预制桩和灌注桩的区别和运用范围

预制桩与灌注桩的区别和运用范围

桩的分类

可知，预制桩和灌注桩是桩基础按制作方法分类得出的。下面从概念、施工工艺、特点和适用范围等各方面说明二者区别。

一概念

预制桩，是在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩（如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等），用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。中国建筑施工领域采用较多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢桩两大类。混凝土预制桩能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快，是广泛应用的桩型之一，但其施工对周围环境影响较大，常用的有混凝土实心方桩和预应力混凝土空心管桩。钢桩主要是钢管桩和H型钢桩两种。

灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。

预制桩：在预制厂事先做好桩到强度后运至现场，用机械锤击或静压沉至要求持力层的桩。如方形实心桩、圆管形高强度预应力管桩等。

灌注桩：先在桩位成孔后放钢筋笼现浇砼筑成的桩。分挤土和非挤土的，挤土的如夯扩桩、沉管灌注桩等；非挤土的如挖孔桩、钻孔桩、冲孔桩等。

预制桩常规的有方桩和圆桩，都直接采用机械打入土层中的；灌注桩有机械成孔的和人工挖孔的，都是先成孔后下桩笼再浇筑混凝土。

预制桩是先成桩后打桩，灌注桩是先成孔后灌注。

二施工工艺

2.1 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。

2.1.1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。

2.1.2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。

2.1.3桩的起吊、运输和堆放

1）管桩应达到砼强度等级的80％以后放可倒运，达到100％才能出厂；

2）管桩吊运应轻吊轻放，严防碰撞；

3）管桩堆放、吊运支点需按计算要求进行，起吊时，绳索与桩的夹角应≥45°；

4）堆放场地应压实平整，并有排水措施；

5）管桩应分规格堆放，堆放层数，应根据其强度，地面承载力、垫木及堆垛稳定性确定，一般管径直径：350应≤7层，400～450应≤6层，500应≤5层；

6）管桩应按支点位置放在垫枕上，层与层之间用垫木隔开，每层垫木应在同一水平面上，各层垫木位置应在同一垂线上，堆垛时，必须在两侧打好防止滚垛的木楔。

2.1.4压桩程序和接桩方法

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）沉桩应连续施打，避免长时间中断；

3）压桩顺序应结合工程要求综合考虑各种因素和客观条件，选用打桩效率高、对环境

危害影响小的合理打桩顺序。

2.2 灌注桩施工工艺

2.2.1准备工作

1）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。

2）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（如水钻孔桩所用的泥浆循环池和沉淀池等）。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。

2.2.2施工工艺

1）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

2）钢筋笼制作与安放

a 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；

b 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。

3）清孔钢筋笼入孔前，需进行清孔

4）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：

a 孔内水下灌注宜用导管法；

b 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；

c 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；

d 大直径桩砼浇灌宜用砼泵；

5）砼灌注质量控制

a 成孔通过验收合格后，应尽快灌注砼。并检查砼坍落度；

b 确保砼灌注振捣密实；

c 每根桩的砼灌注必须连续运行，以确保不出现断桩现象；

d 根据规范和设计要求，桩顶标高需留有适当的超灌量，以确保桩头质量；并做好桩头和孔口的保护工作；冬季施工时，应有相应的保温措施；每根桩灌注结束，应由专人做好施工记录。

三区别

1）预制桩是工厂预先制作的成品，而灌注桩则是现场施工形成的。

2）预制桩一般采用锤击的方式打入地下，而灌注桩则是采用钻机先成孔后再浇筑而成的。

3）预制桩预制过程中比较环保、质量易于控制（已形成的桩浇灌混凝土质量比较直观，若机械冲打桩洞噪音也大），而灌注桩相对而言对环境影响较大且质量不易控制（打入地下，有可能碰到石头或打入很深都没稳，而且打入时产生噪音）。

4）预制桩相比灌注桩而言，直径要小，这主要是其施工方式所决定的。预制桩：直径小，工程进度快。灌注桩：直径一般比较大，工程进度稍慢，机械钻桩和预制桩直径差不多，钻出桩来马上浇灌混凝土，然后再放钢筋笼子。

四适用条件

钢筋混凝土预制桩适用范围是含水量较少的粉质黏土和沙土层，可以承载20层的高层建筑；钢筋混凝土灌住桩的适用范围是桩端、桩周持力条件比较好的各种大型、特大型工程和对单桩承载力要求特别高的特殊工程（如桥梁、超高层建筑、高炉、转炉、高塔、特大吊装设备等）。

4.1 预制桩的特点和适用条件

4.1.1预制桩的特点

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）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；因其打入桩的施工工序较灌注桩简单，工效也高；

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，接桩时，还需增加相关费用；

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；

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；

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；

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。

4.1.2预制桩的适用条件

1）持力层上覆盖为松软土层，没有坚硬的夹层；

2）持力层顶面的土质变化不大，桩长易于控制，减少截桩或多次接桩；

3）水下桩基工程；

4）大面积打桩工程。由于此桩工序简单，工效高，在桩数较多的前提下，可抵消预制价格较高的缺点，节省基建投资；

5）工期比较紧的工程，因已在工厂预制，缩短工期。

4.2 特点和适用条件

4.2.1灌注桩的特点

1）适用于不同土层；

2）桩长可因地改变，没有接头。目前钻孔灌注桩的直径已达2.0m，有的桩长88m；

3）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（相对于预制桩是按吊装、搬运和压桩应力来设计钢筋）；

4）单桩承载力大（采用大直径钻孔和挖孔灌注桩时）；

5）正常情况下，比预制桩经济；

6）桩身质量不易控制，容易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥的现象；

7）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；

8）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。

4.2.2灌注桩的适用条件

1）沉管灌注桩

此类桩的适用条件基本同预制桩。现已广泛用于多层住宅中，有时采用单打，有时采用复打工艺，主要依据土层的松软程度和单桩承载力来决定。

2）水钻孔灌注桩

此类桩除了在碎石土、自重湿陷性黄土、砾石层中不宜使用，其余土层基本均适用。目前，对单桩承载力较大的高层建筑、大跨度工业厂房、大型桥梁等工程中，基本使用了水钻孔灌注桩。

3）螺旋钻孔灌注桩

此类桩适用于基本无地下水，且桩长有一定限制，一般不能穿过卵砾石层，这种桩形属非挤土型干钻孔桩，不需要泥浆护壁，因此施工周期比水钻孔灌注桩要短，现场无泥浆污染。还有机动洛阳铲成孔灌注桩，其适用条件基本同螺旋钻孔灌注桩，此桩在小高层建筑中使用较广。

4）人工挖孔灌注桩

此桩适用于地下水较少，对安全要求特高，如有害气体、易燃气体、孔内空气稀薄等，尤其在有地下水时需边抽边挖，因此对漏电保护等也有特殊要求。人工挖孔灌注桩不适宜用于砂土、碎石土和较厚的淤泥质土层等。