沉管灌注桩施工的方法及施工规范

 沉管灌注桩，又称套管成孔灌注桩，是目前采用广泛的一种灌注桩。依据使用桩锤和成桩工艺不同 ，分为锤击沉管灌注桩、振动（冲击）沉管灌注桩、静压沉管灌注桩和沉管夯扩灌注桩等。

这类灌注桩是将带有桩尖的钢管沉入土中 ，造成桩孔 ，然后放入钢筋笼、浇筑混凝土 ，最后拔出钢管 ，形成所需的灌注桩 。

预制桩靴

活瓣式桩尖

沉管灌注桩主要施工过程

钢筋混凝土预制桩靴：预埋桩尖→桩机就位→对准桩位，校正垂直度→沉入套管→检查孔深，直至符合设计要求深度→放入钢筋骨架→浇注混凝土→拔管。

活瓣式桩尖：安放桩机→桩靴活瓣闭合→对准桩位，校正垂直度→沉入套管→检查孔深，直至符合设计要求深度→入钢筋骨架→桩靴活瓣打开，浇筑混凝土→拔管。

（1）锤击沉管灌注桩

用落锤或蒸汽锤，将带活瓣的桩尖或钢筋混凝土预制桩靴的钢管打入土中，然后边浇筑混凝土边拔桩管成

锤击沉管灌注桩流程示意图

（a）就位；（b）沉入套管；（c）开始浇筑混凝土；（d）边拔管、边锤击、边继续浇筑混凝土；（e）下钢筋笼，继续浇筑混凝土；（f）成桩

施工方法分为单打法、复打法和反插法。

单打法，即一次拔管法。拔管时，先振动5～10s，再开始拔桩管，拔管时应边振边拔，每提升0.5～1.0m，振5～10s，再拔管0.5m，再振5～10s，如此反复进行直至地面。

复打法，即在同一桩孔内进行两次单打，或根据需要进行局部复打。

反插法，先振动再拔管，每提升0.5～1.0m，向下反插0.3～0.5m(且不宜大于活瓣桩尖长度的2/3)，此方法在淤泥中可消除缩颈，但在坚硬土层中易损坏桩尖，不宜采用。

单打法可用于含水量较小的土层，且宜采用预制桩尖；反插法及复打法可用于饱和土层。

锤击沉管灌注桩的一般规定：

锤击沉管灌注桩施工应根据土质情况和荷载要求，分别选用单打法、复打法或反插法。

沉管至设计标高后，应立即检查和处理桩管内的进泥、进水和吞桩尖等情况，并立即灌注混凝土；

当桩身配置局部长度钢筋笼时，第一次灌注混凝土应先灌至笼底标高，然后放置钢筋笼，再灌至桩顶标高。第一次拔管高度应以能容纳第二次灌入的混凝土量为限，不应拔得过高。

拔管速度应保持均匀，在管底未拔至桩顶设计标高之前，倒打和轻击不得中断。

混凝土的充盈系数不得小于 1.0；对于充盈系数小于 1.0 的桩，应全长复打，对可能断桩和缩颈桩，应采用局部复打。复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝之前完成。

混凝土的坍落度宜采用 80～100mm。

（2）振动（冲击）沉管灌注桩

振动、振动冲击沉管灌注桩是利用振动桩锤（又称激振器）振动冲击锤将桩管沉入土中 ，然后灌注混凝土而成。

这两种灌注桩与锤击沉管灌注桩相比 ，更适合于稍密及中密的砂土地基施工。振动沉管灌注桩和振动冲击沉管桩的施工工艺完全相同 ，只是前者用振动锤沉桩 ，后者用振动带冲击的桩锤沉桩。

振动沉管灌注桩流程示意图

（a）就位；（b）振动沉管；（c）开始浇筑混凝土；（d）边拔管、边锤击、边继续浇筑混凝土；（e）下钢筋笼，继续浇筑混凝土，成桩

1—振动锤；2—加压减振弹簧；3—加料口；4—桩管；5—活瓣桩尖；6—上料斗；7—混凝土桩；8—短钢筋骨架。

振动（冲击）沉管灌注桩的一般规定：

①桩管内灌满混凝土后，应先振动 5～10s,再开始拔管，应边振边拔，每拔出 0.5～1.0m，停拔，振动 5～10s；如此反复，直至桩管全部拔出；

在一般土层内，拔管速度用活瓣桩尖时宜慢，用预制桩尖时可适当加快；

振动（冲击）沉管灌注桩反插法施工时，

a.桩管灌满混凝土后，先振动再拔管，每次拔管高度 0.5～1.0m，反插深度 0.3～0.5m；在拔管过程中，应分段添加混凝土，保持管内混凝土面始终不低于地表面或高于地下水位 1.0～1.5m 以上，拔管速度应小于 0.5m/min；

b.在距桩尖处 1.5m 范围内，宜多次反插以扩大桩端部断面；

c.穿过淤泥夹层时，应减慢拔管速度，并减少拔管高度和反插深度，在流动性淤泥中不宜使用反插法。

(4) 静压沉管灌注桩

静压沉管灌注桩在吸收了静压预应力管桩和锤击沉管灌注桩两者的优点后，采用改进的液压静力压桩机进行抱压式施工，将带桩尖的钢套管压入土中，然后放置钢筋笼并浇筑混凝土成桩。

（5）内夯沉管灌注桩施工

内夯沉管灌注桩在锤击沉管灌注桩的基础上，增加1根内夯管, 按照一定的施工采用夯扩的方式将桩端现浇混凝土扩成大头形。

当采用外管与内夯管结合锤击沉管进行夯压、扩底、扩径时，内夯管应比外管短 100mm，内夯管底端可采用闭口平底或闭口锥底。

外管封底可采用干硬性混凝土、无水混凝土配料，经夯击形成阻水、阻泥管塞，其高度可为 100mm。当内外管间不会发生间隙涌水、涌泥时，亦可不采用上述封底措施。

桩身混凝土宜分段灌注；拔管时内夯管和桩锤应施压于外管中的混凝土顶面，边压边拔。

其施工流程大致如下 : 将护筒沉到设计标高；填入干硬性混凝土； 提外护筒, 锤击内夯管挤压干硬性混凝土形成扩大头； 重复步骤 ； 放置钢筋笼； 浇注桩身混凝土, 拔出护筒成桩。

桩端夯扩头平均直径可按下列公式估算：