铁路桥梁桥墩基础 设计计算说明书
第1章概述
1.1 工程概况和设计任务
该桥梁系某I级铁路干线上的特大桥（单线），线路位于直线平坡地段。该地区地震设防烈度为VI度，不考虑地震设防问题。
桥梁及桥墩部分的设计已经完成，桥跨由38孔32m后张法预应力混凝土梁【图号：专桥（01）2051】组成，该梁全长32.6m，梁高2.65m，跨中腹板厚度0.18m，下翼缘梁端宽0.88m，上翼缘宽1.92m，为分片式T梁，两片梁腹板中心距为2.0m，桥梁跨中纵断面示意如图1－1所示。每孔梁的理论重量为2276kN，梁上设双侧人行道，其重量与线路上部建筑重量为35.5kN/m。梁缝10cm，桥墩支承垫石顶面高程1178.12m，轨底高程1181.25m，全桥总布置见图1—2。
图1—1 桥梁跨中纵断面示意图
21.87119138.321168.633+31KD822311..887711181148.421161.403+31KD21.87117231.87117119.521164.172+31KD21.87116231.87116191.031167.832+31KD21.87115231.87115163.331160.602+31KD21.87114231.87114149.331163.371+31KD21.87113231.87113187.631166.041+31KD21.87112231.87112128.431169.701+31KD21.87111231.87111114.931162.570+31KD21.87110231.87110123.241165.240+31KD21.87119221.8711916.441168.900+31KD21.87118221.8711886.741161.779+21KD21.87117221.8711722.251164.449+21KD21.87116221.8711699.351167.119+21KD21.87115221.8711512.651160.978+21KD21.87114221.8711401.061163.648+21KD21.87113221.8711361.161166.318+21KD21.87112221.8711257.161169.087+21KD21.87111221.8711104.661162.847+21KD21.87110221.871165.517+21KD1616161616161616161616169887766554433221100998871111111111111111111000001111111111111111111111116161616161616161616161688776655443322110099887程程11111111111111111100000 11111111111111111111111高 面 地里图1—2全桥总布置图
61.859+31KD39.661164.529+31KD29.361167.298+31KD80.161160.068+31KD39.651163.728+31KD24.251166.497+31KD99.741169.167+31KD73.541162.927+31KD66.141165.696+31KD20.631168.366+31KD34.331161.136+31KD94.721164.895+31KD40.321167.565+31KD40.221160.335+31KD04.121163.005+31KD16.121166.764+31KD51.221169.434+31KD14.021162.204+31KD20.421165.963+31KD程程高 面 地里1191
桥墩采用圆端形桥墩【图号：叁桥（2005）4203】和空心桥墩【图号：叁桥（2005）4205】2种，其中1#~6#、33#~37#采用圆端形桥墩，7#~32#采用空心桥墩。圆端形桥墩支承垫石采用C40钢筋混凝土，顶帽采用C30钢筋混凝土，墩身采用C30混凝土。空心桥墩支承垫石采用C40钢筋混凝土，顶帽采用C30钢筋混凝土，墩身采用C30混凝土，空心桥墩构造图见图1－4。
桥梁支座采用SQMZ型铸钢支座【图号：通桥（2006）8057】，支座铰中心至支承垫石顶面的距离为40cm。
本人承担第18号桥墩基础的设计与检算，桥墩为空心桥墩，地面高程为1124.84m。
图1—3 18号桥墩钻孔柱状图
半正面Ⅱ半I-I截面64053512035100120100351205550560305501:10:854053-H=h5005003Ⅱ图1－4 半侧面I半Ⅱ-Ⅱ截面3605575200755355060530550ⅢⅢ11::0584053-H=h0505003 I
空心桥墩构造图
平面6401802801800800603208160100120100160Ⅲ-Ⅲ截面H
1.2 工程地质和水文地质资料
本段线路通过构造剥蚀低中山区、河谷阶地、河流峡谷区等地貌单元，大部分穿行山前缓坡，地形起伏大，海拔在1000~1500m，地形起伏大，相对高差100~200m，山顶覆盖新黄土或风积砂，沟谷发育。
根据岩土工程勘察报告，大桥地层自上而下依次为新黄土、白垩系泥岩夹砂岩，河谷处主要为冲积砂及砾石土，各桥位的地层分布详见钻孔柱状图（图1－3为18号桥墩所在图）。各地层的主要物理、力学参数见表1－1。场地勘察未发现滑坡、岩溶、断层、破碎带等不良地质现象。
本区蒸发量远大于降水量，为贫水地区，地下水量一般不大且埋藏较深，局部地段有泉水出露。按其赋存条件可分基岩裂隙水、第四系孔隙潜水。地下水主要靠大气降水补给，局部受地表水补给。其排泄路径主要为蒸发。地下水及地表水对普通混凝土不具侵蚀性。
地表河流为常年流水，设计频率水位1122.60m，设计流速1.8m/s，常水位1121.50m，流速1.2m/s，一般冲刷线1119.50m，局部冲刷线1118.30m。
该桥所在地区的基本风压为800Pa。
表1－1 地层的主要物理、力学参数
名称天然颗粒天然含塑限重度重度水量kN/m3kN/m3%14.924.79.610.58.2／／／／%1113.5／／／／／／／液限%2428／／／／／／／压缩内摩单轴饱和黏聚力物理状态模量擦角抗压强度MPa7.49.2163452120200500800kPa15.416.8／／／／／／／o基本承桩周土的极载力限侧阻力kPakPa6050455580100120130150MPa／／／／／／／615硬塑软塑稍密稍密稍密中密中密节理较发育节理较发育新黄土15.526.526.026.326.326.3／／／／23252832404245／／1502101902403004006009001200W4泥岩18.7粉砂中砂圆砾土W3泥岩W3砂岩W2泥岩W2砂岩17.217.918.420222324 注：①W4泥岩为全风化泥岩，相关的参数按照黏性土取值，W3泥岩和W3砂岩为强风化泥岩和强风化砂岩，相关的参数按照碎石土取值，W2泥岩和W2砂岩为微风化泥岩和微风化砂岩。
②新黄土不需要考虑湿陷性。
1.3 设计依据
（1）铁路桥涵地基和基础设计规范（TB10002.5-2005） （2）铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）
（3）铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005）
（4）铁道第三勘察设计院编．铁路工程设计技术手册－桥涵地基和基础 （5）西南交通大学岩土工程系编．桥梁基础工程 （6）桥梁基础工程课程设计指导书
第2章方案设计
2.1 初步设计
2.1.1地基持力层的选择
地基持力层的确定需要在各土层中找一个埋得较浅、压缩性较低、强度较高的土层作为持力层。根据18号桥墩地质资料，第一层新黄土结构疏松、压缩性较低，承载力较差，第四层W3泥岩承载力高，承载力高，满足最小埋置深度，故选其为持力层。
2.1.2 基础尺寸拟定
墩身高H=1178.12-1124.84-0.35-0.05=52.88m，基础顶部标高取至地表1124.84m，基础底部标高1122.84m。
空心桥墩底面尺寸
2.2荷载计算
2.2.1 主力计算
1.恒载
（1）由桥跨传来的恒载压力
等跨梁的桥墩，桥跨通过桥墩传至基底的恒载压力跨中间的梁上线路设备、人行道的重量，即
,
（2）顶帽重量 顶帽体积顶帽重量（3）墩身重量 墩身体积
为单孔梁重及左右孔梁
墩身重量（4）基础重量 基础重量
4712.5kN
（5）作用在基地上的恒载
2.活载
（1）列车竖向静活载 ①单孔重载
图2-1单孔重载
根据
.可得支点反力
为
作用在基底上的竖向活载为
基底横桥方向中心轴为力矩
为
单孔轻载
轴，顺桥方向中心轴的
轴，则
对基底
的
图2-2单孔轻载
支点反力
为
作用在基底上的竖向活载为
对基底
的力矩
为
③双孔重载
图2-3 双孔重载
根据
确定最不利荷载位置，本桥梁为等跨梁，故
，
和
分别为
左右两跨上的活载重量，
由得。则支点反力为
作用在基底上的竖向活载为
④双孔空车荷载
图2-4 双孔空车荷载
支点反力
作用在基底上的竖向活载为
对基底的力矩
（2）离心力 直线桥离心力为0。 （3）横向摇摆力 横向摇摆力取为
，作为一个集中荷载取最不利位置，以水平方向垂直线路
中心线作用于钢轨顶面。 （4）活载土压力
桥墩两侧土体已受扰动，活载土压力为0。
2.2.2 附加力计算
（1）制动力（或牵引力）
①单孔重载与单孔轻载的制动力（或牵引力）
H1对基底x-x轴的力矩：
②双孔重载的制动力（或牵引力）
左孔梁为固定支座传递的制动力（或牵引力）
右孔梁为滑动支座传递的制动力（或牵引力）
传到桥墩的制动力（或牵引力）
故双孔重载时采用的制动力（或牵引力）为
H2对基底x-x轴的力矩
（2）纵向风力 ①风荷载强度
W=K1K2K3W0=1.1×1.28×1.2×800=1.35kPa 其中
根据长边迎风的圆端形截面
,由课本表2—8查得为1.1，
根据轨顶离常水位的高度(1181.25+0.192-1133.15=48.3)，线性内插得
，
以
取1.2。
根据桥址所处地形为构造剥蚀山区，河谷阶地，河流峡谷区，所
②顶帽风力
对基底x—x轴的力矩
为
③墩身风力
对基底x—x轴的力矩
为
④纵向风力在承台底产生的荷载
（3）流水压力
因为该桥墩不处于水流中，所以流水压力为0
2.2.3荷载组合
单孔重载 N(kN) 29746.62 1896.42 0 0 H(kN) 0 0 341.84 541.71 M(kN.m) 0 663.75 18896.92 15435.44 N(kN) 29746.62 2973.95 0 0 双孔重载 H(kN) 0 0 341.84 541.71 M(kN.m) 0 42.18 18896.82 15435.44 外力组合 主力 附加力 恒载 活载 制动力 风力
2.3 基础类型的比选
根据荷载的大小和性质、地质和水文地质条件、料具的用量价格（包括料具的数量）、施工难易程度、物质供应和交通运输条件以及施工条件等等，经过综合考虑后决定以下四个可能的基础类型，进行比较选择，采用最佳方案。
方案比较表
基础类型 方案比较 一般指基础埋深小于基础宽度或深度不超过5m的基础。建筑物的浅平基多用砖、石、混凝土或钢筋混凝土等材料组成，因为材料的抗拉性能差，截面强度浅基础 要求较高，埋深较小，用料省，无需复杂的施工设备，因而工期短，造价低，但只适宜于上部荷载较小的建筑物。 稳定性较好，但水中施工难度较大，故多用于季节性河流或冲刷深度较小的河流，航运繁忙或有强烈流低承台桩基 水的河流。位于旱地、浅水滩或季节性河流的墩台，当冲刷不深，施工排水不太困难时，选用低承台桩基有利于提高基础的稳定性。 当常年有水，且水位较高，施工不易排水或河床冲高承台桩基 刷较深，在没有和不通航河流上，可采用高承台桩基。有时为了节省圬工和便于施工，也可采用高承台桩基。然而在水平力的作用下，由于承台及部分桩身露出地面或局部冲刷线，减少了及自由段桩身侧面的土抗力，桩身的内力和位移都将大于低承台桩基，在稳定性方面也不如低承台桩基。 沉井基础占地面积小，施工方便，对邻近建筑物影响小，沉井内部空间还可得到充分利用。沉井法适用沉井 于地基深层土的承载力大，而上部土层比较松软，易于开挖的地层。 通过研究设计资料，我把持力层选为W3泥岩，W3泥岩为强风化泥岩，天然重度为20kN/m3,压缩模量120MPa,基本承载力400kPa,庄周土的极限侧阻力100kPa。场地勘察未发现滑坡、岩溶、断层、破碎带等不良地质现象。
本区蒸发量远大于降水量，为贫水地区，地下水量一般不大且埋藏较深， 地下水及地表水对普通混凝土不具侵蚀性。
桥墩所处位置无流水，施工较容易，上部荷载较大。 综合以上原因，选用低承台桩基，承台底面的标高为 1178.12-0.4-52.88-2=1122.84m<1118.30(局部冲刷线),
打入桩适用于稍松至中密的沙类土、粉土和流塑、软塑的粘性土；震动下沉桩适用于沙类土、粉土、粘性土和碎石类土；桩尖爆扩桩硬塑粘性土以及中密，密实的沙类土、粉土；钻孔灌注桩可用于各类土层，岩层；挖孔灌注桩可用于无地下水或少量地下水的土层。根据地质条件，这里选用钻孔灌注桩，选用摩擦桩。
2.4 基础尺寸的拟定
2.4.1承台尺寸的确定
墩身底面尺寸：承台平面尺寸：
承台厚度：承台采用C30混凝土，厚度定为2m。 承台底面标高：1178.12-0.4-52.88-2=1122.84m，
2.4.2桩长与桩径
钻孔灌注桩的设计桩径一般采用0.8m、1.0m、1.25m、1.5m，不宜小于0.8m. 这里初步拟定桩径为1.5m。 初步拟定桩长为26m。
2.4.3确定桩数及其平面布置
1 单桩轴向容许承载力的确定
表2-3 各层土的参数
土层 天然重度（kN/m3） #1 新黄土 #2 W3泥岩 #3 W3砂岩 15.5 20 22 桩周土极限摩阻力 60 100 120 9.5 9.5 4.5 厚度（m） #4 W3泥岩 平均重度
20 100 2.5
钻孔灌注桩桩底支撑力折减系数，经查表，土质较好，取为。
，，因为h>10d
=
+
+6
d
其中，W3泥岩参数按碎石取，物理状态为中密，查表知，
=400kPa，所以
=
5
，=18.70
=
承台重量
桩长和桩数的估算：
(4=2.5
)+6
=1101.25kPa
桩数
5.72，取n=8
钻孔灌注摩擦桩的中心距不应小于2.5倍成孔直径，2.5d=3.93m,取4m。各类桩的承台板边缘至最外一排桩的净距当桩径d小于0.5m。行列式排列，布置图如下：
时，不得小于0.3d，且不得
第3章技术设计
3.1 桩基础的平面分析
3.1.1 b0、m、a的确定
=0.9(d+1)kn 桩间净距
构件数n=2，C=0.6
，计算深度
m
桩的相互影响系数k==
查铁路桥梁桩基础非岩石地基系数的比例系数表知， 假设是弹性桩，其主要影响深度新黄土=15，在
=2(d+1)=2
m
深度范围内只有一层土，则m==15
C30受压弹性模量按照铁路规范
，
ah=
11.54m>2.5m，所以应按弹性桩设计。
3.1.2 单桩的刚度系数计算
钻孔灌注桩ξ=0.5，桩在局部冲刷线以上长度=0m；桩在局部冲刷线以下l=26m
内摩擦角φ取所穿越土层平均值
故=h=EA=32
kNm
由查表得
kNm
3.1.3 群桩的刚度系数计算
计算桩基总刚度系数
kNm
=8
=
=-8
4.77=-9.92
=1.48
m
，
===
=5.24=-9.61=1.48
kNm
kN
3.1.4 桩顶位移及次内力计算
1、荷载组合为纵向主+附，双孔重载 水平力竖向力
对承台x-x轴力矩（1）计算承台位移 ①承台竖向位移
②承台水平位移
③承台转角
（2）计算桩顶位移及内力 ①桩顶竖向位移
②桩顶水平位移
③桩顶转角
④桩顶处轴向力
, ,
⑤桩顶处横向力
,
⑥桩顶处力矩
2、荷载组合为纵向主+附，单孔重载 水平力竖向力
对承台x-x轴力矩（1）计算承台位移 ①承台竖向位移
②承台水平位移
③承台转角
（2）计算桩顶位移及内力 ①桩顶竖向位移
②桩顶水平位移
③桩顶转角
④桩顶处轴向力
, ,
⑤桩顶处横向力
,
⑥桩顶处力矩
3.2 横向荷载下单桩的位移和位移计算
计算采用的荷载组合为常水位时，纵向主+附，单孔重载产生的单桩内力及位移 水平力
对承台x-x轴的力矩
，故可用简洁算法。
(1)任意深度y处桩身横向位移
=
=1.06
+2.68
+
(2)任意深度y处桩身转角
=
=4.69
4.69
+1.18
)+1.18
+
rad
(3)任意深度y处桩身截面上的弯矩
(4)任意深度y处桩身截面上的剪力
=
+0.444
=59.22
(5)任意深度y处桩侧土的横向压应力
=
(6)
和
列表计算如下
+=3.58
单孔重载桩身内力计算表
ay 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
y 0.00 0.23 0.45 0.68 0.90 1.13 1.35 1.58
Am 0.000 0.100 0.197 0.290 0.377 0.458 0.529 0.592
Bm 1.000 1.000 0.998 0.994 0.986 0.975 0.959 0.938
My 337.66 351.00 363.26 374.31 383.22 390.31 394.37 395.69
Aσ 0.000 0.228 0.424 0.588 0.721 0.825 0.902 0.952
Bσ 0.000 0.145 0.258 0.342 0.400 0.435 0.450 0.447
σxy 0.000 2.131 3.858 5.207 6.209 6.899 7.311 7.462
0.8 1.80 0.9 2.03 1.0 2.25 1.1 2.48 1.2 2.70 1.3 2.93 1.4 3.15 1.5 3.38 1.6 3.60 1.7 3.83 1.8 4.05 1.9 4.28 2.0 4.50 2.2 4.95 2.4 5.41 2.6 5.86 2.8 6.31 3.0 6.76 3.5 7.88 4.0
9.01
0.646 0.913 394.45 0.979 0.689 0.884 390.39 0.984 0.723 0.851 383.78 0.970 0.747 0.814 374.49 0.940 0.762 0.774 362.98 0.895 0.768 0.732 349.60 0.838 0.765 0.687 334.01 0.772 0.755 0.641 317.14 0.699 0.737 0.594 298.87 0.621 0.714 0.546 279.60 0.540 0.685 0.499 259.86 0.457 0.651 0.452 239.45 0.375 0.614 0.407 219.32 0.294 0.532 0.320 179.01 0.142 0.443 0.243 141.14 0.008 0.355 0.175 106.44 -0.104 0.270 0.120 76.53 -0.193 0.193 0.076 51.40 -0.262 0.051 0.014 11.53 -0.367 0.000
0.000
0.00
-0.432
桩身弯矩和桩侧土横向压力分布图
0.430 0.400 0.361 0.315 0.263 0.208 0.151 0.094 0.039 -0.014 -0.064 -0.110 -0.151 -0.219 -0.265 -0.290 -0.295 -0.284 -0.199 -0.059
7.405 7.151 6.747 6.222 5.590 4.887 4.133 3.355 2.577 1.806 1.056 0.345 -0.317 -1.478 -2.375 -3.003 -3.367 -3.514 -3.119 -2.082
My
σxy
故Mmax=395.69kN·m，y=1.58m；
7.462，y=1.58m
3.3 桩身截面配筋
3.3.1计算偏心距
由
单
桩
的
内
力
计
算
得知
Mmax=395.69kN·m,Nmin=kN,Nmax=kN
初始偏心距：
m
主力+附加力，所以K=1.6。
影响系数
计算长度：
偏心距放大系数==1.0002
：
3.3.2基础配筋
根据灌注桩构造要求，桥梁桩基主筋宜采用光圆钢筋，主筋直径不宜小于16mm，净距不宜小于120mm，且任一情况下不得小于80mm，主筋净保护层不应小于60mm。在满足最小间距的情况下，尽可能采用单筋、小直径的钢筋，以提高桩的抗裂性，所以主筋采用I级钢筋。桩身混凝土为C25，根据《桥规》规定，取钢筋的面积为：
现选用20根
的HRB335钢筋，钢筋的面积为
=0.5%,则
采用对称配筋，则主筋净距为：
,符合要求
实际配筋率为：
5.12
桩与承台的联结方式为主筋伸入式，桩身伸入承台板0.1m，主筋伸入承台的长度（算至弯钩切点）对于光圆钢筋不得不小于45倍主筋直径（即1080mm），取1200mm,主筋应配到4/α处以下2m处（约为6.3m）,取其长度为8m，则主筋总长为10m。箍筋采用Φ8@200mm，为增加钢筋笼刚度，顺钢筋笼长度每隔2m加一道φ18的骨架钢筋。 桩身截面配筋见附录设计图纸。
3.3.3判断大小偏心
,换算截面面积：
换算截面惯性矩
核心距
故属小偏心构件。小偏心构件，竖向力越大越不利，故应取Nmax。
3.3.4应力计算
换算截面惯性矩
17504122I0nAsrs79047.7975060122.631011mm4
4242R4NM5014.491031.0002256.55750c2.74MPa[b]10MPa11A0W01830480.402.6310满足要求。
3.3.5单桩的材料表
(1)钢筋
受力纵筋 螺旋箍筋 加劲箍筋 (2)混凝土
单桩 等级 C30 直径m 1.57 长度m 24 体积m3 46.46 直径mm 根数 单根长m 单重kg/m 总长m 总重kg 24 8 18 20 1 15 33.2 723.46 4.52 3.556 0.395 2 664 2361.18 723.46 285.77 67.8 135.6 3.3.6承台配筋
在14.5m×6.5m×2m的承台里配置2层100mm×100mm的钢筋网和构造钢筋的配置已满足受力和构造要求。
3.4 单桩轴向承载力检算
1. 按土的阻力计算单桩允许承载力[P]
该桩桩底置于不透水土中，所以在计算单桩自重和与桩入土部分同体积的土重时不考虑水的浮力。
摩擦桩桩顶承受的轴向压力加上桩身自重与桩身入土部分所占同体积土重之差，不得大于按土压力计算的单桩受压容许承载力，当主力+附加力作用时，轴向允许承载力可提高20%。又在双孔重载时，轴向力最大，为最不利组合。 N+G
桩身自重：G=
与桩同体积土重：=19.29
在双孔重载时，轴向力最大，最不利荷载组合为纵向主+附 N+G
通过验算。
=6055.19+1148.64-915.24=6288.59kN
3.5墩台顶的水平位移检算
位于地面上的墩台可以看做弹性悬臂梁来处理，采用最不利荷载组合为纵向主+附（单孔重载）进行检算 H=883.55kN，M=34996.11kN
，N=31643.04kN
计算墩台身弹性变形引起的台顶水平位移
+
=16.83mm
（此处指从垫石顶面至承台底面的竖向距离）
由弹性桩墩台顶水平位移检算公式
=
,
通过验算。
16.83
3.6 群桩基础的承载力和位移检算
桩的体积桩的重量
内摩擦角
计算群桩的实体边长a，b
. .
土
的
体
土的重量桩基底面面积
群桩实体基底纵向截面模量为W
=671.02
积
将群桩基础视为实体基础检算时，应按下式计算
单孔重载： N=42.88kN M=
kN
=1123.38kPa =
1896.42+
+
=1947
=711.92=607.61
双孔重载： N=97.94kN M=
kN
=
2973.95++=1968
=718.29=1123.38kPa
=615.84kPa
均满足要求
第4章初步的施工组织设计
4.1 基础的施工工艺流程
(1)施工准备
施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。 (2)桩位放线
1.桩位放线依据：建设单位提供的放线依据和设计图纸要求。
2.桩位放线：依据放线依据采用经纬仪、钢尺，以通视测量法放出轴线、桩位，确保轴线、桩位的位置准确。
3.桩位检测：放出桩位后，填写放线记录与技术复核，报请总包、监理验收，验收通过后，准备开始施工。
4．桩位复测：施工期间对桩位定期复测，如发现问题会同有关人员及时处理解决。
(3)开挖泥浆池、排浆沟 (4)护筒埋设
钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时好
有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm），每节长度约2~3m。一般常用钢护筒。 (5)钻机就位，孔位校正
安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固。为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。
(6)泥浆制备钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。
(7)成孔钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用)，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。
所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。
(8)清孔钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但在不稳定土层中应慎重使用。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。 (9)下钢笼和混凝土导管
(10)灌注水下混凝土清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，然后用导管灌注混凝土，灌注时混凝土不要中断，否则易出现断桩现象。 （11）成桩
场地布置 测量放样
钻进 护筒下放 测量复测 钻机就位 护筒制作
灌注机具准备 残渣排放 监理确认 钢筋笼制作 监理确认 终孔 钢筋笼下放 灌注混凝土 钻机设备准备
下一道工序
基础施工工艺流程图
4.2 主要施工机具
主要机具设备：回转钻机。
回转钻机是由动力装置带动钻机的回转装置转动，并带动带有钻头的钻杆转动，由钻头切削土壤。切削形成的土碴，通过泥浆循环排出桩孔。根据桩型、钻孔深度、土层情况、泥浆排放条件、允许沉碴厚度等条件，泥浆循环方式选择使用正循环方式。
正循环回转钻进是以钻机的回转装置带动钻具旋转切削岩土，同时利用泥浆泵向钻杆输送泥浆（或清水）冲洗孔底，携带岩屑的冲洗液沿钻杆与孔壁之间的环状空间上升，从孔口流向沉淀池，净化后再供使用，反复运行，由此形成正循环排渣系统；随着钻渣的不断排出，钻孔不断地向下延伸，直至达到预定的孔深。由于这种排渣方式与地质勘探钻孔的排渣方式相同，故称之为正循环，以区别于后来出现的反循环排渣方式。
由于是在粘土中钻孔，采用自造泥浆护壁。钻孔达到要求的深度后，测量沉碴厚度，进行清孔。清孔采用射水法，此时钻具只转不进，待泥浆比重降到1.1左右即认为清孔合格。
钻孔灌注桩的桩孔钻成并清孔后，应尽快吊放钢筋骨架并灌注混凝土。用垂直导管灌注法水下施工。水下灌注混凝土至桩顶处，应适当超过桩顶设计标高，以保证在凿除含有泥浆的桩段后，桩顶标高和质量能符合设计要求。
施工后的灌注桩的平面位置和垂直度都需要满足规范的规定。
4.3 主要工程数量和材料用量（见附图）
4.4 保证施工质量的措施
一、成孔质量控制成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。
（1）采取隔孔施工程序。钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打人桩是将周围土体挤开，桩身具有很高的强度，土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。
（2）确保桩身成孔垂直精度这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。
（3）确保桩位、桩顶标高和成孔深度。在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。
为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降，在软粘土钻进最快0．2m／min左右，在细粉砂层钻进都是O．015m／min左右，两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。 二、成桩质量控制
（1）为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告)，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)，严禁用于混凝土灌注桩。
（2）钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注，混凝土的离析现象还会存在，但良好的配合比可减少离析程度，因此，现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整，为使每根桩的配合比都能正确无误，在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填入原始记录和制作试件。
（3）为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，混凝土坍落采用18cm—20cm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m—4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m—10m时，应及时将坍落度调小至12cm—16cm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，
保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2m左右测一次混凝土面上升的高度，确定每段桩体的充盈系数，《建筑施工操作规程》规定桩身混凝土的充盈系数必须大于l。同时要认真进行记录，这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大作用。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容