桩基础按承受荷载的工作原理不同，分为摩擦桩、柱桩、嵌岩桩；按施工方法不同，又可分为钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、打入桩等。钻孔灌注桩和挖孔灌注桩应用最为广泛，下面就这两种桩基础的施工方法作详细介绍。

1.钻孔灌注桩施工

（1）施工前的准备工作。

钻孔灌注桩由于施工速度快，质量稳定，受气候、环境影响小，因而被普遍采用，但其施工前的准备工作十分重要，只有条件充分，才能保证施工顺利进行。

①认真进行施工放样。用全站仪准确放出各桩位中心，用骑马桩固定位置，用水准仪测量地面标高，确定钻孔深度。

②根据地质资料，确定科学合理的钻孔方法和钻孔设备，架设好电力线路，配备适合的变压器。若用柴油机提供动力，则应购置与设备动力相匹配的柴油机和充足的燃油。混凝土搅拌机、电焊机、钢筋切割机，以及水泥、砂、石等材料均要在钻孔开始前准备妥当。

③埋设护筒。可以采用钢护筒，也可以采用现场预制的钢筋混凝土护筒，在放样好的桩位处，开挖一个圆形基坑将护筒埋入。护筒应坚实，不漏水，护筒内径应比桩径大20～30 cm。采用反循环钻进时，护筒顶部应高出地下水位2.0 m；采用正循环钻进时，应高出地下水位1.0～1.5 m；处于旱地时，护筒在满足上述条件的基础上还应高出地面0.3 m。

④制备泥浆。钻孔泥浆由水、黏土（或膨润土）和添加剂组成。按钻孔方法和地质情况，一般需采用泥浆悬浮钻渣和护壁，除非地层本身全为黏性土，能在钻进中形成合格泥浆，否则开工前应准备数量充足和性能合格的黏土及膨润土。调制泥浆时，先加水将土浸透，然后用搅拌机或人工拌制，按不同地层情况严格控制泥浆密度，正确选用正、反循环钻进法钻孔，为了回收泥浆原料和减少环境污染，应设置泥浆循环净化系统。

⑤钢筋笼制作。在钻孔之前或者钻孔的同时要制作好钢筋笼，以便成孔、清孔后尽快灌注混凝土，防止塌孔事故发生。钢筋笼应根据图纸尺寸要求，按吊装和钢筋单根定长确定下料长度，注意主筋在50 cm范围内接头数量不能超过截面主筋根数总数的50%，加强筋直径要准确；箍筋要预先调直，呈螺旋形布置在主筋外侧；定位筋应均匀对称地焊接在主筋外侧。下钢筋笼前应对其进行质量检查，保证钢筋根数、位置、净距、保护层厚度等满足要求。

（2）钻孔施工方法。

无论采用哪种钻孔方法，都要遵循下列要求。

①钻孔就位前，应对钻孔的各项准备工作进行检查，包括场地与钻机安放位置的平整和加固，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的注意事项。

③钻机底座和顶端要平稳，在钻进和运行中不应产生位移和沉陷，回转钻机顶部的起吊滑轮缘、转盘中心和桩位中心三者应在同一铅垂线上，偏差不超过2 cm。

④钻孔作业应分班连续进行，经常对钻孔泥浆性能指标进行检验，不符合要求时要及时修正。

钻孔的施工方法有以下几种。

①冲抓锥钻进。冲抓锥是一种简单的钻孔机械，由三脚立架、锥头、卷扬机三部分组成。施工时使三脚立架固定滑轮，绕过滑轮的钢丝绳下端吊着由三块钢锥片组成的锥头，锥头张开的最大外围尺寸与桩孔直径相同。锥头对准桩孔中心。放开制动，锥头在自重作用下下落，打入孔内土层中，卷扬机将其向上提升时，通过拉索使锥头合拢，砂土被封闭在锥体内提升至井外。等锥体提升至孔口以上时，工人及时在井口放置一块钢盖板，将手推车或其他运输工具放于其上。打开锥头控制栓，使锥头张开，土体落入运输车中运走。移走钢板，即进行下一轮冲抓作业，如此循环钻进。该方法的优点是所需机械简单，成本较低，缺点是施工自动化程度低，需人工清运渣土，劳动强度大，施工速度较慢。该方法适用于砂砾石和砂土地层。

②冲击钻孔。冲击钻孔的设备由冲击钻头、三脚立架、卷扬机三部分组成。该方法适用于砂砾石和岩石地层。其工作原理：用卷扬机钢丝绳通过三脚立架上的滑轮将锥头提起，然后放开卷扬机，使锥头自然下落，锥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。锥体一般为圆柱形，用钢材制成，锥头呈十字形，利于破碎岩石。一般可先用φ60～80 cm的细锥头钻进，然后再用大锥头扩孔至设计孔径。这样一来可以保证孔壁稳定，防止塌孔；二来可以提高施工效率。卷扬机可以人工操作，也可以选用自动操作设备，因而该方法节省人力，可以24 h连续作业，施工效率较高，在工程中普遍采用。

③正循环钻进施工。用钻头旋转切削土体钻进，泥浆泵将泥浆压进钻杆顶部泥浆笼头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆携带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排至沉淀池，钻渣在此沉淀，而泥浆流入泥浆池循环使用。该方法的优点是钻进与排渣同时连续进行，在适用的土层中钻进速度较快，但需设置泥浆槽、沉淀池等，施工占地较多且机具设备较复杂。该方法适用于淤泥、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。

④反循环钻进施工。反循环法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。该方法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，因泥浆从下向上流动，孔壁坍塌的可能性较正循环法大，为此需用较高质量的泥浆。该方法适用于黏性土、砂土以及砾卵石粒径小于钻杆内径2/3、含量少于20%的碎石和软岩。

（3）事故处理。

由于地质构造复杂和施工期间各种因素的影响，钻孔事故常有发生。只有及时确认事故类型，采取补救措施，才能减少损失，保证质量。

①塌孔。遇钻孔坍塌时，应仔细分析，查明原因和位置，然后进行处理。塌孔不严重时，可回填至塌孔位置以上，采取改善泥浆性能、加高水头、埋深护筒等措施继续钻进。若塌孔严重，应立即将钻孔全部用砂或小砾石夹黏土回填，暂停一段时间，使其性能稳定后，再采取相应措施（加大泥浆密度、快速钻进等）重钻。

②孔身偏斜、弯曲。一般可在偏斜处吊挂钻锥反复扫孔，矫正钻孔。偏斜严重时应回填黏性土到偏斜处，待沉淀密实后再重钻。

③扩孔、缩孔。孔径过大或者过小，称为扩孔、缩孔。遇此情况要采取防止塌孔和钻锥摆动过大的措施。缩孔是钻锥磨损过大，焊补不及时，或地层中有遇水膨胀的软土、黏土泥岩造成的。遇到前者应及时补焊钻锥，遇到后者则应选用失水率小的优质泥浆护壁。

④钻孔漏浆。若发现护筒内水头不能保持，水位下降，说明有漏浆现象。宜采用将护筒周围填土筑实，增加护筒沉埋深度，适当减小水头高度或加稠泥浆，加入黏土、慢速转动等措施。采用冲击法钻孔时，还可填入片石、碎卵石等，反复冲击以增强护壁。

⑤梅花孔或十字槽孔。冲击钻孔时可能遇到梅花孔或十字槽孔，多是由于钻锥的转向装置失灵、泥浆太稠、钻锥旋转阻力过大或冲程太小、钻锥来不及旋转等造成的。应采用片石或卵石与黏土的混合物回填钻孔，重新冲击钻进。(www.daowen.com)

⑥糊钻、埋钻。糊钻、埋钻常出现于正反循环回转钻进和冲击钻进中，应对泥浆密度、钻渣进出口、钻杆内径大小、排渣设备进行检查计算，并适当进尺。若已出现严重糊钻，应停钻提出钻锥，清除钻渣。因塌方或其他原因造成埋钻时，应使用空气吸泥机吸走埋钻的泥砂，提出钻锥。

⑦卡钻。卡钻事故常发生在冲击钻孔时。卡钻后不能强提，只宜轻提；轻提不动时，可以用小冲击锥或用冲、吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出。掉钻落物时，宜迅速用打捞叉钩、绳套等工具打捞，若落体已被泥砂埋住，应先按前述方法清除泥砂，使打捞工具接触落体后再进行打捞。应特别注意的是，在任何情况下，严禁施工人员进入没有护筒或其他防护设施的钻孔中处理故障。当必须进入护筒或其他防护设施的钻孔时，应检查孔内有无有害气体，并备齐防毒、防溺、防塌埋等安全设施后，才能行动。

（4）清孔。

在钻至设计标高后，检查孔径、桩孔垂直度、桩底地层情况是否与设计相符，达到技术规范要求后，应立即进行清孔。其目的是将孔内钻渣清除干净，保证孔底沉淀土层厚度满足要求。

清孔方法有掏渣清孔法、换浆清孔法、抽浆清孔法、喷射清孔法等几种。

①掏渣清孔法是用抽渣筒、大锅锥或冲抓锥清掏孔底粗钻渣，仅适用于机动推钻冲抓、冲击钻孔的各类土层摩擦桩的初步清孔。

②换浆清孔法适用于正循环钻孔的摩擦桩。于钻孔完成之后，提升钻锥至距孔底10～20 cm，继续循环，以相对密度较低（1.1～1.2）的泥浆压入，把钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出。

③抽浆清孔法的清孔效果较好，适用于采用各种方法钻孔的柱桩和摩擦桩，一般用反循环钻机、空气吸泥机、水力吸泥机或真空吸泥泵等进行。

④喷射清孔法只宜配合其他清孔方法使用，是在灌注混凝土前对孔底进行高压射水或射风数分钟，使剩余少量沉淀物漂浮后，立即灌注水下混凝土。

（5）钢筋骨架及导管吊装。

①钢筋骨架：由主筋、加强筋、螺旋箍筋、定位筋四部分组成，其构造应满足设计要求，经检查合格后，用吊车吊起垂直放入孔内，相邻节端应焊接牢靠，定位准确。放到设计位置后应在顶部采取相应措施反压并固定其位置，防止在混凝土灌注过程中上浮。

②导管：灌注水下混凝土的重要工具，一般选用刚性导管。刚性导管用钢管制成，内径一般为25～35 cm，每节长4～5 m，用端头法兰盘螺栓连接，接头间夹有橡胶垫防止泌水。导管上口一般设置储料槽和漏斗，在灌注末期，当钻孔桩桩顶低于井孔中水面时，漏斗底口至少高出水面6 m；当桩顶高于井孔中水面时，漏斗底口至少高出桩顶6 m。导管使用前应进行必要的水密、承压和接头抗拉等试验。吊装前应进行试拼，接口连接应严密、牢固。吊装时，导管应位于井孔中央，并在混凝土灌注前进行升降试验。

（6）水下混凝土的灌注。

灌注混凝土之前，应先探测孔底泥浆沉淀厚度。如果大于规定值，要再次清孔，但应注意孔壁的稳定性，防止塌孔。运至桩位的混凝土应检查均匀性和坍落度，如不符合要求，应进行二次拌和。二次拌和仍达不到要求时不能使用。还要注意：①导管下口至孔底的距离一般为25～40 cm；②导管埋入混凝土的深度以不小于1 m为宜。首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度（不小于1.0m）和填充导管底部间隙的需要。当钢筋笼就位，导管下至设计深度，首批混凝土已拌和完毕运送至桩位处时，即可开始灌注混凝土（俗称灌桩）。首批灌注时应在导管漏斗底口处设置可靠的防水设施（一般放置一个直径与管内孔径完全吻合的木球）。混凝土倒入漏斗，压住木球向下运动，导管中的水从管底压出，从井口逐渐排向井外，混凝土靠自重和向下的冲力压至孔底。随着混凝土的不断灌入，孔内混凝土面逐渐升高，井内积水不断上升，直至混凝土灌满全孔，水全部被排出。注意首批灌注的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，每灌一段时间，就要及时抽拔导管，导管埋入混凝土中的深度不能大于6 m，但也不能小于2 m，要根据混凝土的灌入量计算灌注高度，从而确定提升导管的时间。导管提升太快，若超过已灌混凝土表面，就会形成断桩；若抽拔不及时，埋入过深，则有可能因为混凝土初凝，使导管不能拔除，造成工程事故。因此，必须严格控制导管提升的时间。

2.挖孔灌注桩施工

挖孔灌注桩多用人工开挖和小型爆破，配合采用小型机具成孔，灌注混凝土形成桩基，适用于无水或极少水的较密实的各类土层，桩径不小于1.2 m，孔深不宜大于15 m。其优点是设备投入少、成本低，成孔后可直观地检查孔内土质状况，桩基质量有可靠保证；缺点是施工速度较慢。

位于无水地层的桩基，埋好护筒后，可用人工直接开挖，遇岩石采用浅层小药量电雷管爆破，人工清渣掘进，将渣石吊运出井，用手推车运送弃渣。位于有水地基时要边开挖边用水泵排水。在过深的井孔中作业时，要用鼓风机通过传风管向孔底吹入新鲜空气，保障施工安全。在孔壁可能坍塌、有渗水的情况下，应及时增加护壁。护壁方法有安装木框架、预制混凝土井圈或钢井圈支护、现浇或喷射混凝土护壁等，应根据实际情况慎重选用。

夜间停工时，要在井口设置标志或覆盖物，防止人员不慎坠入。

挖孔灌注桩灌注混凝土的方法与钻孔灌注桩相同。如为摩擦桩，应在灌注过程中逐步由下至上拆除支护。井中有水时，要采用水中灌桩法先向孔中灌水，至孔内水位与地下水位相同，再用导管灌注混凝土。随着灌注混凝土升高，孔内水位上升，逐层拆除支护。柱桩、嵌岩桩的混凝土护壁可以不拆除。

3.桩基础的检验

桩基础属隐蔽工程，必须严格掌握其质量检验标准。在终孔和清孔后应使用仪器和工具对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、竖直度、泥浆相对密度、孔底沉淀厚度、是否有缩孔、是否有坍塌等进行检验，应满足有关规定的各项技术指标。

钻孔桩水下混凝土的质量应符合以下要求。

（1）强度不低于设计强度。除用预留试块做抗压试验外，还应凿平桩头，并取桩头试块做抗压试验。

（2）桩身混凝土不能有断层或夹层。应仔细检查分析混凝土记录，并用无破损方法检验桩身，对质量可疑的桩，要钻芯取样进行试验。

（3）桩头凿除后留下的部分不能有残余松散层和薄弱混凝土层，嵌入承台或盖梁内的桩头及锚固钢筋长度要符合规范要求。