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现浇混凝土桩（也称为灌注桩）是一种直接在现场桩位上使用机械或人工等方法成孔，然后在孔内安装钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩。按其成孔方法不同，可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。
钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔，并在孔中浇筑混凝土（或先在孔中吊放钢筋笼）而成的桩。根据钻孔机械的钻头是否在土壤的含水层中施工，又分为泥浆护壁成孔和干作业成孔两种施工方法。
泥浆护壁成孔灌注桩适用于地下水位较高的地质条件。按设备又分冲抓钻、冲击回转钻及潜水钻成孔法。前两种适用于碎石土、砂土、黏性土及风化岩地基，后一种则适用于黏性土、淤泥、淤泥质土及砂土。
（1）施工设备
施工设备主要有冲击钻机、冲抓钻机、回转钻机及潜水钻机，这里主要介绍潜水钻机。
潜水钻机由防水电机、减速机构和钻头等组成。电机和减速机构装设在具有绝缘和密封装置的电钻外壳内，且与钻头紧密连接在一起，因而能共同潜入水下作业。目前使用的潜水钻机（QSZ-800 型），钻孔直径 400~800 mm，最大钻孔深度 50 m。潜水钻机既适用于水下钻孔，也可用于地下水位较低的干土层钻孔。
（2）施工方法
钻机钻孔前，应做好场地平整，挖设排水沟，设泥浆池制备泥浆，做试桩成孔，设置桩基轴线定位点和水准点，放线定桩位及其复核等施工准备工作。钻孔时，先安装桩架及水泵设备，桩位处挖土埋设孔口护筒，起定位、保护孔口、存扩泥浆等作用，桩架就位后，钻机进行钻孔。钻孔时，应在孔中注入泥浆，并始终保持泥浆液面高于地下原土水位 1.0 m以上，起护壁、携渣、润滑钻头、降低钻头发热、减少钻进阻力等作用。在黏土、亚黏土层中钻孔时，可注入清水以造浆护壁、排渣。钻孔进尺速度应根据土层类别、孔径大小、钻孔深度和供水量确定。对淤泥和淤泥质土不宜大于 1 m/min，其他土层以钻机不超负荷为准，风化岩或其他硬土层以钻机不产生跳动为准。
钻孔深度达到设计要求后，必须进行清孔。对以原土造浆的钻孔，可使钻机空转不进尺，同时注入清水，等孔底残余的泥块已磨浆，排出泥浆比重降至 1.1 左右（以手触泥浆无颗粒感觉），即可认为清孔已合格。对注入制备泥浆的钻孔，可采用换浆法清孔，至换出泥浆比重在 1.15~1.25 为合格。
清孔完毕后，应立即吊放钢筋笼和浇筑水下混凝土。钢筋笼埋设前应在其上设置定位钢筋环、混凝土垫块，或在孔中对称设置 3~4 根导向钢筋，以确保保护层厚度。水下浇筑混凝土通常采用导管法施工。
（3）质量要求
①护筒中心要求与桩中心偏差不大于 50 mm，其埋深在黏土中不小于 1 m，在砂土中不小于 1.5 m。
②泥浆比重在黏土和亚黏土中应控制在 1.1~1.2，在较厚夹砂层应控制在 1.1~1.3，在穿过砂夹卵石层或易于塌孔的土层中应控制在 1.3~1.5。
③必须设法清除孔底沉渣，要求端承桩沉渣厚度不得大于 50 mm，摩擦桩沉渣厚度不得大于 150 mm。
④水下浇筑混凝土应连续施工，孔内泥浆用潜水泵回收到贮浆槽里沉淀，导管应始终埋入混凝土中 0.8~1.3 m，并始终保持埋入混凝土面以下 1 m。
干作业成孔灌注桩适用于地下水位以上的干土层中桩基的成孔施工。
（1）施工设备
施工设备主要有螺旋钻机、钻孔扩机、机动或人工洛阳铲等，这里主要介绍螺旋钻机。
常用的螺旋钻机有履带式和步履式两种。前者一般由W1001 履带车、支架、导杆、鹅头架滑轮、电动机头、螺旋钻杆及出土筒组成（图2.11）。后者的行走度盘为步履式，在施工时用步履进行移动。步履式机下装有活动轮子，施工完毕后装上轮子由机动车牵引到另一工地（图2.12）。
（2）施工方法
钻机钻孔前，应做好现场准备工作。钻孔场地必须平整、碾压或夯实，雨季施工时需要加白灰碾压以保证钻孔行车安全。钻机按桩位就位时，钻杆要垂直对准桩位中心，放下钻机使钻头触及土面。钻孔时，开动转轴旋动钻杆钻进，先慢后快，避免钻杆摇晃，并随时检查钻孔偏移，有问题应及时纠正。施工中，应注意钻头在穿过软硬土层交界处时，应保持钻杆垂直，缓慢进尺。在含砖头、瓦块的杂填土或含水量较大的软塑黏性土层中钻进时，应尽量减小钻杆晃动，以免扩大孔径及增加孔底虚土。出现钻杆跳动、机架摇晃、钻不进等异常现象时，应立即停钻检查。钻进过程中应随时清理孔口积土，遇到地下水、缩孔、坍孔等异常现象，应会同有关单位研究处理。
钻孔至要求深度后，可用钻机在原处空转清土，然后停止回转，提升钻杆卸土。如果孔底虚土超过容许厚度，可用辅助掏土工具或二次投钻清底。清孔完毕后应用盖板盖好孔口。
桩孔钻成并清孔后，先吊放钢筋笼，后浇筑混凝土。为防止孔壁坍塌，避免雨水冲刷，成孔经检查合格后，应及时浇筑混凝土。若土层较好，没有雨水冲刷，从成孔至混凝土浇筑的时间间隔也不得超过 24 h。灌注桩的混凝土强度等级不应低于C25，坍落度一般采用 80~100 mm，混凝土应连续浇筑，分层捣实，每层的高度不得大于 1.50 m;当混凝土浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶标高，以保证在凿除浮浆层后，使桩顶标高和质量符合设计要求。
图2.11 履带式钻孔机示意图
1—导杆；2—W1001 履带吊车；
3—钻杆；4—出土筒
图2.12 步履式钻孔机
1—出土筒；2—上盘；3—下盘；4—回转滚轮；5—行走滚轮；6—钢丝滑轮；7—行走油缸；
8—中盘；9—支腿；10—回转中心轴
（3）质量要求
①垂直度容许偏差 1%。
②孔底虚土容许厚度不大于 100 mm。
③桩位允许偏差：单桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础边沿的偏差为 1/6 桩径；条形桩基沿顺轴方向和群桩基础中间桩的偏差为 1/4 桩径。
（1）孔壁坍塌
钻孔过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，这表示有孔壁坍塌现象出现。孔壁坍塌的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用黏土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进时如出现孔壁坍塌，首先应保持孔内水位并加大泥浆比重以稳定钻孔的护壁。如果坍塌严重，应立即回填黏土，待孔壁稳定后再钻。
（2）钻孔偏斜
钻杆不垂直，钻头导向部分太短，导向性差，土质软硬不一，或者遇上孤石等，都会引起钻孔偏斜。防止措施有：钻头加工精确，钻杆安装垂直，操作时还要注意经常观察。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土。如果纠正无效，应于孔中部回填黏土至偏孔处 0.5 m以上重新钻进。
（3）孔底虚土
干作业施工中，由于钻孔机械结构所限，孔底常残存一些虚土，它来自扰动残存土、孔壁坍落土以及孔口落土。施工时，孔底虚土较规范大时必须清除，因为虚土影响承载力。
（4）断桩
水下灌注混凝土桩的质量除混凝土本身质量外，是否断桩是鉴定其质量的关键。灌注时要注意三方面的问题：一是力争首批混凝土浇灌一次成功；二是分析地质情况，研究解决对策；三是要严格控制现场混凝土配合比。
沉管灌注桩是指利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有活瓣式桩靴或预制钢筋混凝土桩尖的钢管沉入土中，然后边浇筑混凝土（或先在管内放入钢筋笼）边锤击或振动拔管而成。前者称为锤击沉管灌注桩，后者称为振动沉管灌注桩。
锤击沉管灌注桩是采用落锤、蒸汽锤或柴油锤将钢套管沉入土中成孔，然后灌注混凝土或钢筋混凝土，抽出钢管而成。
（1）施工设备
锤击沉管机械设备如图2.13 所示。
图2.13 锤击沉管灌注桩桩机
1—钢丝绳；2—滑轮组；3—吊斗钢丝绳；4—桩锤；5—桩帽，6—混凝土漏斗；7—套管；
8—桩架；9—混凝土吊斗；10—回绳；11—钢管；12—桩尖；13—卷扬机；14—枕木
（2）施工方法
施工时，先将桩机就位，吊起桩管，垂直套入预先埋好的预制混凝土桩尖，压入土中。
桩管与桩尖接触处应垫以稻草绳或麻绳垫圈，以防止地下水渗入管内。当检查桩管与桩锤、桩架等在同一垂直线上（偏差<0.5%），即可在桩管上扣上桩帽，起锤沉管。先用低锤轻击，观察无偏移后方可进入正常施工，直至符合设计要求的深度，并检查管内无泥浆或水进入，即可灌注混凝土。桩管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管。拔管要均匀，第一次拔管高度控制在能容纳第二次所需灌入的混凝土量为限，不宜拔管过高。拔管时应保持连续密锤、低击不停，并控制拔出速度。对一般土层，以不大于 1 m/min为宜；在软弱土层及软硬土层交界处，应控制在 0.8 m/min以内。桩锤冲击频率，视锤的类型而定：单动汽锤采用倒打拔管不低于 70 次/ min，自由落锤轻击不得少于 50 次/ min。在管底未拔到桩顶设计标高之前，倒打或轻击不得中断。拔管时应注意使管内的混凝土量保持略高于地面，直到桩管全部拔出地面为止。
上述的施工工艺称为单打灌注桩的施工。为了提高桩的质量和承载能力，常采用复打扩大灌注桩。其施工方法是：在第一次单打法施工完毕并拔出桩管后，清除桩管外壁上和桩孔周围地面上的污泥，立即在原桩位上再次安放桩尖，再作第二次沉管，使未凝固的混凝土向四周挤压扩大桩径，然后灌注第二次混凝土，拔管方法与第一次相同。复打施工时，要注意前后两次沉管的轴线应重合，复打必须在第一次灌注的混凝土初凝之前进行。
（3）质量要求
①锤击沉管灌注桩混凝土强度等级应不低于C20;混凝土坍落度，在有筋时宜为 80~100 mm，无筋时宜为 60~80 mm;碎石粒径，有筋时不大于 25 mm，无筋时不大于 40 mm;桩尖混凝土强度等级不得低于C30。
②当桩的中心距为桩管外径的 5 倍以内或小于 2 m时，均应跳打，中间空出的桩须待邻桩混凝土达到设计强度的 50%以后，方可施打。
③桩位允许偏差：群桩不大于 0.5d（d为桩管外径）；对于两个桩组成的基础，在两个桩的连线方向上偏差不大于 0.5d，垂直此线的方向上则不大于d/6;墙基由单桩支承的，平行墙的方向偏差不大于 0.5d，垂直墙的方向不大于d/6。
振动沉管灌注桩是采用激振器或振动冲击锤将钢套管沉入土中成孔而成的灌注桩，其沉管原理与振动沉桩完全相同。
（1）施工设备
振动沉管机械设备如图2.14 所示。
图2.14 振动沉管灌注桩桩机
1—导向滑轮；2—滑轮组；3—激振器；4—混凝土漏斗；5—桩管；6—加压钢丝绳；7—桩架；
8—混凝土吊斗；9—回绳；10—桩尖；11—缆风绳；12—卷扬机；13—钢管；14—枕木
（2）施工方法
施工时，先安装好桩机，将桩管下端活瓣合起来，对准桩位，徐徐放下桩管，压入土中，勿使偏斜，即可开动激振器沉管。当桩管下沉到设计要求的深度后，便停止振动，立即利用吊斗向管内灌满混凝土，并再次开动激振器，边振动边拔管，同时在拔管过程中继续向管内浇筑混凝土。如此反复进行，直至桩管全部拔出地面后即形成混凝土桩身。
振动灌注桩可采用单振法、反插法和复振法施工。
①单振法。在沉入土中的桩管内灌满混凝土，开动激振器 5~10 s，开始拔管，边振边拔。每拔 0.5~1.0 m，停拔振动 5~10 s，如此反复，直到桩管全部拔出。在一般土层内拔管速度宜为 1.2~1.5 m/ min;在较软弱土层中，不得大于 0.8~1.0 m/ min。单振法施工速度快，混凝土用量少，但桩的承载力低，适用于含水量较少的土层。
②反插法。在桩管内灌满混凝土后，先振动再开始拔管。每次拔管高度 0.5~1.0 m，向下反插深度0.3~0.5 m。如此反复进行并始终保持振动，直至桩管全部拔出地面。反插法能扩大桩的截面，从而提高桩的承载力，但混凝土耗用量较大，一般适用于饱和软土层。
③复振法。施工方法及要求与锤击沉管灌注桩的复打法相同。
（3）质量要求
①振动沉管灌注桩的混凝土强度等级不宜低于C20;混凝土坍落度，在有筋时宜为 80~100 mm，无筋时宜为 60~80 mm;骨料粒径不得大于 30 mm。
②在拔管过程中，桩管内应随时保持有不少于 2 m高度的混凝土，以便有足够的压力，防止混凝土阻塞在管内。
③振动沉管灌注桩的中心距不宜小于 4 倍桩管外径，否则应采取跳打。相邻的桩施工时，其间隔时间不得超过混凝土的初凝时间。
④为保证桩的承载力要求，必须严格控制最后两个 2 min的沉管贯入度，其值按设计要求或根据试桩和当地长期的施工经验确定。
⑤桩位允许偏差同锤击沉管灌注桩。
（1）断桩
断桩一般都发生在地面以下软硬土层的交接处，并多数发生在黏性土中，砂土及松土中很少出现。产生断桩的主要原因是：桩距过小，受邻桩施打时挤压的影响；桩身混凝土终凝不久就受到振动和外力；软硬土层间传递水平力大小不同，对桩产生剪应力。
处理方法是：经检查有断桩后，应将断桩段拔去，略增大桩的截面面积或加箍筋后，再重新浇筑混凝土；或者在施工过程中采取预防措施，如施工中控制桩中心距不小于 3.5 倍桩径；采用跳打法或控制时间间隔的方法，使邻桩混凝土达设计强度等级的50%后，再施打中间桩。
（2）瓶颈桩
瓶颈桩是指桩的某处直径缩小形似“瓶颈”，其截面面积不符合设计要求。多数发生在黏性土、土质软弱、含水率高，特别是饱和的淤泥或淤泥质软土层中。产生瓶颈桩的主要原因是：在含水率较大的软弱土层中沉管时，土受挤压便产生很高的孔隙水压，拔管后便挤向新灌注的混凝土，造成缩颈；拔管速度过快，混凝土量少、和易性差，混凝土出管扩散性差。
处理方法是：施工中应保持管内混凝土略高于地面，使之有足够的扩散压力；拔管时采用复打或反插法，并严格控制拔管速度。
（3）吊脚桩
吊脚桩是指桩的底部混凝土隔空或混进泥沙而形成松散层部分的桩。其产生的主要原因是：预制钢筋混凝土桩尖承载力或钢活瓣桩尖刚度不够，沉管时被破坏或变形，导致水或泥沙进入桩管；拔管时，桩靴未脱出或活瓣未张开，混凝土未及时从管内流出。
处理方法是：应拔出桩管，填砂后重打；或者可采取密振动慢拔，开始拔管时先反插几次再正常拔管等预防措施。
（4）桩尖进水、进泥
桩尖进水、进泥常发生在地下水位高或含水量大的淤泥和粉泥土土层中。产生的主要原因是：钢筋混凝土桩尖与桩管接合处或钢活瓣桩尖闭合不紧密；钢筋混凝土桩尖被打破或钢活瓣桩尖变形。
处理方法是：将桩管拔出，清除管内泥沙，修整桩尖钢活瓣变形缝隙，用黄沙回填桩孔后再重打；若地下水位较高，待沉管至地下水位时，先在桩管内灌入 0.5 m厚度的水泥砂浆作封底，再灌 1 m高度混凝土增压，然后再继续下沉桩管。
人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩。其施工特点是：设备简单，无噪声、无振动、不污染环境，对施工现场周围原有建筑物的影响小；施工速度快，可按施工进度要求决定同时开挖桩孔的数量，必要时，各桩孔可同时施工；土层情况明确，可直接观察到地质变化，桩底沉渣能清除干净，施工质量可靠。尤其是当高层建筑选用大直径的灌注桩，而其施工现场又在狭窄的市区时，采用人工挖孔比机械挖孔具有更好的适应性。但其缺点是：人工消耗量大，开挖效率低，安全操作条件差等。
（1）施工设备
施工设备可根据孔径、孔深和现场具体情况加以选用，常用的有电动葫芦、提土桶、潜水泵、鼓风机和输风管、镐、锹、土筐、照明灯、对讲机及电铃等。
（2）施工工艺
施工时，为确保挖土成孔施工安全，必须考虑预防孔壁坍塌和流砂现象发生的措施。因此，施工前应根据水文地质资料，拟订出合理的护壁措施和降排水方案。护壁方法很多，可以采用现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁、混凝土沉井护壁、砖砌体护壁、钢套管护壁、型钢-木板桩工具式护壁等多种。下面介绍应用较广的现浇混凝土护壁式人工挖孔桩的施工工艺流程。
图2.15 人工挖孔桩构造图
1—护壁；2—主筋；3—箍筋；
4—地梁；5—桩帽
人工挖孔桩构造及混凝土护壁形式如图2.15、图2.16 所示。
①按设计图纸放线、定桩位、做井圈。
②开挖桩孔土方。采取分段开挖，每段高度取决于土壁保持直立状态而不塌方的能力，一般取 0.5~1.0 m为一施工段。开挖范围为设计桩径加护壁的厚度。
③支设护壁模板。模板高度取决于开挖土方施工段的高度，一般为 1 m，由 4~8 块活动钢模板组合而成，支成有锥度的内模。
④放置操作平台。内模支设后，吊放用角钢和钢板制成的两半圆形合成的操作平台入桩孔内，置于内模顶部，用于放置料具和浇筑混凝土。
⑤浇筑护壁混凝土。护壁混凝土起防止土壁塌陷和防水的双重作用，因而浇筑时要注意捣实。上下段护壁要错位搭接 50~75 mm（咬口连接），以便连接起上下段。
⑥拆除模板继续下段施工。当护壁混凝土达到 1 MPa（常温下约经 24 h）后，方可拆除模板，开挖下段的土方，再支模浇筑护壁混凝土，如此循环，直至挖到设计要求的深度。
⑦排出孔底积水，浇筑桩身混凝土。当桩孔挖到设计深度，并检查孔底土质已达到设计要求后，再在孔底挖成扩大头。待桩孔全部成型后，用潜水泵抽出孔底的积水，然后立即浇筑混凝土。混凝土浇筑至钢筋笼的底面设计标高时，再吊入钢筋笼就位，并继续浇筑桩身混凝土而形成桩基。
图2.16 混凝土护壁形式
（3）质量要求
①必须保证桩孔的挖掘质量。桩孔挖成后应有专人下孔检验，检查土质是否符合勘察报告、扩孔几何尺寸与设计是否相符等，孔底虚土残渣情况要作为隐蔽验收记录归档。
②桩孔中心线的平面位置偏差不大于 20 mm，桩的垂直度偏差不大于桩长，桩径不得小于设计直径。
③钢筋骨架应保证不变形，箍筋与主筋应点焊。钢筋笼吊入孔内后，应保证其与孔壁间有足够的保护层。
④混凝土坍落度宜在 100 mm左右，用浇灌漏斗桶直落，避免离析，必须振捣密实。
（4）安全措施
人工挖孔桩的施工安全应予以特别重视。工人在桩孔内作业，应严格按照安全操作规程施工，并有切实可靠的安全措施。孔下操作人员必须戴安全帽；孔下有人时，孔口必须有监护人员；护壁要高出地面 150~200 mm，以防杂物滚入孔内；孔内必须设置应急软爬梯，供人员上下井；使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠，并配有自动卡紧保险装置，不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下，使用前必须检验其安全起吊能力；每日开工前必须检测井下的有毒、有害气体，并应有足够的安全防护措施；桩孔开挖深度超过 10 m时，应有专门向井下送风的设备。
孔口四周必须设护栏。挖出的土石方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四周 1 m范围内，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。
施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空 2.0 m以上，严禁拖地和埋压在土中，孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。照明应采用安全矿灯或 12 V以下的安全灯。
旋挖成孔灌注桩是近年来大力推广的一种先进的桩基施工工艺，有取代泥浆护壁成孔灌注桩之势。工艺原理：旋挖钻机通过钻头和钻杆的旋转，借助钻具自重和钻机加压系统，边旋转边切削地层并将其装入钻斗内，再将钻斗提出孔外卸土，取土卸土、循环往复，成孔直至设计深度，如图2.17 所示。适用于黏土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层。根据地基条件差异，旋挖成孔方式主要有 3 种：干作业旋挖成孔、湿作业旋挖成孔、套管护壁作业旋挖成孔。本节重点讲述干作业旋挖成孔。
（1）旋挖钻机的优缺点
①优点：旋挖钻机全液压驱动、计算机控制，能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度、量测钻孔深度，工效是循环钻机的 20 倍；施工效率高、振动小、噪声低，无泥浆或排浆量小，是常用的桩基施工机械。
②缺点：质量较大、设备较昂贵，维修复杂，钻机行走对场地路面要求较高。
（2）旋挖钻机构造
旋挖钻机组成由液压履带式伸缩底盘、动力头、钻杆、旋转动力装置等部件组成，如图2.18 所示。旋挖钻机钻具有钻斗和钻头两种，如图2.19 至图2.22 所示。
图2.17 旋挖成孔灌注桩施工工艺流程
图2.18 旋挖钻机构造
图2.19 单底双开门斗齿钻斗
图2.20 双头单锥岩石螺旋钻头
图2.21 截齿筒式钻头
图2.22 上压式两翼土层扩底钻头
旋挖钻斗钻进时，将土屑切削入斗筒内，提升钻斗至孔外卸土而成孔，主要用于含水较高的砂土、淤泥、黏土、淤泥质亚黏土、砂砾层、卵石层和风化软基岩等地层中的无循环钻进；螺旋钻头钻进时，土进入钻头螺纹中，卸土时提起钻头、反向旋转将土甩出而成孔，主要用于地下水位以上软岩、小粒径的砾石层、中风化以下岩层的无循环钻进。施工过程中，应根据设计图中的桩径、桩深、地层情况选用合适型号的旋挖钻具。旋挖钻机常用钻具和钻进参数可按表2.1 选用。
表2.1 旋挖钻机常用钻具和钻进参数
（3）干作业旋挖成孔
干作业旋挖成孔适用于地下水位以上的素填土、黏性土、粉土、砂土、碎石土及风化岩层等无需护壁措施的相对较好地质条件的场地。
干作业旋挖成孔灌注桩的施工工艺流程如图2.23 所示。
图2.23 干作业旋挖成孔灌注桩施工工艺流程
（4）旋挖灌注桩质量控制要点
①正式施工前，施工单位应按施工方案进行试成孔。在同一场地内，地质情况较复杂、差异性较大时，应根据不同地质情况进行试成孔。
试成孔应验证施工方案所选择的旋挖钻机和成孔方法的可行性，明确成孔过程中的主要参数及当遇到地下水丰富、塌孔、缩孔等异常情况时的处理方法，同时复核地质勘探报告与现场地质实际是否吻合。试成孔完成后，应邀请参建各方共同点评，形成点评纪要。
②承包单位的定位、放线成果应向监理报验并进行复线。
a.根据规划办给定的基准点进行测量、放线、定桩位。
b.根据桩位平面图放出桩位中心位置并插钢钉，以钢钉为圆心，拉线画圆，沿定位环撇白灰线，校核无误后作为孔桩定位依据。
c.桩位放线允许偏差：群桩为 20 mm;单排桩为 10 mm。
d.及时收集定位放线资料。
e.旋挖成孔灌注桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。开工前经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。
③检查施工场地是否满足钻机安装就位条件：地面承载力>150 kPa;桩位附近应平整，坡度应不大于 2°。
④根据地质勘察报告，确定本场地最深桩位。施工顺序必须由深至浅进行，以确保刚性角相关要求。
⑤认真控制护筒的埋设质量：
a.护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于 50 mm，护筒倾斜度不得大于 1%。
b.护筒用不小于 8 mm厚的钢板制作，其内径应大于钻头直径 100 mm，上部宜开 1~2个溢浆孔。
c.护筒埋设深度：在黏性土中不小于 1.0 m，砂性土不宜小于 1.5 m。根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T 3650—2020）规定，护筒顶标高应高出地下水位和施工最高水位 1.5~2.0 m。无水地层，钻孔因护筒顶部设有溢浆口，护筒顶应高出地面 0.3 m，其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。
d.下放护筒后，护筒四周应夯填密实的黏土，护筒应埋置在稳定的土层中，否则应换填黏土并夯密实，其厚度一般为 0.5 m。
e.受水位涨落影响或水下施工的钻孔灌注桩，护筒应加高、加深，必要时应打入不透水层。
f.用水准仪将高程引到护筒顶部，检查其平面位置，用设有十字控制点检查护筒的倾斜程度（垂直度），若超过范围应重新埋设。
g.采用旋挖钻机埋设护筒时，应先采用稍大口径的钻头钻至预定位置，提出钻头后，再用钻斗将钢护筒压入预定深度。
⑥稳定液应满足以下要求：
a.泥浆稳定液一般采用黏土或膨润土加水调制而成，并根据现场具体情况加入工业用碱、重晶石、纤维素等材料。
b.现场应配备稳定液搅拌设备和稳定液测试仪器。测试仪器应包括黏度计、比重计、含砂量杯、量筒等。
c.现场应设稳定液池，其容积不宜小于成孔体积的 1.5~2 倍。
d.稳定液制备宜采用膨润土，用黏土代替时，含砂率不应大于 4%；造浆率不应小于 5 m 3 / t，塑性指数不应小于 25。
e.根据施工的具体情况，可有选择地加入适量的分散剂、增黏剂、加重剂和堵漏剂等处理剂。
f.稳定液用水的pH值宜为中性，钙离子浓度应小于 100 ppm。
g.稳定液配制前，黏土应进行水化，一般不小于 12 h。
h.孔口采用护筒时，液面不宜低于孔口 1.0 m，且高于地下水位 1.5 m以上。
i.液面应保持稳定。
⑦成孔过程控制要点（图2.24）：
a.钻机就位后，观察钻杆是否保持垂直稳固、位置准确。施工中应随时通过目测、仪器测量（全站仪、经纬仪）检查桅杆垂直度，从而保证成孔的垂直度。
b.旋挖钻进成孔的一般规定：
●旋挖成孔应采用跳挖方式，钻头倒出的渣土距孔口最小距离应大于 6 m，并应及时清除外运；
●旋挖成孔时，各种机械必须按既定线路行驶，不得压坏成型桩；
●钻孔深度常用专用测绳进行测量，深度须达设计要求；
●钻进过程中，应根据试成孔确定的参数控制进尺速度，设专职记录员记录成孔过程的各项参数，记录应及时、准确、完整、真实；
●钻进过程中，应随时清理孔口积土，遇地下水、塌孔、缩孔等异常情况时，应及时处理。
图2.24 成孔过程控制要点
c.终孔检查的注意事项：
●根据钻机取出的岩芯进行判断是否进入中风化岩层，待达到设计的嵌岩深度后将取出岩芯送实验室进行试压，如达到设计要求停止钻进，并记录测量深度。反之，则继续钻进至取出的岩芯强度达到设计要求为止。
●对端承桩，对比钻出岩芯与试验桩岩芯的岩性。如果与试验桩取出的岩芯的岩性相吻合，即可终孔。反之，则需加深钻进或会同设计、地勘人员做进一步研究。
●摩擦桩钻至设计深度时，由旁站监理工程师确认终孔钻深。
●成孔后，应检测钻孔的平面位置、孔深、倾斜度、全深的孔径等。
●成孔质量标准：孔径不小于设计孔径；孔深不小于设计规定；倾斜度小于 1%。
⑧严格控制清孔过程，确保清孔质量：
●旋挖成孔灌注桩的清孔质量，将直接影响成桩质量，现场监理工程师对此过程必须旁站；
●孔底沉渣的要求：端承桩≤50 mm，摩擦型桩≤100 mm。
⑨孔底沉渣过多的原因及控制措施：
a.沉渣过多的原因主要有：清孔不彻底，湿作业法钻孔时清孔泥浆比重过小；钢筋笼吊放时未垂直对中，碰刮孔壁泥土塌落孔底；清孔后混凝土灌注时间间隔过长，泥浆沉淀；混凝土灌注塌孔。
b.控制措施主要有以下几个方面：
●终孔后用清孔钻斗进行清孔；
●清孔采用优质泥浆，控制泥浆比重；
●钢筋笼垂直缓慢放入；
●提高混凝土初灌时对孔底的冲击力，导管下口距孔底控制在 0.3~0.5 m，初灌混凝土量应满足导管底端埋入混凝土不少于 0.8 m，利用混凝土的冲击力使沉渣上浮；
●适当延长清孔时间；
●采用机械连接或焊接工艺以加快钢筋笼加工速度。根据桩长预估尺寸，先加工好部分钢筋笼，仅留最后一节不加工，可大大提高加工速度；
●采用高压送风、高压水、高压灌浆等措施产生巨大冲力溅除孔底沉渣。
⑩塌孔的原因及处理措施：
a.塌孔的原因：
●泥浆塌孔：泥浆材料、比重、pH值不合格，地层漏浆，泥浆补充不及时等。
●操作塌孔：提放钻头过快、钻进速度太快、对不准孔心撞击孔壁、泥浆扰动等。
●支撑破坏塌孔：墓穴朽木折断，孔壁大块石、漂石被刮下。
●地下河冲塌孔壁。
●大型机械对有振动流动性地层的振动造成塌孔。
●涌水塌孔：承压水压力被释放，涨潮造成涌水塌孔。
b.预防措施与处理方法：
●原生土层塌孔时，采用泥浆护壁，正确选择泥浆比重、pH值，预测并保证泥浆位，及时补充泥浆；
●选择合理的钻进工艺；
●避开与大型机械同时作业，钻孔灌注后桩孔 5 m范围 8 h内不准大型机械通过；
●用全长护筒封闭回填土层；
●如遇塌孔，准确测量垮塌层的深度，用C20 混凝土或M20 砂浆分层灌入孔内，封闭垮塌层，混凝土或砂浆初凝后重新钻孔；
●通过在桩周围打孔预注喷浆方式固化岩层；
●采用反压低标号混凝土。
⑪严格控制钢筋笼的成形质量：
a.钢筋笼长度超过 4 m时，应每隔 2 m设一道直径不小于 12 mm的焊接加劲箍筋；桩径大于 2 m时，加劲箍筋直径不小于 18 mm。
b.钢筋笼同一截面主筋接头数量不得大于 50%；双面搭接焊缝长度不得小于 5d，单面搭接焊缝长度不得小于 10d。
c.钢筋笼主筋宜设置保护层间隔件，每组保护层间隔件竖向间距不应大于 3 m，宜对称设置，每组不宜小于 4 块。
d.钢筋笼加劲箍筋的内支撑筋宜采用井字形或三角形，直径同加劲箍筋直径。桩径小于 800 mm时，钢筋笼加劲箍筋宜设在主筋外侧。
e.钢筋应具有出厂日期和质量证明书，检验合格后才使用。制作前先将主筋调直，清除钢筋表面油污和杂物等，准确控制下料长度。
f.钢筋笼在钢筋加工场集中制作，每节长度不大于 18 m。长度大于 18 m的钢筋笼分节时，宜分段制作，主筋接头按规范要求错开。两节钢筋笼焊接的一端宜预留 1~2 m箍筋不绑扎，以便于主筋在孔口连接时施工方便。
g.钢筋笼制作与安装允许偏差见表2.2。
⑫控制钢筋笼的运输及安装质量：
a.搬运和安装钢筋笼时，应采用有效措施防止钢筋笼变形，安放应对准孔位中心，避免碰撞孔壁，宜采用吊车吊装，并缓慢垂直自由下放。
b.分段制作的钢筋笼在孔口对接安装时，应从垂直两个方向校正钢筋笼的垂直度。
c.声测管的安装宜与钢筋笼的安装同步进行。
d.钢筋笼安装就位后应立即固定，钢筋笼吊装的吊点不宜少于 4 个。
表2.2 钢筋笼制作与安装允许偏差
⑬声测管埋设的相关要求：
a.对材质的要求（提前送样、封样）：
●有足够的强度和刚度，保证在混凝土灌注过程中不会变形、破损，外壁与混凝土黏结良好，不产生剥离缝，影响测试结果。
●有较大的透声率：既要保证发射换能器的声波能量尽可能多地进入被测混凝土中，又要使经混凝土传播后的声波能量尽可能多地被接收换能器接收，提高测试精度。
●声测管宜采用专用金属声测管，其内径宜为 50~60 mm，管的接长不宜采用焊接连接。
b.埋设数量及布置：
●桩径不大于 800 mm时，声测管数量不应小于 2 根，对称布置。
●桩径大于 800 mm且不大于 2 000 mm时，声测管数量不应少于 3 根，三角形对称布置。
●桩径大于 2 000 mm时，声波管数理不应小于 4 根。
超声波导管埋设类型有双管、三管、四管 3 种，如图2.25 所示。
图2.25 超声波导管埋设类型
c.连接接头：
●有足够的强度和刚度，保证声测管不致因受力而弯折、脱开。
●有足够的水密性，在较高的静水压力下，不漏浆。
●接口内壁保持平整通畅，不应有焊渣、毛刺等凸出物，以免妨碍接头的上下移动。
●安装完毕后，声波管的上端应用螺纹盖或木塞封口，以免落入异物，阻塞管道。
⑭严格控制混凝土灌注质量：
对干作业成孔混凝土灌注，灌注桩身混凝土应采用导管，导管下口距孔底不宜大于 2 m;灌注桩顶以下 5 m范围内混凝土时，灌注过程中应使用插入式振捣器振实，每次灌注高度不得大于 1.5 m，桩顶宜超灌 0.3 m以上。
爆扩灌注桩（简称爆扩桩）是用钻孔或爆扩法成孔，孔底放入炸药，再灌入适量的混凝土，然后引爆，使孔底形成扩大头，此时，孔内混凝土落入孔底空腔内，再放置钢筋骨架，浇筑桩身混凝土而制成的灌注桩（图2.26）。
图2.26 爆扩桩示意图
1—桩身；2—扩大头；3—桩台
爆扩桩在黏性土层中使用效果较好，但在软土及砂土中不易成型，桩长一般为3~6 m，最大不超过10 mm。扩大头直径D为 2.5~3.5d（d为桩径）。这种桩具有成孔简单、节省劳力和成本低等优点，但质量不便检查，施工要求较严格。
爆扩桩的施工一般可采取桩孔和扩大头分两次爆扩形成，其施工过程如图2.27 所示。
（1）成孔
爆扩桩成孔的方法可根据土质情况确定，一般有人工成孔（洛阳铲或手摇钻）、机钻成孔、套管成孔和爆扩成孔等多种。其中，爆扩成孔的方法是先用洛阳铲或钢钎打出一个直孔，孔径一般为 40~70 mm，土质差且地下水又较高时，孔径约为 100 mm。然后，在直孔内吊入玻璃管装的炸药条，管内放置两个串联的雷管。经引爆并清除积土后即形成桩孔。
（2）爆扩大头
扩大头的爆扩，宜采用硝铵炸药和电雷管进行，且同一工程中宜采用同一种类的炸药和雷管。炸药用量应根据设计所要求的扩大头直径，由现场试验确定。药包必须用塑料薄膜等防水材料紧密包扎，并用防水材料封闭以防浸受潮。药包宜包扎成扁圆球形，使其炸出的扩大头面积较大。药包中心最好并联放置两个雷管，以保证顺利引爆。药包用绳吊下安放于孔底正中，如孔中有水，可加压重物以免浮起，药包放正后上面，填盖 150~200 mm厚的砂子，保证药包不受混凝土冲破。随着从桩孔中灌入一定量的混凝土后，即进行扩大头的引爆。
①桩孔平面位移允许偏差：人工、钻机成孔，不大于 50 mm;爆扩成孔时，不大于 100 mm。
②桩孔垂直度允许倾斜：长度 3 m以内的桩为 2%；长度 3 m以上的桩为 1%。
③桩身直径允许偏差为± 20 mm。桩孔底标高（即扩大头标高）允许低于设计标高 150 mm，扩大头直径允许偏差±50 mm，钢筋骨架的主筋数量宜为 4~6 根，箍筋间距宜为 200 mm，爆扩桩的混凝土强度等级不宜低于C20。
（1）拒爆
拒爆又称“瞎炮”，就是通电引爆时药包不爆炸。产生的原因主要有：炸药或雷管保存不当，受潮或过期失效，药包进水失效，导线被弄断，接线错误。
（2）拒落
拒落又称为“卡脖子”。产生的原因主要有：混凝土骨料粒径过大；坍落度过小；灌入的压爆混凝土数量过多；引爆时混凝土已初凝；土质干燥和土质中夹有软弱土层，引爆后产生缩颈。其中，混凝土坍落度过小是产生拒落事故最常见的原因。
（3）回落土
回落土就是在桩孔形成之后，由于孔壁土质松散软弱，邻近桩爆扩振动的影响，采取爆扩成孔时孔口处理不当，以及雨水冲刷浸泡等造成孔壁的坍塌，回落孔底。回落土是爆扩桩施工中较为普遍的现象。桩孔底部有了回落土，将会在扩大头混凝土与完好的持力层之间形成一定厚度的松散土层，从而使桩产生较大的沉降值，或者由于大量回落土混入混凝土中而显著降低其强度。因此，必须重视回落土的预防和处理。
（4）偏头
偏头就是扩大头不在规定的桩孔位置而是偏向一边。产生的原因主要是：扩大头处的土质不均匀；药包放置位置不正；桩距过小；引爆程序不适当。扩大头产生偏头后，整根爆扩桩将改变受力性能，处于十分不利的状态，施工时要引起足够的重视。
（1）夯压成型灌注桩
夯压成型灌注桩又称夯扩桩，是在普通锤击沉管灌注桩的基础上加以改进发展起来的一种新型桩。其扩底作用增大了桩端支承面积，能够充分发挥桩端持力层的承载潜力，具有较好的技术经济指标，近年来在国内许多地区得到广泛的应用和发展。
适用于一般黏性土、淤泥、淤泥质土、黄土、硬黏性土，也可用于有地下水的情况，可在20 层以下的高层建筑基础中采用。
（2）钻孔压浆灌注桩
钻孔压浆灌注桩是先用长臂螺旋钻孔机钻孔到预定的深度，再提起钻杆，在提杆的过程中通过设在钻头的喷嘴，向钻孔内喷注事先制备好的高压水泥浆，至浆液达到没有塌孔危险的位置为止，待起钻后钻孔内放入钢筋笼，并同时放入至少一根直至孔底的高压灌浆管，然后投放粗骨料直至孔口，最后通过高压灌浆管向孔内二次压入补浆，直至浆液达到孔口为止。桩径可达 300~1 000 mm，深 30 m左右。一般常用桩径为 400~600 mm，桩长 10~20 m，桩混凝土为无砂混凝土，强度等级为C20。
适用于一般黏性土、湿陷性黄土、淤泥质土、中细砂、砂卵石等地层，还可用于有地下水的流砂层，也可作支承桩、护壁桩和防水帷幕桩等。