城市桥梁工程常用的桩基础通常可分为沉入桩基础和灌注桩基础，按成桩施工方法又可分为：沉入桩、钻孔灌注桩。
1.沉入桩基础
常用的沉入桩有钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩和钢管桩。
1)沉桩方法及设备选择
沉桩方法和机具应根据桩型、地质条件、水文条件以及施工环境、施工条件等因素确定。
(1)锤击沉桩宜用于砂类土、黏性土。桩锤的选用应根据地质条件、桩型、桩身结构强度、桩的密集程度、单桩竖向承载力、锤的性能及现有施工条件等因素并结合试桩情况确定。桩锤可选用液压锤、汽锤。
(2)振动沉桩宜用于锤击沉桩效果较差的密实黏性土、砾石、风化岩。
(3)在密实的砂土、碎石土、砂砾的土层中用锤击法、振动沉桩法有困难时，可采用射水作为辅助手段进行沉桩施工。在黏性土中应慎用射水沉桩；在重要建筑物附近不宜采用射水沉桩。
(4)静力压桩宜用于软黏土(标准贯入度N<20)、淤泥质土。
(5)钻孔埋桩宜用于黏土、砂土、碎石土且河床覆土较厚的情况。
2)准备工作
(1)沉桩前应掌握工程地质钻探资料、水文资料和打桩资料。
(2)沉桩前必须处理地上(下)障碍物，平整场地，地面承载能力应满足沉桩需求。
(3)应根据现场环境状况采取降噪措施；城区、居民区等人员密集的场所不得进行沉桩施工。
(4)对地质复杂的大桥、特大桥，为检验桩的承载能力和确定沉桩工艺应进行试桩。通过工艺试桩确定施工工艺、机具合适性、技术参数等；承载能力试验方式选择：特大桥和地质复杂的大、中桥宜采用静压试验方法，一般大、中桥可采用静载试验法。
(5)贯入度应通过试桩或做沉桩试验后会同监理及设计单位研究确定。
(6)用于地下水有侵蚀性的地区或腐蚀性土层的钢桩应按照设计要求做好防腐处理。
(7)沉桩前预制桩的混凝土强度等级应达到设计强度要求。
3)施工技术要点
(1)预制桩的接桩可采用焊接、法兰连接或机械连接，接桩材料工艺应符合规范要求。
(2)沉桩顺序：宜由一端向另一端进行；对于密集桩群、自中间向两端(两个方向)或四周对称施打；根据基础的设计标高，宜先深后浅；根据的规格，宜先大后小，先长后短；根据斜坡地形，应先坡顶后坡脚。
(3)沉桩时，桩帽或送桩帽与桩周围间隙应为5~10mm；桩锤、桩帽或送桩帽应和桩身在同一中心线上；桩身垂直度偏差不得超过0.5%。
(4)施工中若锤击有困难时，可在管内助沉。
(5)沉桩过程中应加强邻近建筑物、地下管线等的观测、监护。
(6)在沉桩过程中发现以下情况应暂停施工，并应采取措施进行处理：
①贯入度发生剧变。
②)桩身发生突然倾斜、位移或有严重回弹。
③桩头或桩身破坏。
④地面隆起。
⑤桩身上浮。
(7)锤击沉桩开始时，应控制桩锤的冲击能，低锤慢打，当桩人土一定深度后，可按要求的落距和正常锤击频率进行。桩终止锤击的控制应视桩端土质而定，一般情况下以控制桩端设计标高为主，贯入度为辅，尚应符合下列要求：
①桩端位于黏性土或较松软土层时，应以标高控制，贯入度作为校核。
②桩端位于坚硬、硬塑的黏土及中密以上的粉土、砂、碎石类土、风化岩时，应以贯入度控制。当硬层土有冲刷时应以标高控制。
③贯入度已达到要求，而桩尖未达到设计标高时，应在满足冲刷线下最小嵌固深度后，继续锤击3阵(每阵10锤)，贯入度不得大于设计要求的数值。
(8)振动沉桩前，沉桩机、机座、桩帽应连接牢固，与桩的中心轴线应保持在同一直线上；振动沉桩开始时应采取自重下沉或射水下沉，待桩身稳定后再采用振动下沉每根桩的沉桩作业应一次完成，中途不宜停顿过久。
(9)射水沉桩应根据土层情况选择高压泵压力和排水量，尚应符合下列要求：
①在砂类土、砾石土和卵石土层中采用射水沉桩，应以射水为主；在黏性土中采用射水沉桩，应以锤击为主。
②当桩尖接近设计高程时，应停止射水进行锤击或振动下沉，桩尖进入未冲动的土层中的深度应根据沉桩试验确定，一般不得小于2m。
(10)预钻孔沉桩施工时，当钻孔直径大于桩径或对角线时，沉桩就位后、桩的周围应压注水泥浆。
(11)在“假极限”土中的桩、射水下沉的桩、有上浮的桩均应复打，复打应达到最终贯入度小于或等于停打贯入度。
2.钻孔灌注桩基础钻孔或挖孔时，相邻两桩孔不得同时施工，应间隔交错进行作业。
1)准备工作
(1)施工前应掌握工程地质资料、水文地质资料，具备所用各种原材料及制品的质量检验报告。
(2)施工时应按有关规定，制定安全生产、保护环境等措施。
(3)灌注桩施工应有齐全、有效的施工记录。
(4)钻孔场地的准备和选用应根据桩位所处的场地地质和水文情况确定，其平面面积大小应满足钻孔成桩作业的需要，尚应符合下列要求：
①桩位在旱地时，可在原地清除杂物、平整场地、填土压实形成工作平台。
②位于浅水区时，宜采用筑岛法施工。
③位于深水区时，宜搭设钢制平台；当水位、水流较平稳时，亦可采用浮式工作平台，但不适用于水流湍急或潮位涨落较大的水域。
④平台顶面高程应高于桩基施工期间可能出现的最高水位1.0m以上，受波浪影响的水域，尚应考虑浪高的影响。
2)成孔方式与设备选择依据成桩方式可分为泥浆护壁成孔、干作业成孔、沉管成孔灌注桩及爆破成孔，施工机具类型及土质适用条件可参考表2.2-2。
表2.2-2成桩方式与适用条件
3)泥浆护壁成孔
(1)护筒埋设
①钻孔前应埋设护筒。护筒可用钢或混凝土制作，应坚实、不漏水。当使用旋转钻时，护筒内径应比钻头直径大20cm；使用冲击钻机时，护筒内径应比钻头直径大40om 。
②护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，且宜高出施工地面0.3m。其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。
③护筒埋设深度：在岸滩上，黏性土、粉土不得小于1m，砂性土不得小于 2m；当表面土层松软时，护筒应埋入密实土层中不小于0.5m；水中筑岛，护筒应埋入河床面以下1m左右；在水中平台上沉入护筒，可根据施工最高水位、流速、冲刷及地质条件等因素确定沉入深度，必要时应沉入不透水层；对冲刷影响的河床，护筒宜沉入施工期冲刷线以下不小于1.0m，且宜采取措施防止河床冲刷。
④护筒埋设允许偏差：顶面中心偏位宜为5cm，护筒倾斜度宜为1%。
(2)泥浆的制备与处理
①泥浆制备根据施工机具、工艺及穿越土层情况进行配合比设计，宜选用高塑性黏土或膨润土。
②灌注水下混凝土前，清孔后的泥浆相对密度应小于1.10；含砂率不得大于2%；黏度不得大于20Pa·s。
③现场应设置泥浆池和泥浆收集设施。泥浆池包括制浆池、储浆池、沉淀池，宜设在桥的下游，也可设在船上或平台上。
④施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上；在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上。
⑤泥浆宜在循环处理后重复使用，减少排放量，对重要工程的钻孔桩施工，宜采用泥沙分离器进行泥浆的循环。
⑥施工完成后废弃的泥浆应采取先集中沉淀再处理的措施，严禁随意排放污染环境。
(3)正、反循环钻孔
①泥浆护壁成孔时根据泥浆补给情况控制钻进速度，保持钻机稳定。
②泥浆循环系统中，正循环回转钻主要的设备是泥浆泵，反循环回转钻实现泥浆循环的方法主要有泵吸、气举、喷射(射流)等方法。
(3)钻进过程中如发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时，应先停钻，待采取相应措施后再继续钻进。
4)在相同的地质、水文、桩径、钻机机械功率等条件下，反循环钻孔在成孔效率沉渣清除方面比正循环钻孔好，正循环钻孔在泥浆护壁效果方面比反循环钻孔有利。
(4)冲击钻成孔
①冲击钻开孔时，应低锤密击，反复冲击造壁，保持孔内泥浆面稳定；进入基岩后，应采用大冲程、低频率冲击。
②应采取有效的技术措施防止扰动孔壁、塌孔、扩孔、卡钻和掉钻及泥浆流失等事故。
③每钻进4~5m应验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处，均应验孔并应做记录。
④排渣过程中应及时补给泥浆。
⑤冲孔中遇到斜孔、梅花孔、塌孔等情况时，应采取措施后方可继续施工。
⑥稳定性差的孔壁应采用泥浆循环或抽渣简排渣，清孔后灌注混凝土之前的泥浆指标应符合要求。
(5)旋挖成孔
①旋挖钻成孔灌注桩应根据不同的地层情况及地下水位埋深，采用不同的成孔工艺，选用相应的钻头。钻进过程中，钻杆应保持垂直稳固，位置准确，控制钻进速度，避免进尺过快造成塌孔埋钻事故。
②泥浆制备的能力应大于钻孔时的泥浆需求量，每台套钻机的泥浆储备量不少于单桩体积。
③成孔前和每次提出钻斗时，应检查钻斗和钻杆连接销子、钻斗门连接销子以及钢丝绳的状况，并应清除钻斗上的渣土。
④旋挖钻机成孔应采用跳挖方式，并根据钻进速度同步补充泥浆，保持所需的泥浆面高度不变。
⑤孔底沉渣厚度控制指标应符合要求。
4)干作业成孔
(1)长螺旋钻孔
①钻机定位后，应进行复检，钻头与桩位点偏差不得大于20mm；开孔时下钻速度应缓慢；钻进过程中，不宜反转或提升钻杆。
②在钻进过程中遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发生异常声响时，应立即停钻，待查明原因，采取相应措施后方可继续作业。
③钻至设计标高后，应先泵入混凝土并停顿10~20s，再缓慢提升钻杆。提钻速度应根据土层情况确定，并保证管内有一定高度的混凝土。
④混凝土压灌应连续进行，压灌结束后，应立即将钢筋笼插至设计深度，并及时清除钻杆及泵(软)管内残留混凝土。
(2)钻孔扩底
①钻杆应保持垂直稳固，位置准确，防止因钻杆晃动引起孔径扩大。
②钻孔扩底桩施工扩底孔部分虚土厚度应符合设计要求。
③灌注混凝土时，第一次应灌到扩底部位的顶面，随即振捣密实；灌注桩顶以下5m范围内混凝土时，应随灌注随振动，每次灌注高度不大于1.5m。
5)清孔
(1)钻孔至设计标高后，应对孔径、孔深、垂直度进行检查，确认合格后即可进行清孔。
(2)清孔时，必须保持孔内水头，防止塌孔。
(3)清孔过程中，应不断置换泥浆，直至开始灌注水下混凝土时停止。
(4)清孔后应对泥浆试样进行性能指标试验。
(5)清孔后的沉渣厚度应符合设计要求；设计无要求时，摩擦桩的沉渣厚度不应大于300mm；端承桩的沉渣厚度不应大于100mm。
(6)钢筋骨架吊入后，水下混凝土灌注前，应再次检查孔内泥浆的性能指标和孔底沉淀厚度，如超过本书2.2.2中2.5)(5)的要求，应进行第二次清孔，直至符合要求后方可灌注水下混凝土。
6)钢筋笼与灌注混凝土施工要点
(1)钢筋笼
①钢筋笼加工应符合设计要求。钢筋笼制作、运输和吊装过程中应采取适当的加固措施，防止变形。
②钢筋笼宜整体吊装入孔；需分段入孔时，上下两段应保持顺直，其接头宜采用焊接或机械接头，且应符合相关规范要求。
③吊放钢筋笼入孔时，不得碰撞孔壁。安装钢筋骨架时，应将其吊挂在孔口的钢护筒上，或在孔口地面上设置扩大受力面积的装置进行吊挂。安装时应采取有效的定位措施；减小钢筋骨架中心与桩中心的偏位，使钢筋骨架的混凝土保护层满足要求。
④沉管灌注桩钢筋笼外径应比套管内径小60~80mm，用导管灌注水下混凝土的桩钢筋笼内径应比导管连接处的外径大100mm以上。
(2)灌注混凝土
①灌注桩使用的水下灌注混凝土拌合物宜采用预拌混凝土，其粗骨料粒径不宜大于40mm；长螺旋钻孔压灌混凝土粗骨料最大粒径不宜大于30mm；应具有足够的流动性和良好的和易性。
②灌注桩各工序应连续施工，钢筋笼放入泥浆后4h内必须浇筑混凝土。
③桩顶混凝土浇筑完成后应高出设计标高0.5~1m，确保桩头浮浆层凿除后桩基面混凝土达到设计强度。④当气温低于0℃以下时，浇筑混凝土应采取保温措施，浇筑时混凝土的温度不得低于5℃。当气温高于30℃时，应根据具体情况对混凝土采取缓凝措施。
⑤灌注桩的实际浇筑混凝土量不得小于计算体积；套管成孔的灌注桩任何一段平均直径与设计直径的比值不得小于1.0。
7)水下混凝土灌注
(1)钢筋笼吊装完毕后，安装导管，必要时应进行第二次清孔，且应进行桩孔的孔位、孔径、垂直度、孔深、孔内泥浆指标、沉渣厚度等检验，合格后应立即灌注水下混凝士。
(2)混凝土配合比应通过试验确定，必须具备良好的和易性，坍落度宜为180~220mm。
(3)导管应符合下列要求；
①导管内壁应光滑圆顺，直径宜为200~300mm，节长宜为 2m。
②导管不得漏水，使用前应试拼、试压,[试压的压力宜为孔底静水压力的 1.5 倍]。试压宜使用水密承压试验，严禁采用压气试压。
③导管轴线偏差不宜超过孔深的0.5%，且不宜大于 100mm。
④导管采用法兰盘接头宜加锥形活套；采用螺旋丝扣型接头时必须有防止松脱装置。
⑤使用的隔水球应有良好的隔水性能，并应保证顺利排出。
(4)灌注水下混凝土应符合下列要求：
①开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300~500mm。
②)首批混凝土应有足够的储备量，应能满足导管首次埋入混凝土灌注面以下不应少于1.0m。
③在灌注过程中，导管埋入混凝土深度宜为2~6m。应控制提拔导管速度，严禁将导管提出混凝土灌注面。
④灌注水下混凝土必须连续施工，中途停顿时间不宜大于30min；水下混凝土的灌注时间不得超过首批混凝土的初凝时间。灌注记录应详细齐全，灌注过程中的故障应记录备案。
⑤灌注水下混凝土时，应采取措施防止钢筋骨架上浮。
⑥使用全护筒钻机施工的桩，在灌注水下混凝土时，护筒底端应埋于混凝土内不小于1.5m，并随导管提升逐步上拔。
