中、小型混凝土设备基础。

2 2 施工准备

2.1 材料及主要机具：

2.1.1 水泥：宜325～425号矿渣硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

2.1.2 砂：中、粗砂，含泥量不大于5%。

2.1.3 石子：卵石或碎石，粒径0.5～3.2cm，含泥量不大于2%。

2.1.4 水：应用自来水或不含有害物质的洁净水。

2.1.5 外加剂、掺合料：其品种及掺量。应根据需要，通过试验确定。

2.1.6 主要机具：应备有搅拌机、磅秤、手推车或翻斗车、铁锹（尖、平头）、振捣器（棒式或平板式）、刮杠、木抹子、串桶或溜槽、胶皮管等。

2.2 作业条件：

2.2.1 基础轴线尺寸，基底标高和地质情况均经过检查，并应办完隐检手续。

2.2.2 安装的模板已经过检查，符合设计要求，并办完预检手续。

2.2.3 在槽帮上、墙面或模板上做好混凝土上平的标记。较大型基础或阶梯型基础，应设水平桩或弹上线。

2.2.4 埋在基础中的钢筋、螺栓、预埋件、设备管线均已安装完毕，并经过有关部门检查验收，并办完隐检手续。

2.2.5 由试验室确定混凝土配合比，经核查后，调整第一盘混凝土的各种材料的用量，进行技术交底及试拌。同时准备好混凝土试模。

3 操作工艺

3.1 工艺流程：

槽底或模板内清理 混凝土拌制 混凝土浇筑

混凝土振捣 混凝土找平 混凝土养护

3.2 清理：在地基或基土上清除淤泥和杂物，并应有防水和排水措施。对于干燥土应用水润湿，表面不得存有积水。清除模板内的垃圾、泥土等杂物，并浇水润湿木模板，堵塞板缝和孔洞。

3.3 混凝土拌制：后台要认真按混凝土的配合比投料；每盘投料顺序为石子→水泥→砂子（掺合料）→水（外加剂）→。严格控制用水量，搅拌均匀，搅拌时间一般不少于90s。

3.4 混凝土的浇筑：

3.4.1 混凝土的下料口距离所浇筑的混凝土的表面高度不得超过2m，如自由倾落超过2m时，应采用串桶或溜槽。

3.4.2 混凝土的浇筑应分层连续进行，一般分层厚度为振捣器作用部分长度的1.25倍，最大厚度不超过50cm。

3.4.3 用插入式振捣器应快插慢拔，插点应均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到振捣密实。移动间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍。振捣上一层时，应插入下层5cm，以消除两层间的接缝。平板振捣器的移动间距，应能保证振捣器的平板覆盖已振捣的边缘。

3.4.4 混凝土不能连续进行浇筑时，如果超过2h以上，应按设计要求和施工规范的规定留置施工缝。

3.4.5 浇筑混凝土时，应经常注意观察模板、支架、螺栓、管道和预留孔洞、预埋件有无走动情况，当发现有变形或位移时，应立即停止浇筑，并及时修整和加固模板，完全处理好后，再继续浇筑混凝土。

3.4.6 混凝土振捣密实后，表面应用木杠刮平，木抹子槎平。

3.4.7 混凝土的养护：混凝土浇筑搓平后，应在12h左右加以覆盖和洒水，浇水的次数应能保持混凝土有足够的润湿状态。养护期一般不少于7昼夜。

3.4.8 雨、冬期施工时，露天浇筑混凝土应编制季节性施工方案，采取有效地措施，确保混凝土的质量，否则不得任意施工。

4 质量标准

4.1 保证项目：

4.1.1 混凝土所用的水泥、骨料、水、外加剂等必须符合施工规范和有关标准的规定。

4.1.2 混凝土的配合比、原材料计量、搅拌、养护和施工缝处理，必须符合施工规范的规定。

4.1.3 评定混凝土强度的试块，必须按《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107-87）的规定取样、制作、养护和试验，其强度必须符合施工规范的规定。

4.2 基本项目：

4.2.1 混凝土应振捣密实。蜂窝面积一处不大于400cm2，累计不大于800cm2，无孔洞。

4.2.2 无缝隙无夹渣层。

4.2.3 基础表面有坡度时，坡度应正确，无倒坡现象。

4.3 允许偏差项目，见表2-13。

混凝土设备基础允许偏差 表2-13

项次 项 目 允许偏差

(mm) 检验方法

1 坐标位移（纵横轴线） ±20 用经纬仪或拉线尺量检查

2 不同平面的标高 +0 -20 用水准仪或拉线尺量检查

3 平面外形尺寸 ±20 尺量检查

凹台上平面外形尺寸 +0 -20 尺量检查

凹穴尺寸 +20 -0 尺量检查

4 平面水平度 每米 5 用水准仪或水平尺和楔形

塞尺检查

全长 10

5 垂直度 每米 5 用经纬仪或吊线坠和

尺量检查

全高 10

6 预埋地脚螺栓 标高 （顶部）+20

-0 在根部或顶端用水准仪或

拉线尺量检查

中心距 ±2

7 预埋地脚

螺栓孔 中心线位移 ±10 尺量纵横两个方向检查

深度尺寸 +20，-0 尺量检查

孔铝垂线 10 吊线或尺量检查

8 预埋活动

地脚螺栓

锚 板 标高 +20 -0 拉线和尺量检查

中心线位移 ±5

带螺纹孔

锚板平整度 2 用直尺和楔形塞尺检查

带槽锚板平整度 5

5 成品保护

5.1 要保证钢筋、预埋件、预埋螺栓、孔洞和线管的位置正确，不得撞碰。

5.2 不得用重物冲击模板，不准在吊帮的模板上支搭脚手板，保证模板的牢固和严密。

5.3 侧面模板应在混凝土强度能保证其棱角不因拆模，而受损坏时，方可拆模。

5.4 在已浇筑的混凝土强度达到1.2MPa以上时，方可在其上来往行走和进行上部施工。

5.5 在混凝土运输时，应保护好设备管线、门口预留孔洞，不得碰撞损坏。

5.6 较大的设备基础超过相邻建筑物基础深度时，应有妥善的保护措施或方案。

5.7 基础内应根据设计要求预留孔洞，安装螺栓、预埋件均不得遗漏。以避免后剔凿基础混凝土。

5.8 夜间施工时，应合理安排施工顺序，要配备足够的照明，防止混凝土配合比过磅不准，防止碰撞各种管线、模板、预埋件等及现场设施等。

5.9 冬期施工时，混凝土表面应覆盖保温材料，防止混凝土受冻。

6 应注意的质量问题

6.1 混凝土不密实：由于下料过厚，振捣不实或漏振、吊帮模板根部砂浆涌出等原因，造成蜂窝、麻面或孔洞；拆模过早，混凝土浆粘在模板上，也会造成麻面。

6.2 混凝土表面不平、标高不准、尺寸增大：由于水平标志线或小木橛不准，操作时未认真找平，混凝土多铺过厚、少铺过薄等原因造成。

6.3 基础轴线位移，螺栓孔洞，隔板位移：主要是预埋件固定措施不当，或浇筑混凝土时碰撞、振捣棒插入不准而造成。

6.4 露筋：钢筋的垫块漏放或位移，钢筋紧贴模板或振捣不实、漏振，均会造成露筋。

6.5 缝隙夹渣：施工缝处混凝土结合不好有杂物，主要是未认真清理施工缝所致。

6.6 不规则裂缝：基础过大，内部由于水化热产生温度应力，上下层混凝土结合不好，养护不够，或过早拆模等原因造成。

7 质量记录

本工艺标准应具备以下质量记录：

7.1 水泥的出厂证明及复验证明。

7.2 模板的标高、轴线、尺寸的预检记录。

7.3 混凝土应有试配申请单和试验室签发的配合比通知单。

7.4 混凝土试块28d标养抗压强度试验报告。商品混凝土应有出厂合格证。

7.5 预埋件、螺栓、锚板等的产品合格证。

2.9.1　桂林岩溶区常用的桩基础

由于地基中存在溶洞土洞以及塌陷，石灰岩地基表面以上普遍存在一层软流塑状态的软土，当经过地基持力层强度验算，软弱下卧层强度验算，地基变形验算，或者地基稳定性评价，至少有一项不满足要求时，且地基处理或许成本较高时，此时，桩基础便是最佳的选择。在桂林岩溶地区，主要采用灌注桩基础，灌注桩是在现场的设计桩位上直接采用机械或人工成孔，根据采用的成孔方法和手段不同，又分别称为钻（冲）孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩等，其他桩型在桂林岩溶区较少使用。

2.9.2　桂林岩溶区沉管灌注桩施工工艺

沉管灌注桩是指利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有活瓣式桩靴或预制钢筋砼桩尖的钢管沉入土中，然后边浇筑砼，边锤击或振动拔管。

桂林岩溶地区的沉管灌注桩，绝大多数是漓江一级阶地的卵石层以及二级阶地的含卵石粘土（混合土）作为桩端持力层，也有部分选用石灰岩作为桩端持力层。该基础类型的优点是桩径、桩长可以随地质条件的变化，作适当调整，而且这类桩基施工进度较快，工期相对较短，单位造价较低。当选用石灰岩作为桩端持力层时，有如下缺点：①在基岩面起伏变化大的地段，易产生斜桩甚至滑桩；②当桩尖置于鹰嘴岩、石芽等不完整岩体时，无法保证其承载力；③若基岩上部有卵石分布时，基桩的施工较为困难。

2.9.2.1　施工准备

2.9.2.1.1　材料

主要包括水泥、砂、石、钢筋等。

（1）水泥：采用硅酸盐水泥，水泥进场时应有出厂合格证明书。施工单位应根据进场水泥品种、批号进行抽样检验，合格后才能使用；

（2）中粗砂：采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂，其含泥量不大于3％

（3）石子：采用坚硬的碎石或卵石，最大粒径不宜大于40 mm，且不宜大于钢筋最小净间距的1/3，含泥量不大于2％

（4）钢筋：钢筋进场时应有出厂质量合格证明书，应检查其品种规格是否符合要求及有无损伤、锈蚀、油污，并应按规定抽样，进行抗压、抗弯、焊接试验，经试验合格后方能使用（进口钢筋要进行化学成分检验和焊接试验，符合有关规定后方可用于工程）。钢筋笼的直径除应符合设计要求外，还应比套管内径小60～80 mm

（5）桩尖：一般采用钢筋砼桩尖，其配筋构造和数量必须符合设计或施工规范的要求。

2.9.2.1.2　作业条件

（1）施工前应作场地查勘工作，如有架空电线、地下电线、给排水管道等设施，妨碍施工或对安全操作有影响的，应先作清除、移位或妥善处理后方能开工；

（2）施工前应做好场地平整工作。雨季施工时，要采取有效的排水措施；

（3）应具备施工区域内的工程地质资料、经会审确定的施工图纸、施工组织设计（或方案）、各种原材料及预制桩尖等的出厂合格证及其抽检试验报告、砼配合比设计报告及其有关资料；

（4）桩机性能必须满足成桩的设计的要求；

（5）最好能够会同设计单位选定1～2根桩进行打桩工艺试验（即试桩）以核对场地地质情况及桩基设备、施工工艺等是否符合设计图纸要求。

2.9.2.2　操作工艺

（1）锤击沉管灌注桩的施工方法一般为“单打法”，但根据设计要求或土质情况等也可采用“复打法”；

（2）锤击沉管灌注桩宜按流水顺序，依次向后退打。对群桩基础及中心距小于3.5倍桩径的桩，应采用不影响邻桩质量的技术措施；

（3）桩机就位时，桩管在垂直状态下应对准并垂直套入已定位预埋的桩尖，桩架底座应呈水平状态及稳固定位，桩架垂直度允许偏差不大于0.5％

（4）桩尖埋设后应重新复核桩位轴线。桩尖顶面应清扫干净，桩管与桩尖肩部的接触处应加垫草绳或麻袋；

（5）注意检查并保证桩管垂直度无偏斜后才正式施打。施打开始时一般先低锤慢击，施打过程若发现桩管有偏斜时，应采取措施纠正。如偏斜过大无法纠正时，应及时会同施工负责人及技术、设计部门研究解决；

（6）沉管深度应以设计要求及经试桩确定的桩端持力层和最后三阵，每阵十锤的贯入度来控制，并以桩管入土深度作参考。在桂林岩溶地区，以卵石作为桩端持力层时，一般最后三阵每阵十锤的贯入度不大于20 mm，且每阵十锤贯入度值不应递增；

（7）拔管时采用倒打拔管的方法，用自由落锤小落距轻击不少于40次/m in，拔管速度应均匀，对一般土层以不大于1 m/min为宜；

（8）按设计要求进行局部复打或全复打施工，必须在第一次灌注的桩身砼初凝之前进行。

2.9.2.3　施工注意事项

2.9.2.3.1　避免工程质量通病

（1）为防止出现缩颈、断桩、砼拒落、钢筋下沉、桩身夹泥等现象，应详细研究工程地质报告，制订切实有效的技术措施；

（2）灌注砼时，要准确测定一根桩的砼总灌入量是否能满足设计计算的灌入量，在拔管过程中，应严格控制拔管速度，发现缩颈及时采取措施处理；

（3）如采用跳打法施工，跳打时必须等相邻成形的桩达到设计强度的60％以上方可进行；

（4）拔管时尽量避免翻插，以防止孔壁周围的泥挤进桩身，造成桩身夹泥。

2.9.2.3.2　主要安全技术措施

（1）在施工方案中，认真制订切实可行的安全技术措施；

（2）清除妨碍施工的高空和地下障碍物，平整打桩范围内的场地和压实打桩机行走的道路；

（3）对临近原有建（构）筑物，以及地下管线要认真查清情况，并研究采取有效的安全措施，以免震坏原有建筑物而发生伤亡事故；

（4）打桩过程中，遇有施工地面隆起或下沉时，应随时将桩机垫平，桩架要调直；

（5）打桩时，严禁用手去拨正桩头垫料，同时严禁桩锤未打到桩顶即起锤或刹车，以免损坏打桩设备；

（6）严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ 46—2005）的有关规定。

2.9.3　桂林岩溶区钻（冲）孔嵌岩灌注桩施工

桂林岩溶区钻（冲）孔嵌岩灌注桩，选用石灰岩作为桩端持力层。钻（冲）孔嵌岩灌注桩不但能穿越局部密实卵石层，而且能穿越石灰岩石芽、厚度较小的溶洞顶板而到达有足够持力层厚度的完整段的石灰岩；也解决了其他桩型因基岩面起伏而出现的滑桩、斜桩问题，能够保证较高的承载力。该类桩基的单桩承载力高，可以一柱一桩，安全可靠，桩长桩径设计灵活性大。施工噪音相对较小，但缺点是单位造价高，单桩施工时间较长，施工时泥浆、污水易对周围环境造成不良影响。

2.9.3.1　施工前准备工作

（1）场地平整，清除杂物，回填土夯打密实；

（2）挖泥浆池、沉淀池、储水池，准备合格粘土；

（3）水、电源接通；

（4）平直机架，保证钻孔过程中不能移位和不均匀沉陷；

（5）符合指标要求的泥浆，一般采用粘性土。

2.9.3.2　钻孔

（1）钻具联结要铅直，初期钻进速度不要太快，适当控制进尺，使初期成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌，钻进速度和泥浆排量相适应。

（2）钻进过程中，经常检查泥浆指标变化情况，并注意调整钻孔内泥浆高度。一般选用膨润土、CMC、PHP、纯碱等配制优质泥浆。根据地层情况及时调整泥浆性能，泥浆性能指标参考如下：

泥浆相对密度：1.1～1.15；

黏度：一般地层16～22 s，松散易坍地层19～28 s；

含砂率：新制泥浆不大于4％；

胶体率：不小于95％

pH值：7～9。

（3）钻进过程中及时滤渣，同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，判断地层的类型，记入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样应编号保存，以便分析备查。

（4）经常检查机具动转是否正常，发现异常应立即报告，需加润滑油部分每班必须检查一次。

（5）终孔后按规范规定进行清孔，桩底沉渣一般不超过10 cm。

2.9.3.3　钢筋笼制作与安放

（1）钢筋进场必须具有合格证，每批材料、每种规格均需抽样检查合格后方可使用；（2）钢筋绑扎过程中应严格遵守规范；

（3）钢筋吊装中要防止变形，钢筋笼入孔后应牢固定位，提升导管时必须防止钢筋笼拔起；

（4）适当焊接加固钢箍和吊挂筋，保证钢筋笼安装过程不变形。

2.9.3.4　砼灌注

（1）灌注混凝土前，在孔口安放护孔漏斗，然后放置钢筋笼，并再次测量孔内虚土厚度。扩底桩灌注混凝土时，第一次应灌到扩底部位的顶面，随即振捣密实；浇注桩顶以下5 m 范围内混凝土时，应随浇注随振动，每次浇注高度不得大于1.5 m

（2）施工中应保持场地清洁卫生，泥浆不得到处外溢，沉渣应及时清除；

（3）当施工完成后，应凿除桩头预加高度的砼。

2.9.3.5　钻（冲）孔嵌岩灌注桩基础施工注意事项：

（1）施工中必须保证桩端全断面嵌入完整基岩中，最小嵌岩深度必须≥0.5 m，且须保证桩端下有足够厚度的完整石灰岩；

（2）施工过程中在局部软弱土段、松散卵石段、易产生缩径、塌孔现象，在岩面陡峭、石芽等岩溶发育地段会产生斜孔、卡孔等现象，采用泥浆护壁时，会出现漏浆问题，这时必须采取有效措施加以防治；

（3）浇注混凝土前必须做好沉渣清理工作，沉渣厚度必须≤50 mm。当有地下水时，浇注时须采用水下浇注混凝土工艺施工；

（4）单桩承载力需经过静载或高应变动测法确定。

2.9.4　桂林岩溶区人工挖孔灌注桩施工

人工挖孔桩，是利用人工挖孔、在孔内放置钢筋笼、灌注混凝土的一种桩型。常见的施工方法就是由人工向下挖掘土（岩）成圆孔，且每挖1 m 左右支模浇注一圈混凝土护壁，如此不断下挖，一直到设计要求的深度，然后在孔内安放钢筋笼，灌注桩身混凝土。人工挖孔桩主要适用于岩溶发育不强烈、上覆土层不厚及基岩可作为稳定桩端持力层的地质情况；对于持力层深度大、地下水丰富（如漓江一级阶地的砂、卵石地层）、有软土存在或岩溶强烈发育的地方，如果强行开挖，往往因护壁困难或涌水量骤增造成施工困难甚至无法施工，且强排地下水将对周围环境造成不良影响，此时应慎重使用或不使用。桂林岩溶区的人工挖孔桩的孔径（不含护壁）一般大于1.0 m，小于2.5 m；孔深一般不超过20 m。

2.9.4.1　施工准备

（1）熟悉施工图纸及场地的水文地质资料，编制切实可行的施工方案；

（2）全面开挖之前，有选择地先挖两个试验桩孔，分析土质、水文等有关情况，以此修改原编施工方案；

（3）开挖前场地应完成三通一平各项临时设施，如照明、动力、安全设施准备就绪；

（4）按基础平面图，设置桩位轴线、定位点；

（5）人工挖孔灌注桩施工用的机具准备：如混凝土搅拌机、卷扬机、吊桶、护壁模板、扬程水泵、通风及供氧设备、镐、锹、土筐、防水照明灯（低压36V、100W）、安全帽、安全带等。

2.9.4.2　施工工艺

工艺流程：测量控制→锁孔口→检查桩位（中心）轴线→安装施工机具→逐层往下循环作业→检查验收→吊放钢筋笼→浇注桩身混凝土。

2.9.4.2.1　测量控制

桩位轴线采取在地面设十字控制网、基准点。

2.9.4.2.2　锁孔口

（1）开挖第一节桩孔土方：开挖桩孔应从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖孔的截面尺寸；

（2）浇筑第一节护壁混凝土：桩孔挖完一节后立即浇筑护壁混凝土，人工浇筑捣实。

2.9.4.2.3　检查桩位（中心）轴线

每节桩孔护壁做好后，必须将桩位十字轴线和标高设在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度，随之进行修整。井深必须以基准点为依据，逐根引测，保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。

2.9.4.2.4　安装施工机具

（1）架设垂直运输架：要求搭设稳定、牢固；

（2）在垂直运输架上安装电动葫芦或卷扬机；

（3）安装吊桶、活动盖板、照明、水泵和通风机等。

2.9.4.2.5　逐层往下循环作业

将桩孔挖至设计深度，清除虚土或虚渣，桩底应支承在设计所规定的持力层上。

2.9.4.2.6　检查验收

成孔以后必须对桩身直径、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定，做好施工记录。

2.9.4.2.7　吊放钢筋笼

吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。

2.9.4.2.8　浇注桩身混凝土

按规范规定向桩孔内浇注混凝土。

2.9.4.3　桩孔质量要求保证

（1）对桩的垂直度和孔径，每段检查，发现偏差，随时纠正，保证位置正确；

（2）桩底持力层应满足设计承载力要求；

（3）浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆的处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。

2.9.4.4　挖孔安全保证经验措施

（1）挖孔时井外作业人员作为该孔安全员，时刻监控井周与井下人员安全；

（2）认真研究钻探资料，分析地质情况，对可能出现流砂、管涌、涌水以及有害气体等情况制定针对性的安全措施；

（3）挖出的土方必须及时运走，井孔口周边1 m 范围内，禁止堆放土石方，且堆土高度不应大于0.8 m，未浇注的桩3 m 范围内严禁过重车；

（4）挖孔作业人员、监护人员，必须戴安全帽，严禁穿拖鞋、赤脚、酒后上岗作业；

（5）井内人员必须乘专用吊笼上下，不乘坐吊桶或脚踩护壁上下井孔。井孔内必须设置应急时使用的安全绳和软爬梯；

（6）当孔深较大时，应向孔下通风，加强空气对流，必要时输送氧气，防止有毒气体危害。操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切注意观察桩孔下人员情况，预防安全事故发生；

（7）当地下水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出，地下渗水量较大时，吊桶满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高扬程水泵抽水。作业人员必须离开井孔，严禁人机同坑作业。要随时观察井壁变化；

（8）严格按照有关规定安装现场电源线路及电气设备，由持证电工负责安装维护，经验收合格后，方准投入使用；施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须遵守现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ 46—2005）的规定。

（9）当相邻孔桩在浇灌桩心砼时，原则上要停止掘进，以防竖井在较大侧压力下土体失去稳定而坍塌；

（10）桩孔必须每挖一定深度进行护壁，严禁只挖不护壁；大雨天气，不得进入孔下作业。

2.9.5　人工挖孔灌注桩的孔壁稳定性[35]

人工挖孔灌注桩是在设计桩位采用人工挖掘方法成孔，然后安放钢筋笼，灌注混凝土而成桩的一种桩基础。它具有许多优点：可直接观察地层情况，孔底易清除干净，设备简单，噪声小，场区各桩可同时施工，桩径大，另外还较经济。因此，在场地条件许可的情况下（如地下水量不大），很受欢迎。但它在没有混凝土护壁的情况下，很容易塌孔，而对施工安全造成隐患。目前，有些生产单位及设计者出于工程经济考虑，在不采用混凝土护壁筒的情况下，挖孔施工能顺利进行，但有时也会出现挖孔孔壁垮塌而无法施工，甚至出现不安全的情况，因此，不采用护壁挖孔施工应当慎重。当前许多设计及施工人员还只是凭经验确定挖孔桩的孔壁稳定，并无确切的理论依据。本文试图利用弹性理论，研究和探讨人工挖孔灌注桩孔壁稳定性（无护壁情况下）的定量计算分析方法。

2.9.5.1　挖孔桩孔壁周围土体的应力状态

地基在人工开挖前，在地面以下h处所受的应力状态为：竖直压力为γh，水平压力为K0 ·γh（K0 为土的静止侧压力系数，γ为土的重度）。设地基土层是均质各向同性的弹性体，在地面以下深度为h处同一水平面上各点的应力状态相同。地基在人工开挖以后，根据弹性理论，挖孔桩周围土体的应力状态发生改变，将会产生应力集中现象。

图2.8 人工挖孔桩周围土体的应力Fig.2.8 Stress in the periphery soil of hand—excavated hole piles

现取地基下深度为h的地基水平面，来分析挖孔桩孔壁周围土体的应力状态，设人工挖孔灌注桩的半径为a，在挖孔的很远处地基所受的水平应力为K 0 ·γh。为此，可把挖孔桩周围土体应力分布问题，视作一个双向受压无限板孔的应力分布问题（图2.8），采用极坐标来求解土洞周围土体应力。此问题在弹性理论中得到的平面问题解答，其求解应力的公式为：

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

式中：σr——挖孔周围土体中的径向应力；

σθ——挖孔周围土体中的切向应力；

τrθ——挖孔周围土体中的剪切应力；

p——作用在土体上的水平应力；p=K0 ·γh

θ——与水平轴的夹角。

在挖孔桩孔壁周围土体产生的应力，即在r=a处，根据式（2.27），可得：

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

由式（2.28）可知，在孔壁周边处，切向应力σθ最大，径向应力σr=0，剪应力τrθ＝0。σθ、σr为大、小主应力。

2.9.5.2　挖孔桩孔壁周围土体稳定性判别

地基土层中的一点是否破坏，可利用莫尔—库伦极限平衡准则进行判别。根据极限应力圆与抗剪强度包线相切的几何关系（图2.9），可建立以σ1、σ3 表示的土中一点的剪切破坏条件，即土的极限平衡条件。

图2.9 土的极限平衡条件Fig.2.9 The limit equilibrium condition of soil

由图2.9中的几何关系得：

R O = c × cotφ

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

化简式（2.29），可得极限平衡条件为：

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

或

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

在土洞周边处，由于τrθ＝0，所以σθ、σr为大、小主应力，σ1＝σθ，σ3＝σr=0，得到土的极限平衡条件式如下：

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

由式（2.28）可知，σθ、σr分别为孔壁周边土体中的大、小主应力，将σθ＝2K0 · γh，σr=0代入式（2.32）进行稳定性判别。

若要判别孔壁以外（r>a）处任一点是否破坏，可按式（2.27）求出该点处的应力σr，σθ，τrθ（此时σr，τrθ不为0），然后将求得的σr，σθ，τrθ代入式（2.30）或式（2.31），可得到该点处的大、小主应力σ1、σ3:

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

最后，将所求得的大、小主应力σ1、σ3 用莫尔—库伦准则即式（2.32），进行判别是否破坏。

2.9.5.3　应用举例

某桩基拟采用Φ1200 mm的人工挖孔灌注桩基础，场地内无地下水，以微风化石灰岩为桩端持力层。石灰岩面埋深10.6 m。拟不采用混凝土护壁，地层情况见图2.10。

图2.10 地基土层示意图Fig.2.10 Diagram for foundation soil

为了判别在不采用混凝土护壁的情况下，施工是否可行，首先，可根据式（2.28）计算出挖孔在不同深度处孔壁土体的应力σr、σθ、τrθ（其中σr=0，τrθ＝0），然后用式（2.30）计算其达到极限平衡时所需的大主应力σ1值，最后用式（2.32）进行安全稳定性判别：计算及判别结果见表2.21。

由表2.21的计算结果可知，该人工挖孔桩在6.3～7.8 m 及8.8～10.6 m范围段内的孔壁土体将产生破坏坍塌，需采取有关措施（如混凝土护壁）。

2.9.5.4　结论

人工挖孔灌注桩以其优点多而深受欢迎，但在无护壁情况下，其孔壁稳定性是施工成败的关键。对其稳定性的评价，可利用弹性理论在文中推导的有关公式，先计算任一深度孔壁土体的应力状态，再根据莫尔—库伦极限平衡条件进行孔壁土体稳定性计算判别，如孔壁土体有不稳定的情形，可采取有关措施（混凝土护壁），以确保人工挖孔桩施工的顺利进行。

表2.21 人工挖孔桩孔壁土体应力及稳定性判别Table 2.21 Soil stress of hole-wall and stability judgementfor hand-excavated hole piles

2.9.6　桂林岩溶区桩基础施工常见事故与处理

桂林岩溶地区桩基础施工常见事故，主要是钻（冲）孔灌注桩基础发生较多，因为其施工工艺较沉管灌注桩和人工挖孔灌注桩相对复杂，下面主要分析总结钻（冲）孔灌注桩基础常见事故原因以及其处理方法。

打桩成孔过程中在溶洞区段常出现桩孔倾斜、卡锤、锤头掉落桩孔中，浇注混凝土时出现混凝土流失等现象。

2.9.6.1　桩孔倾斜、弯孔

桩孔倾斜、弯孔的主要原因可能是基岩中石芽、溶沟、溶槽、溶洞等岩溶形态发育或岩面坡度较大。在施工冲击成孔时，施工冲击速度过快，致使冲击锤向岩土中软弱方向滑移，形成斜孔。若在遇竖向型不规则洞隙的位置冲击时，易沿洞隙发育位置形成弯孔，有时还产生卡锤事故。

在桂林岩溶地区若采用钻（冲）孔灌注桩基础，一般都是大直径灌注桩，即其直径一般大于800 mm，桂林岩溶区岩土工程勘察，均是按照《岩土工程勘察规范》（ GB 50021—2001）第5.1.6条的要求，即要求勘探点逐桩布置，勘探深度应不小于底面以下桩径的3倍并不小于5 m，当相邻桩底的基岩面起伏较大时应适当加深。这样可以充分查明地下的溶洞分布情况，并采取合理的措施，当冲击钻进至溶洞顶部位置附近时即采用低锤轻击；对单个石芽或孤石，用高低冲程交替冲击，将石芽或孤石击碎或挤入孔壁；对溶沟、溶槽、溶洞，向桩孔内抛填块石、片石，填入的块石、片石应高于倾斜面数十厘米以上，边回填边低锤轻敲，冲击锤全断面进入岩体后，再进行正常冲击。

如果在桩基础施工的成孔过程中出现桩孔倾斜，说明溶洞区段可能有斜坡岩或冲孔过程中由于填充物不实，造成桩底岩石已经出现倾斜而无法冲进的情况；当遇到这种情况时，可暂停打桩冲进，把锤头提出桩孔，然后向桩孔内浇筑混凝土（混凝土中可掺入速凝剂），当混凝土凝固后，再继续施工，如此反复几次便可以将桩孔倾斜的问题通过修补解决。

上述处理办法同样适合钻孔桩基础的施工。

2.9.6.2　冲孔桩的卡锤、掉锤

冲击锤进入岩溶洞隙中，特别是竖向型岩溶洞隙中，洞隙较大，冲击锤倾倒，上部岩溶发育地段受冲击振动掉块或掉入异物卡住冲击锤；或由于泥浆浓度高，冲击过程中产生梅花孔造成卡锤事故等，致使冲击锤不能上提。掉锤是指冲击锤的钢丝绳陈旧、连接处松弛，转向环、转向套等焊接处断裂，造成冲击锤掉入桩孔内。

为预防施工过程中发生卡锤和掉锤事故的发生，施工时应采取以下预防措施：

（1）在进入岩溶洞隙后，投入块石、碎石、粘土，然后密集冲击，使洞隙填满，可以采用低标号混凝土灌填，待混凝土达到一定强度后，再进行冲击成孔。

（2）在溶洞内冲击钻进时，一是保持钢丝绳稳定、摆动量小，二是注意溶洞高度与冲程关系，一般溶洞较高时，可采用比溶洞高度小的冲程冲击。

（3）溶沟、溶槽岩面不规则，倾斜角度较大，且已下护筒时，易发生护筒底部卡钻现象，在回填小块石后，采用“重锤轻打”法钻进，并适当减缓钻进速度。

（4）为防止出现卡锤和锤头掉落在桩孔内现象，首先应该有预防措施，在锤头尾部拴系一根附加的预防掉落的钢丝绳，并在溶洞顶部和溶洞中打桩冲进过程中，采用轻锤低击和重锤低击的方法，不可提锤太高。

2.9.6.3　塌孔、漏浆

塌孔是指成孔过程中或成孔后，孔壁不同程度塌落，严重者还引起地表塌陷。成孔中排出的泥浆不断出现气泡，有时护筒内的水位突然下降，均为塌孔的兆头。漏浆是指成孔过程中护壁泥浆突然沿着地下空隙通道流失的导致孔内泥浆面突然下降的现象。在岩溶地区的冲孔桩施工过程中，漏浆和塌孔事故常常是共生的，一般漏浆严重的孔桩极易出现塌孔事故。

岩溶地区的塌孔的防治措施主要有：

（1）埋设好孔口护筒，始终保持孔内有较高密度和黏度的泥浆以及合理的水头高度，以增加液柱压力。

（2）对于串联相通的溶洞，先施工溶洞较小或孤立不连的桩孔，待成桩后堵塞地下水活动通道，再施工溶洞、溶槽走向下端的桩孔，避免泥浆严重流失，引起孔壁不稳。

（3）冲击时应随时测定和控制泥浆性能参数。在冲击钻进过程中，泥浆的作用是稳定孔壁和携带钻渣。

（4）冲穿溶洞顶板不能太快，采用“重锤轻打”方法，一是保证漏浆不至于太快，能够及时补充泥浆，二是保证桩孔圆顺，冲击钻头能自如地通过溶洞顶板，避免卡钻。

（5）塌孔时及时补充泥浆保持孔内水头高度，同时投入漏浆体积1.2～1.5倍的粘土、片石，小冲程冲孔固壁，防止塌孔扩大。

（6）在岩溶地区成桩，为确保桩身的完整性和混凝土流失等现象的发生，还可以采取增加钢护筒的施工方法。将预先加工好的钢护筒（分节焊接）吊进孔内，吊进过程中必须保证桩中心的垂直度。例如，在2005年，横跨漓江的桂林南洲大桥的桩基础施工，即是采用钢管护筒防治水泥混凝土流失，桩基施工顺利。

1.1 本工艺标准适用于工业和民用建筑中粘土、粉质粘土及含少量砂、石粘土层，且地下水位低的人工成孔灌注桩工程

2.1 材料及主要机具：

2.1.1 水泥：宜采用325号～425号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。

2.1.2 砂：中砂或粗砂，含泥量不大于5%。

2.1.3 石子：粒径为0.5～3.2cm的卵石或碎石；桩身混凝土也可用粒径不大

于5cm的石子，且含泥量不大于2%。

2.1.4 水：应用自来水或不含有害物质的洁净水。

2.1.5 外加早强剂应通过试验选用，粉煤灰掺合料按试验室的规定确定。

2.1.6 钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告。

2.1.7 一般应备有三木搭、卷扬机组或电动葫芦、手推车或翻斗车、镐、锹、手铲、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。

2.1.8 模板：组合式钢模，弧形工具式钢模四块（或八块）拼装。卡具、挂

钩和零配件。木板、木方，8号或12号槽钢等。

2.2 作业条件：

2.2.1 人工开挖桩孔，井壁支护应根据该地区的土质特点、地下水分布情况，

编制切实可行的施工方案，进行井壁支护的计算和设计。

2.2.2 开挖前场地应完成三通一平。地上、地下的电缆、管线、旧建筑物、

设备基础等障碍物均已排除处理完毕。各项临时设施，如照明、动力、通风、安全

设施准备就绪。

2.2.3 熟悉施工图纸及场地的地下土质、水文地质资料，做到心中有数。

2.2.4 按基础平面图，设置桩位轴线、定位点；桩孔四周撒灰线。测定高程

水准点。放线工序完成后，办理预检手续。

2.2.5 按设计要求分段制作好钢筋笼。

2.2.6 全面开挖之前，有选择地先挖两个试验桩孔，分析土质、水文等有关

情况，以此修改原编施工方案。

2.2.7 在地下水位比较高的区域，先降低地下水位至桩低以下0.5m左右。

2.2.8 人工挖孔操作的安全至关重要，开挖前应对施工人员进行全面的安全

技术交底；操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。

3.1 工艺流程：

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→架设垂直运输架→

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）→

浇第二节护壁混凝土→检查桩位（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→放混凝土溜筒（导管）→

浇筑桩身混凝土（随浇随振）→插桩顶钢筋→

3.2 放线定桩位及高程：在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网

的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准许点。确定好桩位

中心，以中点为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部（即第一步）的圆周。

撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。孔位线定好之后，必须经有关部门进行复查，办好

预检手续后开挖。

3.3 开挖第一节桩孔土方：开挖桩孔应从上到下逐层进行，先挖中间部分的

土方，然后扩及周边，有效地控制开挖孔的截面尺寸。每节的高度应根据土质好坏、

操作条件而定，一般以0.9～1.2m为宜。

3.4 支护壁模板附加钢筋：为防止桩孔壁坍方，确保安全施工，成孔应设置

井圈，其种类有素混凝土和钢筋混凝土两种。以现浇钢筋混凝土井圈为好，与土壁

能紧密结合，稳定性和整体性能均佳，且受力均匀，可以优先选用。当桩孔直径不

大，深度较浅而土质又好，地下水位较低的情况下，也可以采用喷射混凝土护壁。

护壁的厚度应根据井圈材料、性能、刚度、稳定性、操作方便、构造简单等要求，

并按受力状况，以最下面一节所承受的土侧压力和地下水侧压力，通过计算来确定。

护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。模板之间用卡具、扣件连接固定，

也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内

侧支撑，防止内模因受涨力而变形。不设水平支撑，以方便操作。

第一节护壁以高出地坪150～200mm为宜，便于挡土、挡水。桩位轴线和高程均

应标定在第一节护壁上口，护壁厚度一般取100～150mm。

3.5 浇筑第一节护壁混凝土：桩孔护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇筑混

凝土。人工浇筑，人工捣实，混凝土强度一般为C20，坍落度控制在100mm，确保孔

壁的稳定性。

3.6 检查桩位（中心）轴线及标高：每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十

字轴线和标高测设在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径

尺杆检查孔壁的垂直平整度。随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐根进行

引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。

3.7 架设垂直运输架：第一节桩孔成孔以后，即着手在桩孔上口架设垂直运

输支架。支架有：木搭、钢管吊架、木吊架或工字钢导轨支架几种形式；要求搭设

稳定、牢固。

3.8 安装电动葫芦或卷扬机：在垂直运输架上安装滑轮组和电动或穿卷扬机

的钢丝绳，选择适当位置安装卷扬机。如果是试桩和小型桩孔，也可以用木吊架、

木辘轳或人工直接借助粗麻绳作提升工具。地面运土用手推车或翻斗车。

3.9 安装吊桶、照明、活动盖板、水泵和通风机。

3.9.1 在安装滑轮组及吊桶时，注意使吊桶与桩孔中心位置重合，作为挖土

时直观上控制桩位中心和护壁支模的中心线。

3.9.2 井底照明必须用低压电源（36V、100W）、防水带罩的安全灯具。桩口

上设围护栏。

3.9.3 当桩孔深大于20m时，应向井下通风，加强空气对流。必要时输送氧气，

防止有毒气体的危害。操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切注视观察桩孔下

人员的情况，互相响应，切实预防安全事故的发生。

3.9.4 当地下水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出。地下渗水量较大时，

吊桶已满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高程水泵沉入抽水，边降水边挖土，

水泵的规格按抽水量确定。应日夜三班抽水，使水位保持稳定。地下水位较高时，

应先采用统一降水的措施，再进行开挖。

3.9.5 桩孔口安装水平推移的活动安全盖板，当桩孔内有人挖土时，应掩好

安全盖板，防止杂物掉下砸人。无关人员不得靠近桩孔口边。吊运土时，再打开安

全盖板。

3.10 开挖吊运第二节桩孔土方（修边），从第二节开始，利用提升设备运土，

桩孔内人员应戴好安全帽，地面人员应拴好安全带。吊桶离开孔口上方1.5m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土。

桩孔挖至规定的深度后，用支杆检查桩孔的直径及井壁圆弧度，上下应垂直平

顺，修整孔壁。

3.11 先拆除第一节支第二节护壁模板，放附加钢筋，护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用。如往下孔径缩小，应配备小块模板进行调整。模板上口留出高度为100mm的混凝土浇筑口，接口处应捣固密实。拆模后用混凝土或砌砖堵严，水

泥砂浆抹平，拆模强度达到1MPa。

3.12 浇筑第二节护壁混凝土：混凝土用串桶送来，人工浇筑，人工插捣密实。

混凝土可由试验确定掺入早强剂，以加速混凝土的硬化。

3.13 检查桩位中心轴线及标高：以桩孔口的定位线为依据，逐节校测。

3.14 逐层往下循环作业，将桩孔挖至设计深度，清除虚土，检查土质情况，

桩底应支承在设计所规定的持力层上。

3.15 开挖扩底部份：桩底可分为扩底和不扩底两种情况。挖扩底桩应先将扩

底部位桩身的圆柱体挖好，再按扩底部位的尺寸、形状自上而下削土扩充成设计图

纸的要求；如设计无明确要求，扩底直径一般为1.5～3.0d。扩底部位的变径尺寸

为1∶4。

3.16 检查验收：成孔以后必须对桩身直径、扩头尺寸、孔底标高、桩位中线、

井壁垂直、虚土厚度进行全面测定。做好施工记录，办理隐蔽验收手续。

3.17 吊放钢筋笼：钢筋笼放入前应先绑好砂浆垫块，按设计要求一般为70mm

（钢筋笼四周，在主筋上每隔3～4m左右设一个 20耳环，作为定位垫块）；吊放钢

筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳、缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置

时，应立即固定。遇有两段钢筋笼连接时，应采用焊接（搭接焊或帮条焊），双面

焊接，接头数按50%错开，以确保钢筋位置正确，保护层厚度符合要求。

3.18 浇筑桩身混凝土：桩身混凝土可使用粒径不大于50mm的石子，坍落度80

～100mm，机械搅拌。用溜槽加串桶向桩孔内浇筑混凝土。混凝土的落差大于2m，

桩孔深度超过12m时，宜采用混凝土导管浇筑。浇筑混凝土时应连续进行，分层振

捣密实。一般第一步宜浇筑到扩底部位的顶面，然后浇筑上部混凝土。分层高度以

捣固的工具而定，但不宜大于1.5m。

3.19 混凝土浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶设计标高，以保证在剔除浮浆后，

桩顶标高符合设计要求。桩顶上的钢筋插铁一定要保持设计尺寸，垂直插入，并有

足够的保护层。

3.20 冬、雨期施工：

3.20.1 冬期当温度低于0℃以下浇筑混凝土时，应采取加热保温措施。浇筑

的入模温度应由冬施方案确定。在桩顶未达到设计强度50%以前不得受冻。当夏季

气温高于30℃，应根据具体情况对混凝土采取缓凝措施。

3.20.2 雨天不能进行人工挖桩孔的工作。现场必须有排水的措施，严防地面

雨水流入桩孔内，致使桩孔塌方。

4.1 保证项目：

4.1.1 灌注桩的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。

4.1.2 实际浇筑混凝土量，严禁小于计算体积。

4.1.3 浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆的处理，必须符合设计要求和施工规

范的规定。

4.2 基本项目：

4.2.1 桩身直径应严格控制。一般不应超过桩长的3‰，且最大不超过50mm。

4.2.2 孔底虚土厚度不应超过规定。扩底形状、尺寸符合设计要求，桩底应

落在持力土层上，持力层土体不应被破坏。

4.3 允许偏差项目，见表2-9。

人工成孔灌注桩允许偏差 表2-9

项次项 目允许偏差 (mm)检验方法

1 钢筋笼主筋间距±10尺量检查

2 钢筋笼箍筋间距±20尺量检查

3 钢筋笼直径±10尺量检查

4 钢筋笼长度±50尺量检查

5 桩位中心轴线±10拉线和尺量检查

6 桩孔垂直度3‰L，且不大于50吊线和尺量检查

7 桩身直径±10尺量检查

8 桩底标高±10尺量检查

9 护壁混凝土厚度±20尺量检查

注：L为桩长。

5.1 已挖好的桩孔必须用木板或脚手板、钢筋网片盖好，防止土块、杂物、人员

坠落。严禁用草袋、塑料布虚掩。

5.2 已挖好的桩孔及时放好钢筋笼，及时浇筑混凝土，间隔时间不得超过4h，

以防坍方。有地下水的桩孔应随挖、随检、随放钢筋笼、随时将混凝土灌好，避免

地下水浸泡。

5.3 桩孔上口外圈应做好挡土台，防止灌水及掉土。

5.4 保护好已成形的钢筋笼，不得扭曲、松动变形。吊入桩孔时，不要碰坏

孔壁。串桶应垂直放置，防止因混凝土斜向冲击孔壁，破坏护壁土层，造成夹土。

5.5 钢筋笼不要被泥浆污染；浇筑混凝土时，在钢筋笼顶部固定牢固，限制

钢筋笼上浮。

5.6 桩孔混凝土浇筑完毕，应复核桩位和桩顶标高。将桩顶的主筋或插铁扶

正，用塑料布或草帘围好，防止混凝土发生收缩、干裂。

5.7 施工过程妥善保护好场地的轴线桩、水准点。不得碾压桩头，弯折钢筋。

6.1 垂直偏差过大：由于开挖过程未按要求每节核验垂直度，致使挖完以后垂直

超偏。每挖完一节，必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺

直。

6.2 孔壁坍塌：因桩位土质不好，或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前应掌

握现场土质情况，错开桩位开挖，缩短每节高度，随时观察土体松动情况，必要时

可在坍孔处用砌砖，钢板桩、木板桩封堵；操作进程要紧凑，不留间隔空隙，避免

坍孔。

6.3 孔底残留虚土太多；成孔、修边以后有较多虚土、碎砖，未认真清除。

在放钢筋笼前后均应认真检查孔底，清除虚土杂物。必要时用水泥砂浆或混凝土封

底。

6.4 孔底出现积水：当地下水渗出较快或雨水流入，抽排水不及时，就会出

现积水。开挖过程中孔底要挖集水坑，及时下泵抽水。如有少量积水，浇筑混凝土

时可在首盘采用半干硬性的，大量积水一时又排除困难的情况下，则应用导管水下

浇筑混凝土的方法，确保施工质量。

6.5 桩身混凝土质量差：有缩颈、空洞、夹土等现象。在浇筑混凝土前一定

要做好操作技术交底，坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。必要时用铁管、竹杆、

钢筋钎人工辅助插捣，以补充机械振捣的不足。

6.6 钢筋笼扭曲变形：钢筋笼加工制作时点焊不牢，未采取支撑加强钢筋，

运输、吊放时产生变形、扭曲。钢筋笼应在专用平台上加工，主筋与箍筋点焊牢固，

支撑加固措施要可靠，吊运要竖直，使其平稳地放入桩孔中，保持骨架完好。

本工艺标准应具备以下质量记录

7.1 水泥的出厂合格证及复验证明。

7.2 钢筋的出厂证明或合格证，以及钢筋试验单抄件。

7.3 试桩的试压记录。

7.4 灌注桩的施工记录。

7.5 混凝土试配申请单和试验室签发的配合比通知单。

7.6 混凝土试块28d标养抗压强度试验报告。

7.7 桩位平面示意图。

7.8 钢筋及桩孔隐蔽验收记录单。