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扩大基础的施工工艺如图 2.5 所示。
图 2.5 扩大基础施工工艺
根据桥梁中心线和墩台的纵、横轴线推出基础边线的定位点，再放线画出基坑开挖范围，基坑底部的尺寸较设计的平面尺寸每边各增加 0.5 ~ 1 m的富余量（便于支撑、排水、立模板）；如果是坑壁垂直的无水基坑坑底，可不必加宽，直接利用坑壁做基础模板，如图 2.6所示。
图 2.6 基础放样
（1）陆地基坑开挖施工
①施工顺序：熟悉图纸→按放坡要求绘制基坑开挖示意图→定出开挖边线和坡角线→现场放样→基坑开挖→坑底修整找平→验槽。
②施工注意事项：
a.基础开挖前通知监理工程师，测量基础平面位置和现有地面标高。
b.根据护桩用白线标出基坑开挖线，挖掘机开挖至基坑底设计高程以上 30 cm，人工挖至基础设计标高，严禁超挖。
c.基坑开挖时，要随时用水准仪检测开挖深度，防止超挖。
d.为施工安全和下部施工提供作业空间，基础开挖时，从设计轮廓线向四周扩大 50 cm，并适当放坡。
（2）陆地无支撑基坑开挖
①适用条件：基坑较深、基坑壁稳定并不受地下水影响，有放坡开挖场地。
②垂直坑壁：土质湿度正常，结构均匀；坚硬黏土、松土基坑深度不超过 0.5 m，中等密实土不超过 1.25 m，密实土不超过 2 m[图 2.7（a）]。
③斜坡坑壁：坑深度在 5 m以内，土的湿度正常时，基坑采用斜坡[图 2.7（b）]，坡度值见表 2.1。
④梯形坑壁：坑壁开挖或按坡度值挖成阶梯形坑壁，每梯高度以 0.5 ~ 1 m为宜，可作为人工运土出坑的台阶[图 2.7（c）]。
⑤上层斜坡、下层垂直坑壁：当基坑的上层土质适合敞口斜坡坑壁条件、下层土质为密实黏性土或岩石时，可用垂直坑壁开挖，在坑壁坡度变换处，应保留有至少 0.5 m的平台。
表 2.1 基坑坡度值
图 2.7 坑壁不加支撑的基坑形式
（3）陆地有支撑基坑开挖
在一些软土地区基坑开挖及支撑施工过程中，选定科学合理的施工参数，对基坑的稳定和变形控制、周边环境保护均会产生重要的影响。施工参数主要根据基坑规模、几何尺寸、支撑形式、开挖方式、地质条件和周边环境要求等确定，包括分层开挖层数、每层开挖深度、每层土体无支撑暴露的时间、每层土体无支撑暴露的平面尺寸及高度等。实践证明，在每个开挖步骤过程中，围护墙体暴露时间和空间越小，则控制基坑变形的效果越好，因此加快开挖和支撑速度是提高软土地区基坑工程技术经济效果的重要环节。先撑后挖、限时支撑、分层开挖、严禁超挖，就是基于上述理论经过长时间工程实践总结得出的。
●常用挡板支撑
挡板支撑适用于开挖面积不大、地下水位较低、挖基深度较浅的基坑，各种常用形式挡板支撑如图 2.8 所示。
图 2.8 各种形式挡板支撑
●其他形式挡板支撑
①锚拉支撑：水平挡土板在柱桩内侧，用拉杆与锚桩拉紧，在挡土板内侧填土，适合开挖较大型、深度较深的基坑或使用机械挖土不能安装横撑时使用，如图 2.9（a）、（b）所示。
②斜撑式支撑：水平挡土板在柱桩内侧，柱桩外侧用斜撑支护，斜撑底端支撑在撑桩上，适合开挖较大型、深度不大的基坑或使用挖土时，挡土板内侧填土，如图 2.9（c）所示。
图 2.9 其他形式挡板支撑
●喷射混凝土护壁
适用对象：坑壁自稳时间较短、渗水量较少的各类岩土及深度不超过 10 m的基坑。
基本原理：以高压空气为动力，将搅拌均匀的砂、石、水泥和速凝剂干料，由喷射机经输料管吹送到喷枪，在通过喷枪的瞬间，加入高压水进行混合，自喷嘴射出，喷射在坑壁，形成环形混凝土护壁结构，以承受土压力，如图 2.10 所示。
施工注意要点：一般喷护厚度为 5 ~ 8 cm，一次喷护需 1 ~ 2 h。
一次喷射若达不到计算厚度，应等第一次喷层终凝后再补喷，直至计算厚度为止。喷护的基坑深度应按地质条件决定，一般不宜超过 10 m。基坑开挖若遇有较大渗水时，每层开挖深度不大于 0.5 m。开挖基坑与喷射混凝土均分层进行，每层高 0.5 ~ 1.5 m。
●现浇混凝土护壁
适用对象：对于开挖时间长、地质不良、需要加强护壁的基坑，可采取现浇混凝土护壁。现浇混凝土护壁除流砂及呈流塑状态的黏性土外，适用于各类土的开挖防护，如图 2.11所示。
图 2.10 喷射混凝土护壁
施工注意要点：混凝土护壁应自上而下，随挖随护，逐层浇筑，顶层应一次整体浇筑，顶层以下各层分段开挖浇筑。上、下层混凝土纵向接缝应相互错开。分层高度以垂直开挖面不坍塌为原则，顶层高度以 2 m为宜，以下每层高 1.0 ~ 1.5 m。混凝土护壁的开挖面应均匀分布、对称开挖、及时支模浇筑。基坑开挖视地质稳定情况，一般挖深 1 ~ 1.5 m，即应立模浇筑混凝土。基坑垂直开挖，应自上而下，逐段立模灌注混凝土。挖一节浇一节，直至基底。每次安装模板时，在上、下节之间留有 0.2 m宽的浇筑口，最后用混凝土堵塞。一般壁厚为 8 ~ 15 cm，必要时可采用钢筋混凝土护壁；通常 24 h以上拆模。
图 2.11 现浇混凝土护壁
（4）水中基坑开挖
桥梁水中基础最常用的施工方法是围堰法。
围堰的作用：防水、排水、支撑施工平台和基坑坑壁。
围堰的要求：满足基础施工要求；防水性好；满足强度和稳定性要求；堰顶在水位以上0.5 m；对河床断面压缩小。
围堰形式：土围堰、石围堰、草（麻）袋围堰、钢板桩围堰、套箱围堰和木（竹）笼围堰。
●土围堰（图 2.12）
适用条件：水深≤2.0 m, V <0.3 m / s，河床渗水小。
构造要求：稳定性要求顶宽 b ≥1.5 m，外坡 1 ∶2，内坡 1 ∶1，内坡脚与基坑的距离≥1 m。施工要求：黏性土填筑，由上游至下游合龙。
图 2.12 土围堰（单位：cm）
●草袋围堰（图 2.13）
适用条件：水深≤3.0 m, V <1.5 m / s，河床渗水小。
构造要求：顶宽大于 2 m，内坡 1 ∶0.2 ~ 1 ∶0.5 ，外坡 1 ∶0.5 ~ 1 ∶1。
施工要点：黏性土填心，袋装松散土 60%；错缝搭长 1 /3 ~ 1 /2。
图 2.13 草袋围堰（单位：cm）
●钢板桩围堰
性能特点：强度大、防水性好，能穿透砾石、卵石层、软岩。
适用条件：堰深 10 ~ 30 m，软岩最好，地下水位较高，基坑开挖深度为 5 ~ 10 m时，宜用锁口钢板桩或锁口钢管桩。
钢板桩的打设：钢锤的质量不小于钢板桩质量的两倍，并设置桩帽。根据基础的要求和基底的土质情况，选择合适的打桩方法。如基坑渗水量不大，开挖深度在 5 m以内，可采用简便的单桩打入法。插打顺序按施工组织设计进行，自上游分两头插向下游合龙。钢板桩挡板受力过大时，加设临时支撑。支撑形式可根据实际情况选用拉锚和支撑式中的任何一种形式，以加固挡板。
施工注意事项：施打钢板桩时，应对桩板进行认真检查，要求板面平直，接口预拼严密；采用定型规格桩板时，接口类型应一致；桩板插打顺序应从上游开始，至下游合龙；插桩时应对正接口，借助桩锤自重缓慢插入，必要时可低锤慢击；应随时检查偏斜；拔桩前向堰内注水使内外水位持平，从下游开始拔桩，尽可能采用震动拔桩法，如图 2.14 所示。
图 2.14 钢板桩围堰施工
（5）基坑排水
排水方法主要有集水坑排水法、井点降水法。
●集水坑排水法
集水坑排水法又称明排水法，是在基坑开挖的过程中，在坑底设置集水坑，并沿坑底周围或中央开挖排水沟，使水流入集水坑，然后用水泵抽走。
适用对象：除严重流砂外，一般情况下均可适用。
构造要求：基坑四周的排水沟及集水井设置在基础轮廓 0.3 m以外，排水沟断面尺寸一般为（0.3 ~ 0.5）m×（0.3 ~ 0.5）m，其坡度为 1‰~ 5‰；集水坑宜设于转角处，每隔 20 ~ 40 m设置一个；集水坑直径（宽度）一般为 0.7 ~ 1 m，其深度宜比排水沟低 0.5 ~ 1 m，坑壁可用竹、木等材料简易加固。
集水坑排水法施工步骤如图 2.15 所示。
图 2.15 集水坑排水法施工步骤
●井点降水法
井点降水法是在基坑开挖前，在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备抽水使所挖的土始终保持干燥状态的方法。
所采用的井点类型有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。
井点设备主要包括井点管（下端为滤管）、集水总管和抽水设备等。
适用对象：粉、细砂或地下水位较高、挖基较深、坑壁不易稳定和普通方法难以排水的情况；应根据土层的渗透系数、要求降低地下水位的深度及工程特点，选择适宜的井点类型和所需设备。
井点降水法施工步骤如图 2.16 所示。
图 2.16 井点降水法施工步骤
（6）基底处理和检验
●基底处理
天然地基基础是直接靠基底土壤来承担荷载的，故基底土壤状态的好坏对基础及上部结构影响极大。施工前，不能仅检查土壤名称与允许承载力大小，还应为土壤更有效地承担荷载创造条件，即要进行基底处理工作。处理范围至少宽出基础 0.5 m。
①岩层处理办法：
a.对于未风化的岩层基底，应清除岩面碎石、石块、淤泥、苔藓等。
b.对于风化的岩层基底，开挖基坑尺寸要少留或不留富余量，浇筑基础圬工时，同时将坑底填满，封闭岩层。
c.岩层倾斜时，应将岩面凿平或凿成台阶，使承重面与重力线垂直，以免滑动。
d.砌筑前，岩层表面用水冲洗干净。
②碎石及砂类土壤：承重面应修理平整夯实，砌筑前铺一层 2 cm厚的浓稠水泥砂浆。
③黏土层：
a.铲平坑底时，不能扰动土壤天然结构，不得用土回填。
b.必要时，加砌一层 10 cm厚的夯填碎石，碎石面不得高出基底设计高程。
c.基坑挖完处理后，应在最短时间内砌筑基础，防止暴露过久土质变差。
④湿陷性黄土：
a.基底必须有防水措施。
b.根据土质条件，采用重锤夯实、换填、挤密桩等措施进行加固，以改善土层性质。
c.基础回填不得使用砂、砾石等透水土壤，应用原土加夯封闭。
⑤软土层：
a.基底软土小于 2 m时，可将软土层全部挖除，换以中砂、粗砂、砾石、碎石等力学性质较好的填料，分层夯实。
b.软土层深度较大时，应布置砂桩（或砂井）穿过软土层，上层铺砂垫层。
⑥冻土层：
a.冻土基础开挖宜用天然或人工冻结法施工，并应保持基底冻层不融化。
b.基底设计高程以下，铺设一层厚 10 ~ 30 cm粗砂或 10 cm的混凝土垫层作为隔热层。
⑦溶洞：
a.暴露的溶洞应用浆砌片石、混凝土填充，或填砂、砾石后压水泥浆充实加固。
b.检查有无隐蔽溶洞，在一定深度内钻孔检查。
c.有较深的溶沟时，可用钢筋混凝土盖板或梁跨越，也可改变跨径避开。
⑧泉眼：
a.插入钢管，引出泉水使其与圬工隔离，以后用水下混凝土填实。
b.在坑底凿成暗沟，上放盖板，将水引至基础以外的汇水井中抽出，圬工硬化后停止抽水。
●基底检验
检验的目的：确定地基的允许承载力、基坑位置与高程是否与设计文件相符，以确保基础的强度和稳定性，不致发生滑移等病害。
主要内容：检查基底平面位置、尺寸大小，基底高程；检查基底土质均匀性、地基稳定性及承载力等；检查基底处理和排水情况。
一般涵洞的地基，通常采用直观或触探方法检验，必要时进行土质试验。当特殊设计的小桥涵对地基沉降有严格要求且土质不良时，宜进行荷载试验。
钻孔灌注桩施工工艺如图 2.17 所示。
图 2.17 钻孔灌注桩施工工艺
桩位在旱地时，可在原地适当平整并填土压实形成工作平台；桩位在浅水区时，宜采用筑岛法施工；桩位在深水区时，宜搭设钢制平台，当水位变动不大时，也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，不应采用浮式平台。各类施工平台的平面面积大小，应满足钻孔成桩作业的需要；其顶面高程应高于桩施工期间可能的最高水位 1.0 m以上，在受波浪影响的水域，还应考虑波高的影响。
在钻孔灌注桩中，常埋设钢护筒来定位需要钻的桩位，如图 2.18 所示。
①护筒的作用：固定桩位、钻头导向、保护孔口、防止孔壁坍塌、隔离地表水、保护孔口地面。
图 2.18 护筒的埋设和振动
②护筒的设置应符合下列规定：
a.护筒宜采用钢板卷制。在陆上或浅水区筑岛处的护筒，其内径应大于桩径至少200 mm，壁厚应能使护筒保持圆筒状且不变形；在水中以机械沉设的护筒，其内径和壁厚的大小应根据护筒的平面、垂直度偏差要求及长度等因素确定，并应在护筒的顶、底口处采取适当的加强措施，保证其在沉设过程中不变形；对参与结构受力的护筒，其内径、壁厚及长度应符合设计的规定。
b.护筒在埋设定位时，除设计另有规定外，护筒中心与桩中心的平面位置偏差应不大于50 mm，护筒在竖直方向的倾斜度应不大于 1%；对深水基础中的护筒，在竖直方向的倾斜度宜不大于 1 /150，平面位置的偏差可适当放宽，但应不大于 80 mm。在旱地和筑岛处设置护筒时，可采用挖坑埋设法实测定位，且护筒的底部和外侧四周应采用黏质土回填并分层夯实，使护筒底口处不致漏失泥浆；在水中沉设护筒时，宜采用导向架定位，并应采取有效措施保证其平面位置、倾斜度的准确，以及护筒接长连接处的焊接质量，焊接连接处的内壁应无突出物，且应耐拉、耐压，不漏水。
c.护筒顶宜高于地面 0.3 m或水面 1.0 ~ 2.0 m，同时应高于桩顶设计高程 1 m。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 ~ 2.0 m，并应在施工期间采取稳定孔内水头的措施；当桩孔内有承压水时，护筒顶应高于稳定后的承压水位 2.0 m以上。
d.护筒的埋置深度在旱地或筑岛处宜为 2 ~ 4 m，在水中或特殊情况下应根据设计要求或桩位的水文、地质情况经计算确定。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 ~ 1.5 m，且宜采取防止河床在施工期过度冲刷的防护措施。
①泥浆组成：由水、黏土（膨润土）和添加剂组成。
②泥浆作用：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，防止坍孔（固壁作用）。
调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度。泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握：泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，减慢钻进速度。
③施工要点：勤检测泥浆密度，定期测定黏度、含砂量和胶体率。
（1）钻机要求
钻机能够承受钻具和其他辅助设备的质量，具有一定的刚度，具有足够的高度；钻孔过程中，成孔中心必须对准桩位中心，钻架必须保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷；钻架安装就位时，应详细测量，底座应用枕木垫实、塞紧，顶端用缆风绳固定平稳，并在钻进过程中经常检查。
（2）钻孔施工的一般要求
①钻孔就位前，应对钻孔的各项准备工作进行检查，包括场地与钻机坐落处的平整和加固、主要机具的检查与安装。
②必须及时填写施工记录表，交接班时应交代钻进情况及下一班应注意事项。
图 2.19 冲抓钻孔
③钻机底座和顶端要平稳，在钻进中不应产生位移和沉陷。
④钻孔作业应分班连续进行，不得中途停顿，如确实因故须停止钻进时，将钻头提升 2 m，以免埋住钻头。
（3）钻孔方法
常用钻孔方法有冲抓钻孔、冲击钻孔、正循环钻孔、反循环钻孔。
①冲抓钻孔是在稳定液护壁的条件下，利用特制的冲抓锤或冲抓斗的质量冲击破碎孔底岩土，并由冲抓锤瓣直接抓取岩土并提出孔外卸土，如图 2.19 所示。
组成：三脚立架、钻头、卷扬机（一种最简单的钻孔机械）。
特点：机械简单，投资少，成本低；施工自动化程度低，劳动强度大，施工慢。
适用：砂砾石、砂土地层。
冲抓成孔的施工：孔径一般为 70 ~ 120 cm，最大可达 160 cm。成孔深度一般为 20 m，最大可达 40 m。
②冲击钻孔工作原理：用卷扬机钢丝通过三脚立架上的滑轮将钻头提起，然后放开卷扬机，使钻头自由下落，钻头的冲击作用将砂砾石或岩石砸成碎末、细渣，靠泥浆将其悬浮起来排出孔外，如图 2.20 所示。
组成：三脚立架、冲击钻头、卷扬机。
特点：节省人力，可 24 h连续作业，施工效率高。
适用：砂砾石、岩石地层。
冲击钻头形式：十字形、工字形、人字形。
图 2.20 冲击钻孔
③正循环钻孔时，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，泥浆及渣土自孔口溢出，依靠重力流入沉淀池；也可借助泥浆泵，将就近池内的泥浆泵送至更远的沉淀池（图 2.21），钻渣在此沉淀，泥浆流入泥浆池循环使用。
适用：淤泥、黏性土、砂土以及砾卵石粒径小于 10 cm、含量少于 20%的碎石土。
特点：钻进与排渣同时连续进行，在适用的土层中钻进速度较快。
缺点：需设置泥浆槽、沉淀池等，施工占地较大且机具设备较复杂。
图 2.21 正循环钻孔
图 2.22 反循环钻孔
④反循环钻孔时，与正循环法不同的是泥浆输入钻孔内，然后从钻头的钻杆下口吸进，通过钻杆中心排至沉淀池内（图 2.22）。
适用：黏性土、砂土以及砾卵石粒径小于钻杆内径的 2 /3、含量少于 20%的碎石土或软岩。
特点：钻进与排渣效率较高，但接长钻杆时装卸麻烦，钻渣容易堵塞管路。另外，因泥浆是从下向上流动，孔壁坍塌的可能性较正循环法大，为此需要较高质量的泥浆。
（1）清孔目的
钻孔过程中会有一部分泥浆和钻渣沉于孔底，必须将这些沉积物清除干净，才能使灌注的混凝土与地层或岩层紧密结合，保证桩的承载能力。
（2）施工要点
清孔分两次进行，第一次清孔应在成孔完毕后进行；第二次清孔应在钢筋笼和导管安装完成后进行。每次清孔时间不宜过长，以防坍孔。清孔前，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。
（3）清孔方法
常用的清孔方法有抽浆（吸泥）清孔、换浆清孔、掏渣清孔。
①抽浆清孔：适用于各种钻孔方法的摩擦桩、支承桩和嵌岩桩，但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时，要防止坍孔。清孔时，由风管将高压空气输进排泥管，使泥浆形成密度较小的泥浆空气结合物，在水柱压力下沿排泥管向外排出泥浆和孔底沉渣，同时向孔内注水，保持孔内水位不变，直至喷出的泥浆指标符合规定时为止。
②换浆清孔：正循环旋转钻孔在终孔后，停止进尺，保持泥浆正常循环，通过泥浆泵钻杆以中速向孔底压入符合规定标准的泥浆，把孔内相对密度大的泥浆换出，使含砂率逐步减少，最后换成纯净的稠泥浆。这种泥浆短时间不会沉淀，使孔底沉淀层厚度在允许范围内。
③掏渣清孔：主要针对冲击法或冲抓法所成的桩孔的初步清孔，采用抽渣筒掏孔底沉渣，边抽边加水，保持一定的水头高度。抽渣后，用一根水管插到孔底注水，使水流从孔口溢出。在溢水过程中，孔内的泥浆相对密度逐渐降低，达到所要求的标准后停止。
泥浆护壁成孔灌注混凝土是在水中或泥浆中进行的，故称为灌注水下混凝土。
①灌注方法为导管法，主要机具有导管、漏斗、储料斗、隔水塞等。
②导管性能要求：
a.一般选用刚性导管，使用前应进行必要的水密、承压、接头抗拉等试验（图 2.23）。
b.宜分段制作，每节长 2 m左右，最下端一节宜为 3 ~ 6 m；接头间夹有橡胶垫，防止漏水。
c.在孔内水面以上 20 ~ 30cm处设置隔水塞，待灌注混凝土时，剪断隔水塞的连接绳。
d.水下灌注混凝土应连续进行，严禁中途停顿。
e.导管提升过程中，应保持位置居中，轴线垂直，逐步提升。
图 2.23 导管水密试验
图 2.24 首批混凝土灌注准备
③首批灌注混凝土的一般要求：
a.导管下口至孔底的距离一般为 30 ~ 50 cm。
b.导管埋深不宜小于 1 m，且不宜大于 3 m。
c.首批灌注混凝土的数量应满足导管初次埋置深度和填充导管底部间隙的需要（图 2.24）。
d.首批混凝土的初凝时间不得早于灌注桩全部混凝土灌注完成时间，必要时加入缓凝剂。
④灌注混凝土注意事项：
a.导管埋深为 2 ~ 6 m。
b.根据混凝土的灌入量计算灌注高度，从而确定提升导管时间。
c.灌注的桩顶高程应比设计高程高出 0.5 ~ 1 m，目的是将孔内泥浆全部排出，待开挖基坑浇筑承台时凿除。
d.处于地面及桩顶以下的井口整体式刚性护筒，应在灌注完混凝土后立即拆除。
e.处于地面以上、能拆卸的护筒，须待混凝土抗压强度达到 5 MPa后才能拆除。
在软土地基或流砂地层中，不便进行基坑开挖，施做地下钢筋混凝土构筑物时，可采取沉井进行施工。其施工流程如图 2.25 所示。
①沉井位于浅水或可能被水淹没的岸滩上时，宜就地筑岛制作。
②沉井位于无水的陆地时，若地基承载力满足设计要求，可就地整平夯实形成平台制作。
图 2.25 沉井施工流程图
③地基承载力不足时，应对地基采取加固措施；在地下水位较低的岸滩，土质较好时，可在开挖后的基坑内制作。
④制作沉井的岛面、平台面和开挖基坑的坑底高程，应比施工期可能的最高水位（包括波浪影响）高出 0.5 ~ 0.7 m；有流冰时，应再适当加高。沉井构造示意图如图 2.26 所示。
图 2.26 沉井构造示意图
①沉井宜采用不排水的方式除土下沉[图 2.27（a）]；在稳定的土层中，可采用排水方式除土下沉，但应有安全措施，防止发生事故[图 2.27（b）]。
②下沉过程中，宜对下沉的状况进行信息化管理，应随时掌握土层情况，进行下沉的监测和控制，及时分析和检验土的阻力与沉井重力的关系，采取最有利的下沉措施。下沉困难时，可采用空气幕、泥浆润滑套、井外高压射水、压重或接高沉井等方法助沉。
③正常下沉时，应自井孔中间向刃脚处均匀对称除土。采取排水除土下沉的底节沉井，对设计支承位置处的土，应在分层除土中最后同时挖除；由数个井室组成的沉井，应控制各井室之间除土面的高差，使下沉不发生倾斜，并应避免内隔墙底部在下沉时受到下面土层的顶托。采用吸泥吹砂等方法下沉时，必须备有向井内补水的设施，应保持井内外的水位平衡或井内水位略高于井外水位；吸泥吹砂在井内应均匀进行，应防止局部吸吹过深导致沉井的偏斜。
④下沉时应随时进行纠偏，保持竖直下沉，每下沉 1 m至少应检查一次；当沉井出现倾斜时，应及时校正。下沉至设计高程以上 2 m左右时，应适当放慢下沉速度并控制井内的除土量和除土位置，使沉井能平稳下沉，准确到位。
⑤特大型沉井在下沉时，宜对沉井井壁的中心点进行高程监测。
图 2.27 沉井下沉
（1）基底检验
沉井下沉至设计高程后，应检验基底的地质情况是否与设计相符。不排水下沉的沉井基底面应整平，基底为岩层时，岩面残留物应清除干净，清理后的有效面积不得小于设计要求；井壁隔墙及刃脚与封底混凝土接触面处的泥污应清除干净。对下沉至设计高程后的沉井还应进行沉降观测，沉降稳定且满足设计要求后方可封底。
（2）沉井封底
沉井基底检验合格及沉降稳定后，应及时封底，如图 2.28 所示。不排水下沉的沉井应采用水下混凝土进行封底；对排水下沉的沉井，应设置引流排水设施，及时排除明水，且应采取可靠措施使混凝土强度在达到 5 MPa前不受到压力水的作用；渗水上升速度大于上述规定时，宜采用水下混凝土进行封底所示。沉井的封底设计为水下压浆混凝土时，应按设计要求施工。
图 2.28 沉井封底
工程概况：本工程为机场航站楼东侧污水提升泵站、西侧污水提升泵站及机场南路污水提升泵站基坑支护围护桩工程。基坑所在位置原为珠江口海漫滩堆积区、海鲜养殖田及海域，现填土后为未开发区域，周围地势开阔。
三座泵站根据开挖深度不同，钻孔灌注桩桩长也不同，东、西、南三座泵房围护桩长度分别为 16 m、19 m和 14 m，桩径均为 1 m，桩间距为 1.3 m。桩间采用 φ 0.6 m单管旋喷桩围护，起到挡土和止水作用。
钻孔桩采用C25 商品混凝土水下灌注，采用泥浆护壁工艺施工。钢筋保护层厚度不小于70 mm，桩位允许偏差为 3 cm，桩身垂直度偏差不大于 1%，主筋间距偏差不大于 10 mm，箍筋间距偏差不大于 20 mm，钢筋笼长度偏差不大于 100 mm，钢筋笼直径偏差不大于 10 mm，孔底沉渣厚度不大于 200 mm。混凝土灌注按照水下混凝土灌注要求进行。支护桩采用跳桩施工，在相邻桩身混凝土强度达到设计强度 70%后，方可进行相邻后一批桩成孔施工。支护桩成桩 21 d后方可进行基坑的土方开挖。
根据勘察报告，地层层序自上而下依次为：
①人工填土：棕黄色，主要由黏性土及砂堆填而成，含少量碎石，欠固结，结构松散。
②淤泥：灰黑色，湿~饱和，软塑，局部流塑，含少量有机质及贝壳，土质黏滑，手抓起后印痕较深。
③粉质黏土：砖红色，灰黄色，湿，可塑，含少量砂砾，土质黏性较好。
④砂质黏性土：棕黄色，稍湿，硬塑，含石英砂 5%~ 10%，由混合花岗岩风化残积而成。
⑤全风化混合花岗岩：褐黄色，已风化呈坚硬土状，泡水易软化，合金钻头较易钻进。
场地位于伶仃洋珠江口东侧，受海洋潮汐作用影响较大。场内在勘察范围内有多层地下水。第一层主要赋存于人工填土层，地下水型属上层滞水类型；第二层主要赋存于冲洪积的砂层中，地下水类型属孔隙潜水类型；还有就是赋存于基岩裂隙中的基岩裂隙水。基岩裂隙水受地势、地貌影响不大。其余土层为相对隔水层。地下水的补给来源主要是大气降水的垂直渗入和海水的侧向径流补给。
航站楼东侧污水提升泵站基坑围护桩 44 根，航站楼西侧污水提升泵站基坑围护桩 44根，机场南路污水提升泵站基坑围护桩 58 根，共计 146 根。根据本工程地层条件及质量要求选用机械（表 2.2），本工程围护钻孔灌注桩主要采用SPJ-300 钻孔桩机钻击成孔。此种钻机具有钻进速度快、旋转钻头对孔壁扰动较少、成孔快、噪声小、无振动等优点。
表 2.2 机械计划表
基坑围护结构为C25 φ 1 000@1 300 钻孔灌注桩。根据施工进度安排，东、西两座污水提升泵站场地整平后，具备条件的立即进行钻孔灌注桩施工。灌注桩施工方法及措施、灌注桩施工工艺分为成孔和成桩两大阶段，即钻进成孔阶段与灌注成桩阶段，流水作业。
（1）试桩
在正式打桩施工前进行试桩施工，测定出实际成孔的情况，包括孔位偏差、孔深、孔径、孔形、成孔垂直度、孔底沉渣厚度等。了解现场的实际地层及地下水情况，根据实际地质情况及测定出的数据选用适合实际情况的施工方法和钻机型式。
（2）测量放线
采用激光测距仪或经纬仪进行轴线引测，确保桩心定位准确。以业主提供的水准点及测量控制网进行引测，在轴线的延长线上做点建立控制网，每个控制点采用不少于 0.2 m 3 混凝土浇筑，中间放置埋件，在埋件上刻“十”字作为轴线引测点。在灌注桩施工过程中，每天对现场测量控制点进行校核，并做好有效保护。
（3）埋设护筒
护筒使用 8 ~ 12 mm钢板，卷制成为内径比桩径大 200 mm的钢制护筒（即 φ 1 000 mm桩用 φ 1 200 mm护筒，长度为2 m，每台钻机配备护筒两个，开挖基坑后，人工配合汽车吊就位埋设护筒，埋设深度在地面下 1.5 m，护筒外露部分高出现况地面 0.5 m，护筒四周对称回填最佳含水率的黏土，且要边回填边分层对称夯实，确保护筒不倾斜、不露浆；会同监理工程师检验合格后，即可钻机就位。
（4）设备安装
钻机就位前将基础垫平填实，钻机按指定位置就位，在技术人员指导下，调整桅杆及钻杆的角度。钻机安装就位之后，精心调平，确保施工中不发生倾斜、移位。
（5）成孔
采用人工搅浆护壁，根据灌注桩的分布情况及现场实际条件，自备两台钢板焊制的 25 m 3 泥浆池，便于移动。
（6）清孔
钻进到设计深度时立即清孔，采用泥浆循环置换捞渣法，可一次或多次进行捞渣。清孔后，孔底沉渣不得大于 200 mm，孔口处杂物清理干净，方可进行下一步工序。钻孔达到设计标高后，钻机停机作业，立即进行清孔。首先进行孔内的泥浆置换，以中速压入密度为 1.10 ~1.15 g/ cm 3 纯泥浆，置换出孔内悬浮钻渣较多的泥浆。
清孔时，要严格按下列规定操作：灌注水下混凝土前孔底沉渣厚度不得大于 100 mm；严禁采用加深孔底深度的方法代替清孔。
（7）钢筋笼制作及吊放
●钢筋笼制作
①根据设计图，计算箍筋用料长度、主筋分布段长度，将钢筋调直后用切割机成批切好备用。
②在钢筋圈制作台上制作箍筋并按要求焊接。
③将支撑架按 2 ~ 3 m的间距摆放在同一水平面上，对准中心线，然后将配好定长的主筋平直摆放在焊接支撑架上。
④将箍筋按设计要求套入主筋，并保持与主筋垂直，进行点焊或绑扎。
⑤箍筋与主筋焊好或绑扎后，将绕筋按规定间距绕于其上，用绑扎丝绑扎并间隔点焊固。
⑥钢筋笼保护层采用 φ 16 钢筋加工成I形，每隔 2 m沿钢筋笼周边均匀设置 4 条。钢筋笼保护层厚度不小于 70 mm。
⑦将制作好的钢筋笼稳固放置在平整的地面上，防止变形。
●钢筋笼吊放
①起吊钢筋笼采用扁担起吊法，起吊点设在钢筋笼箍筋与主筋连接处，且吊点对称，并一次性起吊。
②钢筋笼设置 4 ~ 6 个起吊点，以保证钢筋笼在起吊时不变形。
③吊放钢筋笼入孔时，应对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔，不得左右旋转。若遇阻碍应停止下放，查明原因后进行处理。严禁高提猛落和强制下入。
④下放钢筋笼时，技术人员在场旁站，现场测护筒顶标高，准确计算吊筋长度，以控制钢筋笼的桩顶标高，避免出现钢筋笼上浮等问题。
（8）水下灌注混凝土
采用直径 200 mm的导管灌注混凝土，导管位居桩孔中心，导管下口与桩孔底保留 300 ~400 mm距离。导管采用T形丝扣连接，连接时，螺栓要对称拧紧，确保导管接口严密。
灌注首批混凝土前，要在漏斗中放入隔水塞，然后放入首批混凝土。 φ 1 000 mm桩首批混凝土数量不少于 1.5 m 3 。在确认首批混凝土储存量足够时方可剪断铁丝，借助混凝土自重排出导管内积水，并连续完成首灌。
灌注首批混凝土使导管底面埋入混凝土中的深度不少于 1.5 m。灌注过程中，随时探测桩孔内混凝土面高度，计算导管埋置深度，做好记录，为正确指挥提升导管提供准确可靠的数据，确保导管底口埋入混凝土中的深度距离顶面始终不小于 2 m。用吊车拔除护筒。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上再加灌一定高度，高度控制在 0.5 m内。
在灌注将结束时，由于导管内混凝土柱高度减少，超压力降低。如出现混凝土顶升困难时，可适当减小导管埋深使灌注工作顺利进行。在拔最后一节长导管时，拔管速度要慢，避免孔内上部泥浆压入桩中，造成断桩。
（9）破桩头及其基桩检测
待混凝土达到一定强度后，即可开挖出桩头。开挖桩头采用人工配合挖掘机进行，破桩头采用空压机配合风镐，施工时从外向内，且不得损伤钢筋，防止将桩头劈裂。待混凝土浇筑7 d后或达到强度的 70%时，即可进行小应变无损探伤检测，其检测结果I类桩达到 95%以上，彻底杜绝Ⅲ类桩。
有关要求：护筒埋设应坚实不漏水；钻孔过程中，若发现地质情况与设计不符时，及时报告监理工程师，并会同设计代表协商解决；在开钻前，必须备足优质黏土以供调制泥浆；桩的钻孔和开挖在中距 5 m以内的任何混凝土灌注桩完成后 24 h方可开始，以免干扰临桩混凝土的凝固；灌注用的混凝土要均匀，坍落度严格控制在 180 ~ 220 mm，优先选用级配良好的卵石，防止卡管；钢筋笼位置要固定牢固，防止施工过程中移动、脱落，在灌注水下混凝土时必须保证导管出料口埋在已浇筑好的混凝土中 2 m以上；在整个施工的过程中均要做好原始记录，记录应清晰整洁。
本工程钻孔灌注桩的检测委托有资质的单位按进度规范和设计要求进行。
为保证工程质量，根据地质情况合理选择钻机，确保钻孔机械性能良好，施工中钻杆就位正确、垂直，垂直度允许偏差控制在 1%以内。加强泥浆循环，掺入外加剂以改善泥浆护壁性能，确保孔身质量，增强其护壁能力。保持孔内水位，确保孔内水位位于护筒底以上 1 m。施工过程中加强对桩孔的垂直度观测，发现问题及时改进。
钻进过程中及时清理孔口积土，当发现钻杆跳动、机架摇晃、不进尺等现象时，应停钻检查。具体控制指标如下：
①桩位偏差不大于 30 mm。
②桩身垂直度偏差不应大于 1%。
③桩底沉渣厚度不大于 200 mm。
④主筋间距偏差不大于 10 mm。
⑤箍筋间距偏差不大于 20 mm。
⑥钢筋长度偏差不大于 100 mm。
⑦钢筋笼直径偏差不大于 10 mm。
⑧钻孔灌注桩采取隔桩施工，并在桩身混凝土强度达到 70%后进行临桩成孔施工。
⑨钻孔灌注桩混凝土浇筑标高比设计标高高出 500 mm左右。