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城市桥梁工程常用的桩基础可分为沉入桩基础和灌注桩基础。

一、沉入桩基础

常用的沉入桩种类有钢筋混凝土桩、预应力混凝土管桩和钢管桩。

（一）沉桩方式及设备选择

1、锤击沉桩：宜用于砂类土、黏性土（静力压桩无法压入）。

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。慎用于砂土（振动液化）。

3、射水沉桩：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；在重要建筑附近不宜采用射水沉桩。

4、静力压桩：仅用于软土——软黏土（标准贯入度N＜20）、淤泥质土。

5、钻孔埋桩：宜用于河床覆土较厚的情况。

（二）准备工作

1、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。

2、控制贯入度应通过试桩或做沉桩试验后会同监理及设计单位研究确定。

（三）施工技术要点

1、预制桩的接桩方法：①焊接、②法兰连接、③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、桩身在同一中心线上；桩身垂直度偏差不得超过0.5％（通用）。

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（否则易偏位或断桩）；根据基础的设计高程，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、终止锤击的控制

桩终止锤击的控制应视桩端土质而定，一般情况下以控制桩端设计标高为主（控制桩身、桩顶标高），贯入度为辅（与控制贯入度对比）。具体情况如下：

①桩端位于黏性土或较松软土层：应以标高控制，贯入度作为校核。如桩沉至设计标高，贯入度仍较大时，应继续锤击，其贯入度控制值应由设计确定。

②桩端位于坚硬、硬塑的黏土及中密以上的粉土、砂、碎石类土、风化岩：应以贯入度控制。当硬层土有冲刷时应以标高控制。

③贯入度已达要求，而桩尖未到达设计标高：应在满足冲刷线下最小嵌固深度后，继续锤击3阵(每阵10锤)，贯入度不得大于设计规定数值。

④桩尖己达设计标高，而贯入度仍较大：应继续锤击，使其接近控制贯入度。

6、沉桩过程中观测、监护：①邻近建筑物；②地下管线；③地表沉降。

7、在沉桩过程中发现以下情况应暂停施工，并应采取措施进行处理：

①贯入度发生剧变。②桩身发生突然倾斜、位移或有严重回弹。③桩头或桩身破坏。④地面隆起。⑤桩身上浮。

二、钻孔灌注桩基础

(一)准备工作

1.应掌握工程地质资料、水文地质资料，具备所用各种原材料及制品的质量检验报告。

2.制定安全生产、保护环境等措施。

3.应有齐全、有效的施工记录。

（二）成孔方式与设备选择

1.泥浆护壁成孔桩：可采用正循环回转钻（护壁效果好、工效低）、反循环回转钻（工效高、护壁效果差）、冲抓钻、冲击钻、旋挖钻、潜水钻等设备。

2.干作业成孔桩用于地下水位以上：可采用长螺旋钻孔、钻孔扩底、人工挖孔。

3.沉管成孔桩：包括夯扩和振动。

4.爆破成孔用于地下水位以上。

具体的成桩方式与设备以及使用条件详见下表：

（三）泥浆护壁成孔

泥浆制备与护筒埋设

①泥浆制备：宜选用高塑性黏土或膨润土。

泥浆作用：①护壁；②携渣；③冷却钻头；④润滑钻具。

②护筒埋设深度应符合有关规定。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，并宜高出施工地面0.3m。其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。

护筒作用：稳定孔壁、防止塌孔（护孔），隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置、钻头导向。

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、钻渣应进行处理，不得污染环境。

市政公用工程施工现场泥浆通用知识：①现场应进行封闭管理；②泥浆池应设防护栏杆、警示标志，夜间应设警示灯；③泥浆应处理后方可排放。

2.正、反循环钻孔

钻孔达到设计深度，灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度应符合设计要求。

设计未要求时，端承型桩的沉渣厚度≤50mm；

摩擦型桩的沉渣厚度：（细）桩径不大于1.5m时，沉渣厚度小于等于mm；（粗）桩径大于1.5m或桩长大于40m或土质较差时，沉渣厚度不应大于mm。

3.冲击钻成孔

①冲击钻开孔时，应低锤密击，反复冲击造壁，保持孔内泥浆面稳定。

②每钻进4～5m应验孔一次（不是钻到底再验孔），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，清孔后灌注混凝土之前的泥浆指标符合要求。

4.旋挖成孔

①泥浆制备的能力应大于钻孔时的泥浆需求量，每台套钻机的泥浆储备量不少于单桩体积。

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

长螺旋钻孔

①钻头与桩位点偏差不得大于20mm。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；桩顶以下5m范围内混凝土，每次灌注高度不大于1.5m。

3.人工挖孔

①必须在保证施工安全前提下选用。

存在下列条件之一不得使用：地下水丰富，软弱土层、流沙等不良地质条件的区域。孔内空气污染物超标准。机械成孔设备可以到达的区域。

②人工挖孔桩的孔径(不含孔壁)：不得小于1.2m，挖孔深度不宜超过15m。

开挖深度≥16m，需专项方案+专家论证。

③孔口处应设置高出地面不小于mm的护圈，并应设置临时排水沟；采用混凝土或钢筋混凝土支护孔壁技术，护壁的厚度、拉接钢筋、配筋、混凝土强度等级均应符合设计要求。

井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm；

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5MPa后进行。

④达到设计深度后，应进行孔底处理。必须做到孔底表面无松渣。

（五）钢筋笼与灌注混凝土施工要点

1.泥浆护壁钻孔灌注桩施工工序：埋设护筒、制备泥浆→钻孔（泥浆护壁）→第一次清孔→吊装钢筋笼→吊装导管→第二次清孔→灌注水下混凝土→凿除桩头。

2.吊放钢筋笼入孔时，不得碰撞孔壁，安装钢筋骨架时，应将其吊挂在孔口的钢护筒上，或在孔口地面上设置扩大受力面积的装置进行吊挂。安装时应取有效的定位措施，减小钢筋骨架中心与桩中心的偏位，使钢筋骨架的混凝土保护层满足要求。

3.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。

4.桩顶混凝土浇筑完成后应高出设计标高0.5～1m，确保桩头浮浆层凿除后桩基面混凝土达到设计强度。

（六）水下混凝土灌注

1.桩孔检验合格，吊装钢筋笼完毕后，安置导管浇筑混凝土。

市政公用工程通用知识：所有水下混凝土灌注，均采用导管法。

2.混凝土配合比应通过试验确定，须具备良好的和易性，坍落度宜为～mm（流动性较大的混凝土）。

3.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。②导管不得漏水，使用前应试拼、试压，试压的压力宜为孔底静水压力的1.5倍。③导管轴线偏差不宜超过孔深的0.5，且不宜大于10cm。④导管采用法兰盘接头宜加锥形活套；采用螺旋丝扣型接头时必须有防止松脱装置。

4.使用的隔水球应有良好的隔水性能，并应保证顺利排出（否则堵管）。

5.开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为～mm；导管首次埋入混凝土灌注面以下不应少于1m；在灌注过程中，导管埋入混凝土深度宜为2～6m（边浇混凝土边拔导管——埋深6m，拔4m（即卸掉2根导管），再浇混凝土）。

6.灌注水下混凝土必须连续施工，中途停顿时间不宜大于30min，并应控制提拔导管速度，严禁将导管提出混凝土灌注面。灌注过程中的故障应记录备案。