1、 基坑支护 桩 与止水桩 施工 一、灌注桩施工 灌注桩系 是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和 旋挖 灌注桩等几类。 （ 1）沉管灌注桩是指利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入土中，然后边浇注混凝土（或先在管内放入钢筋笼）边锤击或振动边拔管而成的桩。前者称为锤击沉管灌注桩及套管夯扩灌注桩，后者称为振动沉管灌注桩。 沉管灌注桩桩机 （ 2） 钻孔灌注桩根据成孔方法不同可分为：干作业法钻孔灌注桩、 泥浆护壁法 钻孔灌注桩、套管
2、护壁法钻孔灌注桩。其中常见的机械有：长螺旋钻机、 正反循环钻机 、 套管护壁 钻机 。 批注 A1: 泥浆护壁法成孔方式众多，主要有：螺旋钻成孔、旋挖式钻头成孔、套管式钻机成孔、正反循环钻成孔等。 批注 A2: 套管护壁钻机与沉管桩机不同。主要体现在： 1、施工方式不同。 套管护壁灌注桩采用冲击钻头，将岩石击碎，取出，形成桩孔；而沉管灌注桩是将套管打入土中将土挤开，形成桩孔。 2、适用的地层不同。 套管护壁灌注桩适用于有碎石土、风化岩层的复杂地层，而沉管桩只适用于地质条件简单的地层。 长螺旋钻机 正反循环 钻机 套管护壁钻机 （ 3）由旋挖钻机施工的桩型，全称旋挖钻孔灌注桩，工程上简称 旋挖桩
3、 。 旋挖钻机 1、不同桩型的适用条件 1.1 泥浆护壁钻孔灌注桩宜宜用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层； 1.2 旋挖成孔灌注桩宜用于粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层； 1.3 冲孔灌注桩除宜用于上述地质情况外，还能穿透旧基础、建筑垃圾填土或大孤石等障碍物，但在岩溶发育地区应慎重使用，采用时，应适当加密勘察钻孔； 1.4 长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼宜用于粘性土、粉土、砂土、填土、非密实的碎石类土、强风化岩； 1.5 干作业钻、挖孔灌注桩宜用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土中等密实以上的砂土、风化岩层； 1.6 在地下水位较高，有承压水的砂土层、滞水层、厚
4、度较大的流塑状淤泥、淤泥质土层中不得选用人工挖孔桩； 1.7 沉管灌注桩宜用于粘性土、粉土和砂土。 2、 几种钻机的特点 2.1 回旋钻机：通过动力头带动钻杆、钻头回旋转动，向地下进行钻孔。采用泥浆泵从孔底将携带岩渣的泥浆吸出、并用泥浆护壁。适用于粘性土、含少量（少于 20%）砾石卵石的土层、软岩，不适用于大量卵石层及硬岩层；其中正循环钻机也适用于粉砂、细中粗砂层。特别适用于内陆冲击层较厚的平原、沿海地区滩涂地区的摩擦桩成孔。孔深 30 100m。 2.2 冲击钻机：利用钻头的冲击力对岩层冲凿钻孔。需用泥浆浮悬钻渣并护壁。几乎适用于各种地质状况，从粘性土、砂性土，到砾石层、卵石、漂石，到软岩、
5、硬岩。特别适用于山区丘陵嵌岩桩的成孔。 孔深 50m。 2.3 旋挖钻机：是大功率、全液压、机电一体化、高度自动化的成孔机械，采用履带式底盘、可自行行走。干法成孔时采用空心钻斗旋挖土层、上提出土，采用静态泥浆出土时的泥浆用量较少。可配备不同的钻头，适用于粘性土、砂类土、含有少量砾石卵石的土层、软岩、冻土。特别适用于粘质粉土；不适用于粘性较大的粘性、淤泥土层或卵石层。孔深 30 90m。 2.4 卷扬机带冲抓锥冲孔：工作原理同冲击钻机，适用于冲击钻机难于钻进的卵石层。孔深 40 60m。本工点的地层无卵石层，不宜采用。 3、 三种钻机的设备成本（场地、移 机、人工、配套设备等） 3.1 回旋钻机
6、和冲击钻机的共同特点是设备价格便宜，操作简单，经过几十年的市场选择，已经成为桩基成孔的主流机械。 3.2 冲击钻机可以根据工地的实际情况自行组装，设备简单，钻机参数易掌握，操作方便，不受场地条件限制，移动灵活，机械故障较少。在钻机结构和操作程序的繁简上，冲击钻优于回旋和旋挖钻机。如果单单从地质条件考虑，不考虑工程进度、经济效益的话，冲击钻均可使用。 3.3 回旋钻机：设备一次性投入较少，工艺简单成熟，人工和机械费用折合成单方造价和旋挖钻、冲击钻相比一般最低。对场地要求 不高，适应性广，陆地、水域均可进行。 3.4 旋挖钻机：设备昂贵，国产售价都在 400 万元以上，一次性投入比较大，且运营、维
7、修保养等费用较高；对现场技术员和操作手的要求高，否则限制了钻机使用效果和钻进效率。由于旋挖钻机回转半径大、钻杆高、自重大，在钻机就位前要清除有关架空电缆电线等易保证施工安全。场地要求严格，地表需要平整、硬化以免沉陷。同比回旋、冲击钻机，旋挖钻机施工过程中所需机械和人员配置大大减少；旋挖钻机大部分都采用机身柴油发动机提供动力，无需提供动力电源；旋挖钻机自身履带行走，移机方便。 3.5 泥浆 的相对密度：正循环钻机 1.1 1.3，反循环钻机 1.05 1.5；旋挖钻机要求 1.3 1.5。 3.6 护筒长度：回旋钻机要求 1 1.5m，旋挖钻机要求 4 6m。 3.7 从单孔成孔的每延米造价上进
8、行比较，冲击钻机最高，回旋钻机最低，旋挖钻机介于两者之间。 4、 三种钻机的成孔速度 从成孔速度上比较，在特定的地质（如软弱土层）中，冲击钻机不及回旋和旋挖二种钻机。回旋钻机快于冲击钻机，但不及旋挖钻机。 按照正常的施工质量要求和一般地质地层情况，回旋钻机每天钻孔 8 10m左右，而冲击钻成孔速度则更慢。旋挖钻机成孔速度是普通钻机的 4 5 倍甚至更高。按照一般地层和 30m 桩长估算，回旋钻机约 24 36 小时；而熟练的旋挖钻机工艺只需 6 9 小时，优势明显。 5、 三种钻机的成孔质量 5.1 从以往的工程经验结果来看，三种成孔工艺均能使桩身质量合格，满足设计要求。区别更多在于外观：旋挖
9、钻和冲击钻施工的桩形很不规则，护筒底部“鼓肚”现象最为明显，混凝土扩散较大；回旋钻施工的桩身圆滑规整，比较美观。回旋、旋挖、冲击三种成孔工艺 的 混凝土充盈系数 经统计分别为 1.09、 1.14、1.25。 5.2 也有观点认为：在满足设计要求的前提下，旋挖成孔桩的质量和实际承载力高于回旋成孔桩。 6、 三种钻机的环境影响（泥浆、噪音、振动等） 6.1 回旋钻机和冲击钻机：泥浆护壁和悬浮颗粒出渣均需要泥浆，对现场和周围环境均造成环境污染。循环泥浆、沉淀出渣需要泥浆池，需要占用较大施工场地。旋挖钻机：干法成孔时，不会对现场和周边环境造成污染；即便采用静态泥浆成孔时，污染也相对要少 6.2 冲击
10、钻机比回旋钻机噪音小，无振动影响；旋挖钻机的噪音也较小。 批注 A3: 充盈系数 =实际灌注混凝土量 /（按设计图计算混凝土量） ，其作为判定成桩质量的一个依据，若充盈系数小于 1，则说明实际灌入混凝土量小于理论计算量，说明桩身质量存在一定的缺陷。 二、止水帷幕施工 常见的止水帷幕即水泥土搅拌桩和高压旋喷桩， 近来出现了螺旋钻机素砼或压浆止水帷幕 。 2.1 高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体。施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用 。 高压旋喷桩的适用条件：（ 1） 高压喷射注浆法适用
11、于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。 (2) 当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的有机质时，对淤泥 和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固，应根据现场试验结果确定其适用程度。应通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数。 (3) 高压喷射注浆法，对基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石呈骨架结构的地层，地下水流速过大和已涌水的地基工程，地下水具有侵蚀性，应慎重使用。 (4) 高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程 。 2.2 水泥土搅拌桩止水帷幕， 是由一定比例的水泥浆液和地基土用特制的机械在地基深处就地强制搅拌而成，从而改善基坑边坡的稳定性、抗渗性能，达到止水、挡土的效果。 适用于处理松散砂砾、粗砂、淤泥或地下水不大于 80m/d 的土层边坡。水泥土搅拌桩具有施工时无震动、噪音小、无污染、造价低、施工操作安全等优点。
