预制桩与灌注桩施工工艺比较分析

何世茂

（大埔县城镇建设工程公司，广东 大埔 514200）

1 我国现用常见桩

1.1 摩擦型桩

1.1.1 摩擦桩。外部荷载主要通过桩身侧表面与土层之间的摩擦阻力传递给周围的土层，桩端只承受部分荷载，一般不超过10%。如打在饱和软土地基和松砂地。

1.1.2 端承摩擦桩。在外部荷载作用下，桩的端阻力和侧摩阻力都同时发挥作用。如穿过软弱地层嵌入较坚实的硬粘土和砂、砾持力层的桩。这类桩的侧、端阻力所分担荷载的比例，与桩径、桩长、土层的摩擦系数以及持力层的承载力有关。

1.2 端承型桩

1.2.1 端承桩。外部荷载通过软弱土层，由桩身直接传给桩端的基岩，桩的承载力由桩端基岩提供，一般不考虑桩侧摩擦阻力的作用。如武汉长江大桥的管柱基础。

1.2.2 摩擦端承桩。桩顶荷载主要由桩端承受，如通过软弱土层桩端嵌入基岩的桩，由于桩的长细比很大，在外部荷载作用下，桩侧摩擦阻力也起到部分作用，但桩侧阻力小于桩端阻力。

1.3 按桩身材料分类

1.3.1 砼桩。a.预制砼桩:可在工厂集中生产，也可在场地附近预制。一般为400×400或500×500，单节长10米左右。b.灌注砼桩:是用桩机设备在施工现场就地成孔或采用人工挖孔，在孔内放置钢筋笼，其深度和直径根据工程地质勘察报告，由设计单位确定。

1.3.2 钢桩。主要采用型钢和钢管两大类，作临时支挡结构或永久性的码头工程。H型钢和I型钢桩则主要用作支承桩。

2 预制桩

2.1 预制桩的特点

2.1.1 桩的单位面积承载力较高。由于其属挤土桩，桩打人后其周围的土层被挤密，从而提高地基承载力。

2.1.2 桩身质量易于保证和检查；适用于水下施工；桩身砼的密度大，抗腐蚀性能强；施工工效高。

2.1.3 预制桩单价较灌注桩高。预制桩的配筋是根据搬运、吊装和压人桩时的应力设计的，远超过正常工作荷载的要求，用钢量大。

2.1.4 锤击和振动法下沉的预制桩施工时，震动噪音大，影响周围环境，不宜在城市建筑物密集的地区使用，一般需改为静压桩机进行施工。

2.1.5 预制桩是挤土桩，施工时易引起周围地面隆起，有时还会引起已就位邻桩上浮。

2.1.6 受起吊设备能力的限制，单节桩的长度不能过长，一般为10余米。长桩需接桩时，接头处形成薄弱环节，如不能确保全桩长的垂直度，则将降低桩的承载能力，甚至还会在打桩时出现断桩。

2.1.7 不易穿透较厚的坚硬地层，当坚硬地层下仍存在需穿过的软弱层时，则需辅以其他施工措施，如采用预钻孔(常用的引孔方法)等。

2 预制桩的施工工艺

根据设计要求，工程地质勘察报告和现场施工条件，合理制定施工组织设计或施工方案，分析沉桩 阻力，合理选用静压桩机的型号和施工工艺，作好施工准备。

2.1 沉桩阻力

首先根据桩型、沉桩深度、接头形式以及工程地质条件、对沉桩阻力作出分析，选用合适的静压桩 机设备。

沉桩阻力的影响因素主要是由土质结构、埋入持力层深度、桩数、桩距、施工顺序等组成，分析实 测资料表明，沉桩阻力是由桩侧阻力和桩尖阻力组成。通常情况下，两者沉桩阻力的比例是个变值。应该根据不同情况分析沉桩阻力。

2.2 桩顶垫材

合理选用垫材能提高打桩效率和沉桩精度，保证桩帽免遭损坏，压桩时，垫材起着缓和并均匀传递桩机对桩头的压力，并均匀地传递于桩帽上。一般采用橡木、桦木等硬木按纵纹受压使用，并根据情况及时更换。

2.3 压桩程序和接桩方法

2.3.1 静压法沉桩一般采取分段压入，逐节接长的方法。接桩有焊接法和浆锚法。在接桩时，应先检查下节桩的顶部，如有损伤应予修复，并清除桩顶上的杂物。在上节桩就位前，要清除接头处附着的污染物。有变形的桩，应修理合格经监理单位签证同意后再使用。

2.3.2 沉桩应连续施打，避免长时间中断。

3 灌注桩

3.1 特点

适用于不同土层；桩长可因地改变，没有接头；仅承受轴向压力时，只需配置少量构造钢筋。需配制钢筋笼时，按工作荷载要求布置，节约了钢材；单桩承载力大；正常情况下，比预制桩经济；桩身质量不易控制，容易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥的现象；桩身直径较大，孔底沉积物不易清除干净(除人工挖孔灌注桩外)，因而单桩承载力变化较大；一般不宜用于水下桩基。但在桥桩(大桥)施工中，有采用钢围堰(大型桥梁)中进行水钻灌注桩施工。

3.2 灌注桩的施工工艺

2.1 准备工作

a.资料准备。根据施工图、地质报告和水文地质资料、地下管线图、临近建、构筑物等情况制定施工组织设计。b.场地准备。迁移场地内妨碍施工的高架线路、地下管线等，地下构筑物应先挖除。确保施工现场的三通一平和设置场地排水、搭建临设和其他准备工作。设置基准轴线的控制点和水准点。对各种施工机械进行检查调试。

2.2 施工工艺

a.根据设计桩型，采用相应成孔工艺，并使之符合设计和规范要求；b.钢筋笼制作与安放钢筋笼制作，钢筋的种类、钢号、规格、搭接、焊接、间距等均应符合设计和施工验收规范要求。对于大直径的钢筋笼，为确保搬运、吊放时不变形，应在笼内设置支撑。钢筋笼下部应加设砼保护层垫块；钢筋笼的安放与连接，安放时要垂直缓慢地放人孔内，避免碰撞孔壁。当钢筋笼较长时，应采用逐节接长放人孔内。主筋接头必须不在同一平面内。安放完毕，应检查笼顶标高。清孔钢筋笼入孔前，需进行清孔。

3.3 砼灌注

砼所用材料和配合比必须根据材料试验室提供的配合比，施工过程中，现场应制作砼试块，同条件养护。砼灌注方法：孔内水下灌注宜用导管法；孔内无水或渗水量很小时，灌注宜用串筒法，用插入式振动棒分层捣实；孔内无水或孔内虽有水，但能疏干时，宜用短护筒直接投料法；大直径桩砼浇灌宜用砼泵。

桩基施工结束后，应根据国家有关规定，请有资质的专业单位，对桩基进行大、小应变测试，若有不合格的桩基，应采取相应的加固措施。主体结构施工时，应根据设计要求，设置沉降观察点，定期观察，作出记录，以确保建筑物的安全使用。