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P65~71 2.2.2 桩基础施工方法与设备选择
桩基础施工方法属于一、二建市政专业案例的高频考点,在桥梁基础或基坑沟槽围护
结构中经常出现考核内容。
2024年桩基础内容未曾直接涉及案例考点。但是2025年教材对该章节调整幅度较
大,新增内容和被删减的内容均可在未来考试中出现。
拓展:CJJ2——2008
分部工 子分部
序号 分项工程 检验批
程 工程
基坑开挖、地基、土方回填、
每个
扩大基础 现浇混凝土(模板与支架、
基坑
钢筋、混凝土)、砌体
地基与 预制桩(模板、钢筋、混凝土、
1 沉入桩 每根桩
基础 预应力混凝土)、钢管桩、沉桩
机械成孔、人工挖孔、
灌注桩 每根桩
钢筋笼制作与安装、混凝土灌注
… … …
1. 沉入桩基础
常用的沉入桩有钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩和钢管桩。
钢管桩(钢桩)
钢筋混凝土桩
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预应力混凝土桩
1)沉桩方式及设备选择
(1)锤击沉桩宜用于砂类土、黏性土。桩锤的选用应根据地质条件、桩型、桩身结构
强度、桩的密集程度、单桩竖向承载力、锤的性能及现有施工条件等因素并结合试桩情况
确定。桩锤可选用液压锤、汽锤。
(2)振动沉桩宜用于锤击沉桩效果较差的密实黏性土、砾石、风化岩。
(3)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;在重要建筑物附近不宜采
用射水沉桩。
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(4)静力压桩宜用于软黏土(标准贯入度N<20)、淤泥质土。
(5)钻孔埋桩宜用于黏土、砂土、碎石土且河床覆土较厚的情况。
2)准备工作
(1)沉桩前应掌握工程地质钻探资料、水文资料和打桩资料。
(2)沉桩前必须处理地上(下)障碍物,平整场地,地面承载能力应满足沉桩需求。
(3)应根据现场环境状况采取降噪措施;城区、居民区等人员密集的场所不得进行沉
桩施工。★ 案例题考点
(5)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。
【2021年一建案例真题三】
背景资料:某项目部承接一项河道整治项目,其中一段景观挡土墙,第一施工段临河
侧需沉6根基础方桩,基础方桩按“梅花型”布置。项目部根据方案使用柴油锤沉桩,遭
附近居民投诉,监理随即叫停,要求更换沉桩方式。
【问题】
3. 监理叫停施工是否合理?柴油锤沉桩有哪些原因会影响居民?可以更换哪几种沉桩
方式?
3. 监理叫停施工是否合理?柴油锤沉桩有哪些原因会影响居民?可以更换哪几种沉桩
3
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方式?
【参考答案】
(1)监理叫停施工合理。
(2)原因:柴油机产生的废气和噪声;锤头锤击桩(或桩帽)产生的噪声。
(3)可以更换为振动沉桩、静力压桩或钻孔埋桩。
3)施工技术要点
(2)沉桩顺序:宜由一端向另一端进行;对于密集桩群,自中间向两端(两个方向)
或四周对称施打;根据基础的设计标高,宜先深后浅;根据桩的规格,宜先大后小,先长
后短;根据斜坡地形,应先坡顶后坡脚。
(3)沉桩时,桩帽或送桩帽与桩周围间隙应为5~10mm;桩锤、桩帽或送桩帽应和桩
身在同一中心线上;桩身垂直度偏差不得超过0.5% 。
(7)锤击沉桩开始时,应控制桩锤的冲击能,低锤慢打,当桩入土一定深度后,可按
要求的落距和正常锤击频率进行。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,贯入度为辅,尚应符合下列要求:
科普:贯入度:一般是指锤击桩每10击进入的深度mm,用(mm/10击)表示,如在强
风化花岗岩中最后贯入度(6.0吨的锤)一般为20~50(mm/10击)。
① 桩端位于黏性土或较松软土层时,应以标高控制,贯入度作为校核。
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、风化岩时,应以贯
入度控制。当硬层土有冲刷时应以标高控制。
③ 贯入度已达到要求,而桩尖未达到设计标高时,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要求的数值。
【模拟题】
锤击法沉桩施工时,控制终止锤击的标准包括( )。
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A. 地面隆起程度
B. 桩头破坏情况
C. 桩端设计标高
D. 桩身回弹情况
E. 贯入度
【答案】CE
(9)射水沉桩应根据土层情况选择高压泵压力和排水量,尚应符合下列要求:
① 在砂类土、砾石土和卵石土层中采用射水沉桩,应以射水为主;在黏性土中采用射
水沉桩,应以锤击为主。
② 当桩尖接近设计高程时,应停止射水进行锤击或振动下沉,桩尖进入未冲动的土层
中的深度应根据沉桩试验确定,一般不得小于2m。
2. 钻孔灌注桩基础
钻孔或挖孔时,相邻两桩孔不得同时施工,应间隔交错进行作业。
1)准备工作
(4)钻孔场地的准备和选用应根据桩位所处的场地地质和水文情况确定,其平面面积
大小应满足钻孔成桩作业的需要,尚应符合下列要求:
① 桩位在旱地时,可在原地清除杂物、平整场地、填土压实形成工作平台。
② 位于浅水区时,宜采用筑岛法施工。
③ 位于深水区时,宜搭设钢制平台;当水位、水流较平稳时,亦可采用浮式工作平
台,但不适用于水流湍急或潮位涨落较大的水域。
④ 平台顶面高程应高于桩基施工期间可能出现的最高水位1.0m以上,受波浪影响的
水域,尚应考虑浪高的影响。
2)工艺流程
平整场地→桩位放样→埋设护筒→钻机就位→钻进成孔→成孔检查与验收→清孔→安
装钢筋笼→安放导管→二次清孔→灌注水下混凝土→拔出护筒→成桩检查。
3)成孔方式与设备选择
依据成桩方式可分为泥浆护壁成孔、干作业成孔、沉管成孔灌注桩及爆破成孔,施工
机具类型及土质适用条件可参考表2.2-2。
表2.2-2 成桩方式与适用条件
序号 成孔方式 设备 适用土质条件
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黏性土、粉砂、细砂、中砂、粗砂,
正循环钻孔灌注桩 正循环钻机 含少量砾石、卵石(含量少于20%)
的土、软岩
黏性土、砂类土、含少量砾石、卵石
反循环钻孔灌注桩 反循环钻机 (含量少于20%,粒径小于钻杆内径
泥
2/3)的土
浆
冲抓钻机、冲
护 冲击钻成孔灌注桩 黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土
击钻机
壁 及风化岩层
旋挖成孔灌注桩 旋挖钻机
成
1 潜水钻成孔灌注桩 潜水钻机 黏性土、淤泥、淤泥质土及砂土
孔
地下水位以下的填土层、粘性土层、
粉土层、砂土层和粒径不大的砂砾
钻孔扩底灌注桩 钻机+扩孔钻头 (卵)石层,其扩底部设置于较硬
(密)实的粘土层、粉土层、砂土层
和砂砾(卵)石层
附表
序号 成孔方式 设备 适用土质条件
长螺旋钻孔灌注
长螺旋钻机 地下水位以上的黏性土、砂土及人工
桩
干 填土非密实的碎石类土、强风化岩
旋挖成孔灌注桩 旋挖钻机
2 作业
钻机+扩孔 地下水位以上的坚硬、硬塑的黏性土
成孔 钻孔扩底灌注桩
钻头 及中密以上的砂土风化岩层
桩端持力层为埋深不超过20m的中、
沉管 锤击沉管成孔桩 锤击沉管桩机 低压缩性黏性土、粉土、
3 成孔 砂土和碎石类土
振动沉管成孔桩 振动沉管桩机 黏性土、粉土和砂土
爆破 地下水位以上的黏性土、黄土、碎石
4 爆破成孔灌注桩 凿岩钻机
成孔 土、强风化、中风化及微风化岩层
4)泥浆护壁成孔
(1)护筒埋设
① 钻孔前应埋设护筒。护筒可用钢或混凝土制作,应坚实、不漏水。
② 护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,且宜高出施工地面0.3m。其高度尚应满
足孔内泥浆面高度的要求。
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(2)泥浆的制备与处理
① 泥浆制备根据施工机具、工艺及穿越土层情况进行配合比设计,宜选用高塑性黏土
或膨润土。
③ 现场应设置泥浆池和泥浆收集设施。泥浆池包括制浆池、储浆池、沉淀池,宜设在
桥的下游,也可设在船上或平台上。
补充:
泥浆池安全防护:防护栏杆,挂密目安全网,底部设置踢脚板,悬挂警示标志,夜间
有警示灯,有专人巡视。
拓展:所有可能掉下去人的地方都相同。
【2015年二建案例真题二】
背景资料:某公司承建市政桥梁工程。
项目部编制的引道路堤及桥台施工方案有如下内容:
在桩基施工期间,发生一起行人滑入泥浆池事故,但未造成伤害。
【问题】
5. 针对“行人滑入泥浆池”的安全事故,指出桩基施工现场应采取哪些安全措施?
5. 针对“行人滑入泥浆池”的安全事故,指出桩基施工现场应采取哪些安全措施?
【参考答案】
① 泥浆池周围设置防护栏杆并挂密目安全网,底部设置踢脚板,悬挂警示标志,夜间
有警示红灯,有专人巡视。
② 施工现场设置连续封闭的施工围挡,大门口安排门卫值守。
④ 施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上;在受水位涨落影响时,泥浆
面应高出最高水位1.5m以上。
⑤ 泥浆宜在循环处理后重复使用,减少排放量,对重要工程的钻孔桩施工,宜采用泥
沙分离器进行泥浆的循环。
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⑥ 施工完成后废弃的泥浆应采取先集中沉淀再处理的措施,严禁随意排放污染环境。
★ 2022年二建案例考点
补充:
泥浆作用:护壁;携渣;软化地层;润滑、冷却钻具。
护筒作用:定位、导向、稳定孔口地层、作为验孔基准、防止地表水流入孔内。
(3)正、反循环钻孔
② 泥浆循环系统中,正循环回转钻主要的设备是泥浆泵,反循环回转钻实现泥浆循环
的方法主要有泵吸、气举、喷射(射流)等方法。
④ 在相同的地质、水文、桩径、钻机机械功率等条件下,反循环钻孔在成孔效率、沉
渣清除方面比正循环钻孔好,正循环钻孔在泥浆护壁效果方面比反循环钻孔有利。
正循环钻孔泥浆循环系统示意图
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反循环钻孔泥浆循环系统示意图
如何选择钻机?
土质差,应采用正循环钻机,保证不塌孔。
孔径较大、孔深较深,应采用反循环钻机。
(4)冲击钻成孔
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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;进入基岩后,应
采用大冲程、低频率冲击。
③ 每钻进4~5m应验孔一次,在更换钻头前或容易缩孔处,均应验孔并应做记录。
④ 排渣过程中应及时补给泥浆。
⑥ 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
应符合要求。
【2011年一建案例真题二】
背景资料:某城市桥梁工程,上部结构为预应力混凝土连续箱梁,基础为直径1200mm
钻孔灌注桩,桩基持力层为中风化岩,设计要求进入中风化岩层3m。
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该公司现有的钻孔机械为回旋钻机、冲击钻机、长螺旋钻机各若干台提供本工程选
用。
施工过程中,发生如下事件:
事件一:施工准备工作完成后,经验收合格开始钻孔,钻机成孔时,直接钻进至桩
底,钻进完成后请监理单位验收终孔。
【问题】
1. 该工程应采用哪种钻机?事件一中直接钻进至桩底做法不妥,给出正确做法。
【参考答案】
(1)应选用冲击钻机。
(2)正确做法是:
① 使用冲击钻成孔时,每钻进4~5m应验孔一次。
② 进入中风化岩3m后需要对岩样判断,持力层满足设计要求方可确认为终孔。
(5)旋挖成孔
① 旋挖钻成孔灌注桩应根据不同的地层情况及地下水位埋深,采用不同的成孔工艺,
选用相应的钻头。钻进过程中,钻杆应保持垂直稳固,位置准确,控制钻进速度,避免进
尺过快造成塌孔埋钻事故。
② 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。
③ 成孔前和每次提出钻斗时,应检查钻斗和钻杆连接销子、钻斗门连接销子以及钢丝
绳的状况,并应清除钻斗上的渣土。
旋挖成孔
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旋挖钻机钻孔施工应注意事项:
跳挖法施工;泥浆液面控制,根据进度同步补充泥浆;保证钻杆垂直;控制钻进速
度;桶式钻斗提升钻渣过程中注意尽量不要触碰孔壁和护筒。
旋挖钻机施工出现各类质量问题的原因:
钻进速度(快)、泥浆稠度(低)、钻杆垂直度(不垂直)、钻斗提升速度(快)、泥浆
液面高度(控制不准)、提升钻斗触碰孔壁护筒。
5)干作业成孔
(1)长螺旋钻孔
补充施工流程(二建内容)
平场整地→桩位放样→组装设备→安放钢护筒→钻孔→清土出土→成孔至设计深度→
提钻同时泵压混凝土→混凝土灌注完毕→起吊钢筋笼→沉放钢筋笼→成桩→桩头保护。
④ 混凝土压灌应连续进行,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。
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6)清孔
(1)钻孔至设计标高后,应对孔径、孔深、垂直度进行检查,确认合格后即可进行清
孔。
(2)清孔时,必须保持孔内水头,防止塌孔。
(3)清孔过程中,应不断置换泥浆,直至开始灌注水下混凝土时停止。
(5)清孔后的沉渣厚度应符合设计要求;设计无要求时,摩擦桩的沉渣厚度不应大于
300mm;端承桩的沉渣厚度不应大于100mm。
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7)钢筋笼施工要点
该知识点2025年教材精简了很多
(1)钢筋笼制作时,主筋连接,桩身纵向受力钢筋的接头应设置在桩身受力较小处;
接头位置宜相互错开,且在35d的同一接头连接区段范围内钢筋接头不得超过钢筋数量的
50%;主筋与箍筋应点焊。
接头位置宜相互错开
(2)钢筋笼应整体吊装,吊装时不得碰损孔壁。钢筋笼吊放前,必须清除槽底沉渣,
孔底沉渣厚度满足设计及规范要求。钢筋笼吊放到设计位置时,应检测其水平位置和高程
是否达到设计要求,检测合格后应立即固定钢筋笼,钢筋笼入孔后至浇筑混凝土完毕的时
间不超过4小时。
(3)钢筋笼在制作、运输、吊装过程中应采用有效措施防止钢筋笼变形。
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【2018年二建案例真题四】
背景资料:某公司项目部施工的桥梁基础工程,灌注桩混凝土强度为C25,直径
1200mm,桩长18m,承台、桥台的位置如图1所示,承台的桩位编号如图2所示。
事件二:项目部对已加工好的钢筋笼做了相应标识,并且设置了桩顶定位吊环连接
筋,钻机成孔、清孔后,监理工程师验收合格,立刻组织吊车吊放钢筋笼和导管,导管底
部距孔底0.5m。
事件三:经计算,编号为3-1-1的钻孔灌注桩混凝土用量为Am³,商品混凝土到达现
场后施工人员通过在导管内安放隔水球、导管顶部放置储灰斗等措施灌注了首罐混凝土,
经测量导管埋入混凝土的深度为2m。
【问题】2. 钢筋笼标识应有哪些内容?
【参考答案】
钢筋笼标识应有:轴号、承台(桥台)编号、桩号、钢筋笼节段号;检验合格的标识
牌。
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3. 事件二中吊放钢筋笼入孔时桩顶高程定位连接筋长度如何定,用计算公式(文字)
表示。
【参考答案】连接筋长度=孔口垫木顶高程-桩顶高程-桩顶预留筋长度+焊口搭接长度
8)混凝土灌注
2025年教材对混凝土灌注删减了很多内容
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(1)桩孔检验合格,吊装钢筋笼完毕后,安置导管灌注混凝土。
(2)混凝土配合比应通过试验确定,必须具备良好的和易性,坍落度宜为
180~220mm。其粗骨料粒径不宜大于40mm。
(3)首盘浇筑:初灌量必须保证导管底部埋入混凝土中不应少于1.0m,且连续灌
注。
(4)正常灌注混凝土时,导管底部埋于混凝土中深度宜为2~6m之间。
(5)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,每次拆卸导管前均要测量混凝土面高度,计算出导管埋深后拆卸 。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。
(6)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。
小结:
本节课程介绍桩基础施工方法与设备选择内容,桩基属于桥梁下部结构重要考点,除
教材中介绍的知识点以外,还需注意结合案例背景考核图形类题目、计算类题目。另外,
有时候桩基也会结合基坑围护结构进行考核。
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