桩基础施工技术
一、沉入桩施工
沉入桩所用的基桩主要为预制的钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩。断面形式常用的有实心方桩和空心管桩两种。管桩（包括普通的和预应力的）一般由工厂以离心成型法制 成。沉入桩的施工方法主要有：锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩以及静力压桩等。这里介 绍锤击沉桩的施工方法。
锤击沉桩一般适用于中密砂类土、黏土。由于锤击沉桩依靠桩锤的冲击能量将桩打入土中，因此一般桩径不能太大（不大于0.6m）,入土深度在40m左右，否则对沉桩设备要 求较高。沉桩设备是桩基施工的质量的关键，应根据土质、工程量、桩的种类、规格、尺寸、施工期限、现场水电供应等条件选择。
2. 施工要点
（1） 沉桩前，应对桩架、桩锤、动力机械等主要设备部件进行检査；开锤前应再次检查桩锤、桩帽或送桩与桩的中轴线是否一致；锤击沉桩开始时，应严格控制各种桩锤的 动能；用坠锤和单动气锤时，提锤高度不宜超过0.50m;用双动气锤时，可少开气阀降低 气压和进气量，以减少每分钟的锤击数；用柴油机锤时，可控制供油量以减少锤击能量； 如桩尖已沉入到设计标高，但沉入度仍达不到要求时，应继续下沉至达到要求的沉入度为止。沉桩时，如遇到沉入度突然发生急剧变化；桩身突然发生倾斜、移位；桩不下沉，桩 锤有严重的回弹；桩顶破碎或桩身开裂、变形；桩侧地面有严重隆起等现象时，应立即停止锤击，查明原因，采取措施后方可继续施工。
（2） 沉桩过程中应注意：桩帽与桩周围应有5 - 10mm间隙，以便锤击时桩在桩帽内可作微小的自由转动，避免桩身产生超过许可的扭转应力；打桩机的导向杆应予固定，以便施打时稳定桩身；导向杆设置应保证桩锤上、下活动自由；预制桩顶面应附有适合桩帽大小的桩垫，其厚度视桩垫材料、桩长及桩尖所受抗力大小决定；桩垫破碎后应及时更换；选用的桩帽，应将锤的冲击力均匀分布于桩顶面。
3. 锤击沉桩的停锤控制标准
（1） 设计桩尖标高处为硬塑黏土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，根据贯人度变化并对照地质资料，确认桩尖已沉入该土层，贯入度达到控制贯入度。
（2） 当贯入度已达到控制贯人度，而桩尖标高未到达设计标高时，应继续锤入0.10m 左右（或锤击30 ~ 50次）,如无异常变化即可停锤；若桩尖标高比设计标高高得多时，应 报有关部门研究确定。
（3） 设计桩尖标高处为一般黏土或其他松软土层时，应以标高控制，贯入度作为校核。当桩尖已达设计标高，而贯入度仍较大时，应继续锤击，使其接近控制贯入度。
（4） 在同一桩基中，各桩的最终贯入度应大致接近，而沉入深度不宜相差过大，避免基础产生不均匀沉降。如因土质变化太大，致使各桩贯入度或沉桩深度相差过大时，应报有关部门研究，另行制订停锤标准。对于特殊设计的桩，当桩尖标高比设计标高高或低时（如拱桥的桥台桩等）,应按设计要求处理。
从沉桩开始时起，应严格控制桩位及竖桩的竖直度或斜桩的倾斜度。在沉桩过程中， 不得采用顶、拉桩头或桩身办法来纠偏，以防桩身开裂并增加桩身附加弯矩。
二、钻孔灌注桩施工
1. 钻孔灌注桩的特点
钻孔灌注桩桩长可以根据持力土层的起伏面变化，并按使用期间可能出现的最不利内力组合配置钢筋，钢筋用量较少，便于施工，故应用较为普遍。
2. 钻孔灌注桩施工的主要工序
钻孔前应先布置施工平台。当场地为浅水时，宜采用筑岛法施工。筑岛面积应按钻孔方法、机具大小等要求决定，高度应高于最高施工水位0.5 ~ 1.0m。当场地为深水时，可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台，也可采用浮式施工平台。平台须牢靠稳定，能承受工作时所有静、动荷载。
钻孔灌注桩施工的主要工序有：埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清底、钢筋笼制作与吊装以及灌注水下混凝土等。
1） 埋设护筒
护筒能稳定孔壁、防止坍孔，还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和起到钻头导向作用等。
护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径宜比桩径大20 ~ 40cm。 一般常用钢护筒，在陆上与深水中均能使用。
护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0 ~ 2.0m。当钻孔内有承压水时，应高于稳定后的 承压水位2.0m以上；当处于潮水影响地区时，应高出最高施工水位1.5 ~ 2.0m,并应釆取 稳定护筒内水头的措施。
护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为 2~4m,特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。有冲刷影响的河床，应沉入 局部冲刷线以下不小于1.0~1.5m，护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。
旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填黏质土必须分层夯实。水域护筒设置，应严格注意平面位置、竖向倾斜、倾斜角（指斜桩）和两节护筒的连接质量均需符合要求。沉入时可采用压重、振动、锤击并辅以筒内除土的办法。
护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm,竖直线倾斜不大于1%,干处可实测定位，水域可依靠导向架定位。
2） 泥浆制备
钻孔泥浆由水、黏土（或膨润土）和添加剂按适当配合比配制而成，通过泥浆搅拌机或人工调和，贮存在泥浆池内，再用泥浆泵输入钻孔内。钻孔泥浆具有浮悬钻渣、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，防止塌孔的作用。
钻孔泥浆的性能指标可根据钻孔方法，地质情况具体选用。对大直径或超长钻孔灌注桩，泥浆的选择应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、泥浆材料条件等确定。在地质复杂，覆盖层较厚，护筒下沉不到岩层的情况下，宜使用丙烯酰胺即PHP泥浆。
3） 钻孔
根据井孔中土（钻渣）的取岀方法不同，常用的方法有：螺旋钻孔、正循环回转钻孔、反循环回转钻孔、潜水钻机钻孔、冲抓钻孔、冲击钻孔、旋挖钻机钻孔。
（1） 正循环回转钻孔：系利用钻具旋转切削土体钻进，泥浆泵将泥浆压进泥浆笼 头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆挟带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出 至沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆流入泥浆池循环使用。其特点是钻进与排渣同时连续进 行，在适用的土层中钻进速度较快，但需设置泥浆槽、沉淀池等，施工占地较多，且机具设备较复杂。
（2） 反循环回转钻孔：与正循环法不同的是，泥浆输入钻孔内，然后泥浆挟带钻渣从钻头的钻杆下口吸进，通过钻杆中心排出至沉淀池内。其钻进与排渣效率较高，但接长 钻杆时装卸麻烦，钻渣容易堵塞管路。另外，因泥浆是从上向下流动，孔壁坍塌的可能性 较正循环法的大，为此需用较高质量的泥浆。
（3） 冲击钻孔：冲击钻成孔灌注桩适用于黄土、黏性土或粉质黏土和人工杂填土层，特别适合于在有孤石的砂砾石层、漂石层、硬土层、岩层中使用。施工中应根据现场 地质状况，合理的选择冲击钻。冲击钻成孔一个最重要的关键点，就是泥浆护壁，护壁泥浆含沙量一定要小。泥浆的浓度可以根据试验测定或经验判断，泥浆太浓钻孔速度慢，泥浆太轻护壁容易坍塌。
开始钻进宜慢不宜快，因为护筒刃脚周围岩层要密实有个过程，需反复冲击挤压，因 为这个位置最容易穿孔。施工中注意垂直度校正，2~3m后立即校正，钻孔太深且偏差太 大只有回填重来。岩层一般是倾斜，与钻机接触面位置垂直，此处位置通过回填卵石反复冲钻，直到岩层平整，然后再继续钻进，防止卡钻、孔位倾（斜等。
施工过程中护筒及时跟进，护筒内的水头一定要保持，随时检查控制泥浆指标，不可马虎。随时检查钻机、钢丝绳等，防止掉钻；每天根据钻渣判断地质情况，做好地质柱状 图标识；钻至设计位置后通知监理一起验收，共同确定孔底地质与设计是否一致；钻孔整 个过程控制应严谨，防止刃脚穿孔、塌孔、偏孔、十字孔、卡钻、埋钻、吊钻事故发生。
（4） 旋挖钻机钻孔：旋挖钻机是一种高度集成的桩基施工机械，采用一体化设计、 履带式360。回转底盘及桅杆式钻杆，一般为全液压系统。旋挖钻机采用桶式钻斗，钻机就 位后，调整钻杆垂直度，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。当钻斗下降到预定深度后， 旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示桶满时，钻斗底部关闭，提升钻斗 将土卸于堆放地点。钻进施工过程中应保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。
旋挖钻机特殊的桶型钻斗直接取土出渣，不需接长钻杆，钻孔时孔口注浆以保持孔内泥浆高度即可，因而能大大缩短成孔时间，提高施工效率。由于带有自动垂直度控制和自 动回位控制，成孔垂直度和孔位等能得到保证。桶钻取土上提过程中对孔壁扰动较小，桶 钻周边设有溢浆孔，溢出泥浆可起到护壁作用。
旋挖钻机一般适用黏土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机，可适用微风化岩层的钻孔 施工。
4）成孔检査与清孔
钻孔的直径、深度和孔形直接关系到成桩质量，是钻孔桩成败的关键。为此，除了钻孔过程中严谨操作、密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应采用适当器具对孔 深、孔径和孔的倾斜度进行检验，符合设计及规范要求后，方可清孔。
（1） 清孔的方法：有抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射清孔法以及用砂浆置换钻渣清孔法等，应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和土质条件决定。其中抽浆法清孔较为彻底， 适用于各种钻孔方法的灌注桩。对孔壁易坍塌的钻孔，清孔时操作要细心，防止塌孔。
（2） 清孔的质量要求：对摩擦桩，孔底沉淀厚度应符合设计规定，设计未规定时， 对于直径小于1.5m的桩，≤200mm;对桩径大于1.5m或桩长大于40m或土质较差的桩， ≤300mm;对支承桩，孔底沉淀厚度不大于设计规定，设计未规定时，≤50mm。清孔后的泥浆指标，相对密度为1.03 ~ 1.10,黏度为17~20Pa s,含砂率小于2%,胶体率大于98%。
在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检査孔内的泥浆指标和孔底沉淀厚度；如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。
5） 钢筋笼制作与吊装
灌注桩钢筋骨架的制作、运输与安装应符合下列规定：
（1） 制作时应采取必要措施，保证骨架的刚度，主筋的接头应错开布置。大直径长 桩的钢筋骨架宜在胎架上分段制作并编号,安装时应按编号顺序连接。
（2） 应在骨架外侧设置控制混凝土保护层厚度的垫块，垫块的间距在竖向不应大于2m,在横向圆周不应少于4处。
（3） 钢筋骨架在运输过程中，应采取适当的措施防止其变形。骨架的顶端应设置吊环。骨架入孔一般用吊机，或采用钻机钻架、灌注塔架等，起吊应按骨架节段的编号入孔。
（4） 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，不得直接将钢筋骨架支承在孔底。
6） 灌注水下混凝土
灌注水下混凝土的搅拌机能力，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。
水下灌注混凝土的泵送机具宜采用混凝土泵，距离稍远的宜采用混凝土搅拌运输车。 采用普通汽车运输时，运输容器应严密坚实，不漏浆、不吸水，便于装卸，混凝土不应离析。
水下混凝土一般用钢导管灌注，导管内径为200 ~ 350mm,视桩径大小而定。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁采用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的 1.3 倍。
导管应自下而上顺序编号，单节导管作好标示尺度，导管吊装设备能力应充分满足施工要求。导管应定时进行水密试验，以确保桩基施工质量。
灌注水下混凝土时，混凝土拌合物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌合，二次拌合后仍不符合要求时，不得使用。首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（,1.0m）和填充导管底部的需要。首批混凝土拌合物下落后，混凝土应连续灌注，导管的埋置深度宜控制在2 ~ 6m。在灌注过程中，特别是潮汐地区和有承压力地下水地区，应注意保持孔内水头；应经常测探井孔内混凝土面的位置， 及时地调整导管埋深。
为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般不小于0.5m,以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，桩头应无松散层。
一、沉入桩施工
沉入桩所用的基桩主要为预制的钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩。断面形式常用的有实心方桩和空心管桩两种。管桩（包括普通的和预应力的）一般由工厂以离心成型法制 成。沉入桩的施工方法主要有：锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩以及静力压桩等。这里介 绍锤击沉桩的施工方法。
锤击沉桩一般适用于中密砂类土、黏土。由于锤击沉桩依靠桩锤的冲击能量将桩打入土中，因此一般桩径不能太大（不大于0.6m）,入土深度在40m左右，否则对沉桩设备要 求较高。沉桩设备是桩基施工的质量的关键，应根据土质、工程量、桩的种类、规格、尺寸、施工期限、现场水电供应等条件选择。
2. 施工要点
（1） 沉桩前，应对桩架、桩锤、动力机械等主要设备部件进行检査；开锤前应再次检查桩锤、桩帽或送桩与桩的中轴线是否一致；锤击沉桩开始时，应严格控制各种桩锤的 动能；用坠锤和单动气锤时，提锤高度不宜超过0.50m;用双动气锤时，可少开气阀降低 气压和进气量，以减少每分钟的锤击数；用柴油机锤时，可控制供油量以减少锤击能量； 如桩尖已沉入到设计标高，但沉入度仍达不到要求时，应继续下沉至达到要求的沉入度为止。沉桩时，如遇到沉入度突然发生急剧变化；桩身突然发生倾斜、移位；桩不下沉，桩 锤有严重的回弹；桩顶破碎或桩身开裂、变形；桩侧地面有严重隆起等现象时，应立即停止锤击，查明原因，采取措施后方可继续施工。
（2） 沉桩过程中应注意：桩帽与桩周围应有5 - 10mm间隙，以便锤击时桩在桩帽内可作微小的自由转动，避免桩身产生超过许可的扭转应力；打桩机的导向杆应予固定，以便施打时稳定桩身；导向杆设置应保证桩锤上、下活动自由；预制桩顶面应附有适合桩帽大小的桩垫，其厚度视桩垫材料、桩长及桩尖所受抗力大小决定；桩垫破碎后应及时更换；选用的桩帽，应将锤的冲击力均匀分布于桩顶面。
3. 锤击沉桩的停锤控制标准
（1） 设计桩尖标高处为硬塑黏土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，根据贯人度变化并对照地质资料，确认桩尖已沉入该土层，贯入度达到控制贯入度。
（2） 当贯入度已达到控制贯人度，而桩尖标高未到达设计标高时，应继续锤入0.10m 左右（或锤击30 ~ 50次）,如无异常变化即可停锤；若桩尖标高比设计标高高得多时，应 报有关部门研究确定。
（3） 设计桩尖标高处为一般黏土或其他松软土层时，应以标高控制，贯入度作为校核。当桩尖已达设计标高，而贯入度仍较大时，应继续锤击，使其接近控制贯入度。
（4） 在同一桩基中，各桩的最终贯入度应大致接近，而沉入深度不宜相差过大，避免基础产生不均匀沉降。如因土质变化太大，致使各桩贯入度或沉桩深度相差过大时，应报有关部门研究，另行制订停锤标准。对于特殊设计的桩，当桩尖标高比设计标高高或低时（如拱桥的桥台桩等）,应按设计要求处理。
从沉桩开始时起，应严格控制桩位及竖桩的竖直度或斜桩的倾斜度。在沉桩过程中， 不得采用顶、拉桩头或桩身办法来纠偏，以防桩身开裂并增加桩身附加弯矩。
二、钻孔灌注桩施工
1. 钻孔灌注桩的特点
钻孔灌注桩桩长可以根据持力土层的起伏面变化，并按使用期间可能出现的最不利内力组合配置钢筋，钢筋用量较少，便于施工，故应用较为普遍。
2. 钻孔灌注桩施工的主要工序
钻孔前应先布置施工平台。当场地为浅水时，宜采用筑岛法施工。筑岛面积应按钻孔方法、机具大小等要求决定，高度应高于最高施工水位0.5 ~ 1.0m。当场地为深水时，可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台，也可采用浮式施工平台。平台须牢靠稳定，能承受工作时所有静、动荷载。
钻孔灌注桩施工的主要工序有：埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清底、钢筋笼制作与吊装以及灌注水下混凝土等。
1） 埋设护筒
护筒能稳定孔壁、防止坍孔，还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和起到钻头导向作用等。
护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径宜比桩径大20 ~ 40cm。 一般常用钢护筒，在陆上与深水中均能使用。
护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0 ~ 2.0m。当钻孔内有承压水时，应高于稳定后的 承压水位2.0m以上；当处于潮水影响地区时，应高出最高施工水位1.5 ~ 2.0m,并应釆取 稳定护筒内水头的措施。
护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为 2~4m,特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。有冲刷影响的河床，应沉入 局部冲刷线以下不小于1.0~1.5m，护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。
旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填黏质土必须分层夯实。水域护筒设置，应严格注意平面位置、竖向倾斜、倾斜角（指斜桩）和两节护筒的连接质量均需符合要求。沉入时可采用压重、振动、锤击并辅以筒内除土的办法。
护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm,竖直线倾斜不大于1%,干处可实测定位，水域可依靠导向架定位。
2） 泥浆制备
钻孔泥浆由水、黏土（或膨润土）和添加剂按适当配合比配制而成，通过泥浆搅拌机或人工调和，贮存在泥浆池内，再用泥浆泵输入钻孔内。钻孔泥浆具有浮悬钻渣、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，防止塌孔的作用。
钻孔泥浆的性能指标可根据钻孔方法，地质情况具体选用。对大直径或超长钻孔灌注桩，泥浆的选择应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、泥浆材料条件等确定。在地质复杂，覆盖层较厚，护筒下沉不到岩层的情况下，宜使用丙烯酰胺即PHP泥浆。
3） 钻孔
根据井孔中土（钻渣）的取岀方法不同，常用的方法有：螺旋钻孔、正循环回转钻孔、反循环回转钻孔、潜水钻机钻孔、冲抓钻孔、冲击钻孔、旋挖钻机钻孔。
（1） 正循环回转钻孔：系利用钻具旋转切削土体钻进，泥浆泵将泥浆压进泥浆笼 头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆挟带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出 至沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆流入泥浆池循环使用。其特点是钻进与排渣同时连续进 行，在适用的土层中钻进速度较快，但需设置泥浆槽、沉淀池等，施工占地较多，且机具设备较复杂。
（2） 反循环回转钻孔：与正循环法不同的是，泥浆输入钻孔内，然后泥浆挟带钻渣从钻头的钻杆下口吸进，通过钻杆中心排出至沉淀池内。其钻进与排渣效率较高，但接长 钻杆时装卸麻烦，钻渣容易堵塞管路。另外，因泥浆是从上向下流动，孔壁坍塌的可能性 较正循环法的大，为此需用较高质量的泥浆。
（3） 冲击钻孔：冲击钻成孔灌注桩适用于黄土、黏性土或粉质黏土和人工杂填土层，特别适合于在有孤石的砂砾石层、漂石层、硬土层、岩层中使用。施工中应根据现场 地质状况，合理的选择冲击钻。冲击钻成孔一个最重要的关键点，就是泥浆护壁，护壁泥浆含沙量一定要小。泥浆的浓度可以根据试验测定或经验判断，泥浆太浓钻孔速度慢，泥浆太轻护壁容易坍塌。
开始钻进宜慢不宜快，因为护筒刃脚周围岩层要密实有个过程，需反复冲击挤压，因 为这个位置最容易穿孔。施工中注意垂直度校正，2~3m后立即校正，钻孔太深且偏差太 大只有回填重来。岩层一般是倾斜，与钻机接触面位置垂直，此处位置通过回填卵石反复冲钻，直到岩层平整，然后再继续钻进，防止卡钻、孔位倾（斜等。
施工过程中护筒及时跟进，护筒内的水头一定要保持，随时检查控制泥浆指标，不可马虎。随时检查钻机、钢丝绳等，防止掉钻；每天根据钻渣判断地质情况，做好地质柱状 图标识；钻至设计位置后通知监理一起验收，共同确定孔底地质与设计是否一致；钻孔整 个过程控制应严谨，防止刃脚穿孔、塌孔、偏孔、十字孔、卡钻、埋钻、吊钻事故发生。
（4） 旋挖钻机钻孔：旋挖钻机是一种高度集成的桩基施工机械，采用一体化设计、 履带式360。回转底盘及桅杆式钻杆，一般为全液压系统。旋挖钻机采用桶式钻斗，钻机就 位后，调整钻杆垂直度，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。当钻斗下降到预定深度后， 旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示桶满时，钻斗底部关闭，提升钻斗 将土卸于堆放地点。钻进施工过程中应保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。
旋挖钻机特殊的桶型钻斗直接取土出渣，不需接长钻杆，钻孔时孔口注浆以保持孔内泥浆高度即可，因而能大大缩短成孔时间，提高施工效率。由于带有自动垂直度控制和自 动回位控制，成孔垂直度和孔位等能得到保证。桶钻取土上提过程中对孔壁扰动较小，桶 钻周边设有溢浆孔，溢出泥浆可起到护壁作用。
旋挖钻机一般适用黏土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机，可适用微风化岩层的钻孔 施工。
4）成孔检査与清孔
钻孔的直径、深度和孔形直接关系到成桩质量，是钻孔桩成败的关键。为此，除了钻孔过程中严谨操作、密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应采用适当器具对孔 深、孔径和孔的倾斜度进行检验，符合设计及规范要求后，方可清孔。
（1） 清孔的方法：有抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射清孔法以及用砂浆置换钻渣清孔法等，应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和土质条件决定。其中抽浆法清孔较为彻底， 适用于各种钻孔方法的灌注桩。对孔壁易坍塌的钻孔，清孔时操作要细心，防止塌孔。
（2） 清孔的质量要求：对摩擦桩，孔底沉淀厚度应符合设计规定，设计未规定时， 对于直径小于1.5m的桩，≤200mm;对桩径大于1.5m或桩长大于40m或土质较差的桩， ≤300mm;对支承桩，孔底沉淀厚度不大于设计规定，设计未规定时，≤50mm。清孔后的泥浆指标，相对密度为1.03 ~ 1.10,黏度为17~20Pa s,含砂率小于2%,胶体率大于98%。
在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检査孔内的泥浆指标和孔底沉淀厚度；如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。
5） 钢筋笼制作与吊装
灌注桩钢筋骨架的制作、运输与安装应符合下列规定：
（1） 制作时应采取必要措施，保证骨架的刚度，主筋的接头应错开布置。大直径长 桩的钢筋骨架宜在胎架上分段制作并编号,安装时应按编号顺序连接。
（2） 应在骨架外侧设置控制混凝土保护层厚度的垫块，垫块的间距在竖向不应大于2m,在横向圆周不应少于4处。
（3） 钢筋骨架在运输过程中，应采取适当的措施防止其变形。骨架的顶端应设置吊环。骨架入孔一般用吊机，或采用钻机钻架、灌注塔架等，起吊应按骨架节段的编号入孔。
（4） 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，不得直接将钢筋骨架支承在孔底。
6） 灌注水下混凝土
灌注水下混凝土的搅拌机能力，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。
水下灌注混凝土的泵送机具宜采用混凝土泵，距离稍远的宜采用混凝土搅拌运输车。 采用普通汽车运输时，运输容器应严密坚实，不漏浆、不吸水，便于装卸，混凝土不应离析。
水下混凝土一般用钢导管灌注，导管内径为200 ~ 350mm,视桩径大小而定。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁采用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的 1.3 倍。
导管应自下而上顺序编号，单节导管作好标示尺度，导管吊装设备能力应充分满足施工要求。导管应定时进行水密试验，以确保桩基施工质量。
灌注水下混凝土时，混凝土拌合物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌合，二次拌合后仍不符合要求时，不得使用。首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（,1.0m）和填充导管底部的需要。首批混凝土拌合物下落后，混凝土应连续灌注，导管的埋置深度宜控制在2 ~ 6m。在灌注过程中，特别是潮汐地区和有承压力地下水地区，应注意保持孔内水头；应经常测探井孔内混凝土面的位置， 及时地调整导管埋深。
为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般不小于0.5m,以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，桩头应无松散层。
#TF家族[超话]#
今天突然被问到一个问题，“娱乐圈里的人那么多，公司那么多，为什么偏偏喜欢的人都是时代峰峻的呢？”被问到这个问题的时候，我愣了愣，好像我从来没有思考过，为什么自己喜欢的艺人，全部都来自于时代峰峻。
所以为什么会那么的喜欢时代峰峻的艺人呢？
应该是很喜欢他们的少年气吧，他们的骨子里，永远都流淌着一股会被磨灭的少年气概。无论是提起来都觉得还小的祖师爷，还是经历过无数分别的二代宝贝，乃至蹦蹦跳跳吵吵闹闹的三代的小朋友，每次提起他们的时候，总是会被少年感这个词所形容。西装革履依旧掩不住他们的少年气，不经意流露出来的呆萌会让我觉得，看，他们还是小孩子。
他们对待所有人都热情，真挚和真诚。娱乐圈真的很乱，很乱，但不知道为什么时代峰峻的所有小孩子，都保持着对这个行业最真挚，最虔诚的心。他们认真对待自己的每一次舞台，每一个作品，每一个舞蹈，每一首歌，他们会在发言时说“我们会以最高的偶像准则来要求我们，不会辜负大众的期待”他们似乎是这个娱乐圈的一股清流，在别人都对一些不该有的事情好奇的时候，他们从来没有犯过偶像失格的事情。因为他们始终知道，他们是热爱舞台的，比起一些名利场上的诱惑，他们更希望自己的未来是光明的，他们不想，也不愿意去辜负一直支持着他们的人。
他们对所有帮助过他们，支持他们的人抱有百分之百的感恩之心。对于每一次的彩排，他们都是鞠着最深的躬，说着“辛苦各位了，谢谢老师”之类的话。礼貌和感恩是我对小孩儿们的很大印象，会在教师节发一些感恩老师的话，会在获奖之后，用藏头的方式写出感谢粉丝的话。他们对待自己的粉丝，永远抱有百分之百的感恩，对待教自己的老师，依旧怀着百分之百的尊重，他们会和老师打成一片，也会在老师离开的时候，偷偷的摸泪，重感情，是我对时代峰峻小孩儿的再次认识。
他们从来不放弃自己的梦想，坚持着自己所坚持的事情，他们热爱舞台，所以拼尽全力站在这个舞台上，希望自己可以成为发光点。所以他们日复一日的训练，为了每一个舞台而专注着，为了自己的团队而努力着。他们不顾及其他人的言论，即使被说是贩卖梦想，却依旧用实力去证明，他们真的在坚持自己所坚持的东西。会后悔吗？我时常会在心里这样问小孩子们，我猜也后悔过吧，但所幸他们坚持了下来，我不想去窥测他们的心理，但我知道，小孩子们也是为了自己的梦想，在努力着，在坚持着。
干干净净的小孩子是养成系的一大标志，他们的血脉里，似乎永远流淌着一种干净澄澈的血液。天真，善良，可爱，烂漫是他们这个年纪正应该拥有的东西，有时候不禁好笑，这些小孩子们，怎么都笨笨的啊？怎么给一颗糖，就想跟着他们跑了？无论是参加活动还是拍摄综艺，我总能感觉出来时代峰峻小孩子的不同，喜欢就是喜欢，不喜欢就是不喜欢，他们敢说敢做，喜欢立一些总是倒的flag。有时候真的觉得他们挺孩子气的。他们会在众人挤破头想要去的场合，端着一杯果汁，掠过人群，然后静静的离开，他们不喜欢这样的场合，所以凭借自己的实力，可以头也不回的离开。
当然，最让我动容的，是所有小孩子们的感情。一代三个小朋友，是即使现在不常聚在一起，也会卡点帮，其他人过生日的人，会在其他两个小孩发了新专辑的时候，自己来转一下，会在其他两个小孩儿演了新电影的时候，来转一下，即使旁人再窥探他们的感情，编出多么离奇的语言，我依旧记着那句话“因为我们是三胞胎”；二代的所有小朋友分分合合，走到如今的时代少年团，他们深知七个人的不易，所以他们七个人提起彼此的时候，总是带着笑意的他们会把宿舍称为家，会在吃饭的时候，大声地喊着，吃饭了，会在幺儿过生日的时候，第一时间把筷子伸向他做的鱼，会在张张18岁生日的时候，跑了一公里去给他过生，会笑着说，我在老家，然后突然出现在霖霖生日会，会在马哥18岁的时候，一起唱我遇见你，是最美丽的意外……七个人的友谊，总是会让我很动容；三代的小朋友走到如今，坎坎坷坷，磕磕碰碰，即使粉丝在吵，小朋友的关系，该好还是好，他们是最好的对手，也是最好的朋友。他们希望他们的音乐会可以，一直由他们几个开下去，我可以理解为他们希望，岁岁年年的身边都是他们。对于时代峰峻小孩子的友谊，我为之动容，如果我的身边有这么一群值得我铭记的人，我想我的生活也会充满了乐趣吧。
时代峰峻，哪有不好的孩子啊？一群小屁孩儿，拉着彼此的手，生怕哪个人走丢了。有时候，是一些人对他们的偏见和意见太深了，所以才会有了哪些无止境的谩骂。怎么可能不心疼啊，用小严的一句歌词“曾经看到恶毒言论，也会喘不上气”，每一次看到一些不好的言论，都生怕小孩子们看到。但还好，我的小孩子足够坚强，足够勇敢，足够乐观，所以他们没有让我失望。
在这个所有新秀层出不穷的娱乐圈里，我的小孩儿们，在娱乐圈里，创造了属于自己的乌托邦。
我的要求不高，希望我的小孩儿们都能平安，快乐，顺利且自由。如果哪天忙里偷闲，那就去一次你们想去的海边吧！
今天突然被问到一个问题，“娱乐圈里的人那么多，公司那么多，为什么偏偏喜欢的人都是时代峰峻的呢？”被问到这个问题的时候，我愣了愣，好像我从来没有思考过，为什么自己喜欢的艺人，全部都来自于时代峰峻。
所以为什么会那么的喜欢时代峰峻的艺人呢？
应该是很喜欢他们的少年气吧，他们的骨子里，永远都流淌着一股会被磨灭的少年气概。无论是提起来都觉得还小的祖师爷，还是经历过无数分别的二代宝贝，乃至蹦蹦跳跳吵吵闹闹的三代的小朋友，每次提起他们的时候，总是会被少年感这个词所形容。西装革履依旧掩不住他们的少年气，不经意流露出来的呆萌会让我觉得，看，他们还是小孩子。
他们对待所有人都热情，真挚和真诚。娱乐圈真的很乱，很乱，但不知道为什么时代峰峻的所有小孩子，都保持着对这个行业最真挚，最虔诚的心。他们认真对待自己的每一次舞台，每一个作品，每一个舞蹈，每一首歌，他们会在发言时说“我们会以最高的偶像准则来要求我们，不会辜负大众的期待”他们似乎是这个娱乐圈的一股清流，在别人都对一些不该有的事情好奇的时候，他们从来没有犯过偶像失格的事情。因为他们始终知道，他们是热爱舞台的，比起一些名利场上的诱惑，他们更希望自己的未来是光明的，他们不想，也不愿意去辜负一直支持着他们的人。
他们对所有帮助过他们，支持他们的人抱有百分之百的感恩之心。对于每一次的彩排，他们都是鞠着最深的躬，说着“辛苦各位了，谢谢老师”之类的话。礼貌和感恩是我对小孩儿们的很大印象，会在教师节发一些感恩老师的话，会在获奖之后，用藏头的方式写出感谢粉丝的话。他们对待自己的粉丝，永远抱有百分之百的感恩，对待教自己的老师，依旧怀着百分之百的尊重，他们会和老师打成一片，也会在老师离开的时候，偷偷的摸泪，重感情，是我对时代峰峻小孩儿的再次认识。
他们从来不放弃自己的梦想，坚持着自己所坚持的事情，他们热爱舞台，所以拼尽全力站在这个舞台上，希望自己可以成为发光点。所以他们日复一日的训练，为了每一个舞台而专注着，为了自己的团队而努力着。他们不顾及其他人的言论，即使被说是贩卖梦想，却依旧用实力去证明，他们真的在坚持自己所坚持的东西。会后悔吗？我时常会在心里这样问小孩子们，我猜也后悔过吧，但所幸他们坚持了下来，我不想去窥测他们的心理，但我知道，小孩子们也是为了自己的梦想，在努力着，在坚持着。
干干净净的小孩子是养成系的一大标志，他们的血脉里，似乎永远流淌着一种干净澄澈的血液。天真，善良，可爱，烂漫是他们这个年纪正应该拥有的东西，有时候不禁好笑，这些小孩子们，怎么都笨笨的啊？怎么给一颗糖，就想跟着他们跑了？无论是参加活动还是拍摄综艺，我总能感觉出来时代峰峻小孩子的不同，喜欢就是喜欢，不喜欢就是不喜欢，他们敢说敢做，喜欢立一些总是倒的flag。有时候真的觉得他们挺孩子气的。他们会在众人挤破头想要去的场合，端着一杯果汁，掠过人群，然后静静的离开，他们不喜欢这样的场合，所以凭借自己的实力，可以头也不回的离开。
当然，最让我动容的，是所有小孩子们的感情。一代三个小朋友，是即使现在不常聚在一起，也会卡点帮，其他人过生日的人，会在其他两个小孩发了新专辑的时候，自己来转一下，会在其他两个小孩儿演了新电影的时候，来转一下，即使旁人再窥探他们的感情，编出多么离奇的语言，我依旧记着那句话“因为我们是三胞胎”；二代的所有小朋友分分合合，走到如今的时代少年团，他们深知七个人的不易，所以他们七个人提起彼此的时候，总是带着笑意的他们会把宿舍称为家，会在吃饭的时候，大声地喊着，吃饭了，会在幺儿过生日的时候，第一时间把筷子伸向他做的鱼，会在张张18岁生日的时候，跑了一公里去给他过生，会笑着说，我在老家，然后突然出现在霖霖生日会，会在马哥18岁的时候，一起唱我遇见你，是最美丽的意外……七个人的友谊，总是会让我很动容；三代的小朋友走到如今，坎坎坷坷，磕磕碰碰，即使粉丝在吵，小朋友的关系，该好还是好，他们是最好的对手，也是最好的朋友。他们希望他们的音乐会可以，一直由他们几个开下去，我可以理解为他们希望，岁岁年年的身边都是他们。对于时代峰峻小孩子的友谊，我为之动容，如果我的身边有这么一群值得我铭记的人，我想我的生活也会充满了乐趣吧。
时代峰峻，哪有不好的孩子啊？一群小屁孩儿，拉着彼此的手，生怕哪个人走丢了。有时候，是一些人对他们的偏见和意见太深了，所以才会有了哪些无止境的谩骂。怎么可能不心疼啊，用小严的一句歌词“曾经看到恶毒言论，也会喘不上气”，每一次看到一些不好的言论，都生怕小孩子们看到。但还好，我的小孩子足够坚强，足够勇敢，足够乐观，所以他们没有让我失望。
在这个所有新秀层出不穷的娱乐圈里，我的小孩儿们，在娱乐圈里，创造了属于自己的乌托邦。
我的要求不高，希望我的小孩儿们都能平安，快乐，顺利且自由。如果哪天忙里偷闲，那就去一次你们想去的海边吧！
#轴承#《你知道轴承也会失效吗？》
一、轴承的失效机理
1．接触疲劳失效
接触疲劳失效系指轴承工作表面受到交变应力的作用而产生失效。接触疲劳剥落发生在轴承工作表面，往往也伴随着疲劳裂纹，首先从接触表面以下最大交变切应力处产生，然后扩展到表面形成不同的剥落形状，如点状为点蚀或麻点剥落，剥落成小片状的称浅层剥落。由于剥落面的逐渐扩大，而往往向深层扩展，形成深层剥落。深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源。
2．磨损失效
磨损失效系指表面之间的相对滑动摩擦导致其工作表面金属不断磨损而产生的失效。持续的磨损将引起轴承零件逐渐损坏，并最终导致轴承尺寸精度丧失及其它相关问题。磨损可能影响到形状变化，配合间隙增大及工作表面形貌变化，可能影响到润滑剂或使其污染达到一定程度而造成润滑功能完全丧失，因而使轴承丧失旋转精度乃至不能正常运转。磨损失效是各类轴承常见的失效模式之一，按磨损形式通常可分为最常见的磨粒磨损和粘着磨损。
磨粒磨损系指轴承工作表面之间挤入外来坚硬粒子或硬质异物或金属表面的磨屑且接触表面相对移动而引起的磨损，常在轴承工作表面造成犁沟状的擦伤。硬质粒子或异物可能来自主机内部或来自主机系统其它相邻零件由润滑介质送进轴承内部。粘着磨损系指由于摩擦表面的显微凸起或异物使摩擦面受力不均，在润滑条件严重恶化时，因局部摩擦生热，易造成摩擦面局部变形和摩擦显微焊合现象，严重时表面金属可能局部熔化，接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂而增大塑性变形。这种粘着——撕裂——粘着的循环过程构成了粘着磨损，一般而言，轻微的粘着磨损称为擦伤，严重的粘着磨损称为咬合。
3．断裂失效
轴承断裂失效主要原因是缺陷与过载两大因素。当外加载荷超过材料强度极限而造成零件断裂称为过载断裂。过载原因主要是主机突发故障或安装不当。轴承零件的微裂纹、缩孔、气泡、大块外来杂物、过热组织及局部烧伤等缺陷在冲击过载或剧烈振动时也会在缺陷处引起断裂，称为缺陷断裂。应当指出，轴承在制造过程中，对原材料的入厂复验、锻造和热处理质量控制、加工过程控制中可通过仪器正确分析上述缺陷是否存在，今后仍必须加强控制。但一般来说，通常出现的轴承断裂失效大多数为过载失效。
4．游隙变化失效
轴承在工作中，由于外界或内在因素的影响，使原有配合间隙改变，精度降低，乃至造成“咬死”称为游隙变化失效。外界因素如过盈量过大，安装不到位，温升引起的膨胀量、瞬时过载等，内在因素如残余奥氏体和残余应力处于不稳定状态等均是造成游隙变化失效的主要原因。
轴承失效分析方法
在分析轴承失效的过程中，往往会碰到许多错综复杂的现象，各种实验结果可能是相互矛盾或者主次不清，这就需要经过反复实验、论证，以获得足够的证据或反证。只有运用正确的分析方法、程序、步骤，才能找到引发失效的真正原因。
一般情况下轴承失效分析大体可分为以下三个步骤：失效实物和背景资料的收集、对失效实物的宏观检查和微观分析。
1.失效实物和背景材料的收集
尽可能地收集到失效事物的各个零件和残片。充分了解失效轴承的工作条件、使用过程和制造质量等。具体内容包括：
（1）主机的载荷、转速、工作状况等轴承的设计工作条件。
（2）轴承及其相关部位其他零件的失效情况，轴承失效的类型。
（3）轴承的安装运转记录。运转使用过程中有无不正常操作。
（4）轴承工作中所承受的实际载荷是否符合原设计。
（5）轴承工作的实际转速及不同转速出现的频率。
（6）失效时是否有温度的急剧增加或冒烟，是否有噪声及振动。
（7）工作环境中有无腐蚀性介质，轴承与轴颈间有无特殊的表面氧化色或其他沾污色。
（8）轴承的安装记录（包括安装前轴承尺寸公差的复验情况），轴承原始间隙、装配和对中情况，轴承座和机座刚性如何，安装是否有异常。
（9）轴承运转是否有热膨胀及动力传递变化。
（10）轴承的润滑情况，包括润滑剂的牌号、成分、颜色、粘度、杂质含量、过滤、更换及供给情况等，并收集其沉淀物。
（11）轴承的选材是否正确，用材质量是否符合有关标准或图样要求。
（12）轴承的制造工艺过程是否正常，表面是否有塑性变形，有没有表面磨削烧伤。
（13）失效轴承的修复和保养记录。
（14）同批或同类轴承的失效情况。
在收集实际背景材料工作中，全部满足上述要求是很难的。但收集到的资料越多，无疑会更有利于得到正确的分析结论。
2.宏观检查
对失效轴承进行宏观检查（包括尺寸公差测量和表面状态检查分析），是失效分析最重要的环节。总体的外观检查，可了解轴承失效的概貌和损坏部位的特征，估计造成失效的起因，察看缺陷的大小、形状、部位、数量和特征，并截取适当部位做进一步的的微观检查和分析。宏观检查的内容包括：
（1）外形和尺寸的变化情况（包括测振分析、动态函数分析和滚道圆度分析）。
（2）游隙的变化情况。
（3）是否有腐蚀现象，在什么部位，是什么类型的腐蚀，是否与失效直接有关。
（4）是否有裂纹，裂纹的形态和断口性质如何。
（5）磨损是什么类型的，对失效有多大作用。
（6）观察轴承各零件工作表面变色的情况和部位以确定其润滑情况和表面温度效应。
（7）对失效特征区主要观察有无异常磨损、外来颗粒嵌入、裂纹、擦伤和其他缺陷。
（8）冷酸洗法或热酸洗法检验轴承零件原始表面有无软点、脱碳层和烧伤，特别是表面磨削烧伤。
（9）用X射线应力测定仪器测量轴承工作前后的应力变化情况。
宏观检查的结果，有时可基本判断失效的形式和原因，但要进一步确定失效的性质，还必须取得更多的证据，做微观分析。
3.微观分析
失效轴承的微观分析包括光学金相分析、电子显微镜分析、探针和电子能谱分析等。主要是根据失效特征区的微观组织结构变化和对疲劳源、裂纹源的分析为失效分析提供更充分的判据或反证。微观分析中最常用、最普遍的方法是光学金相分析和对表面硬度检测。分析的内容应包括：
（1）材料质量是否符合有关标准和设计要求。
（2）轴承零件的基本组织和热处理质量是否符合有关要求。
（3）表层组织是否存在脱碳层、托氏体和其他表面加工变质层。
（4）测量渗碳层等表面强化层和多层金属各层组织的深度，腐蚀坑或裂纹的形态与深度，并根据裂纹的形状和两侧组织特征确定裂纹产生的原因及性质。
（5）根据晶粒大小、组织变形、局部相变、重结晶、相聚集等判断变形程度、温升情况、材料种类及工艺过程等。
（6）测量基本硬度、硬度均匀性及失效特征区的硬度变化。
（7）断口观察与分析。用扫描电子显微镜定性分析和测量观察断口。
（8）电子显微镜、探针和电子能谱在疲劳源和裂纹源分析中能测出断口的成分，发现断口的性质和断裂的原因。
以上介绍的轴承失效分析一般方法的三个步骤是一个由表及里逐步深入的分析过程。具体每一步骤中包含的内容应根据轴承失效的类型和特点，视具体情况取舍，但分析步骤是缺一不可的。而且在整个分析过程中，分析结果应始终与影响轴承失效的诸多因素联系起来，综合考虑。
三、轴承常见失效模式及对策
1．沟道单侧极限位置剥落
沟道单侧极限位置剥落主要表现在沟道与挡边交界处有严重的剥落环带。产生原因是轴承安装不到位或运转过程中突发轴向过载。采取对策是确保轴承安装到位或将自由侧轴承外圈配合改为间隙配合，以期轴承过载时使轴承得到补偿。
2．沟道在圆周方向呈对称位置剥落
对称位置剥落表现在内圈为周围环带剥落，而外圈呈周向对称位置剥落（即椭圆的短轴方向），其产生原因主要是因为外壳孔椭圆过大或两半分离式外壳孔结构，这在摩托车用凸轮轴轴承中表现尤为明显。当轴承压入椭圆偏大的外壳孔中或两半分离式外壳固紧时，使轴承外圈产生椭圆，在短轴方向的游隙明显减少甚至负游隙。轴承在载荷的作用下，内圈旋转产生周向剥落痕迹，外圈只在短轴方向的对称位置产生剥落痕迹。这是该轴承早期失效的主要原因，经对该轴承失效件检验表明，该轴承外径圆度已从原工艺控制的0.8μm变为27μm。此值远远大于径向游隙值。因此，可以肯定该轴承是在严重变形及负游隙下工作的，工作面上易早期形成异常的急剧磨损与剥落。采取的对策是提高外壳孔加工精度或尽可能不采用外壳孔两半分离结构。
3．滚道倾斜剥落
在轴承工作面上呈倾斜剥落环带，说明轴承是在倾斜状态下工作的，当倾斜角达到或超过临界状态时，易早期形成异常的急剧磨损与剥落。产生的原因主要是因为安装不良，轴有挠度、轴颈与外壳孔精度低等，采取对策为确保轴承安装质量与提高轴肩、孔肩的轴向跳动精度。
4．套圈断裂
套圈断裂失效一般较少见，往往是突发性过载造成。产生原因较为复杂，如轴承的原材料缺陷（气泡、缩孔）、锻造缺陷（过烧）、热处理缺陷（过热）、加工缺陷（局部烧伤或表面微裂纹）、主机缺陷（安装不良、润滑贫乏、瞬时过载）等，一旦受过载冲击负荷或剧烈振动均有可能使套圈断裂。采取对策为避免过载冲击载荷、选择适当的过盈量、提
安装精度、改善使用条件及加强轴承制造过程中的质量控制。
5．保持架断裂
保持架断裂属于偶发性非正常失效模式。其产生原因主要有以下五个方面：
a．保持架异常载荷。如安装不到位、倾斜、过盈量过大等易造成游隙减少，加剧摩擦生热，表面软化，过早出现异常剥落，随着剥落的扩展，剥落异物进入保持架兜孔中，导致保持架运转阻滞并产生附加载荷，加剧了保持架的磨损，如此恶化的循环作用，便可能造成保持架断裂。
b．润滑不良主要指轴承运转处于贫油状态，易形成粘着磨损，使工作表面状态恶化，粘着磨损产生的撕裂物易进入保持架，使保持架产生异常载荷，有可能造成保持架断裂。
c．外来异物的侵入是造成保持架断裂失效的常见模式。由于外来硬质异物的侵入，加剧了保持架的磨损与产生异常附加载荷，也有可能导致保持架断裂。
d．蠕变现象也是造成保持架断裂的原因之一。所谓蠕变多指套圈的滑动现象，在配合面过盈量不足的情况下，由于滑动而使载荷点向周围方向移动，产生套圈相对轴或外壳向圆周方向位置偏离的现象。蠕变一旦产生，配合面显着磨损，磨损粉末有可能进入轴承内部，形成异常磨损——滚道剥落——保持架磨损及附加载荷的过程，以至可能造成保持架断裂。
e．保持架材料缺陷（如裂纹、大块异金属夹杂物、缩孔、气泡）及铆合缺陷（缺钉、垫钉或两半保持架结合面空隙，严重铆伤）等均可能造成保持架断裂。采取对策为在制造过程中加以严格控制。
四、总结
综上所述，从轴承常见失效机理与失效模式可知，尽管滚动轴承是精密而可靠的机构基础体，但使用不当也会引起早期失效。一般情况下，如果能正确使用轴承，可使用至疲劳寿命为止。轴承的早期失效多起于主机配合部位的制造精度、安装质量、使用条件、润滑效果、外部异物侵入、热影响及主机突发故障等方面的因素。因此，正确合理地使用轴承是一项系统工程，在轴承结构设计、制造和装机过程中，针对产生早期失效的环节，采取相应的措施，可有效地提高轴承及主机的使用寿命，这是制造厂和客户应负有的共同责任。
一、轴承的失效机理
1．接触疲劳失效
接触疲劳失效系指轴承工作表面受到交变应力的作用而产生失效。接触疲劳剥落发生在轴承工作表面，往往也伴随着疲劳裂纹，首先从接触表面以下最大交变切应力处产生，然后扩展到表面形成不同的剥落形状，如点状为点蚀或麻点剥落，剥落成小片状的称浅层剥落。由于剥落面的逐渐扩大，而往往向深层扩展，形成深层剥落。深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源。
2．磨损失效
磨损失效系指表面之间的相对滑动摩擦导致其工作表面金属不断磨损而产生的失效。持续的磨损将引起轴承零件逐渐损坏，并最终导致轴承尺寸精度丧失及其它相关问题。磨损可能影响到形状变化，配合间隙增大及工作表面形貌变化，可能影响到润滑剂或使其污染达到一定程度而造成润滑功能完全丧失，因而使轴承丧失旋转精度乃至不能正常运转。磨损失效是各类轴承常见的失效模式之一，按磨损形式通常可分为最常见的磨粒磨损和粘着磨损。
磨粒磨损系指轴承工作表面之间挤入外来坚硬粒子或硬质异物或金属表面的磨屑且接触表面相对移动而引起的磨损，常在轴承工作表面造成犁沟状的擦伤。硬质粒子或异物可能来自主机内部或来自主机系统其它相邻零件由润滑介质送进轴承内部。粘着磨损系指由于摩擦表面的显微凸起或异物使摩擦面受力不均，在润滑条件严重恶化时，因局部摩擦生热，易造成摩擦面局部变形和摩擦显微焊合现象，严重时表面金属可能局部熔化，接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂而增大塑性变形。这种粘着——撕裂——粘着的循环过程构成了粘着磨损，一般而言，轻微的粘着磨损称为擦伤，严重的粘着磨损称为咬合。
3．断裂失效
轴承断裂失效主要原因是缺陷与过载两大因素。当外加载荷超过材料强度极限而造成零件断裂称为过载断裂。过载原因主要是主机突发故障或安装不当。轴承零件的微裂纹、缩孔、气泡、大块外来杂物、过热组织及局部烧伤等缺陷在冲击过载或剧烈振动时也会在缺陷处引起断裂，称为缺陷断裂。应当指出，轴承在制造过程中，对原材料的入厂复验、锻造和热处理质量控制、加工过程控制中可通过仪器正确分析上述缺陷是否存在，今后仍必须加强控制。但一般来说，通常出现的轴承断裂失效大多数为过载失效。
4．游隙变化失效
轴承在工作中，由于外界或内在因素的影响，使原有配合间隙改变，精度降低，乃至造成“咬死”称为游隙变化失效。外界因素如过盈量过大，安装不到位，温升引起的膨胀量、瞬时过载等，内在因素如残余奥氏体和残余应力处于不稳定状态等均是造成游隙变化失效的主要原因。
轴承失效分析方法
在分析轴承失效的过程中，往往会碰到许多错综复杂的现象，各种实验结果可能是相互矛盾或者主次不清，这就需要经过反复实验、论证，以获得足够的证据或反证。只有运用正确的分析方法、程序、步骤，才能找到引发失效的真正原因。
一般情况下轴承失效分析大体可分为以下三个步骤：失效实物和背景资料的收集、对失效实物的宏观检查和微观分析。
1.失效实物和背景材料的收集
尽可能地收集到失效事物的各个零件和残片。充分了解失效轴承的工作条件、使用过程和制造质量等。具体内容包括：
（1）主机的载荷、转速、工作状况等轴承的设计工作条件。
（2）轴承及其相关部位其他零件的失效情况，轴承失效的类型。
（3）轴承的安装运转记录。运转使用过程中有无不正常操作。
（4）轴承工作中所承受的实际载荷是否符合原设计。
（5）轴承工作的实际转速及不同转速出现的频率。
（6）失效时是否有温度的急剧增加或冒烟，是否有噪声及振动。
（7）工作环境中有无腐蚀性介质，轴承与轴颈间有无特殊的表面氧化色或其他沾污色。
（8）轴承的安装记录（包括安装前轴承尺寸公差的复验情况），轴承原始间隙、装配和对中情况，轴承座和机座刚性如何，安装是否有异常。
（9）轴承运转是否有热膨胀及动力传递变化。
（10）轴承的润滑情况，包括润滑剂的牌号、成分、颜色、粘度、杂质含量、过滤、更换及供给情况等，并收集其沉淀物。
（11）轴承的选材是否正确，用材质量是否符合有关标准或图样要求。
（12）轴承的制造工艺过程是否正常，表面是否有塑性变形，有没有表面磨削烧伤。
（13）失效轴承的修复和保养记录。
（14）同批或同类轴承的失效情况。
在收集实际背景材料工作中，全部满足上述要求是很难的。但收集到的资料越多，无疑会更有利于得到正确的分析结论。
2.宏观检查
对失效轴承进行宏观检查（包括尺寸公差测量和表面状态检查分析），是失效分析最重要的环节。总体的外观检查，可了解轴承失效的概貌和损坏部位的特征，估计造成失效的起因，察看缺陷的大小、形状、部位、数量和特征，并截取适当部位做进一步的的微观检查和分析。宏观检查的内容包括：
（1）外形和尺寸的变化情况（包括测振分析、动态函数分析和滚道圆度分析）。
（2）游隙的变化情况。
（3）是否有腐蚀现象，在什么部位，是什么类型的腐蚀，是否与失效直接有关。
（4）是否有裂纹，裂纹的形态和断口性质如何。
（5）磨损是什么类型的，对失效有多大作用。
（6）观察轴承各零件工作表面变色的情况和部位以确定其润滑情况和表面温度效应。
（7）对失效特征区主要观察有无异常磨损、外来颗粒嵌入、裂纹、擦伤和其他缺陷。
（8）冷酸洗法或热酸洗法检验轴承零件原始表面有无软点、脱碳层和烧伤，特别是表面磨削烧伤。
（9）用X射线应力测定仪器测量轴承工作前后的应力变化情况。
宏观检查的结果，有时可基本判断失效的形式和原因，但要进一步确定失效的性质，还必须取得更多的证据，做微观分析。
3.微观分析
失效轴承的微观分析包括光学金相分析、电子显微镜分析、探针和电子能谱分析等。主要是根据失效特征区的微观组织结构变化和对疲劳源、裂纹源的分析为失效分析提供更充分的判据或反证。微观分析中最常用、最普遍的方法是光学金相分析和对表面硬度检测。分析的内容应包括：
（1）材料质量是否符合有关标准和设计要求。
（2）轴承零件的基本组织和热处理质量是否符合有关要求。
（3）表层组织是否存在脱碳层、托氏体和其他表面加工变质层。
（4）测量渗碳层等表面强化层和多层金属各层组织的深度，腐蚀坑或裂纹的形态与深度，并根据裂纹的形状和两侧组织特征确定裂纹产生的原因及性质。
（5）根据晶粒大小、组织变形、局部相变、重结晶、相聚集等判断变形程度、温升情况、材料种类及工艺过程等。
（6）测量基本硬度、硬度均匀性及失效特征区的硬度变化。
（7）断口观察与分析。用扫描电子显微镜定性分析和测量观察断口。
（8）电子显微镜、探针和电子能谱在疲劳源和裂纹源分析中能测出断口的成分，发现断口的性质和断裂的原因。
以上介绍的轴承失效分析一般方法的三个步骤是一个由表及里逐步深入的分析过程。具体每一步骤中包含的内容应根据轴承失效的类型和特点，视具体情况取舍，但分析步骤是缺一不可的。而且在整个分析过程中，分析结果应始终与影响轴承失效的诸多因素联系起来，综合考虑。
三、轴承常见失效模式及对策
1．沟道单侧极限位置剥落
沟道单侧极限位置剥落主要表现在沟道与挡边交界处有严重的剥落环带。产生原因是轴承安装不到位或运转过程中突发轴向过载。采取对策是确保轴承安装到位或将自由侧轴承外圈配合改为间隙配合，以期轴承过载时使轴承得到补偿。
2．沟道在圆周方向呈对称位置剥落
对称位置剥落表现在内圈为周围环带剥落，而外圈呈周向对称位置剥落（即椭圆的短轴方向），其产生原因主要是因为外壳孔椭圆过大或两半分离式外壳孔结构，这在摩托车用凸轮轴轴承中表现尤为明显。当轴承压入椭圆偏大的外壳孔中或两半分离式外壳固紧时，使轴承外圈产生椭圆，在短轴方向的游隙明显减少甚至负游隙。轴承在载荷的作用下，内圈旋转产生周向剥落痕迹，外圈只在短轴方向的对称位置产生剥落痕迹。这是该轴承早期失效的主要原因，经对该轴承失效件检验表明，该轴承外径圆度已从原工艺控制的0.8μm变为27μm。此值远远大于径向游隙值。因此，可以肯定该轴承是在严重变形及负游隙下工作的，工作面上易早期形成异常的急剧磨损与剥落。采取的对策是提高外壳孔加工精度或尽可能不采用外壳孔两半分离结构。
3．滚道倾斜剥落
在轴承工作面上呈倾斜剥落环带，说明轴承是在倾斜状态下工作的，当倾斜角达到或超过临界状态时，易早期形成异常的急剧磨损与剥落。产生的原因主要是因为安装不良，轴有挠度、轴颈与外壳孔精度低等，采取对策为确保轴承安装质量与提高轴肩、孔肩的轴向跳动精度。
4．套圈断裂
套圈断裂失效一般较少见，往往是突发性过载造成。产生原因较为复杂，如轴承的原材料缺陷（气泡、缩孔）、锻造缺陷（过烧）、热处理缺陷（过热）、加工缺陷（局部烧伤或表面微裂纹）、主机缺陷（安装不良、润滑贫乏、瞬时过载）等，一旦受过载冲击负荷或剧烈振动均有可能使套圈断裂。采取对策为避免过载冲击载荷、选择适当的过盈量、提
安装精度、改善使用条件及加强轴承制造过程中的质量控制。
5．保持架断裂
保持架断裂属于偶发性非正常失效模式。其产生原因主要有以下五个方面：
a．保持架异常载荷。如安装不到位、倾斜、过盈量过大等易造成游隙减少，加剧摩擦生热，表面软化，过早出现异常剥落，随着剥落的扩展，剥落异物进入保持架兜孔中，导致保持架运转阻滞并产生附加载荷，加剧了保持架的磨损，如此恶化的循环作用，便可能造成保持架断裂。
b．润滑不良主要指轴承运转处于贫油状态，易形成粘着磨损，使工作表面状态恶化，粘着磨损产生的撕裂物易进入保持架，使保持架产生异常载荷，有可能造成保持架断裂。
c．外来异物的侵入是造成保持架断裂失效的常见模式。由于外来硬质异物的侵入，加剧了保持架的磨损与产生异常附加载荷，也有可能导致保持架断裂。
d．蠕变现象也是造成保持架断裂的原因之一。所谓蠕变多指套圈的滑动现象，在配合面过盈量不足的情况下，由于滑动而使载荷点向周围方向移动，产生套圈相对轴或外壳向圆周方向位置偏离的现象。蠕变一旦产生，配合面显着磨损，磨损粉末有可能进入轴承内部，形成异常磨损——滚道剥落——保持架磨损及附加载荷的过程，以至可能造成保持架断裂。
e．保持架材料缺陷（如裂纹、大块异金属夹杂物、缩孔、气泡）及铆合缺陷（缺钉、垫钉或两半保持架结合面空隙，严重铆伤）等均可能造成保持架断裂。采取对策为在制造过程中加以严格控制。
四、总结
综上所述，从轴承常见失效机理与失效模式可知，尽管滚动轴承是精密而可靠的机构基础体，但使用不当也会引起早期失效。一般情况下，如果能正确使用轴承，可使用至疲劳寿命为止。轴承的早期失效多起于主机配合部位的制造精度、安装质量、使用条件、润滑效果、外部异物侵入、热影响及主机突发故障等方面的因素。因此，正确合理地使用轴承是一项系统工程，在轴承结构设计、制造和装机过程中，针对产生早期失效的环节，采取相应的措施，可有效地提高轴承及主机的使用寿命，这是制造厂和客户应负有的共同责任。
✋热门推荐