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2025环球网校一级建造师《公路工程管理与实务》考点精讲-第26讲
【课前学习建议】
①此讲主要讲授的是桩基础施工,具体包括沉入桩和钻孔灌注桩施工。
②沉入桩施工包括锤击沉桩、振动沉桩和射水沉桩等方法,以及它们的适用条件和施工顺序。
③钻孔灌注桩从场地平整到成桩的全过程,包括埋设护筒、泥浆制备、钻孔、成孔检查与清孔、
钢筋笼制作与吊装以及灌注水下混凝土等关键步骤。
专题四:桥梁下部结构施工
【考点梳理】
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【考点】桩基础施工【20系22⑵A(识图)】
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1.沉入桩 题
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施工方法主要有:锤准击沉桩、振动沉桩、射水沉桩等。
精
沉桩顺序宜由一端向另一端进行,当基础尺寸较大时,宜由中间向两端或四周进行;如桩埋置有
深浅,宜先沉深的,后沉浅的;在斜坡地带,应先沉坡顶的,后沉坡脚的。桩沉入过程中,应始终保
持锤、桩帽和桩身在同一轴线上。
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【注:采用先由四周向中间沉桩,由于中间土被挤紧,可能中间桩很难4沉入到要求的高程,甚至
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沉不下去,导致工后基础的不均匀下沉,故在一般情况下由一端向另一端连续进行,这样做还可减少
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桩架的迁移工作量,加快沉桩速度。当桩基平面较大时,桩数较多或桩距较小时,则由中间向两端或
联
一
四周沉入,以减少后续桩沉入的困难,并减小土体被挤紧或上拱的现象。先沉深的后沉浅的桩,能防
唯
止后沉桩极限承载力的降低,否则需要对先沉桩进行复打。在斜坡地带,先沉坡顶后沉坡脚的桩,能
使坡顶先沉入的桩在土中起加固作用,以减小土的侧向总压力】
(1)锤击沉桩
1)锤击沉桩的桩身混凝土强度应达到设计要求。
2)宜采用较低落距,且桩锤、送桩与桩宜保持在同一轴线上。
3)结构物混凝土强度未达到5MPa时,距结构物30m范围内,不得进行沉桩。
4)锤击沉桩控制应根据地质情况、设计承载力、锤型、桩型和桩长综合考虑,并符合下列规定:
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一般黏性土 高程控制
贯入度控制;
砾石、密实砂土或风化岩 达到控制贯入度,而桩端未达到设计高程时,应继续锤击贯入
100mm或锤击30~50击,且桩端距设计高程宜不超过1~3m
硬塑状黏性土或粉细砂 高程控制为主,贯入度作为校核
【注: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。贯入度通常以锤击
桩每10击进入的深度(mm/10击)来表示,例如在强风化花岗岩中,最后贯入度(使用6.0吨的锤)
一般为20~50 mm/10击。主要用于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。
打桩贯入度:指锤击桩每10击进入的深度,常用于评估桩的打入效果。
最后贯入度:又称最小贯入度,是指锤击沉桩时最后一击桩的入土深度。实际施工中,通常取最
后10击的平均入土深度作为控制指标】
5)发生“假极限”“吸入”“上浮”现象的桩,应进行复打。
【注:在饱和的细、中、粗砂中连续沉桩时,易使流动的砂紧密挤实于桩的周围,妨碍砂中水分
沿桩上升,在桩尖下形成水压很大的“水垫”,使桩产生暂时的极大贯入阻力,休止一定时间之后贯
入阻力降低,这种现象称为桩的“假极限”。在黏性土中连续沉桩时,由于土的渗透系数小,桩周围
水不能渗透扩散而沿桩身向上挤出,形成桩周围的润滑套,使桩周围摩阻力大为减小,但休止一定时
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间后,桩周围水消失,桩周围摩阻力1恢7复增大,这种现象称为“吸入”。桩的上浮有两种情况,被锤
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击的桩上浮和附近的桩上浮,对于3 8前者,如使用桩锤时,一般将桩锤停留在桩头时间长一些;当用柴
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油锤时,如为空心管桩,桩尖不要封闭,将桩内土排除,能减少桩的上浮。锤击沉桩发现上述情况时,
系
联
均需要进行复打,以确定桩的实际承载力】
题
押
(2)振动沉桩
准
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1)开始沉桩时,宜利用桩自重下沉或射水下沉,待桩身入土达一定深度确认稳定后,再采用振
动下沉。每一根桩的沉桩 作业,宜一次完成,不宜中途停顿过久,避免土的阻力恢复,使继续下沉
困难。
2)振动沉桩时,应以设计规 定的或通过试桩验证的桩尖高程控制为主,以最终贯入度(mm/min)
作为校核【2024⑵X】。
(3)射水沉桩
1)在砂类土层、碎石类土层中,锤击沉桩困难时,可采用射水锤击沉桩,以射水为主,锤击配
合;在黏性土、粉土中采用射水锤击沉桩时 ,应以锤击为主,射水配合;在湿陷性黄土中采用射水沉
桩时,应按设计要求进行。 8
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【注:在黏性土中采用射水法沉桩,土经射水 后破坏严重,即使经过长
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4期9恢复,也远不能达到原
来的强度。曾经在黏性土中采用射水法沉下的桩周围 ,钻孔取土样进行试验信(
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经过60~120d恢复期),
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射水后桩侧土比射水前原状土性质要差很多。因此规定在 黏性土中需以系锤击为主,只有在锤击困难时,
联
方能酌情射水辅助沉桩】
唯
一
2)当桩尖接近设计高程时,应停止射水,改用锤击,保 证 桩 的承载力。停止射水的桩尖高程,
可根据沉桩试验确定的数据及施工情况决定,当缺乏资料时,距设计高程不得小于2m。
3)钢筋混凝土桩或预应力混凝土桩采用射水配合锤击沉桩时,宜采用较低落距锤击。
【例题讲解】
【例题·单选】振动沉桩时,最终停振标准应以设计规定的或通过试桩验证的( )。
A.最终贯入度和桩尖高程控制为主
B.最终贯入度和桩尖高程控制为辅
C.最终贯入度控制为主,以桩尖高程控制为辅
D.桩尖高程控制为主,以最终贯入度进行校核
【答案】D
【解析】振动沉桩时,应以设计规定的或通过试桩验证的桩尖高程控制为主,以最终贯入度
(mm/min)作为校核。
2.钻孔灌注桩
(1)主要工序与要求
场地平整→桩位放线→开挖浆池、浆沟→埋设护筒→钻机就位、孔位校正→成孔、泥浆循环、清
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除废浆、泥渣→成孔检查、第一次清孔→质量验收→下钢筋笼和钢导管→第二次清孔→浇筑水下混凝
土→成桩。
桩位位于旱地时,可在原地适当平整并填土压实形成工作平台;
位于浅水区时,宜采用筑岛法施工;
位于深水区时,宜搭设钢制平台,当水位变动不大时,亦可采用浮式工作平台,但在水流湍急或
潮位涨落较大的水域,不应采用浮式平8 台。
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各类施工平台顶面高程应高于桩4施工期间可能的最高水位1.0m以上,在受波浪影响的水域,尚
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应考虑波高的影响。 微
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1)埋设护筒
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作用【2020⑵X】:稳定孔壁、防止塌孔;隔离地表水;保护孔口地面;固定桩孔位置;钻头导向。
①护筒宜采用钢板卷制。内径应大于桩径至少200mm。
②护筒顶宜高于地面 0.3m 或水面 1.0~2.0m,同时应高于桩顶设计高程 1m【2024⑵A】。在有潮
汐影响的水域,护筒顶应高出施工期最高潮水位 1.5~2.0m,并应在施工期间采取稳定孔内水头的措
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施;当桩孔内有承压水时,护筒顶应高于稳定后的承压水位2.0m以上。
③护筒的埋置深度在旱地或筑岛处宜为2~4m。对有冲刷影响的河床,护筒宜沉入施工期局部冲
刷线以下1.0~1.5m,且宜采取防止河床在施工期过度冲刷的防护措施。
2)泥浆制备:水、黏土(或膨润土)和添加剂按适当配合比配制而成。
作用:浮悬钻渣;冷却钻头;润滑钻具;增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,
防止塌孔的作用。
3)钻孔 P495
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全套管钻机 主要用于大型桥梁钻孔桩的钻孔施工
适应性很强,可应付各种覆盖层直到极硬的
有钻杆机 岩层,但对直径大于2/3钻杆内径的松散卵
石层无能为力
按其钻孔装置
旋转钻机 可以完成直径1~3m桩的施工,施工经济孔
无钻 杆机 8
深50m,这种钻机在12
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5MPa以内的覆盖层或
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(潜水钻机 )
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风化软岩中钻孔
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,3有较大的局限性
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按排渣方式 正循环钻机、反 循环钻机 系
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螺旋钻机 适用土质的地质条件
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一
冲击钻机 用于灌注桩钻孔施工,尤其在卵石、漂石 地质条件下具有明显的优点
回转斗钻机 适用于除岩层外的各种土质地质条件
适用于除岩层、卵石、漂石外的各种土质地质条件,尤其在市政桥梁及场地受
液压旋挖钻孔机
限的工程中使用
①正循环回旋钻孔(泥浆压入,自排渣)
利用钻具旋转切削土体钻进,泥浆泵将泥浆压进泥浆笼头,通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内,
泥浆挟带钻渣沿钻孔上升,从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池,钻渣在此沉淀而泥浆流入泥浆池循环使
用。
②反循环回旋钻孔(泥浆输入,抽渣)
泥浆输入桩孔内,然后泥浆挟带钻渣从钻头的钻杆下口吸进,通过钻杆中心排出至沉淀池内。
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③冲击钻孔
适用于黄土、黏性土或粉质黏土和人工杂填土层,特别适合于在有孤石的砂砾石层、漂石层、硬
土层、岩层中使用【2021⑵X】。
掏取钻渣和停钻时,应及时向孔内补浆,保持水头高度。
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④旋挖钻机钻孔
通过钻斗的旋转、削土、 提升、卸土和泥浆撑护孔壁,反复循环直至成孔。
一般适用黏土、粉土、砂土 、淤泥质土【2023⑴X】、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。
对于具有大扭矩动力头和自动内锁式 伸缩钻杆的钻机,可适用微风化岩层的钻孔施工。
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4)成孔检查与清孔
①成孔检查
A.钻孔灌注桩在终孔后,应对桩孔的孔位、孔径、孔形、孔深和倾斜度进行检验;清孔后,应对
孔底的沉淀厚度进行检验。【安国庆口诀:申请胃镜,行不?】
B.采用钻杆测斜法量测桩的倾斜度时,量测应从钻孔平台顶面起算至孔底。
②清孔
A.钻孔深度达到设计高程后,应对孔径、孔深和孔的倾斜度进行检验,符合要求后方可清孔。
B.孔底沉淀厚度设计未规定时,对d≤1.5m的摩擦桩宜不大于200mm,对d>1.5m或l>40m以及
土质较差的摩擦桩宜不大于300mm,对支承桩宜不大于50mm。
C.在吊入钢筋骨架后,灌注水下混凝土之前,应再次检查孔内泥浆的性能指标和孔底沉淀厚度,
如超过规定,应进行第二次清孔,符合要求后方可灌注水下混凝土。
D.不得采用加深钻孔深度的方式代替清孔。
【课中知识点拓展】
加深钻孔深度,以较厚的孔底沉淀来满足设计桩底高程,减少或避免清孔,这种做法是不允许的。
5)钢筋笼制作与吊装
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安装钢筋骨架时,不得直接将钢筋骨架支承在孔底,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,且不应采用钢丝绳或其他容易变形的材料进行吊挂。
6)灌注水下混凝土
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①灌注水下混凝土前准的准备工作
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采用钢导管灌注,导 管内径宜为200~350mm。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验【2022
⑴A/2024⑵A】,严禁采用压气 试压。进行水密试验的水压应不小于孔内水深 1.3倍的压力,亦应不小
于导管壁和焊缝可能承受灌注 混凝土时最大内压力p的1.3倍。
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②水下混凝土的配制 联
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水泥可采用火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通硅酸盐水泥或 硅酸唯盐水泥。坍落度宜为 160~220mm。
③灌注水下混凝土
A.灌注时间不得超过首批混凝土初凝时间。(缓凝剂)
B.首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)的需要。
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C.首批混凝土入孔后,应连续灌注,不得中断。
D.导管的埋置深度宜控制在 2~6m。
E.为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部以下1m左右时,应降低混凝土的
灌注速度。当混凝土顶面上升到骨架底部4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,即
可恢复正常灌注速度。
F.灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,一般不小于0.5m,以保证混凝土强度。
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