背景发展历史
桩基础作为一种常见的建筑基础，早在古代我国就有应用记载，这也为建筑发展奠定了深厚的基础。
桩基示意图
桩基技术的发展有着悠久的历史，其发展过程，大致可分为三个阶段。第一个阶段是木桩：早在新石器时代，人类在湖泊和沼泽地里，用木桩搭作水上住所，汉朝己用木桩修桥。到宋朝，桩基技术已比较成熟。今上海市的龙华塔和山西太原的晋词圣母殿，都是北宋年代修建的桩基建筑物。在英国也保存有一些罗马时代修建的木桩基础的桥和居民点。
近年来，由于木桩承载力较低，耐腐蚀性差，木材资源不足，已经逐渐被淘汰。 第二个阶段为钢桩：19世纪20年代，开始使用铸铁板桩修筑围堰和码头。到本世纪初，美国出现了各种型式的型钢，特别是H 型的钢桩受到营造商的重视。美国密西西比河上的钢桥大量采用钢桩基础，到30年代在欧洲也被广泛采用。二次大战后，随着冶炼技术的发展，各种直径的无缝钢也被作为桩材用于基础工程。
钢桩具有抗冲击性能好、节头易于处理、运输方便、施工质量稳定等优点，但其最大的缺点是造价高，大致相当于钢筋混凝土桩的3到4倍。因此，目前还只能在极少数深厚软土层上的高重建筑物或海洋平台基础中使用。 第三个阶段为钢筋混凝土桩：本世纪初钢筋混凝土预制构件问世后，出现了厂制和现场预制钢筋混凝土桩。我国50年代开始生产预制混凝土桩，多为方桩。1949年美国雷蒙德混凝土桩公司最早用离心机生产了中空预应力钢筋混凝管桩。我国铁路系统于50年代末也开始生产使用预应力钢筋混凝土桩。钢筋混凝土桩出现后，因其取材方便、价格便宜、耐久性好、适合各种地层和成桩直径及长度可变范围大等优点，随即成为地基支撑方式的首选。而在现代城市建设中，由于人口密集而土地有限，人们便向空中及地下发展，建造了大量高层建筑，以获得更大的活动空间。然而传统的天然基础是远远不能满足现代高层建的设计须要的。
近年来，高层、大跨和其它特殊结构的建筑物不断增加，在荷载大、地基弱、变形控制严和使用要求高等条件下，深基础越来越多地被采用。其中桩基础由于承载力大，沉降量小，能适应不同结构形式、地基条件和荷载性质，有利于结构的防震减灾，因而应用更为广泛。并且对软基础的处理上，桩基础的稳定性以及在施工工期上远远要比换土、挤石等，在一定程度上桩基础的施工更加稳定，安全性高在工期上更容易掌握。目前，桩基工程的绝大部分都是钢筋混凝土桩。 桩基础现状、研究目的和意义
随着工业技术的进步和工程建设规模的扩大，桩基技术在近几十年间得到了突飞猛进的发展，桩基础已成为高层或超高层建筑、铁路公路大桥、港口码头、重型储仓及水闸、船闸等建筑结构物最常用的基础形式。 桩基础是指通过桩支撑着承台的基础，也就是由承台和支撑着这个承台的桩组成的基础。承台承受上部建（构）筑物的荷载，并把荷载传递给下面的桩，使各桩受力均匀。而桩是竖直或微倾斜的基础构件，其作用是把上部的荷载传给下部的地基。地基是承受建筑物全部荷载（包括基础自重）的那部分土层。与其他类型的深积储相比，桩基础具有施工快，投资少，效果好等优越性，是一种应用最广泛，大有发展前途的深基础。深基础目前普遍是指桩基础，而钢筋混凝土灌注桩作为桩基础的主要形式之一，在国内外已被广泛的应用于各类基础工程之中。
在工程实践中，一般在下列情况下可考虑采用桩基础：
(1) 建筑物荷载较大，地基软弱，采用天然地基不能满足承载力的要求或地基沉降过大对建筑物造成危害时；
(2) 经技术经济指标、工程质量、施工条件等方面综合比较，采用桩基础比天然地基或地基加固处理优越时；
(3) 高耸建筑物对整体倾斜有严格限制时；
(4) 重要、大型、精密机械设备的基础对地基变形有严格限制时； (5) 因地基沉降对相邻建筑物产生相互影响巨大时。 随着国民经济发展水平提高，城市中各类高层建筑拔地而起，作为高层建筑的基础在整个建筑物中占据了相当大的比例，而高层建筑往往采用桩基础。桩基础的使用保证了建筑物的质量和稳定。而对桩基础有好的了解认识也至关重要。
因此，本文对桩基础的分类，各类桩的特点，施工工艺，详细的盘点，对各类桩做了一个大致的对比，因而能够正确在某种情况下选取桩的类型。
桩的特点
（1）桩支承于坚硬的（基岩、密实的卵砾石层）或较硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载（包括偏心荷载）。
（2）桩基具有很大的竖向单桩刚度（端承桩）或群刚度（摩擦桩），在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。
（3）凭借巨大的单桩侧向刚度（大直径桩）或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。
（4）桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜。常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻（冲）孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等，其适用条件和要求在《建筑桩基技术规范》中均有规定。
桩的基本分类及划分目的
目前桩的分类主要从桩的直径、桩身截面形状、桩身材料、受力状态、成桩方法、成
桩对地基土的影响等几方面划分。 一、按桩直径划分
按直径大小划分为:
1）小直径桩：d ≤250mm；
2）中等直径桩： 250mm< d <800mm 3）大直径桩： d ≥800mm。
按桩径划分的目的主要是因为桩径的大小对桩的承载性状具有明显影响。
如大直径钻(挖、冲〉孔桩在成孔过程中，由于孔壁的松弛变形会导致侧阻力降低，其降低效应随桩径的增大而增大。同时，由于成桩过程使桩端土卸载回弹，桩端压缩层厚度随桩径增大而增加，导致桩端阻力则随桩径增大而减小，承载力降低。
二、按几何特征划分
为提高桩的承载力以及满足使用的要求，桩可采用不同的截面形式和桩体形状，常用桩的截面主要是圃形和方形，为增加桩身的比表面积(桩侧表面积与体积之比) ，在一定条件下可采用圆环、兰角、十字、Y 、H 等形式。
柱状桩体为目前的常用形式，另外，在一定条件下可采用模形、螺旋形、糖葫芦扩底等形状。
按几何特征划分的H形 的是在可能的情况下，尽可能提高桩的承载力。如在实际工程中,对于摩擦型桩.在施工及运输条件允许的情况下.尽可能采用比表面积大的截面形式.如采用梅花状截面的灌注桩、预制的三角形空，心桩:对于端承型桩，宜采用桩端截面较大的桩体，如扩底桩等D
三按承载性状分类
1) 摩擦型桩：
摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受，桩端阻力小 到可忽略不计；
端承摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受。 2）端承型桩：
端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力小 到可忽略不计；
摩擦端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。
四、按受力状态划分
桩按受力状态分为竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷桩和复合受荷桩0 1.竖向抗压桩
竖向抗压桩是主要承受竖向荷载的桩. ì亥桩应进行桩身材料强度汁算，桩的承载力计算.必要时还需计算桩基沉降.验算软弱F卧层的承载力以及负摩阻力产生的F 拽荷载。
根据荷载传递特征，可分为摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩及端承桩四类G 摩擦桩:竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或绝大部分由桩侧阻力展扭.桩端阻力小到可以忽略的程度
端承摩擦桩:竖向极限荷载作用下.桩端阻力分担荷载的比例较大，但一般不大于 30% 的桩。
摩擦端承桩:竖向极限荷载作用下，桩顶荷载主要由桩端阻力承担，桩侧阻力分担的比例一般不超过30%端承桩2 竖向极限荷载作用下，桩顶荷载的全部或绝大部分由端阻力承担，桩侧阻力小到可以忽略的程度。 2.竖向抗拔桩
主要承受坚向抗拔荷载的桩，应进行桩身材料强度和抗裂汁算以及抗拔承载力汁算.并应特别注意耐久性问题。 3.水平受荷桩
主要承受水平荷载的桩，应进行桩身抗剪强度和抗弯及裂缝计算。 4.复合受荷桩
承受竖向、水平荷载均较大的桩，应按竖向抗压桩及水平受荷桩的要求进行验算。 桩作为1昆凝士或钢构件，对其接受力状态进行划分的目的是，根据不同受力状态确定计算内容.满足不同的构造要求.采用不同的配筋模式等.特别是钢筋由凝土灌注桩。
五、按桩身材料划分
按桩身材料分为混凝土桩、钢桩和组合材料桩。
1. 混凝土材料桩
混凝土材料桩分为现场灌注混凝土桩和预制混凝土桩，是目前应用最广泛的桩。预制提凝土桩桩身材料强度高，其中预应力管桩桩身材料强度可达到C80 。预制混凝土桩可在现场制作，或在工厂直接生产。
灌注桩适用于任何地层，可灵活调整桩长、桩径.是目前主要使用的桩型。 2. 钢桩
钢桩可根据承载力要求.减小挤土效应而灵活调整截面。它具有抗冲击性能强、接桩方便、施工质量稳定等特点。但由于造价高，使用量很中，目前常用的有开口或敞口管桩、H 型钢桩或其他异型钢桩。 3. 组合桩
桩身是由两种或两种以上材料组成的桩，一般结合材料强度和地质条件，是为降低造价、发挥材料特性而组合成的桩。近年在天津、上海等地研发的搅拌劲芯(性)桩为典型的组合桩.即在水泥土搅拌桩中插入钢筋混凝土预制桩，应用在一些多层建筑物中取得很好的效果。
六、接成桩方法划分
根据成桩方法可分为打人桩、灌注桩和静压桩.
1 打人桩:通过锤击、振动等方式将预制桩沉入地层至设计要求标高形成的桩。 2.灌注桩:通过钻、冲、技或沉人套管至设计标高后，灌垃混凝土形成的桩。 3.静压桩:将预制桩采用元噪声的机械压人至设计标高形成的桩。 七、按成桩工艺对地基土的影晌划分
不同成桩方法对周围土层的扰动和排挤程度，将直接影响桩的承载力、成桩质量及周围环境。根据成桩对土层的影响可分为挤土桩、部分挤士桩和非挤土桩兰类。 1.挤土桩:在成桩过程中造成大量挤土，使桩周围土体受到严重扰动，士的工程性质有很大改变的桩.主要有沉管灌注桩、沉管穷(挤)扩灌注桩、打人(静压)预制桩、闭口顶应力混凝土管桩和闭口钢管桩。挤土成桩过程引起的挤土效应主要是地面隆起和士体侧移，导致对周围环境有较大影响:对灌注桩还可能造成断桩、缩径等质量事故对预制桩可能会造成桩'的侧移、倾斜、上抬、甚至断桩等质量事故.但在松散土和非饱和填土中则会起到加密、提高承载力的作用。
2.部分挤土桩:在成桩过程中.引起部分挤土效应，桩周围土体受到一定程度的扰动。这类桩主要有长螺旋压灌灌注桩、冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注桩、搅拌甜芯(性)桩、预钻孔打人(静压)顶制桩、打人(静压)式敞口钢管、敞口预应力混凝土管桩和H 型钢桩。
3. 非挤士桩:采用钻孔、挖孔将与桩体积相同的士体排出，对周围土体基本没有扰动而形成的桩。包括干作业法钻(挖)孔灌注桩、泥浆护壁法钻(挖)孔灌注桩、套管护壁法钻(挖)孔灌注桩。
此划分的目的是根据成桩工艺对地基土的影响，确定合理的布桩中心距及成桩顺序。
一般说，挤士桩的中心距应大于非挤土桩。另外，对于桩基础耐久性和工程通用软件有以下：
桩基础是结构工程的重要组成部分，和地上混凝土结构相比，混凝土桩所处的环境条件差，施工时?昆凝土质量不易保证，因此更容易出现耐久性问题。同时.混凝土桩出现耐久性问题一般不会被发现，只有当工程出现由于桩基耐久性引起的质量问题时，才会被发现。而桩基混凝土出现耐久性质量问题很难修复，其耐久性决定了整个建筑物的耐久性。因此，混凝土桩的耐久性对建筑物的安全具有决定性的作用。《建筑桩基技术规范)) UGJ 94-2008)首次将混凝土桩耐久性的相关研究成果纳入规范并作出了具体规定。由于桩基础工程的大量用、结构形式的日趋复杂、桩基分析方法的发展，使得桩基设计任务和工作量大大增加，采用传统的于工计算来进行设计已难以适应大量桩基设计任务的要求，因而在桩基设计工作中迫切需要桩基础设叶软件来帮助设汁人员尽快确定合理的桩基方案o 为了缩短桩基设计周期，方便设计人员对不同方案进行对比分析以优化设计，有效减少设计人员的工作量，更好的满足桩基设计的需要，相继出现了一些桩基础设汁通用软件。全国泡围内比较有代表性和应用较多的是依靠同济大学作技术支持的同济启明星PILE 系列软件和依靠中国建筑科学研究院作依托的JCCAD 软件(PKPM 系列软件的基础分析部分)。这些软件基本能满足当前各类规范与设计要求。
桩基设计原则
一、桩基设计总则
桩基设计的根本目的就是在上部建(构)筑物使用年限内满足其对承载力、变形相耐久性的要求。桩基设计原则是为达到上述目的所作的一些具体规定和设计指导思想，分为总则和细则。桩基设计总则包括以下几点: (])所有桩基础必须进行承载力计算.并满足承载力要求;
(2) 桩基础按变形控制原则进行设计.应考虑桩基变形对结构安全和建筑正常使用的影响，满足相应的要求:
(3) 桩基设计应综合考虑工程地质与水文条件、建筑物规模、体型与功能特征、上部结构形式、荷载特点及分布、桩基变形对结构的影响、周边环境条件、当地经验、经济、环保等因素进行设计。
桩基设计细则主要包括以下几点:
(1)桩基设计等级的划分; (2) 承载能力极限状态设计; (3) 正常使用极限状态设计; (4 )桩的选型原则; (5) 布桩原则:
(6) 特殊条件下桩基设计原则等。
二、桩基设计等级的划分
1.桩基设计等级划分目的
桩基设计前应先进行等级划分.目的是界定桩基设计的复杂程度、计算内容和应采取的相应技术措施。桩基设计等级是考虑建筑物规模、体型与功能特征、场地地质与环境的复杂程度.以及由于桩基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度进行划分的。
2. 桩基设计等级的划分及设汁控制要点
建筑桩基设计等级划分为甲、乙、丙三级，见表 甲级建筑桩基可分为主类:
第一类考虑建筑物的重要性、高度、层数、荷载大小，包括表中设计等级甲级 的(1) 、(2) 条。其中重要的工业与民用建筑指对国民经济和人民生命财产有重大影响的工程。将30 层以上或高度超过100m 的高层建筑和构筑物列为甲级.是考虑这类建筑物荷载大、重，心高、风载租地震作用水平剪力大等特点。设计时应考虑基桩承载变幅大、布桩具有较大灵活性的桩型，基础埋置深度足够大.严格控制桩基的变形和稳定。
建筑桩基设计等级 设计等级 建筑类型 甲级 （1）重要的建筑 （2）30层以上或高度超过100m的高层建筑 （3）体型复杂且层数相差超过10层的高低层(含纯地下室)连体建筑 （4）20层以上框架－核心筒结构及其他对差异沉降有特殊要求的建筑 （5）场地和地基条件复杂的7层以上的一般建筑及坡地、岸边建筑 （6）对相邻既有工程影响较大的建筑 除甲级、丙级以外的建筑 场地和地基条件简单、荷载分布均匀的7层及7层以下的一般建筑 乙级 丙级
第二类是考虑体型复杂对桩基础变形有特殊要求的建筑物，包括表中设计等级甲
级的(3) 、(4) 条。这类建筑物由于荷载与刚度分布极为不均.抵抗和适应差异变形的性能较差.或使用功能上对变形有特殊要求(如冷藏库、精密生产工艺的多层厂房、液面控制严格的贮液罐体、精密机床和透平设备基础等)的建(构)筑物桩基.须严格控制差异变形乃至沉降量。桩基设计中，首先句概念设计要遵循变刚度调平设汁原则:其二.在概念设计的基础上要进行上部结-承台一桩土的共同作用分析，叶算沉降等值线、承台内力和配筋。
第三类是考虑场地地质情况和对相邻建筑影响，包括表中设计等级甲级的(5 ）（6) 条。场地和地基条件复杂的一般建筑物，指场地处于岸边高坡、地基为半填半挖、基底置于岩石租土质地层、岩熔极为发育且岩面起伏很大、桩身起围有厚层自重温陷性黄土或可液化土等情况。这种情况下首先应把握好桩基的概念设汁，控制差异变形和整体稳定、考虑负摩阻力等至关重要。对相邻既有工程影响较大的建筑物，指在相邻既有工程的场地上建造新建筑物，包括基础跨越地铁、基础埋深大于紧邻的重要或高层建筑物等，此时如何确定桩基传递荷载和施工不致影响既有建筑物的安全成为设计施工应考虑的关键因素。
丙级建筑桩基的要素同时包含两方面，一是场地和地基条件简单，二是荷载分布较均匀、体型简单的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑。丙级桩基设计较简单‘计算内容可视具体情况简略。
乙级建筑桩基，为甲级、内级以外的建筑桩基，设计较甲级简单，计算内睿应根据场地与地基条件、建筑物类型酌定。
桩基础应按下列两类极限状态设计：
1 承载能力极限状态：桩基达到最大承载能力、整体失稳或发生不适于继续承载的变形；
2 正常使用极限状态：桩基达到建筑物正常使用所规定的变形限值或达到耐久性要求的某项限值。
桩基设计应具备以下资料：
1 岩土工程勘察文件:
1桩基按两类极限状态进行设计所需用岩土物理力学参数及原位测试参数；
2） 对建筑场地的不良地质作用，如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、土洞等，有明确判断、结论和防治方案；
3） 地下水位埋藏情况、类型和水位变化幅度及抗浮设计水位，土、水的腐蚀性评价，地下水浮力计算的设计水位；
4） 抗震设防区按设防烈度提供的液化土层资料；
5） 有关地基土冻胀性、湿陷性、膨胀性评价。
2 建筑场地与环境条件的有关资料:
1） 建筑场地现状，包括交通设施、高压架空线、地下管线和地下构筑物的分布；
2） 相邻建筑物安全等级、基础形式及埋置深度；
3） 附近类似工程地质条件场地的桩基工程试桩资料和单桩承载力设计参数；
4） 周围建筑物的防振、防噪声的要求；
5） 泥浆排放、弃土条件；
6） 建筑物所在地区的抗震设防烈度和建筑场地类别。
3 建筑物的有关资料：
1) 建筑物的总平面布置图；
2) 建筑物的结构类型、荷载，建筑物的使用条件和设备对基础竖向及水平位移的要求；
3) 建筑结构的安全等级。
4 施工条件的有关资料：
1） 施工机械设备条件，制桩条件，动力条件，施工工艺对地质条件的适应性；
2） 水、电及有关建筑材料的供应条件；
3） 施工机械的进出场及现场运行条件。
5 供设计比较用的有关桩型及实施的可行性的资料。
桩基的特点及应用
按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。
预制桩
多年来，钢筋混凝土预制桩是建筑工程的传统的主要桩型。七十年代以来，随着我国城市建设的发展，施工环境受到越来越多的限制，预制桩的应用范围逐渐缩小。但是，在市郊的新开发区，预制桩的使用是基本不受限制的。预制桩总体来说，具有以下特点：
（1）预制桩不易穿透较厚的砂土等硬夹层（除非采用预钻孔、射水等辅助沉桩措施）,只能进入砂、砾、硬粘土、强风化岩层等坚实持力层不大的深度。
（2）沉桩方法一般采用锤击，由此会产生一定的振动和噪声污染，并且沉桩过程会产生挤土效应，特别是在饱和软粘土地区沉桩可能导致周围建筑物、道路和管线等受到损坏。
（3）一般来说预制桩的施工质量较稳定。
（4）预制桩打入松散的粉土、砂、砾层中，由于桩周和桩端土受到挤密，其侧摩阻力因土的加密和桩侧表面预加法响应力而提高；桩端阻力也相应提高。基土的原始密度越低，承载力的提高幅度越大。当建筑场地有较厚砂砾层时，一般宜将桩打入该持力层，以大幅度来提高承载力。当预制桩打入饱和粘性土时，土结构受到破坏并出现超孔隙水压，桩承载力存在显著的时间效应，即随休止时间而提高。
（5）建筑工程中预制桩的单桩设计承载力一般不超过3000kN，而在海洋工程中，由于采用大功率打桩设备，桩的尺寸大，其单桩设计承载力可高达10000 kN。
（6）由于桩的灌入能力受多种因素制约，因而常常出现因桩打不到设计标高而截桩，造成浪费。
（7）预制桩由于承受运输、起吊、打击应力，要求配置较多与钢筋，混凝土标号也要相应提高，因此其造价往往高于灌注桩。
预制桩主要有以下几种类型：
普通钢筋混凝土预制桩（R.C桩），这是一种传统桩型，其截面多为方形（250×250~500×500mm），这种预制桩适宜在工厂预制，高温蒸汽养护。蒸养可大大加速强度增长，但动强度的增长速度较慢，因此，蒸养后达到了设计强度的R.C桩，一般仍需放置一个月左右碳化后再使用。 预应力钢筋混凝土桩（P.C桩），这种预制桩主要是对桩身主筋施加预拉应力，混凝土受预拉应力从而提高起吊时桩身的抗弯能力和冲击沉桩时的抗拉能力，改善抗裂性能，节约钢材。预应力钢筋混凝土桩具有强度高、抗裂性能好，耐久性好，能承受强烈锤击，成本低等优点，所以各国都逐步将普通钢筋混凝土桩改用预应力钢筋混凝土桩。P.C桩的制作方法主要有离心法和捣注法两种，离心法一般制成环形断面，捣注法多为实心方形断面，也可采取抽芯办法制成外方内圆孔的断面。为了减少沉桩时的排土量和提高沉桩灌入能力，往往将空心预应力管桩桩端制成敞口式。预应力管桩在我国多用采用室内离心成型、高压蒸养法生产，其标号可达C60以上，规格有Φ400、Φ500两种，管壁分别为90mm、100mm，每节标准长度为8m、10m.，也可按需确定长度。我国预应力钢筋混凝土桩均为中小断面，大直径管桩尚处于试验阶段，产量也比较低。国外大直径管桩的应用则很广泛。 锥形钢筋混凝土桩。锥形桩在沉桩过程中能起到比等截面桩更多的对土的挤密效应，并可利用其锥面增大桩的侧面摩阻力，从而提高承载力。在桩身体积相同的条件下，其承载力可比等截面桩提高1~2倍，沉降量也降低。这种桩一般长度较小，多用于非饱和填土等软
弱土层不太厚、对承载力要求不太高的情况。 螺旋形钢筋混凝土桩。这种桩基通过施加扭矩旋转置入土中，因而可避免冲击沉桩产生的噪声和振动污染。螺旋形可提高桩侧阻力和桩端阻力。当硬持力层较浅且上部土层很软时，可只在桩端部分设螺旋叶片，带螺旋叶片的桩端可用铸铁制成，用销子将其与钢筋混凝土桩管连接，或将铸铁的叶片装在与之混凝土圆柱上。 除此之外还有，结节性钢筋混凝土预制桩，这种桩型主要可以用于防止地震时地基土的液化。钻孔预制桩，采用这种桩型可以降低打桩时引起的振动和噪声污染，避免打桩时产生的挤土效应对周围建筑物的危害，以及克服打桩时硬层难以贯穿等问题。
灌注桩
灌注桩的成桩技术日新月异，就其成桩过程、桩土的相互影响特点大体可分为三种基本类型：非挤土灌注桩、部分挤土灌注桩、挤土灌注桩。每一种基本类型又包含多种成桩方法，现归纳如下： 施工实践表明,我国常用的各种桩型从总体上看,具有以下特点:大直径桩与普通直径桩并存;预制桩与灌注桩并存;非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩并存;在非挤土桩中钻孔、冲抓成孔和人工挖孔法并存;在挤土桩中锤击法、振动法和静压法并存;在部分挤土灌注桩的压浆工艺工法中前注浆桩与后注浆桩并存;先进的、现代化的工艺设备与传统的、较陈旧的工艺设备并存;等等。由此可见,各种桩型在我国都有合适的土层地质、环境与需求,也有发展、完善与创新的条件。
各种桩基础的施工技术的分析
在选择桩型与工艺时,应对建筑物的特征(建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、建筑物的安全等级等)、地形、工程地质条件(穿越土层、桩端持力层岩土特性)、水文地质条件(地下水类别、地下水位)、施工机械设备、施工环境、施工经验、各种桩施工法的特征、制桩材料供应条件、造价以及工期等进行综合性研究分析后,并进行技术经济分析比较,最后选择经济合理、安全适用的桩型和成桩工艺。
桩基础施工顺序
一、打桩前准备
桩基础工程在施工前，应根据工程规模的大小和复杂程度，编制整个分部工程施工组织设计或施工方案。
1.处理障碍物
打桩前，宜向城市管理、供水、供电、煤气、电信、房管等有关单位提出要求，认真处理高空、地上地下的障碍物。然后对现场周围（一般为10m以内）的建筑
物、驳岸、地下管线等做全面检查，必要时予以加固或采取隔振措施会拆除，以免打桩中由于振动的影响而引起破环。
2.场地平整
打桩场地必须平整、坚实，必要时宜铺设施工道路，经压路机碾压密实。场地四周应挖排水沟以利排水。
3.抄平放线定桩位
在打桩现场附近设水准点，其位置应不受打桩影响，数量不得少于2个，用以抄平场地和检查桩的如图深度。要根据建筑物的轴线控制桩基础的每个桩位，并用小木桩标记。正式打桩之前，应对桩基的轴线和桩位复查一次，以免因小木桩挪动。丢失而影响施工。桩位放线允许偏差为20mm。
4.进行打桩实验
施工前应做数量不少于2根桩的打桩工艺试验，用以了解桩的沉入时间、最终沉入度、持力层的强度、桩的承载力以及施工过程中可能出现的各种问题和反常情况等，以便检验所选的打桩设备和施工工艺是否符合设计要求。
5.确定打桩顺序
打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度，应根据桩的密集程度（桩距大小）、桩的规格、桩的设计高度、工作面布置、工期要求等综合考虑，合理确定打桩顺序。根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为逐段打设、自中部向四周打设和由中间向两侧打设3种。当桩的中心距不大于4倍桩的直径或边长时，应由中间向两侧对称施打，或由中间向四周施打。当桩的中心距大于4倍桩的边长或直径时，可采用上述两种打法，或逐排单向打设。根据桩的设计标高和桩的规格，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。
6.其他设备
桩帽、垫衬和送桩机具备。
2）桩的制作、运输与堆放 1.桩的制作
较短的桩多在预制厂生产，较长的桩一般在打桩现场附近或打桩现场就地预制。 桩分节制作时，单节长度的确定，应满足桩架的有效高度、制作场地条件、运输与装卸能力的要求，同时应避免装尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接桩。上节桩和下节桩应尽量在同一轴线上预测，减少上下节钢筋和桩身之间的偏差。 制桩时，应做好浇筑日期、混凝土强度、外观检查、质量鉴定等记录，以供验收时查用。每根桩上应标明编号、制作日期。如不预埋吊环，则应标明绑扎位置。
2.桩的运输
混凝土预制桩达到设计强度70%方可起吊，达到60%方可进行运输。如提前吊运，必须验算合格。桩在起吊和搬运时，吊点应符合设计规定，如无吊环，设计又未
做规定时，绑扎点的数量及位置按桩长而定，应按起吊弯矩最小原则进行捆绑。钢丝绳与桩之间应加衬垫，以免损坏棱角。起吊时应平稳提升，吊点平稳提升，吊点同时离地。如要长距离运输，可采用平板拖车或轻轨平板车。长桩搬运时，桩下要设置活动支座。经过搬运的桩，还应进行质量复查。 3.桩的堆放
桩堆放应遵守如下规定： 地面必须平整、坚实，垫木间距应根据吊点确定，各层垫木应位于同一垂直线上，最下层垫木应适当加宽，堆放层数不宜超过4层。不同规格的桩，应分别堆放。
各类桩基及施工 钢管桩型钢桩钢板桩
钢管桩
钢管桩是在近半个多世纪以来获得发展而成为当今基础工程中的一种主要桩种。早在20世纪30年代欧洲开始大最采用钢桩，桥梁、高层建筑、海港码头均以钢管桩作为基础。随着技术的不断进步，钢管桩在工厂中得以大批量生产，为降低桩的成本创造了条件。由于结构物的重量越来越重，对其沉降的要求更为严格，桩要进入更深的土层，而钢管桩易于贯人、不易被击坏、承载力高的特性，为业界大为青睐，需求数量与日俱增。近20年来，海洋石油的开发，促成了大型石油平台的建造;海.上巨形桥梁及深水码头的建设等，均使钢管桩的直径与深度往更大更深的方向发展。目前，欧美及日本的钢管桩长度已达l00rn以上，直径超过2500mm.
我国是从20世纪70年代末期才开始大量运用钢管桩的，当时沿海地区特大型钢厂、发电广房及设备基础、深水码头和高层.建筑等均以钢管桩作为基础。虽然成品桩要从国外进口，费用昂贵，但由于其易贯入性、高承载力、施工速度快等优点，仍不失.为一种被选的桩种。有些桥梁(如南浦、杨浦大桥等)、码头及取水构筑物，用一段段.卷制管段自行拼接成钢管桩，扩展了钢管桩的应用前景。与其他桩相比，钢管桩有下列优点。
(1)能承受较大的锤击力
由于钢材的韧性及强度，比混凝上更能承受桩锤的冲击。上海环球金融大厦及金茂大厦桩尖到达地下80m的砂层，需穿过数十米厚，N=40~50的砂层，施工时使川重达10t-D=10柴油锤及30t的HA-30液压锤。这样大的锤击力对混凝土桩甚至高强度预应力混凝土桩都是不可想象的。这些工程锤击数最多的一根桩达15000次。
表21-1列出了不同桩型适用的桩锤，从中可知钢管桩的可锤击性。
(2)具有较大的垂直承载力
由于钢管桩能进入土质较硬的持力层，且锤击性能好，穿透力强，桩长可选得较长，加之材质好，承载力必然大。表21-L是钢管桩同顶应力管桩所具有的极限承载力的比较。
(3)具有较高的水平抗力
钢管桩的截面模量大，对弯矩的抵抗力也大，随着制造业的进步，如果直径加大，管壁增厚，则侧向抗力还可大大增加。对承受横向力较大的桥台、桥墩、码头以及考虑地震作用下的高层建筑，选钢管桩作为丛础是有利的。
(4)设计的选择余地较大
由于生产的自动化，变更钢管桩的壁厚及直径轻而易举，设计可根据需要选择合适尺寸的钢管桩。
（5）桩的长度容易调节
出厂之钢管桩虽然是定尺长度，但因钢材易一“切割.和焊接，对起伏不平的土层，可切割成任意长度，
配置不同桩长的钢管桩，以适应不同标高的要求。
(6)接头牢靠，适应长桩施工
钢管桩的连接，均为电焊，只要熟练操作，质量容易保证。目前已有半自动焊丝焊机，对电焊的质量有了更可靠的手段，施工速度也不慢，电焊后的接头强度，远胜于母材，因而更适应长桩施工。
（7）容易与上部结构结合
由于钢管桩顶部可任意焊接钢筋，与上部混凝土结构连接较容.易，可以构
成十分牢靠的结构。
(8)沉桩过程中排七量少
钢管桩底部可不封闭，在沉桩过程中，大量卜体进人管内，对周围上体的挤压量远小于桩尖封闭的预制桩，且小于开口预应力管桩，表21-3表明了这一特点。如φ19钢管桩，在沉桩时，仅相当于桩实体的15%土被挤向四周，预应力管桩要达70%。由于排土量少，对周围上体的扰动也小，可紧贴邻近建筑物施工。不会造成严重影响其为场地狭小而荷载大的桩基础，如超高层建筑、重型设备基础，采用钢管桩是较合理的。
(9)运输、装卸及堆放都很方便
钢管桩重量小，相对混凝土桩经得起碰撞，.对运输、装卸及堆放都是有利的。 二、常用钢管桩的类型与规格
常用钢管桩大多是由厂家生产的螺旋焊接管，材料一般为Q235，少量也有用16Mn五、钢管桩施工等低合金钢带焊制。对量少、规格又特殊的工程，也可在工地上自己卷制。
H型钢
型钢桩的应用是随着工业的发展而逐渐扩大的。H型钢桩都是由工厂轧制出来的，钢铁业的发展，使轧钢工业的技术不断提高，为大录轧制H型钢桩莫定厂基础。西欧、日本在20世纪50-- 60年代，开始大母使用H型钢桩。另一方面是市场的需求，大量业与民用住它、基础设施的建设，创造了H型钢桩应用的条件。
我国在20世纪80年代开始在工业和民用建筑中应用了H型钢桩。这种桩适用于南方较软的土层中，港、澳、台湾、广东、上海一些开发区内，有些急于 开工的项目，只需按规格向厂方订货，桩到现场后，切割接长便可施工，较为方便。H型钢桩除作为建筑物基础外，尚可作为基坑支撑的立柱桩，而且可以拼成组合桩以承受更大的荷载。
H型钢机与钢管桩相比，其承载能力、抗锤击性能能要差一些，但仍有下述一些优点:
（1）桩山钢厂轧制而成，价格要低于由钢带或钢板卷制的钢管桩(约便宜20%-30%);
（2）因桩休本身形状构成其穿越能力强的特点，当需穿越中间硬土层时，该类桩有一定优越性;
（3）施工时挤土量小，可以在密集建筑群中施工，对相邻建筑物和地下管线的危害不大。
但是，H型钢桩也有其不足之处：
（1）因断面刚度较小，机身不宜过长，施工时，稍不注意便会横向失稳; （2）对打初:场地的要求较严，尤其是浅层障碍物应彻底清除;
（3）运输及堆放过程中的管理较钢管桩复杂，容易造成弯折，当然相应处理方法比钢管桩容易。
钢板桩
钢板桩的运用已有近百年的历史。但是20世纪30年度代才开始被广泛运用，随着工业的发展，冶金、金属压延技.术的不断提高，使高质量的钢板桩可在上厂中成批制造，为钢板桩的大量推广运用造了良好的条件。
目前钢板桩王要用于码头、护岸、船坞、泵房等永久性结构及厂房、高层建筑深基础地下结构等施工所用的临时围护结构。
钢板桩能被广泛运用，是有下述优点: (1）强度高，重量轻，运输堆放方便;
(2）可以打入较硬的土层或砂层，而这类地层木桩、钢筋混凝土板桩是不易打入的;
(3）施工方便，速度较快。
(4）打入时不易损坏，对一些临时支护结构可以拔出来再次运用;
(5）钢板桩在工厂内制造，材料的成分、板桩的技术性能均能保证，由于连接锁日的制作精度较高，不仅可确保支护结构一不透水。而且对一些如码头等岸壁式结构，可使墙后填土不致漏失，确保码头港区不发生沉降。
我闰宝山钢厂第一期工程，许多深坑均.采用钢板桩围护;一些江河边的水工程结构如造船厂的船坞、水厂取水泵房等也用钢板桩作为水久性结构，都取得了成功。今后随着国家建设的发展，大城市地铁等基础设施的开发，钢板桩必然会越来越广地被应用。
二、钢板桩的形式及构造
钢板桩按其断面形式，分为直线形、U形(槽形〕、f形、H形及管形，直线形板桩的断面模录小，作为挡土结构来承受水平力很不经济，仪用于工程结构中的防水墙。U形板桩的断面模量比直线形大得多，本身又有较大刚度，工程中运川较 广，一般用于码头岸壁、护岸.及深坑开挖时的支护结构。Z形板桩也是一种经济的板桩，由于这种板桩断面不对称，单根打入时，会绕垂直中心轴旋转，在实际施工时最好将它成对地拼连在一起锤打，可避免旋转。Z形板桩同U形板桩一样。用于码头岸壁、护岸及支护结构中。我国尚不能生产Z形板桩，工程中运用亦不多。管形板桩的断面模量极大，加之圆形结构受力性能好，本身能自立，一些永久性工程结构均采用这类板桩，但是由于拔出时较困难，造价又高，般临
时性结构均不采用。管形板桩管外径一般为500-2000mm.壁厚9.0-25.0mm，接头形式较多，但我国尚不能生产这类板桩。
预制钢筋混凝土方桩施工
预制钢筋混凝十方桩的形式，按长度可分成多节桩或单节桩，按材料可分为预应力混凝上桩和普通混凝土桩，按构造又可分为空心混凝上桩与实体棍凝上桩。基本预应力混凝土及空心混凝上桩在工程中不常用。顶制钢筋混凝土桩结构坚固耐久，可按需要制成不同尺寸的截面和长度，能承受较大的竖向荷载和施工锤击应力，且不受地下水和潮湿变化的影响，施工质量较其他桩型易于控制，这些优点使其在基础工程中，被大量应用于厂房、工业设备基础、高层建筑、仓库、码头及桥梁、城市立交等工程中。与其他桩型相比，有下列优点。
(1)桩体强度较高，能承受较高的锤击力预制钢筋混凝土方桩目前强度可达C45，国外甚至达到100MPa的强度。因此能承受诸如D80。这样大的高冲击力柴油锤锤击，使这种桩能穿透较厚的土层。沿海地区500×500mm断而的预制方桩，曾有过入土深度达80m的记录:
（2）根据需要，制成各种不同规格、不i司长度的桩段，运到土地后相互焊接，沉入土中。因此可适应各种不同的需要.供设计选择的余地较大。
(3)施工管理比较简单，仅需一台桩架及台运桩、供桩的吊机，不像钻孔桩施工需泥浆拌制及处理系统、混凝土浇注系统、钢筋制作等辅助生产二系统。现场较为简洁，容易做到文明施上。
(4)质量容易保证。不像灌注桩那样工夕乡较多，影响施下质量的环节 亦多。桩大多数情况下为工地制作，工地仅需作进场前的检验.经检验后，堆置在现场的规定场所，即可随打随运，极其方便。
(5）施工速度较快。可大里在工厂或现场进行预制，到龄期后即可施打如工厂养生条件较好，三天即可吊运;如不是太长的桩，锤击数不多、仅需一考虑桩体强度，提前施打。常规情况下，20多米长的桩，只要环境许可。一天可沉桩20多根，施工速度是其他桩种(除钢管桩)不可比的。
由于有上述一些优点。设计人员在选择桩种时，除厂因运输或沉桩能.力影响选用的规格外，在环境许可的条件下，均选择这类机型作为桩基础。
近几年随着我国大规模经济建设的发展，预制钢筋混凝土方桩的施工工艺和机械设备不断进步和更新，设计经验日益丰富和成熟，各项科研成果的取得，大大促进了设计、施上技术水平的提高。日前，普通钢筋混凝上方桩的截面尺寸有25cm×25cm,30cm×30cm,40cm×40cm,45cm×45cm50cm×50cm,最大可达60cm×60cm。预制方桩的沉桩深度可达60m以上，个别可达80m。由于现代城市对环
境保护的要求日趋严格，对沉桩噪声、振动、挤土等的限制要求越来越高，使钢筋混凝土方桩的应用受到厂限制，但相应监控、检测和防护措施综合技术也有了很大发展。因此，尽管预制钢筋混凝土桩有其自身的.不足，仍然在工程建设中被广泛采用，加之其施工速度快施工质量容易受到控制的优点，一般情况下，仍是一种优选的桩种。
钢筋混凝上方桩的施工有锤击法、振动法和静压法。对振动法沉桩，因环境影响问题，目前已较少应用，锤击法沉桩是最常用的方法，它所用的设备与工艺均较简单，施工速度较快，只要桩的自身强度许可及上层条件合适，可进入足够的深度。
静压法沉桩是借助桩架自重和配重(锚杆静压桩是通过锚杆或其他传力构件，利用结构物自重)通过压梁或帐柱将整个桩架自重和配重或结构物反力，以卷扬机滑轮组或液压泵方式施加在桩顶或桩身上，名施加的静力与桩的入土阻力达到动态一平衡时、桩在自重和静压力作用下逐渐被压入地基土中。静压法沉桩具有无噪声、无振动、无冲击力等优点。对周边环境的振动影响较小，桩顶不易损坏，桩体施工应力较小，不易产生偏心沉桩，施工精度较高，故可将桩体制.成空腔，桩体含钢率较小，在桩顶放入传感器可在沉桩过程中直接获得沉桩阻力，为设计人员提供设计依据，或证设计承载力。但也有不足之处，如完全依赖设备的的重量将桩压入，对大承载力桩，设备很庞大，运输亦困难;当地基土层变化较大，中间夹有砂层时，桩在沉人过程中会突然中止;此外，静力压桩仍属挤土桩，对周边的挤土形响不能忽视，这也是静力压桩推推广受到影响的一个重要因素。 静力法沉桩如上述
锤击法沉桩
锤击法沉桩是最历史最悠久。应用最普遍的一种沉桩施工方法。它利用桩锤下落时的冲击力，使桩产生冲击能，克服土休对桩的阻力，破坏其平衡状态，致使桩体下沉，达到新的平衡状态，反复锤击桩头，桩身不断地沉人上中，直至终沉标高。
振动法沉桩
偏心块式振动法沉桩是采用偏心块式电动或液压振动锤进行沉桩的施工方法,该类型桩锤通过电力或液压驱动,使2组偏心块作同速相向旋转,其横向偏心力相互抵消,而竖向离心力则叠加,使桩产生竖向的上下振动,造成桩及桩周土体处于强迫振动状态,从而使桩周土体强度显著降低和桩端处土体挤开,桩侧摩阻力和桩端阻力大大减小,于是桩在桩锤与桩体自重以及桩锤激振力作用下,克服惯 性阻力而逐渐沉入土中。该方法有以下优点： ①操作简便,沉桩效率高;
②沉桩时桩的横向位移和变形均较小,不易损坏桩体;
③电动振动锤的噪声与振动比筒式柴油锤小得多,而液压振动锤噪声低,振动小 ;
④管理方便,施工适应性强;
⑤软弱地基中沉桩迅速。
其不足之处为：
①振动锤构造较复杂,维修较困难;
②电动振动锤耗电量大,需要大型供电设备; ③液压振动锤费用昂贵;
④地基受振动影响大,遇到硬夹层时穿透困难,仍有沉桩挤土公害。
施工要点为：振动法沉桩与锤击法沉桩基本相同,不同的是采用振动沉拔桩锤进行施工。操作时,桩机就位后吊起桩插入桩位土中,使桩顶套入振动箱连接固定桩帽或用液压夹桩器夹紧,启动振动箱进行沉桩到设计深度。沉桩宜连续进行,以免停歇时间过久而难于沉入。一般控制最后3次振动(加压),每次5min或10min,测出每min的平均贯入度,当不大于设计规定的数值时,即符合要求。摩擦桩则以沉桩深度符合设计要求深度为止。
在施工要注意以下几点：
(1)沉桩中如发现桩端持力层上部有厚度超过1m的中密以上的细砂、粉砂和粉土等硬夹层时,可能会发生沉入时间过长或穿不过现象,硬性振入较易损坏桩顶、桩身或桩机,此时应会同设计部门共同研究采取措施。
(2)桩帽或夹桩器必须夹紧桩顶,以免滑动,否则会影响沉桩效率,损坏机具或发生安全事故。
(3)桩架应保持竖直、平正,导向架应保持顺直。桩架顶滑轮、振动箱和桩纵轴必须在同一垂直线上。
(4)沉桩中如发现下沉速度突然减小,此时桩端可能遇上硬土层,应停止下沉而将桩提升0.5~1.0m,重新快速振动冲下,以利于穿透硬夹层而继续下沉。
(5)沉桩中控制振动锤连续作业时间,以免动力源烧损。
各类机械成孔灌注桩施工
灌注桩是应用比较广泛的一种桩型，由于它无噪声，无振动，对环境影响
小，直径最大达3-4m。承载力远大于打入桩，这些优势使灌注桩的发展前景普遍被工程界看好。但是，灌注桩的工程质一量事故远远多于打人桩这一事实，也确实引起广大工程技术人员的重视，尤其是灌注桩的施工管理，比打人桩高得多，这也是工程界公认的事实。
灌注桩的施工速度要低于打入桩，但因灌注桩直径可比打入桩大许多，而目成桩对地层的适应性要较打入桩强得.多，有些特大型工程，为了满足承载力的 要求，必须采用灌注桩。今后灌注桩的发展方向是大直径(或大截面，高i载力
的桩，而为控制建(构)筑物的沉降，深度会越来越深，一般情况卜，人工成孔的灌注机就无法满足这种要求，机械成孔的灌注桩必然会取代人工成孔的灌注桩。
由于施工机械及工艺的不同，机械成孔的灌注桩种类特别多。可根据不同的地质条件、地区性的通用习惯，采用不同形式的机械成孔灌注桩。
泥浆护壁成孔灌注桩
所有的成孔灌注桩施工工艺流程几乎一都是如图所示，但是除干成孔灌注桩
外，所有的灌注桩施工都离不开泥浆。泥浆的施工(包括配比、制备、循环、外运)是灌注桩施工的一项重要内容。
机械成孔灌注桩施工工艺流程
泥浆护壁灌注桩成孔
泥浆护闷壁灌注桩成孔方法有螺旋钻成孔、旋挖式钻头成孔、冲击式成孔、套管式钻机成孔及正、反循环钻成孔，这里重点介绍正、反循环钻成孔。
正、反循环钻成孔均用泥浆护壁，所区别在于正循环成孔时，泥浆及渣土自孔日溢出，依靠重力流入也可借助泥浆泵将就近池内的浆泵送至更远的沉淀池内。重新稀释后的泥浆再注人孔内以维持孔内泥浆面的标高。在天然上造浆成孔时，排出泥浆后，注入的是清水。
反循环成孔时，泥浆从孔壁与钻杆间的孔隙注人，带渣上的泥浆由泵或空气(气举法扎浆)经钻杆排出孔外艺简图，直至沉淀池，废浆经处理后，重新注人孔内使用。
正循环工艺较简单，设备也不多。但其排浆方式的局限性，对土层的性质也有限制，适用于颗粒很细的粉砂、粘土上，成孔深度30m左右，在饱和软上地区有60m以上的实绩。反循环成孔，对土层的适应性较强，从软土层直至砂卵石层，甚至岩层。成孔深度在桥梁工程中已超过了100m.随着技术的不断进步，大口径灌注桩的应用越来越广，而反循环成孔施工的灌注桩.口径之大远远超出了其他成孔工艺施工的灌注桩，国外已达到4.5m，而用类似工艺施工的矿井，其直达7-8m.
目前，用正、反循环法成孔的灌注桩，几乎占了灌注桩的90%以上。由于大量的运.用，质量事故最多的也是这类灌注桩，施工队伍的良筹不齐，质量管理过程控制的松紧不一，施工设备的优劣不同都是质量事故的根源，相信今后随着建筑市场逐渐正规化，科学技术的不断进步，质量管理水平日益提高，这类灌注桩的质量通病会趋于减少。
旋挖成孔灌注桩
旋挖成孔灌注桩的成孔设备是用特制的斗筒式钻头或短螺旋钻头，前者是利用带有斗筒式钻头的钻}r旋转及本身的自重，将切削的土屑刮入”斗筒内，提升斗筒孔外，借助斗简的特殊机构卸土，重复上述过程即形成桩孔，后者通过
螺旋钻头钻进，土进入螺纹中，将钻头提出孔口后，反向旋转，将土甩出而成孔。 斗筒式钻头成孔可以用套管护壁，也可以用泥浆护壁，当然此时的泥浆尤需循环，有时也称“静态泥浆”。如土质很好，可以自立，则也可不用护壁措施成孔。 斗筒式钻头成孔的优点如下: (1）振动与噪声都较低。
(2)成孔速度快，尤其当在砂质土内成孔，斗简取土及卸土都较容易，每一斗都是实土，不像钻吸式钻头成孔排出都是泥浆，速度必然慢于斗筒取土。 (3)机械设备较简单、方便，仅需一台自行式吊机，装在吊机上的转盘、钻杆及斗筒式钻头，这些都可预光组装在一起.到工地后，设备自行走里桩位即叮
开钻。
（4）垂直度孔径、标高及孔底虚土等均能较好控制，对确保工程质虽是有利的。
这种成孔方法也有不足之处:
(1)对粘性较高的粘性，成孔速率不高，上要是粘上吸附在斗筒周壁，不易卸下，往往需加振动或用人工才能出清斗筒。
（2）斗筒底板的开启机构，常发生故障，有时需配专人开启底门，做不到驾驶员单人操作。
(3）砂卵石层中钻进也一有困难。
（4）设备的关键部件(如液控、智控部分)大多依靠进口，自主知识产权的智控液控系统价格也较昂贵，施工成本与其他成孔方式相比较高，市场竞争力较差。 斗筒式钻孔灌注桩直径为600-3000mm,深度可达70-80m。
由于这类钻孔桩的施工速度快，质量容易保证，施工现场较为文明，国外对这种桩型的应用较为广泛，欧洲、日本大部分灌注桩都是这类钻机成孔。 我国对这类桩的应用还不普遍，主要是设备依赖于进口成本较高。 北京、上海、武汉及广东等大城市和沿海发达地区有一些市场， 其他除高铁项目外则很少应用。
钻斗钻成孔灌注桩
钻斗钻成孔法是20世纪20年代在美国利用改造钻探机械而用于灌注桩施工的方法,钻斗钻成孔施工法是利用钻杆和钻斗的旋转及重力使土屑进入钻斗,土屑装满钻斗后,提升钻斗出土,这样通过钻斗的旋转,削土,提升和出土,多次反复而成孔。该方法有以下优点:
①振动小、噪音低;②最适宜粘性土中干作业钻成孔(此时不需要稳定液);③钻机安装简单,桩位对中容易;④施工场地内移动方便;⑤钻进速度较快;⑥工程造价较低;⑦工地边界到桩中心距离较小。
其不足之处是:①当卵石粒径超过100 mm时,钻进困难;②稳定液管理不适当时,
会产生坍孔;③土层中有强承压水时,施工困难;④废泥水处理困难;⑤沉渣处理较困难,需用清渣钻斗。
钻斗钻成孔灌注桩适用范围较广,它适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层以及短螺旋不易钻进的含有部分卵石的地层。采用特殊措施,还可嵌入岩层。
施工程序为:⑴安装钻机;⑵钻头着地钻孔,以钻头自重并加液压作为钻进压力;
⑶当钻头内装满土、砂后,将之提升上来,开始灌水;⑷旋转钻机,将钻头中的土倾卸到翻斗车上;⑸关闭钻头的活门,将钻头转回钻进点,并将旋转体的上部固定;⑹降落钻头;⑺埋置导向,灌入稳定液,护筒直径应比桩径大100mm以便钻头在孔内上下升降。按土质情况,定出稳定液的配方,如果在桩长范围内的土层都是粘性
土时,则可不必灌水或注稳定液,可直接钻进;⑻将侧面铰刀安装在钻头内侧,开始钻进;⑼孔完成后,用清底钻头进行孔底沉渣的第一次处理并测定深度;⑽测定孔壁;⑾ 插入钢筋笼;⑿插入导管;⒀第二次处理孔底沉渣;⒁水下灌注混凝土,边灌边拨导管(直径口为25 cm,每节2~4 m,水压合格),混凝土全部灌注完毕后,拨出导管;⒂拨出导向护筒成桩。
施工要点为:①确保稳定液的质量;②设置表层护筒至少需高出地面300 mm;③为防止钻斗内的土砂掉落到孔内而使稳定液性质变坏或沉淀到孔底,斗底活门在钻进过程中应保持关闭状态;④必须控制钻斗在孔内的升降速度,因为如果升降速度过快,水流将会以较快速度由钻斗外侧与孔壁之间的空隙中流过,导致冲刷孔壁;有时还会在上提钻斗时在其下方产生负压而导致孔壁坍塌,所以应按孔径的大小及土质情况来调整钻斗的升降速度。在桩端持力层中钻进时,上提钻斗时应缓慢;⑤为防止孔壁坍塌,用稳定液并确保孔内高水位高出地下水位2 m以上;⑥根据钻孔阻力大小考虑必要的扭矩,来决定钻头的合适转数;⑦第一次孔底沉渣处理,在钢筋笼插入孔内前进行,一般采用清底钻头,如果沉淀时间较长,则应采用水泵进行浊水循环;⑧第二次孔底沉渣处理在混凝土灌注前进行,通常采用泵升法,此法较简单,即利用灌注导管,在其顶部接上专用接头,然后用抽水泵进行反循环排渣。
冲击成孔灌注桩
冲击成孔施工法是采用冲击式钻机或卷扬机带动一定重城的冲击钻头，使钻头提升至一定的高度，然后瞬时释放，使钻头自由降落，利用冲击动能冲挤上层或破碎岩层形成桩孔，再用反循环法或掏渣筒等其他方法将钻渣或岩屑排出，每次冲击之后，冲击钻头在钢丝绳转向装置带动下转动一定的角度，从血便桩孔得到规则的圆形断面。
冲击成孔施工法的工艺较成熟，早期取水打井就用这种方法，今已采用反循环法排渣，深度超过了100m ,直径到了1500-2500mm。此法适用于砂土层和碎石土层、卵石砾.石层、裂隙发育或岩溶发育的岩层，而遇到一般回转钻进和其他钻进方法难以施工的卵石砾.石层或岩层时，选用冲击成孔施工法，常能达到满意的结果。
这种方法的优点如下:
(1)设备比较简单，操作灵活方便，钻进参数容易掌握，机械故障少;
(2)冲击方法破碎岩土尤其.是破碎有裂隙的坚硬岩土和大的.卵砾石所消耗的功率小，破碎效果好;
（3）在含有较大卵石或砾石层中成孔，与其他工法比较有其自身的优势，即成孔的可能性较大;
(4)钻进过程中，只有提升钻具时才需要动力，钻具自由下落冲击岩土，不消耗动力，因此能耗小;和回转钻相比，当设备功率相同时，冲击钻能施工较大直径的桩孔;
(5)排渣如不是反循环法，则孔内泥浆用量少，消耗小。 但是该施工方法也有一定缺陷，主要有:
（1）由于利用钢丝绳牵引冲击钻头进行冲击钻进，钢丝绳经常要磨损替换，消耗量较人;
(2)操作个凭经验，无成熟可靠的施工过程的监测手段，容易发生桩孔不规则情况;
(3）会发生仁钻和掉钻等事故;
(4)大部分作业时间消耗在提放钻头和排渣上，随着桩孔的加深，排渣时间和孔底清渣时间均会增加，钻进效率较低。
钻（冲）孔灌注桩
一、钻(冲)孔灌注桩适用条件：适用于穿越粘性土、砂土、碎（砾）石土 层及风化层，包括地质情况比较复杂、夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层。特别是冲击钻穿过旧基础、大孤石等障碍物的能力强。强调：软弱土层必须经成孔工艺实验成功方可采用。总之，钻孔桩施工方案的选择，首先须要掌握准确的地质情况，并结合地质、孔径、孔深选用与其相适应的钻机。 钻（冲）孔灌注桩，一般采用泥浆护壁、正反循环钻孔后或冲抓成孔的施工工艺。各类型的钻（冲）孔机具的适用范围，可按附表1选用。 摩擦桩必须保证设计桩长；嵌岩桩的终孔深度，应由施工单位会同设计、监理工程师，根据设计入岩要求，参照地质剖面图上的估计深度和造孔时的钻进速度与难度以及鉴别孔底岩硝样品等综合确定。
二、钻(冲)孔桩施工工艺
1、旋挖钻（旋转钻）孔施工工艺 1.1施工准备
1.1.1场地平整：在施工前清除场地杂物，更换软土，整平夯实，如地面松软可能导致钻机倾斜时，可以用碎石灰土进行地面加固。开工前精确测定桩位，给每个孔位作好编号和标记，并合理安排好钻孔顺序。同时钻进的孔距为3~5培的孔径，一般不少于5米。 安装钻机时地基要稳固，机座要保证水平，钻杆上部设导向架，钻杆经常保持垂直，以防止钻孔偏斜
1.1.2泥浆制备：在桩基地质条件较差时，需制备泥浆护壁。护壁泥浆,由水、粘土和添加剂组成，调制泥浆时，先将粘土加水浸透，然后以搅拌机或人工拌制。 制备泥浆是旋挖钻能否成孔的关键，也是影响钻孔进度和桩基混凝土质量的关键。成孔采用制备泥浆作为孔桩护壁，泥浆材料采用优质膨润土加粘土、聚丙烯酰胺以及火碱。加入适量的火碱可增加泥浆的稠度，经试验测定：泥浆的沉淀少，性能稳定。制备泥浆在泥浆池内进行，泥浆应满足以下要求：比重1.06～1.15g/cm3，粘度18～28s，含砂率小于4%。当泥浆达到这三种指标，并且泥浆的补充方式一般靠泵送方式，其速度以保证液面始终在护筒底面2m以上。方可确保旋挖钻在钻进过程中孔口、孔壁不坍塌，且正常钻进。 反循环旋转钻孔采用泥浆护壁，以能形成较好泥坯为原则。泥浆成份和配合比根据地质条件和试验确定.泥浆比重为1.08-1.3，粘度为16-20s，PH值为8-10，含砂率不大于4%，胶体率大于95%。施工时护筒内泥浆顶面始终高出地下水位至少1m以上，但不低于护筒顶0.5m。 冲击钻进时，在钻孔内直接投放粘土，以钻锥冲击制成泥浆。调制的护壁泥浆及经过循环净化的泥浆，根据地层情况的不同采用了不同的性能指标。 由于在施工过程中泥浆不停的循环使用，实验人员隔一段时间要对池内泥浆做三种指标测定，如果不满足要求，则需调整池内水、膨润土、粘土，聚丙烯酰胺以及火碱的含量，直到各种指标满足要求。施工中的废泥浆用合适的办法处理，确保环境卫生。
1.1.3钢护筒埋设:桩位经质检工程师、监理工程师复核无误后，开始埋设钢护筒。钢护筒埋设前桩位设臵护桩，以便恢复检查。钢护筒采用4~8mm厚钢板加工制成，内径比设计桩径大20cm～40cm。护筒高度根据现场实际情况确定，护筒埋深不小于2.0米，护筒顶高于地下水位2.0米以上。护筒埋设完毕，立即检查护筒平面位臵及倾斜率，对超出允许偏差范围的，重新进行埋设。护筒平面位臵允许偏差5厘米，倾斜率1%。护筒顶部应开设1~2个溢浆口，并高出地面0.15~0.30m。护筒可采用挖埋法安装，护筒周围用优质粘土回填夯实，密实不漏水。
1.2成孔过程控制
1.2.1钻孔：钻机安装就位后，钻头对中，根据四角控制桩用细线绳交出桩的中心，确定钻杆垂直后开始钻进。钻机每次进尺控制在50cm 左右。钻进过程中要及时补充提前制备好的泥浆，保证在钻进过程中和提钻后孔内液面高于护筒底部2.0m，在钻进过程中应根据地层变化及时调整泥浆性能，以满足正常的钻进需要。 钻孔应连续一次完成，不得中途无故停钻，钻孔达到设计深度并清孔后，会同监理工程师对孔位、孔深、孔径、垂直度及泥浆沉淀厚度进行检查，确定是否符合 设计和规范要求。如清孔后2小时尚未浇筑砼，则重新清孔。在距钻孔桩中心距 离5m以内的任何桩的砼浇注完毕24小时后，才能开始其它桩的钻孔施工。 在钻进过程中应认真填写施工原始记录，详细记录地层变化、钻进过程中出现的有
关问题，处理措施及效果等。
在钻孔的过程中，若发生塌孔，出现流砂、弯孔和缩孔等现象时，要仔细分析，查明原因和位臵，然后进行正确处理。
1.2.2清孔：钻孔达到要求深度后，测量孔深。技术标准为孔深不小于设计桩长；孔径不应小于设计尺寸：倾斜度不大于1%H。符合要求后立即进行清孔，清孔可采用抽浆清孔法（或掏碴法），用空气吸泥机进行抽浆清孔，清孔时，必须始终保持孔内水头高度，防止塌孔，清孔后，将取样盒（开口铁盒）吊到孔底，待灌注水下混凝土前取出检查沉淀在盒内的碴土，碴土厚度不得大于0.4d（d为设计桩径）。否则，要重新清孔。
1.2.3成孔检查：钻孔在终孔和清孔后， 对孔径、孔形、孔深、桩孔竖直度、孔成孔位等进行检查。验收的质量标准见下表：
钢筋笼吊装
为了规范施工，钢筋笼集中下料，就地焊接，绑扎成型，并制作导向架、定位钢板及声测管。为了防止钢筋笼变形，采用分节制作，分节吊焊接。 钢筋笼吊装前，会同监理工程师对钢筋笼的材料、尺寸、接头型式等进行检查。检查合格经监理工程师签认后吊装钢筋笼，钢筋笼吊装至设计位臵后，及时准确地焊接。采用地锚和井架固定牢固，防止钢筋笼上浮及掉笼。吊装采用履带吊或汽车吊垂直地将每节钢筋笼放入孔内，一次吊装到位。钢筋笼运输、吊装前制定防止钢筋笼变形的方案，并认真组织实施。
1.4水下混凝土的灌注灌注混凝土前，探测孔底泥浆的沉碴厚度，如大于规定，应再次清孔。混凝土拌合物运至灌注地点时，检查均匀性和坍落度，如不符合要求，应进行第二次拌合，二次拌合仍达不到要求的，不得使用。混凝土保持有足够的流动性，坍落度为18-20cm。
灌注首批混凝土时应注意：
开始灌注混凝土时，在导管口设臵砂球。灌注要连续紧凑地进行，并尽可能缩短
拆除导管的间隔时间。严禁中途停顿。当导管内的混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入。避免整个的灌入漏斗和导管，在导管内形成气囊，使混凝土灌不下去。在灌注过程中，灌注时间、混凝土面深度、导管埋深、导管拆除等，均指定专人，用专用表格记录。井孔混凝土面接近钢筋骨架时，宜使导管保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，以减少混凝土的冲击力。混凝土面进入钢筋骨架一定深度后，要适当提升导管，使钢筋骨架在导管下口有一定的埋深。在灌注过程中，随时将井孔内溢出的泥浆引流到排污池，防止污染环境及河流。采用导管法浇注水下砼，应首先选择丝扣连接的导管。砼的坍落度控制在18～22cm，粗骨料粒径采用10～30mm，导管直径为200~300mm，导管连接顺直、光滑、密闭、不漏水，浇注砼前先进行压力试验和试拼工作。在浇注过程中，随时检查是否漏水。砼由输送泵浇注。第一次浇注时，导管底部距孔底250～500mm，浇注砼量要经过计算确定，保证导管下端埋入砼内不少于1m。在浇注中导管下端埋深控制在2～6m范围；提升导管时，采用测绳严格控制导管的埋深和提升速度，严禁将导管拔出砼面，防止断桩和缺陷桩的发生。水下砼要连续浇注不得中断。灌注的桩顶标高要予加一定的高度，应比设计高出不小于0.5-1.0m。桩顶砼不良部分要凿掉清除，但要保证设计范围内的桩体不受损伤，并不留松散层。灌注速度不小于6.0米/h。
长螺旋压灌桩施工
长螺旋压灌桩施工设备及工艺流程 1.长螺旋压灌桩简介
长螺旋钻孔压灌桩成桩工艺是国内近年开发且使用较广的一种新工艺，适用于长度不超过30m 的建筑桩基和基坑支护桩。它采用长螺旋钻机钻孔，至设计深度后提钻同时通过钻杆中心导管灌注混凝土灌注完成后，借助于插筋器和振动锤将钢筋笼插入混凝土桩中，完成桩的施工。成孔、成桩由一机一次完成任务。此施了方法不受地下水位的限制，适用于教性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土。
2. 长螺旋压灌桩所需设备及要求
长螺旋压灌桩所需设备包括长螺旋钻机、棍凝土输送泵、吊车、振动锤、电焊机。长螺旋钻机采用液压步履、履带式和滚管式行走，目前，普遍采用的是步履式和履带式
长螺旋压灌桩施工工艺 长螺旋压灌桩施工工艺可用图表示。 具体施工工艺如下:
(1)螺旋钻机就位:
(2) 启动马达钻孔至预定标高;
(3) 混凝土泵将搅拌好的混凝土通过钻杆内管压至钻头底端，边压混凝土边拔管直至成素混凝土桩:
(4) 将制作好的钢筋笼与钢筋笼导人管连接并吊起，移至已成素:昆凝土桩的桩孔内。
(5) 起吊振动锤至笼顶，通过振动锤下的夹具夹住钢筋笼导人管; (6) 启动振动锤通过导人管将钢筋笼送入桩身混凝土内至设计标; (7) 边振动边拔管将钢筋笼导人管拔出，并使桩身漉凝土振捣密实。 4. 长螺旋压灌桩施工工艺技术特点
长螺旋压灌桩施工工艺具有以下几方面的特点:
(})长螺旋成桩工艺与设备施工简洁、无泥浆污染、噪声小、效率高。
(2) 该工艺成桩与泥浆护壁钻孔灌注桩相比，其承载力较高，成桩质量稳定。 (3) 振动锤激振力大、噪声小、体积适中、便于起吊，能保证钢筋笼的顺利下放。 (4) 钢筋笼导人管的振动，使桩身混凝土密实，桩身混凝土质量更有保证。
各类沉管灌注桩施工
沉管灌注桩开创了桩身不必预制而可就地灌注的先河，具有设备简单、
施工方便、工期短、成本低、无泥浆污染、适应性强等优点，是各种桩型中较经济的桩型之一。
沉管灌注桩自20世纪七八十年代以来.在我国沿海和内陆得到了广泛的应用。
旱期沉管桩的机管外径多用φ325mm,现常用φ377mm和φ426mm,桩长数米至25m,主要用于多层建筑。近年出现桩径大于φ500mm的大直径沉管灌注桩，最大外径达φ700mm，还有一系列沉管扩底灌注桩，己用于高层建筑和大荷载基础。
为了克服沉管灌注桩振动和噪声污染，研制r静压沉管桩。为r提高桩端承载力，_先后开发了平底大头桩、夯扩桩、复合载体夯扩桩等沉管扩底桩。为厂提高桩侧.摩阻力，又开发了现浇混凝土薄壁筒桩、现浇薄壁管桩。
沉管灌注桩员有许多优点，但它一也是质量事故发生频率较高的桩型之 一。当施工方法和施工工艺与具体的土层不相适应时，很齐易出现缩颈、断桩、 吊脚等质量问题。为了解决这一问题，研发了沉管护壁螺旋钻排土桩，它将沉管桩和螺旋钻孔桩的优点集于一身，在沉桩管过程中无挤上应力产生，也就不会产生超孔隙水庄力和上体隆起变形的影响。与之相似的还有适用于饱和软土及私土地层的沉管干取土灌注桩，以及空气幕、套管内一卜取土沉管灌注桩。
沉管灌注桩为了满足不同的荷载和使用要求，通过改变桩身材料和降低桩体强度，出现厂CFG桩，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形
成的高私结强度的桩体，与桩间土、褥垫层共同形成复合地丛、为厂克服挤上灌注桩桩身质量通病.还开发了长螺旋钻孔管内泵压CFG桩。
本章介绍工程中较常用的锤击(振动、静压)沉管灌注桩、平底大头桩、夯扩.桩以及复合载体夯扩桩、大直径沉管桩、CFG桩等的施工技术。
1.普通沉管灌注桩的分类
普通沉管灌注桩，按成孔方法不同主要分为锤击沉管灌注桩、振动(冲击)沉管灌注桩、静压(振动)沉管灌注桩。
沉管灌注桩施_工大都用轨道式打桩架，配普通桩锤或振动沉拔桩锤。当振动锤的强迫振动频率与土体的自振频率相同时(一般粘性土的自振频率为600一
700r/min砂土自振频率为900-1200r/min)，土体结构因共振而破坏，又受着加压作用，桩管能够沉人土中。
对于一些复杂地层，沉管困难时可采取以下列辅助措施后再沉管
(1)钻孔取土。在硬土和厚粉细砂层中采用取土器或长螺旋钻取土，然后再沉管 (2)浸泡
在遇粉细砂层呼，向孔内倒入适量的水，浸泡后使其颗粒间结合松弛，然后再沉管。
（3）松动 在遇粉细砂层中采用不带桩尖的空管，振动下沉，使砂松动后再安上桩尖沉管。 (4)混凝土预封桩尖。在地下水丰富的地层中沉管时，为防止地下水进人桩管导致混凝土离析，可先灌一定数鼠的棍凝上，封闭桩端以平衡水a力，然后再沉管。（5）导孔。在硬塑豁土层中先用长螺旋钻一具钻个小一级的孔，然后再振动沉管。
(6)在淤泥层中先靠桩锤和桩管的.重力沉至淤泥层底部，再振动沉管或静压。 (7)护壁短桩管法:。在桩管端部增设护壁短桩管，沉桩管时，短桩管随之下沉拔桩管时，短桩管下落，起到扩孔、护孔、隔振和减振的作用，从而防止桩的缩颈。 (8)饱和软粘土地层中使用沉管灌注桩时，可在场地周围和内部设置砂桩以形成排一水通道，减少孔隙水压力，保证桩身混凝上质量。
根据软上地区经验，施工的合适速度为:沉管速度≤3m/min，沉桩数≤18根/d
扩底(平底大头、夯扩、复合载体夯扩)沉管灌注桩
为了使桩便于打入土中，自古以来人们都把桩的端部做成锥尖形。平底大头桩一种新桩型，它是在常用的沉管灌注桩的施工设备和工艺的基础上，仅采用底部平 而横截面大于桩管截而的预制桩靴施工，这种“平底大头”能在沉管过程中使桩端土产生压密效应，从而提高单桩承载力。
预制平头大底（左）和普通锥形桩尖（右）
夯扩桩
夯扩桩是在锤击沉管灌注桩机械设备与施工方法的基础上加以改进,增加1根内夯管,按照一定的施工工艺(无桩尖或钢筋混凝土预制桩尖沉管),采用夯扩的方式(一次夯扩、二次夯扩、多次夯扩与全复打夯扩等)将桩端现浇混凝土扩成大头形,桩身混凝土在桩锤和内夯管的自重作用下压密成型的一种桩型。 该方法的优点在于：
①在桩端处夯出扩大头,单桩承载力较高;
②借助内夯管和柴油锤的重量夯击灌入的混凝土,桩身质量高;
③可按地层土质条件,调节施工参数、桩长和夯扩头直径以提高单桩承载力; ④施工机械轻便,机动灵活、适应性强; ⑤施工速度快、工期短、造价低; ⑥无泥浆排放。
不足之处在于：①遇中间硬夹层,桩管很难沉入; ②遇承压水层,成桩困难; ③振动较大,噪声较高;
④属挤土桩,设桩时对周边建筑物和地下管线产生挤土效应; ⑤扩大头形状很难保证与确定 其施工要点分三个部分注意。首先是混凝土制作与灌注部分， 要注意：
①混凝土的坍落度扩大头部分以40 ~ 60mm为宜,桩身部分以100 ~ 140mm(d≤426mm)及80~100mm(d≥450mm)为宜;
②扩大头部分的灌注应严格按夯扩次数和夯扩参数进行。
③当桩较长或需配置钢筋笼时,桩身混凝土宜分段灌注,混凝土顶面应高出桩顶0.3~0.5m。
其次是拔管部分，要注意：
①在灌注混凝土之前不得将桩管上拔,以防管内渗水;
②以含有承压水的砂层作为桩端持力层时,第1次拔管高度不宜过大;
③拔外管时应将内夯管和桩锤压在超灌的混凝土面上,将外管缓慢均匀地上拔,同时将内夯管徐徐下压,直至同步终止于施工要求的桩顶标高处,然后将内外管提出地面;
④拔管速度要均匀,对一般土层以1~2m/min为宜,在软弱土层中和软硬土层交界处以及扩大头与桩身连接处宜适当放慢。最后是打桩顺序，要注意打桩顺序的安排应有利于保护已打入的桩不被压坏或不产生较大的桩位偏差。夯扩桩的打桩顺序可参考钢筋混凝土预制桩的打桩顺序。除此之外，还不能忽视对桩管入土深度的控制和挤土效应的重视。
除以上几种常用的桩基础施工技术之外，因为桩基础的分类和成桩的方法很多，以及不同的场地,不同的地质条件等。
复合载体夯扩桩
复合载体夯扩桩的产生和适用性
复合载体夯扩桩由复合载体和混凝土桩身组成。复合载体是指由干硬性混凝土、填充料、挤密土体和影响土体组成的载体。
复合载体夯扩桩是对夯扩桩存在的问题发展起来的一种新桩型。 它采用细长锤夯击成孔，将护筒沉到设计标高后，细长锤被击出护筒底一定深度，然后分批向孔内投入填允料和干硬性混凝土，用细长锤反复夯实、挤密、在桩端形成复合载体，最后放置钢筋.笼，灌注桩身混凝土而形成的桩。
复合载体夯扩桩与其他桩型的最大区别在于不对桩体本身进行研究，而是通过在桩端与作为持力层的较好地基土层之间形成荷载分散体，改变传统的桩端与地基土体之间的作用关系，在相邻桩端下面的各自承受荷载的土体互不相影响的情况下，充分地调动桩端各自的地基土休的承载力，从而使桩的承载能力大大提高，并降低桩基础的成本。
大直径沉管灌注桩
沉管灌注桩一般常用管径是φ377mm-φ426mm，大直径沉管桩是指桩身直径不小于500mm的锤
击或振动沉管桩。沉管灌注机造价低，但它能提供的最大承载力与钻孔灌注桩相比较低。大直径沉管灌注桩有锤击沉管和振动沉管两类。大直径锤击沉管桩采)n人直径锤击沉管桩桃机，将带有锥形钢桩尖的钢套管沉入土中。随之将钢筋笼放人管内井子以固定，然后边灌注混凝土边用振动锤振动钢套管并将其拔出孔外而形成钢筋混凝土灌注桩。
大直径沉管灌注桩具有承载能力高、施工周期短、经济合理等优点。
1桩身和桩端质量保证率高
2.承载力高，布桩容易，桩距合理 3.设计合理，造价低，施工周期短
大直径沉管灌注桩的缺点是
(1）桩机结构庞大。噪声高，振动大，扰民严重; (2）遇孤石沉管困难
(3)操作技术较复杂，对施和监理人员的素质要求较高。
CFG桩
CFG桩是主要采用水泥（Cement)、粉煤灰(Fly-ash)、碎石{ Gravel)
制成的桩的简称，它是山水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间仁、褥垫层一起形成复合地基。考虑到碎石桩系散体材料，本身没有钻结强度，上要靠周围土的约束传递基础传来的垂直荷载。因此，碎石桩复合地基承载.力提高幅度较小.对私性土承载力提高一般为20%-60%。刚性桩与碎石桩不同，一般情况卜不仅可全桩长发挥桩的侧阻，桩端落在好土层也可很好地发挥端阻作用。若将碎石桩加以改造，使其具有刚性札l的某些性状，则桩的作用会大大加强，复合地基承载力将会大人提高，这样产生了水泥粉煤灰碎石桩。CFG桩属高勃结强度桩，它与素棍凝上桩的区别仅在于桩体材料的构成不同，而在其受力和变形特性方面没有什么区别。
CFG桩施工最初选用振动沉管打桩机，是基于振动沉管打桩机在我国拥有量很大。该工艺的不足是存在振动和噪卢污染，遇厚砂层和硬土层难以穿透，成桩易缩颈和断桩。
CFG桩法适用于处理黏性土、粉上、砂土和已自重固结的素填土等地基; 或通过现场试验确定其适用性。
人工挖孔灌注桩施工
人工挖孔灌注桩历史悠久。古代人们由地面开挖饮用水井时，边挖边用砖.砌一护圈以抵挡侧向上压直至井底。从上艺顺序及受力机理而言，这与当今的人工挖孔灌注桩、水泵、图别无二样。其差别仅.是选用的施工机具(鼓风起重索具等).及材料(棍凝上护圈)的不同。当然水井是不填充材料的，挖孔桩在挖至桩底后，需在孔内填允混凝土。
人工挖孔灌注桩
据义献考证，人工挖孔桩在世界在至少己有110余年历史，1893年在美国的芝加哥首先问世。当时芝加哥遭遇了一场历史上罕见的大火，城市大一部分建筑物被烧毁，在.火灾后城市重建中，为了节约上地，建筑物的层数不断增加，并且出现前前所未有的建造高层建筑的要求，但芝加哥城市地表以下存在着厚度很大的软土，建造高层建筑仍沿用当时通行的摩擦桩必然会产生很大的沉降，设计者不得不把桩设置在很深的持力层并把桩的截面设计得很大。但这样一长而粗的桩既不可能采用传统的木桩，若采用钢管或型钢桩，或钢筋混凝土预制桩，依靠当时的打桩设备也难以打入必要的深度。在此背景下，设计者萌发了借鉴人类自古相传的掘井的方法，提出了用人工挖孔而后灌入混凝土成桩的方法，是乃“人工挖孔桩”的起源。人工挖孔桩不仅成功地解决了当时建造高层.建构筑物的现实难题，而且创造了桩体可以就地灌注的先河。这种桩后来遂被称为‘’芝加哥桩”。由于其工艺设备简单故即不胫而走，广为美国底特律等城市和世界各地广泛效仿应用。
我国铁路部门鼓早约在20世纪50年代开始用人工挖孔桩作为治理滑坡的抗滑桩。当时基本上就采用民间传统的挖井方式成孔。人工挖孔桩用于高层建筑基础工程。则肇始于1960年代的香港。香港及澳门称人工挖孔桩为‘’手掘沉箱”，由于地质条件特别适宜，从1960年代至1990年代数十年间“手掘沉箱”备受港
澳工程界欢迎。
人工挖孔桩的优缺点
概括而言，人工挖孔灌注桩具有下述优点: 1.施工设备简单，进退场方便
挖孔桩施工时.其垂直运输工具一般为1t电动葫芦或5t卷扬机，有些甚至采用手摇绞车;排水机.具一般为潜水泵凿岩机具，般为轻型的风镐、风钻及空气体缩机，此外还有送风机、电焊机等.。除空压机外，上述设备均属小型设备，重量轻，移动方便，既适用于桩数很多的大型工程，也适用于桩数不多的小型工程，特别适用于施工场地出入日狭窄及崎岖的山坡地区，此时打桩机械进退场及安装有困难，唯有人卜挖孔桩可进行施工。 2.在正常施工条件下质重有保证
这里的“正常施工条件”是指上层的地质条件正常(如高水头无承压水，土质作流动性很强的淤泥或粉细砂等)，施工人员有一定施工经验。由于挖孔桩所穿过的各种土层和桩端持力层的地质情况，可以看得.见摸得着，桩端持力层的岩(土)性质可以取样做物理力学试验，还可以做必要的原位测试;桩底的沉演能清除干;大多数情况下，桩身混凝土在无水环境下干作业浇筑，边浇边振，质量可靠;在某些情况下即使采用.水下混凝土灌注法，因为桩孔内是清水不是泥浆，桩身混凝土不会发生夹泥断桩事故，所以，施工质量有保证。 3.对环境污染小
挖孔桩施工时只要加强管理，不会出现象钻孔桩施工时泥浆满地的情景施上时，无振动、无挤土，除厂空压机开动时声音稍大外，在挖孔作业时工地基本无噪声。这些均有利于在城市中心、居民住宅区以及精密仪器房、学校、医院等附近地区施.
4.承载力大，布桩容易
挖孔桩的桩径.从0.8m起，可以根据设计要求任意选定;可根据设计要求挖到中风化或微风化岩层中，还可以做成扩大头，在广东，最大的单桩设计承载力达12000kN，在香港，高达15000kN,因此特别适用于高层和超高层建筑。当一些中小承载力的桩基无法布桩时，挖孔桩不仅布桩容易，而且可做到一柱一桩。一般情况下，单桩荷载越大，采用挖孔桩的优越性也越大，20世纪80年代深圳地区35层以上的高层建筑多用挖孔桩作基础。 5造价便宜
(1)挖孔桩一般按端承桩设汁，单桩承载力由机身强度控制，桩.身强度能充分发挥，加之单桩承载力高，因而单位.承载力的造价较便宜;
(2)挖孔桩往往按一柱一桩进行设计，可以节省承台费用;
(3)施工设备简单，投资省.加上我国劳动力便宜，故单方混凝土造价低; (4)桃身配筋率低;
(5)施工速度快，可全面、分.片、分组施上。一般来说工期比较短;
( 6)适合于深基坑工程。打人式预制力一桩或预应力管桩，由于送桩深度的限制，基坑开挖后需截去的余.桩较多;挖孔桩不管是先挖桩后开挖基坑，还是先 开挖基坑后挖桩，桩身混凝土可以正确地浇筑至桩顶设计标高(一般超灌余量只
几厘米)，既不会浪费混凝土，还可节约截桩的费用。
6应用范围广
挖孔桩桩径设计的选择辐度大，一般情况卜，从1.0m到4.0m都可以 起。，单桩承载力从1千千牛数千千牛至数万千牛，甚至可达十万千牛以上.既可用于多层建筑，也可用于高层建筑和超高层建筑，这样宽广的应用范围是其他桩型所没有的。由于其桩身刚度大，除了能承受较大的竖向荷载外，还能承受较大的横向荷载，所以，除了大r用作承重桩外，还被广泛地用作坡地杭滑桩和堤岸支护桩，特别.是在深基坑开挖工.程中，.用挖孔桩作基坑周护机的实例不胜枚举。此时一般采用排桩形式，密排或疏排，桩身有实心与空心之别。在土质较好的基坑工程中，这种支护结构的造价最便宜。
另一方面二人工挖孔桩在低水位非饱和上中成孔，可进行彻底清孔，能直观检查持力层，因此质量稳定性较高。但是，如设计者对于高.水位条件下采用人工挖孔桩的潜在隐患认识不足，有的边挖孔边抽水，以至将桩侧土细颗粒淘走，会引起地面下沉，甚至导致护壁整体滑脱，造成人身事故;还有的将相邻桩新灌注混凝土的水泥颗粒带走，造成离析;在流动性淤泥中实施强制性挖孔，引起大墩淤泥发生侧向流动，可能会导致土体滑移将桩体推歪、推断。
人工挖孔灌注桩也有其自身的缺点，主要有:
(1)粗放的操作，上人劳动强度大，作业环境差。
(2)安全事故多。施工时出现人身伤亡事故的频率是各种桩基中最高的，在地下水位高的砂上层特别是在饱和粉细砂层中挖桩施工，容易发生流砂突然涌入桩孔，危及操作工人生命的严重事故。而且因作业区潮湿，电线发生漏电，.易造成安全事故。
( 3)挖孔抽水易引起附近地而沉降、房屋开裂或倾斜。尤其是我国南方地区，地下水位较高，挖孔桩施工;常在抽水的情况下进行，当水泵抽取桩孔内的积水时，四周的地下水仍然会流入桩孔，并且会夹带土颗粒(尤其.是微细砂粒)，致使附近的土体流失，造成地面沉降、道路开裂、水管渗漏、危房倒塌等危害。.
(4)这类桩型的应用，需同合适的地质条件相符合，在含水量高的地层中有时会导致挖孔桩施工失败。有关地区规定:如没有可靠的技术和安全措施，不得在地下水位高(特别是存在承压水时)的砂土、厚度较大的淤泥和淤泥质上层中进行挖孔机施工。有的工程盲目采用，结果不得不半途而废，重新设计，更换桩型，造成工期拖延、造价徒增。
(5)在某些情况下，挖孔桩的造价并不便宜.例如低层或小开间的多层楼房，单柱荷载较小，采用挖孔桩基础是不经济的，因为挖孔桩有最小桩径的限制;又如在基岩埋.藏较深、基岩卜的一全风化岩层、残积土层较厚的地质条件下，挖孔桩的经济性不如预应力管桩或其他桩型。此外，在石灰岩等岩溶地区，挖孔桩施工虽然有不少成功的经验，也有失败的实例。
人工挖孔灌注桩的桩身直径一般为1000-2500,最大可达3500桩端有扩底与不扩底两种。视桩端土质条件，扩底直径一般为桩身直径的1.2-2.5倍，最大甚至可
达4500mm.桩端如果扩大，其渐变段的斜率即(D一d)/2:h，h=1：（4-6）视土质条件而定，土质稍好则斜率大一终，土质差可小一些。D为扩大头底部直径;d为桩身直径;h为渐变段高度。
挖孔桩深度宜小于30m。否则施工效率低,危险性大。一般情况下，深度不大于10m桩径不小于0. 8rm;深度不大于20m.桩径不小于1 .2m;深度大于20m时，桩径至少要1. 5m以上。
入工挖孔桩施工工具
常用的挖孔桩的施工工具有:
(1)吊架及起吊器具。这是孔内施工时，卞要的垂直运输工具，大量土方均需依靠它来运出。吊架可以是木头也可山钢架构成。起吊器具可用卷扬机也叮用电动葫芦，常配以可开底的土斗，该上斗有时也供施工人员上下。
(2)鼓风机。将新鲜空气送入孔内，以电动为好，柴动会污染空气。送风量应根据孔的容积及孔内作业人员数量，一般为25L/s
(3)潜水泵。将孔内的积水及时排出.其绝缘性能应完好，电缆不应漏电，经常检杳是否被划破。
(4)锹、镐,等挖土或凿岩工具，需炸岩时，还需配打眼的风钻。 (5)振捣器及护圈模板等。
人工挖孔桩的流程
桩体混凝土浇注
在浇注混凝土前，必须排除坑底积水。同时要会同监理对孔底进行验孔，如是嵌岩挖孔桩。则更要对基底岩层状况进行复验，直至验孔通过后，方可放置钢筋笼，浇注混凝土。混凝土下料以导管或串筒法较好，坍落度7m左右。应分层浇注，每层混凝土厚度为30- 50cm为好。小体积桩体，可以在现场拌制混凝土，人.力运送到施工点。对大型挖孔桩，宜用搅拌车运送，泵车浇注。要强调的是现场拌制的混凝土，配合比的控制，和易性的合适与否，均会影响到桩身质量，许多桩身质最经小应变检测，发现断开，不密实或混凝土离析等事故，大都是现场拌制的棍凝土质徽差所致。因此，有条件时应尽量选用商品混凝土，不能为省钱而造成事故。
预应力混凝土管桩施工
预应力混凝七管.桩作为预制混凝上桩的一种，具有单桩承载力高、.单位承载力造价低、施工速度快、成桩质带可靠等特点。一般情况下适用于软土、粘性土、粉土、砂土及全风化岩等地层条件。在建筑、铁路、公路、桥梁、港日、码头等工程中得到了广泛的应用。
日本、美国、加拿大、意大利、英国、芬兰、德国、新西兰、俄罗斯是研究、生.产、使用混凝土桩较多的国家。从20世纪80年代末起，发展中国家如中国、马来西亚、菲律宾等对预应力混凝上管桩的生产.应用也普及起来，而目起点较高。总体上，日本是当今世界混凝土管桩方面技术领先的国家。 20世纪40年代，铁道部北京丰台桥梁厂曾少量生产过直径为400mm的钢筋混凝土离心管桩.并在60年代末开始研制先张法预应力管桩(简称pc管桩)，直径为
500mm，并获得成功生产至今。60年代末为建设南京长江大桥所需要管桩基础，大桥上程局三处也开始生产:预应力管桩至今。1980年日本人在香港设J’生产预应力高强混凝土管桩(PHC桩)，从此香港、澳门等地大量应用预.应力管桩。1983年铁道部大桥工程局将在南京生产的管桩运到深圳推广应用，开创了广东应用管桩的先例。1984年
5月，东省广建筑构件工程公司与广东省基础工程公司及广东省建筑科学研究所合作，开始研制和推厂预应力管桩，井于1985年开始应用。1986年第一批近2万米的φ550mm竹桩出门澳门应用获得成功，而后又在广东境内大规模推广。上海地区原交通部三航局混凝土制品厂于1987年全套引进了日本生产预应力高强管桩(phc桩)的设备，并于1988年正式投产，生产φ600mm,φ800mm,φ1000mm的较大直径的预应力高强管桩。经过约30年尤其是近十来年的推广应用，预应力管桩得到迅速的发展。据不完全统计，到2003年底，我国现有管桩生产180余家，主要分布在华南广东和华东地区。其不少产品已达国际先进水平。
预应力混凝上管桩的特点和适用性
预应力混凝七管桩以其质尼可靠、价格适宜、施工快捷等优点，在华南、江浙和上海等地区得到厂泛的应用，受到业主和设计单位的普遍欢迎。
预应力管桩的施上方法主要有锤击法、静压法等。由于柴油锤工作时振动剧烈、噪声人，大部分城市已限制使用。由于管桩沉入上中。挤土效应较明显，为了减少打桩时挤土所带来的危害，或者为了穿透较厚的砂夹层，各地又开发了预钻孔后植桩的施工新工艺，一般用长螺旋干取土或小型泥水钻机引孔，然后用打(压.)桩机将管桩打(压)到设计持力层。除一些纯摩擦 管桩采用桩长控制而不需要选择桩端持力层外，一般管桩都需要选择桩端持力层，如强风化岩层、全风化岩层、坚硬的粘土层或密实的砂层(或卵石层)等。
在近几年预应力棍凝土管桩的使用过程中，也存在并发现了一些问题，需要在设计和施工中加以重视并改正，同时也总结出了一些较为有效的经验措施。
预应力混凝土管桩的优缺点
和一般桩相比，顶应力混凝上管桩具有如下优点: (1)单桩承载力高。
(2)单位承载力造价较低。
(3)运输吊装方便、接桩快捷，施上速度快、工效高、工期短。
(4)成桩长度不受施工机械的限制。
(5)桃身耐打，穿透力强。
(6)成桩质量可靠。
(7)施工文明，现场整洁。
(8)质量检测方便。
(9)设计选用范围广。
预应力混凝土管桩也有它的缺点和局限性，上要表现在:
(1)所需的施工机械设备投资大;
(2)用锤击或振动法沉桩时，施工噪声大，振动剧烈，会造成一定的环境污染，不适宜在城市中使用;
(3)因其属于挤土桩，群桩施工时将引起周围地面的隆起。桩间距设不当时，锤击下沉桩的过一程中，可能使相邻已就位的桩上浮;
（4）桩身水平向刚度与钻孔桩相比较差，在软土地区基坑开挖不当时容易引起桩身偏斜或断桩;
(5)受起吊设备能力的限制，单节预制桩的长度不宜过长，一般为十余米，长桩需接桩时。桩的接头常形成桩身的薄弱环节，若接桩后不能保证个桩长的垂直度，则将降低桩的.承载能力，甚至在打入时造成断桩;
(6)不宜穿透较厚的坚硬土层;
(7)打人后桩长超过要求时。截桩容易，但锚入承台的措施相对较困难;
有些地质条件不宜应用预应力管桩预应力混凝土管桩 不宜应用的地质条件
1孤石和障碍物多的地层不宜应用
主耍原因是容易发生如下工程质量事故:
(1)管桩不能全部沉至设计持力层，有时在同一承台内，有的桩可打至持力层，有的桩打不下去，桩长相差很多;
(2）桩尖接触到孤石或地下障碍物时，桩身会突然偏离原位或大幅度倾斜;
(3)管桩桩尖破损、桩身折断和桩头被打烂。
. 2有坚硬夹层时不宜应用或慎用 有些地区基岩以上的授盖层中，存在着一层或多层坚硬夹层，如果这些夹层厚度大几又无软弱下卧层，可以考虑作为管桩的持力层。若厚度只有1 -2m甚至几十厘米，其下又为软弱层或一般土层，管桩必须穿越这个夹层直到以下坚硬的设计持力层。管桩遇到这类夹层时，要么贯穿不了，要么破损率相当高。此时可采川钻孔灌注桩较适宜，若非采用预应力管桩不可.则应选用高强phc桩。当存在较厚而密实的砂层或卵石层时，最好采川试打桩的方法来判断打桩的可行性，不宜轻易采用预应力管桩的方案。
3.从松软突变到特别坚硬的地层如石灰岩等地层.不宜应用
因为在石灰岩上的覆盖层中，坚硬土层或密实砂层是不多见的，很少可作预应力管桩的持力层。而石灰岩是水溶性岩石，不存在强风化层，鹅岩表面就是裸露的新鲜岩石，抗压强度高达100MPa以上、在这样的工程地质条件下，高强的预应力管桩也会很快被打断，所以应当严禁以石灰岩作为打入式管桩的持力层。如果石灰岩层上面有适合作管桩持力层的岩土层，则另当别论。
同时在石灰岩地汉，溶洞、溶沟、溶槽、石笋(芽)、漏斗等“喀斯特”现象相当发育。在这样的工程地质条件下施打预应力管桩，还经常会发生各种下工程质量事故，应严格控制管桩的应用。
预应力大管桩施工
预应力混凝土大直径管桩简称预应力大管桩是采用分段制成混凝土管节，然后在管节的端部涂刷鞘结剂进行拼接，在管壁的预留孔道中穿人高强度低松驰的钢纹线作为主筋，施加预应力，并对预留孔道灌浆而形成的桩体。这种管桩属于后张法自锚预应力管桩.预应力大管桩的管节成型工艺有复合法和立式法两类 .预应力大管桩的特点
(1)预应力大管桩的长度可以用以1m为模数的成型管节拼接而成，因此它与按预 更能满足不同的设计要求;
(2)预应力大管桩由于其管节的成型和拼接均可实行工厂化生产，生产巾机械化程度高，因此桩身质量稳定可靠;如上程用桩觉大，亦可将制作设屯可将制作设备临时移至工程现场制造;
(3)预应力大管桩由于其成桩工艺先进，其混凝七的强度、容重和杭渗性能分别达到C60, 2580kg/m3和B8，均优于普通混凝土;
（4)预应力大管桩具有良好的抵抗海水侵蚀的能力，不需采用阴极保护等防腐蚀处理，节省了施工和维护费用。
(5)预应力大管桩适用于各类土质，具有良好的耐锤击性;当桩端配有钢桩靴时，.用德国Delmag100锤可打入至标贯击数N>100的风化岩层1-2m，它也可在桩端联接钢管桩而形成组合桩;
(6)预应力大管桩的开裂弯矩可达到1120-2000kN·m而600mm X 600mm:的普通预应力混凝土方桩只能达到315N.m，因而大管桩能承受较大的水平荷载，在码头工程中可取消叉桩，而设计全直桩码头;
(7)预应力人管桩的用钢量仅为相同直径钢管桩的1/6-1/8用它代替钢管桩，可降低造价1/2-1/3
(8)预应力大管桩的一单桩极限承载力高，以深圳赤湾9号泊位深水码头为例，桩长36m，桩径1. 2m.入上深17.5m，它达到了8800一9300kN，比600m×600m的预应力方桩提高约一倍;
(9)顶应力人管桩的耐久性比一般的预制桩好，因而可.延长码头桥梁等的寿命，
(10)预应力大管桩能应用于水深、流急、浪大的施工条件。
应力大管桩的用途
顶应力大管桩可用于港口、海洋、修造船、桥梁及其他类似工程，包括:
(1)无掩护深水域非单纯受弯的码头工程;
(2)直立式防波堤、导堤工程;
(3)大型岸壁工程;
(4)铁路、公路及跨海桥梁工程;
(5)海洋石油钻井平台等结构物。
由于受运输、起重，打桩架高度等的限制，以及对陆上沉桩工艺尚未开拓研究，预应力大管桩目前尚未能应川于陆上市政桥梁及高层建筑等工程。
挤扩支盘桩施工
挤扩支盘灌注桩是在等截而钻孔灌注桩基础上发展起来的一种新型桩它是采用日挤扩成型的方法在桩身设置，个或多个分支和承力盘的混凝上灌注桩，亦称“多级打“盘桩”、“多支盘钻孔灌注桩”、“挤扩多支盘ＤＸ灌注桩”。简称\"DX桩”或支盘桩。
挤扩支盘桩是用专用的液压挤扩设备与现有桩机配套使用，在性质和厚度都适合于成盘的 地层条件下施工，形成它的桩体、承力盘和分支。如图
挤扩支盘桩桩身外貌及实形图
挤扩支盘桩主要有钻孔挤扩支盘桩和振动沉管挤压支盘桩两种形式。钻孔挤
扩支盘桩是在原钻孔桩的基础上，为了充分利用不同深度各上层的抗力，沿桩长设置一定数量的支盘.依靠增加支盘的端阻力来提高桩的承载力;而振动沉管挤压支盘桩则是在沉管桩的底端设支盘以增大承压而积，从而提高厂桩的承载力，克服厂夯扩桩头难以保证承载力的弱点。挤扩支盘桩克服了其他一些直孔桩的缺点，主要有以下特点:
(1）基桩承载力高。沉降变形小。该桩可以利用桩身深度范围内地基土中的硬土层来设置承力盘和分支，扩大了纂桩与硬}几层的接触，发挥了分支和盘的端承作用，增加了攀桩的端承面积，将原来只有一个端承点的摩擦端承桩改变为多个端承点的端承摩擦桩，从而改变了桩的受力机理
(2)挤扩支盘桩为渐进压缩型桩，它可以根据需要.对不同土层进行加固处理，通过调整支盘的问距来满足不同承载力的要求，充分利用承载力较高的土层，从而能够缩短桩，缩小桩径，减少桩数，达到质量优、工期烦、节约投资的目的。
(3)施工工艺简单，速度快目，无振动和噪声.机械化程度高。对外界环境.及相邻建筑无干扰。
(4)对不同上层的适应性强、.在内陆冲积和洪积平原及沿海、河口部位的海陆交替层及二角洲平原下的可塑坚硬状的黏性土，中密一密实状的粉土和沙土、碎石土、全 但挤扩支盘桩不适宜于可液化土层、流塑状黏性土、中等风化以下硬岩及自重湿陷性黄一仁等特殊性土，也不适宜于中间没有可持力夹层的深厚软上层、孤石和障碍物多的地层、.石灰岩地层、从松软突变到特.别坚硬的地层等特殊地层。对塑性指数偏高的黏性土，则应经试验确定成盘的可靠性。风化岩和强风化的软质岩石中成桩，不受地下水位的限制挤扩支盘桩不仅适用于承受竖向荷载的普通抗压桩，也可作为抗拔桩应用于地下建筑的抗浮设计，同时也有学者试图将它应用于深葵坑围护工程中。
普通钻孔灌注桩受力机 挤扩支盘桩受力机理
普通钻孔灌注桩与挤扩支盘桩受力机理对比示意图
水上桩基础施工技术
水中构筑物如码头、桥梁、取水泵房、船坞等基础采用桩基形式较为普遍。如果质地坚硬的持力层埋置较深，桩基就可以将这些构筑物的上部结构重力及活载传至持力层，确保他们的正常运转。在沿海或平原地区的水中大型构筑物基础，绝大部分均采用桩基。
桩基的形式较多，有混凝土预制桩(非预应力或预应力)，预应力离心管桩、钢管桩、混凝土灌注桩（嵌岩或非嵌岩)等。
前三种均为打人桩(个别也可用静力压入)，优点是可在预制厂(场)内加工，运到工地便可施工，施工速度较快。混凝土灌注桩，其工艺较繁，但是可适应各种地质条件，尤其是地层起伏不平，或需将桩尖置入岩层时，有其优点可嵌入各类岩层，满足各种不同的要求。 水中构筑物桩基，由于自身的功能及所处的位置的特殊性，与建筑物桩基的施工相比，其特殊性主要反映在下述几个方面:
(1)桩基均置一河边或河床中，因河道的冲刷所致，为确保必要的承载力，桩的长度会加长许多，而且要考虑必要的抗船舶冲击力、波浪力，桩的断面亦不会很小。因此桩基的施工设备如打入桩的桩架及桩锤，灌注桩的钻机等均较大或较重。
(2)对桥梁桩基，沉降要求较高，尤其是一些连续梁桥或拱桥，不准有过大的沉降，这就要求桩的最终贯人度不能过大，灌注桩的清孔要求很高，否则不易达到较小的沉降。所以在选择桩纂施工的机具及工艺时，.应考虑到这些特殊要求。
(3)由于桩基一般均在水中，有些工程如水中作业平台、施工栈桥、筑岛等处于水深浪大的极不利环境中，需创造必要的条件，以便同陆上打桩样进行桩基施工。当然用专业打桩船也可施工。
但是船上打桩与陆上打桩差别较大，设备仅打桩机与陆上施工基本相似，但桩机尚需置于船上，施工时需注意船的波动，目‘有不易就位等困难。此外，对打人桩，大瞬成品桩需从.水上运输，应有专用船只，满足运桩及堆桩的需要，对灌注桩，需考虑大量土方或泥浆的排放，河道或海域中是不允许排放的，也需配置专用船只，拖到指定地点排放。
随着沿海地区的发展，近海区的水中构筑物施工已越来越多，由一于受风浪及海流影响，常规的打桩船已.不能适应这种海况，即使有也是极少最的船只，为适应重大工程进度的需要，往往选用如同海上石油平台那样的桩基施工平台，以便在较差的气象条件下，也能保证施工。自升式平台或导管架式平台，常能适应不良的海况，但与用筑岛或栈桥法打桩相比，有很大差别，无论是规模、难度，还是方法，几乎不是同一级别。
特殊的桩型 微型桩
微型桩最早于1952 年在意大利由Fernando Lìzzi博士首次提出，是首先作
为战后重建时为解决困难条件下桩的施工而提出的。由于其直径较小，从数厘米至数十厘米〈一般不超过25cm) .因此微型桩又称为迷你桩。微型桩可以是垂直或倾斜，或成排或交叉网状配置。交叉网状配置之微型桩由于其桩群形如树根状，故亦被称为根桩或网状树根桩(Reticulated Roots Pile). 简称为RRP 工法。根据欧洲规范EN 14199. 当采用钻孔排士成桩时.直径小于300mm 时称为微型桩，而采用挤土成孔成桩方法时.直径小于150mm 者方可称为微型桩。
由于在既有建筑物基础或桥梁基础下增设桩时，拟增设桩的基础上方的建筑物、桥梁会限制桩基施工所需的高度与操作面.在这种条件.有时不得不采用对施工所需高度、操作面要求均较小的微型桩。因此，微型桩常常应用于既有建筑物及桥梁的地基加固，故又称为托换桩(pin pile) 。
微型桩桩体主要由压力灌注之水泥(砂)浆或细石烧凝土形成的注浆体与加筋材所组成。依据其受力需求.加筋材可为钢筋、钢棒、钢管或型钢等。 传统微型桩之施工步骤一般大致如下:
( 1 )以钻机钻孔.并及时下钢套管.以保证孔壁稳定。 (2) 清孔并置入钢筋等加筋材。
(3) 通过压浆管在套管内伸至孔底.以压力灌注水泥(砂)浆或细石混凝土.出口图示边灌边拔钢套管直至成桩。或向钢管内投入召子骨料.然后压入水泥浆。呜水泥浆或混凝土初凝后.根据需要决定是否再进行二次注浆。
当应用于既有建筑物或桥梁基础下地基加固时.其基本构造为，在既有建筑物或桥梁基础上钻孔.通过穿透基础的钻孔在基础下施工。最简单的微型桩就是按上述施工步骤施工成桩。当需要更高的承载力时.可通过压人的钢管进行桩端挤密注浆形成扩大头.当采用高压喷射注浆法并在其形成的柱体中插入钢管或型钢时.可获得更大的承载力.目前微型桩的单桩承载力可达数十歪数千千牛
微型桩也可应用于支承新建建筑物、边股杭滑加同、基坑支护等。
微型桩的类型
微型桩有很多种.与其设置目的、要求的承载力、施工条件等有夭。除上述的传统施工方法外.常见的还有时下几种类型:
1. 压入或打入微型桩
压入或打入铀型桩采用压入或打入的套管.在套管内置人筋材.然后压桨成
桩。主要用于穿越厚度不大的软弱土层，将基础传来的荷载传递到其下的较好土层中。这种类型的横型耕承载力一般较小。
2. 压密注浆加固型微型桩
压密注浆加固型微型桩 ，当桩端仍在松散的砂性士时，为提高桩承载力.可在桩端实施压密诠浆，在桩端以下形成一个扩大头.同时，扩大头以外的土也受到压密。这两个因素可显著提高单桩承载力。
3. 旋喷加固型微型桩
旋喷加固型微型桩.欲获得较高的单桩承载力而土质条件又不适合采用压力注浆时，可采用高压喷射注浆法在桩端上下一定范围内形成旋喷加固体，这样也可显著提高单桩承载力。
4. 悬喷-型钢复合微型桩
有时也采用全长高压喷射注浆形成旋喷柱形加固体、内插型钢形成旋喷一型钢复合微型桩，以获得比铀孔直径大较多的桩径。在日本，这种微型桩被较广 泛地用来对既有建筑物、桥梁基础下的地基、桩基补强加固。
5. 后压浆微型桩
后压浆微型桩与Æ密住浆加固型微型桩的区别是，后者主要目的是为了在桩端形成扩大头加固体，提高桩端阻力。而后压浆微型桩则是在桩体置入后，通过预留的压浆管，通过在不同高度处设置的注浆孔进行注浆。其目的是提高桩的侧摩阻力。后压浆微型桩几乎适用于所有士层
6. 压力注浆微型桩
旋喷一型钢复合微型桩用于既有桥梁桩基础补强压力注浆微型桩( 通过在桩周实施注浆，对桩周土进行密实，同时，浆液渗透到更外围的土体，可提高桩侧阻力。
7. 端承型微型桩
端承型微型桩是通过钻孔进入基岩等坚硬桩端持力层，单桩承载力最高可达5000kN 。此外，还有一些不同施工工艺的微型桩桩型。
例如.在加拿大某铁路路基加固过程中，还使用了一种微型桩阴。采用外径1 78mm 、壁厚9.2mm 的钢管.微型桩设计桩径250mm. 桩长13---15m。利用钢管本身作为成孔工具，在桩下端焊接鱼尾形钻头，并在桩下端3----5m 范围内焊接一些螺旋叶片.桩尖设置孔径50mm 的压浆孔.采用大功率液压电机把钢管旋入土中(类似圈内的螺旋钻成孔)。边下沉边在管内注浆，使浆液始终充满管内外，直至桩端进入持力层设计深度。
超长桩
桩基础在减少建筑物沉降.提高地基承载力方面具有独特的优点和不可替代的作用。在软土地区，随着超高层建筑及大跨度桥梁的增多，针对这些建(构)筑物高、重以及沉降控制严格的特点，当地基承载力变形不能满足设计要求，同时承台、桩数以及桩径又不能增加的情况下，加大桩长是一种最直接的方法，跑长桩的应用急剧增多。由于桩基础的造价相对较高，而且其施正又属于地下隐蔽工程，因此如何在深厚高压缩性土层中合理地设计长桩基础，做到既经济又安全，一直是工程界关注的重要研究课题。
超长桩的发展
超高层建筑和大跨度桥梁的建设.使得基底荷载越来越大，对基桩承载力和变形提出了更高的要求，桩基向大直径、超长桩方向发展。如杭州湾跨海大桥钢管桩的直径达1. 6m~ 单桩最大长度达89m; 上海环球世贸中心、金茂大厦都采用了桩长超过80m 的钢管桩。东海大桥与苏通大桥主墩工程，则采用了桩径为2500mm 的灌注桩，前者桩长为112m ，后者桩长达125m; 杭州钱塘江六桥采用的钻孔灌注桩更长，达130m; 温州世贸中心、上海中心大厦、上海白玉兰广场、天津117 大厦等越高层建筑采用了长为80 ---120m 不等的钻孔灌注桩。从克服传统泥浆护壁灌注桩工艺局限性出发，桩端(侧)后注浆技术已大量用于大直径超长灌注桩.并提高承载力、减少变形。大直径超长桩的应用，给桩基理论这一传统课题提出了新的挑战。
超长桩的桩型
超长桩需穿越深厚的土层进入相对较好的持力层以获取较高的承载力.因此首先面对的是成桩可行性与质量保证问题。对于预制桩来说.钢管桩比混凝土预制管桩更适宜穿越并进入坚硬的持力层;对于不同成孔方式的灌注桩来说，随长度增加，干作业成孔受地下水等作业环境影响较大，而全护筒的成孔方式又受机械设备能力的局限，泥浆护壁的钻(挖)工艺成为主要的成孔方式。因此，钢管桩与泥浆护壁钻孔灌注桩是超长桩采用的主要桩型。对于超长钢管桩来说，其沉桩的难度在于采用合适的打桩机和打桩锤，并结合桩头、桩端、接桩等构造的强化处理，将其有效地打人坚硬地层。另一方面，还要考虑长期使用过程中，地下水环境特别是海水等腐蚀环境对钢材的锈蚀作用及相应的防腐与耐久性情施。
泥浆护堕灌注桩的成孔难度则在于大直径起深孔的孔壁稳定性、泥皮厚度、孔底沉渣厚度、孔身垂直度的控制。由于成孔深度大，成孔时间长，桩身缩径、扩径等问题较突出:为了维持孔壁的稳定性，需采用更大相对密度、蒙古度的泥浆，孔壁在民时间的泥浆浸泡下，桩身泥皮更厚:泥浆的重度大且含砂率往往较高，孔深长，加大了清孔的难度，沉渣厚度更难控制;孔深长和地层的复杂性也加大了垂直度的控制难度。因此，超长桩灌注桩因施工工艺所带来的泥皮、沉渣、垂直度等影响承载力的问题较常规桩更为突出，施工机具与工艺的选择、成孔质量的控制有其特殊的地方。大直径超长桩的长径比较大，很多桩长径比超过50 甚至达到100 ，理论研究和工程实践均表明，跑长桩的受力性状与短桩有所区别。
超长桩的设计荷载较大，而长径比的增加使得桩土刚度减小，直接影响其承载与变形能力，主要表现为侧阻与端阻的发挥效率较低、桩身压缩明显.增加了承载力取值的难度。超长桩长径比、桩身强度、刚度的确定是影响其力学与变形行为的主要指标，超长桩的设计中应重点考虑。对于超长桩来说，其长度的增加给施工、承载与变形特性都带来了较大的负面影响.不能简单套用短桩、中长桩的经验与认知。因此，明晰超长桩的施工难点和工作性状，合理进行超长桩的设计就显得越来越重要。研究超长桩不仅是桩基理论自身发展的需要，更是工程界的迫切要求。
组合桩
地基处理中，常采用在软弱地基中设置柱体式加固体，通过柱体式加团体与加固体之间的原位地基土组成复合地基.共同承担基础传来的荷载。目前采用的柱体式加固体种类较多，常见的有石灰桩、砂桩、碎石桩、灰土桩、水泥土桩(干法、湿法)、旋喷桩(高压喷射注浆法)等。这些柱体式加团体的共同特点是，相对于钢筋混凝土桩、钢桩来说，其桩体强度与弹性模量均很低，在荷载作用下，桩体压缩量大，单桩承载力低，其单桩承载力受到桩身强度的极大制约。早期的组合桩主要是针对水泥土桩抗压强度低和几乎没有抗拉强度的弱点，在作为挡土墙时，通常需要较大的厚度，造价较高，且施工期间需占用较大的场地而提出的，并开 展了对搅拌桩进行改进的研究和工程实践，如水泥土桩与其他类型的桩共同组成复合地基:水泥土桩与其他材料组合形成水泥复合结构，如插筋水泥土墙、插入型钢水泥土墙、相间钢筋混凝土桩水泥土墙以及劲芯水泥土桩等o 例如，\"SMW\" 工法，是在水泥土搅拌桩和地下连续墙基础上发展起来的，在水泥土搅拌桩初凝前捕人H 型钢作为劲性桩芯。提高桩体竖向抗压承载能力租抗弯能力，形成具有一定强度和刚度的连续元接缝的劲芯水泥结构。20 世纪90 年代.日本发展了水泥土搅拌桩中插入带肋钢管.形成复合桩，经研究表明能大大提高桩的承载力，适用于软土地区高承载力、无污染、低造价的要求。
结合桩的常见类型
根据目前的组合桩形式，根据不同的组合方式，可以分为同一桩身截面上出不同材料进行组合和沿桩长在不同段分别采用不同材料的组合两种形式的组合桩;此外，还采用刚性桩与半刚性桩、半剧性桩与散体柔性状、刚性桩与散体柔性桩间隔布置，组成平面上的二元级合桩裂复合地基，当采用三种或以上不同刚皮、强度、材料的加固体时则称为多元复合地基。在二元或多元组合桩复合地基中，各桩体仍是传统的桩型。
桩身同一截面不同材料组合桩
目前常见的桩身向一截商由不同材料组合的组合桩的类型有以下几种 （1）水泥土搅拌桩〈干法电湿法)一预制混凝土芯桩组合桩 (2) 水泥土搅拌桩(干法湿法)一现浇混凝土芯桩组合桩 （3）旋喷桩-型钢芯桩 （4）砂桩-预制桩组合桩
桩长在不同段分别采用不同材料的组合桩 （1）水泥土桩一混凝土芯桩组合桩 （2）实散组合桩
（3）挖孔桩一综合桩浆桩组合桩
大直径筒桩
大直径现烧混凝土薄壁筒桩是在沉管灌注桩的基础上加以改进发展而成的一种新桩型，一般采用环形桩尖。就目前沉桩能力及其性状而言，大直径简桩适用于饱和软土、一般蒙古土、粉土中。大直径筒桩的外直径D 为800 -1500mm ，壁厚t为100 -250mm ，桩体全部采用现捷的素:昆凝土或钢筋混凝土一次成型完成。筒桩技术为施工机械采用振动沉模、现场浇筑混凝土的一次性成桩技术，可快速加固较软弱地基使其满足各类工程设计要求.这项技术在我国东南沿海软弱蒙古性土地区得到初步应用，己应用于海堤工程(如温州鹿西岛双排桩防浪堤和广州大亚湾石化工业区双排桩海堤)、交通道路工程(如杭州绕城高速公路、杭宁高速公路软基处理)和水利工程(如上海浦南东片出海闸导流堤)等。谢庆道等开发了环形桩尖的大直径曹壁筒桩，刘汉龙等开发了无桩耻的大直径薄壁管桩。 大直径筒桩属部分挤土桩，它的优点是不需要像钻孔灌注桩一样的泥浆护壁，大直径沉管挤土效应小。它的缺点是桩壁厚较薄且现场浇灌混凝土，环形桩身质量不易保证，单桩竖向承载力不高但抗水平力相对较高。所以筒丰出g用于海堤工程等抗水平力大的桩基础。
扩底抗拔桩
沿海地区的常年地下水位较高，一般年平均水位埋深为0.5-1.0m. 地下结构工程的抗浮设计显得尤为重要.目前抗拔桩基础仍为各种抗拔措施的首选形式。传统的等截面抗拔桩，仅靠桩土间的侧摩阻力提供抗拔阻力，并非最为理想为了提高桩的竖向抗抗拔承载能力，通常可以将桩身做成变截面形式，其主要目的是使桩体不仅能发挥桩一土问侧摩阻力，而且还能充分发挥桩身扩大部分的扩孔阻力。这种变截面桩通过改变桩身截面，以较小的材料增加获取量著的承载力的提高.已成为桩基础发展的有效途径之一。
根据变截面形状、位置的不同，可衍生出不同的形式:扩底桩、多级扩径桩、分段变截面桩和组合型桩等，其中仅对桩端截面进行扩大而成的扩底抗拨桩，由于施工工法相对简单、效果明显，成为最主要的变截国抗拔桩型。国内外扩底桩的应用愈来愈广泛.设计理论也随之发展，而这种桩型在抵抗上拔荷载的能力方面更显示出巨大的潜力。
槽壁桩
采用地下连续墙成墙工艺形成矩形截面桩作为建构筑物的基础.承受上部结构荷载。这种基础形式简称为槽壁桩基础。地下连续墙王艺在应用的初期.主要是用于水库大坝及基坑支护工程中作为挡土、挡水及防渗结构。随着设计技术剧施工工艺的日臻完善，地下连续墙逐渐被用于建构筑物的桩基础。1979 年日本东北新干线高架桥工程中首次采用了地下连续墙闭合式刚性基础，代替了惯用的沉井式基础，开创了槽壁桩作为深基础的先问。此后槽壁桩深基础得到迅速发展，据统计，到1993 年7 月日本已在220 项工程中使用槽壁桩基础。与常规桩基础相比，槽壁桩基础具有竖向承载力高、刚度大，町根据墙体布置灵悟调整基础水平刚度等特点。
槽壁桩的应用
在工程应用中槽壁桩用于取代常规的钻孔桩、预制桩基础.直接作为建筑物的单桩或群桩基础。由于其具有良好的承载性能和优于常规桩基的灵活布置特性，目前为止，槽璧桩基础已经在国内外得到广泛的认同和大量应用。
挤扩支盘桩
挤扩支盘灌注桩是先用普通钻机成等截面钻孔.然后采用支盘设备在设计需要的某些深度挤扩支盘从而形成竹节形桩。在某一断面上挤扩设备一般挤1次形成一个支，挤6---8 次形成一个盘。其专用液压挤扩设备与现有桩工机械配套使用.产生挤扩支盘灌注桩。根据地质情况，在适宜土层中挤扩成承力盘及分支。挤扩支盘撞注桩由桩身、底盘、中盘、上盘及数个分支所组成。根据土质情况句在硬土层中设置分支或承力盘。分支和承力盘是在普通圆形钻孔中用专用设备通过液压挤扩而形成的。在支、盘挤成空腔同时也把周围的土挤密。经过挤密的周围土体与腔内灌注的钢筋混凝土桩身、支盘紧密的结合为一体.发挥了桩土共同承力的作用.从而使桩承载力大幅度增加。
经测算承力盘的面积约为主桩载面的4---7 倍，如把各盘和各分支的面积加起来，其总和约为主桩截面的10---20 倍。
结语
由桩基础分类特点优缺点可以看出桩基础在土建施工中广泛应用，而在各类建设施工中桩基础都必备可少，因此学习桩基础的技术，利用桩基础技术可以使工程更加顺利地按时完成，而且提高了工程施工的质量。同时，使用桩基础技术可以转移建筑物的负载，减轻了建筑物的顶部负载，增加了建筑的稳固性，促进了建筑业的快速稳定发展。随着现代建筑物的逐渐增多，这一技术的应用会为建筑行业增值，未来也会为建筑事业的发展贡献更大的力量。
在现代的建筑工程中，运用桩基础技术可以使工程更加顺利地按时完成，而且提高了工程施工的质量。同时，使用桩基础技术可以转移建筑物的负载，减轻了建筑物的顶部负载，增加了建筑的稳固性，促进了建筑业的快速稳定发展。随着现代建筑物的逐渐增多，这一技术的应用会为建筑行业增值，未来也会为建筑事业的发展贡献更大的力量。
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