沉管灌注桩施工工艺标准.doc

沉管灌注桩施工工艺标准.doc 沉管灌注桩施工工艺标准 1 适用范围 本工艺标准适用于工业与民用建筑采用沉管灌注桩的工程。 2 施工准备 2.1 原材料 2.1.1 水泥:用32.5级普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。 2.1.2 砂:中砂或粗砂，含泥量不大于5%。 2.1.3 石子:卵石粒径不大于50mm;碎石粒径不大于40mm;配筋桩石子粒径均不宜大于30mm，并不宜大于钢筋最小净距的1/3。 2.1.4 水:用自来水或不含有害物质的洁净水。 2.1.5 钢筋:品种和规格按要求采用，有出厂合格证及复检报告。 2.2 主要机工具 2.2.1 锤击打桩设备为一般锤击打桩机，如落锤、柴油锤、蒸汽锤等，由桩架、桩锤、桩管等组成，桩管直径为270-370mm，长8-15m;振动沉桩设备有DZ60或DZ90型振动锤，ZJB25型步履式桩架、卷扬机、加压装置、桩管、桩尖或钢筋混凝土预制等，桩管直径为220-370mm，长10-28m。 2.2.2 配套机具设备:有下料斗，1t机动翻斗车，强制式混凝土搅拌机，钢筋加工机械，交流电焊机，氧割装置，50型装载机等。 2.3 作业条件 2.3.1 根据现场的地质资料及设计施工图纸，编制切实可行的施工组织设计。 2.3.2 施工场地范围内的地面、地下障碍物均已排除或处理。场地已完成三通一平工作，对影响施工机械运行的松软场地已进行适当处理(如铺设矿渣)，并有排水措施。 2.3.3 施工用水、用电、道路及临时设施均已就绪。 2.3.4 现场已设置测量基准线，水准基点，并妥加保护，施工前已按施工图纸放出轴线、定位点，并已复核桩位。 2.3.5 在复杂土层施工时，应事先进行成孔试验，数量一般不小于2个。 2.3.6 施工前对施工人员进行一次安全及技术交底。 2.4 作业人员 2.4.1 主要作业人员:钻机操作工、钢筋工、混凝土工、焊工、测量工、技术员、电工 2.4.2 钻机操作工和电工应持证上岗，其余工种接受安全和技术培训，并进行施工技术交底。 3 施工工艺 3.1 工艺流程 点位施测 桩机就位 将桩尖压入土中 否 沉管 是否到设计深度 是 钢筋检验 钢筋笼制作 埋设钢筋笼 钢筋笼检查 检验石砂、水泥质量 灌注混凝土 混凝土制作 混凝土运输 拔管 是否复打 成桩，移机下位 3.2 操作工艺 3.2.1 打沉桩机就位时，应垂直、平稳架设在打(沉)桩部位桩锤(振动箱)应对工程桩位同时，在桩架或套管上标出控制深度标记以便在施工中进行套管深度观测。 3.2.2 采用活瓣式桩尖时，应先将桩尖活瓣用麻绳或铁丝捆紧合拢，活瓣间隙应紧密。当桩尖对准桩基中心，并核查高速套管垂直度后，利用锤击及套管自重将桩尖压入中。 3.2.3 采用预制混凝土桩尖时，应先在桩基中心预埋好桩尖，在套管下端与桩尖接触处垫好缓冲材料。桩机就位后，吊起套管，对准桩尖，使套管、桩尖、桩锤在一条垂直线上，利用锤重及套管自重将桩尖压入土中。 3.2.4 成桩施工顺序一般从中间开始，向两侧边或四周进行，对于群桩基础或桩的中心距小于或等于3.5d(d为桩径)时，应间隔施打，中间空出的桩，须待邻桩混凝土达到设计强度的50%后，方可施打。 3.2.5 开始沉管时应轻击慢振。锤击沉管时，可用收紧钢绳加压或加配重的方法提高沉管速率。当水或泥浆有可能进入桩管时，应事先在管内灌入1.5m左右的封底混凝土。 3.2.6 应按设计要求和试桩情况，严格控制沉管最后贯入度。锤击沉管应测量最后二阵十击贯入度;振动沉管应测量最后两个2min贯入度。 3.2.7 在沉管过程中，如出现套管快速下沉或套管沉不下去的情况，应及时分析原因，进行处理。如快速下沉是因桩尖穿过硬土层进入软土层引起的，则应继续沉管作业。如沉不下去是因桩尖顶住孤石或遇到硬土层引起的，则应放慢沉管速度(轻锤低击或慢振)，待越过障碍后再正常沉管。如仍沉不下去或沉管过深，最后贯入度不能满足设计要求，则应核对地质资料，会同建设单位研究处理。 3.2.8 钢筋笼的吊放，对通长的钢筋笼在成孔完成后埋设，短钢筋笼可在混凝土灌至设计标高时再埋设，埋设钢筋笼时要对准管孔。垂直缓慢下降。在混凝土桩顶采取构造连接插筋时，必须沿周围对称均匀垂直插入。 3.2.9 每次向套管内灌注混凝土时，如用长套管成孔短桩，则一次灌足，如成孔长桩，则第一次应尽量灌满。混凝土坍落度宜为6-8cm，配筋混凝土坍落度宜为8-10cm。 3.2.10 灌注时充盈系数(实际灌注混凝土量与理论计算量之比)应不小于1。一般土质为1.1;软土为1.2-1.3。在施工中可根据不同土质的充盈系数，计算出单桩混凝土需用量，折后成料斗浇灌次数，以核对混凝土实际灌注量。当充盈系数小于1时，应采用全桩复打;对于断桩及缩颈桩可局部复打，即复打超喧断桩或缩颈桩1m以上。 3.2.11 桩顶混凝土一般宜高出设计标高200mm左右，待以后施工承台时再凿除。如设计有规定，应按设计要求施工。 3.2.12 每次拔管高度应以能容纳吊斗一次所灌注混凝土为限，并边拔边灌。在任何情况下，套管内应保持不少于2m高度的混凝土，并按沉管方法不同分别采取不同的方法拔管。在拔管过程中，应有专人用测锤或浮标检查管内混凝土下降情况，一次不应拔得过高。 3.2.13 锤击沉管拔管方法是:套管内灌入混凝土后，拔管速度均匀，对一般土层不宜大于1m/min;对软弱土层及软硬土层交界处不宜大于0.8m/min。采用倒打拔管的打击次数，单动汽锤不得少于70次/min;自由落锤轻击(小落距锤击)不得少于50次/min。在管底未拔到桩顶设计标高之前，倒打或轻击不得中断。 3.2.14 振动沉管拔管方法可根据地基土具体情况，分别选用单打法或反插法进行。单打法:适用于含水量较小土层。系在套管内灌入混凝土后，再振再拔，如此反复，直至套管全部拔出，在一般土层中拔管速度宜为1.2-1.5m/min，在软弱土层中不宜大于0.8-1.0m/min。反插法:适用于饱和土层。当套管内灌入混凝土后，先振动再开始拔管，每次拔管高度为 0.5-1，反插深度0.3-0.5m ，同时不宜大于活瓣桩尖长度的2/3。拔管过程应分段添加混凝土，保持管内混凝土面始终不低于地表面，或高于地下水位1-1.5m以上。拔管速度控制在0.5m/min以内。在桩尖接近持力层处约1.5m范围内，宜多次反插，以扩大桩底端部面积。当穿对淤泥夹层时，适当放慢拔管速度，减少拔管和反插深度。反插法易使泥浆混入桩内造成夹泥桩，施工中应慎重采用。 3.2.15 套管成孔灌注桩施工时，就随时观测桩顶和地面有无水平位移及隆起，必要时应采取措施进行处理。 3.2.16 桩身混凝土浇注后有必要复打时，必须在原桩混凝土未初凝前在原桩位上重新安装桩尖，第二次沉管。沉管后每次灌注混凝土应达到自然地面高，不得小灌。拔管过程中应及时清除桩管外壁和地面上的污泥。前后两次沉管的轴线必须重合。 4 质量标准 4.1 灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差 灌注桩的桩位偏差必须符合下表的规定，桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m，桩 3底清孔质量按不同的成桩工艺有不同的要求，应按本章要求执行。每浇注50m必须有1组 3试件，小于50m的桩，每根桩必须有1组试件。 灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差 桩位允许偏差(mm) 桩径允垂直度允序1-3根、单排桩基条形桩基沿中心成孔方法 许偏差许偏差号 垂直于中心线方向线方向和桩基础(mm) (%) 和群桩基础的边桩 的中间桩 泥浆护D?1000mm ?50 D/6，且不大于100 D/4，且不大于150 1 壁钻孔,1 ?50 D,500mm 100，0.01H 150，0.01H 桩 套管成D?1000mm 70 150 2 孔灌注-20 ,1 D,500mm 100 150 桩 3 干成孔灌注桩 -20 ,1 70 150 混凝土护，50 ,0.5 50 150 人工挖壁 4 孔法 钢套管护，50 ,1 100 200 壁 备注:1、桩径允许偏差的负值是指个别断面。 2、采用复打、反插法施工的桩，其桩径允许偏差不受上表限制。 3、H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离，D为设计桩径。 4.2 灌注桩的钢筋笼质量检验标准(mm) 4.2.1 施工前应对水泥、砂、石子(如现场搅拌)、钢材等原材料进行检查，对施工组织设计中制定的施工顺序、监测手段(包括仪器方法)也检查。 4.2.2 施工中应对成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查，人工挖孔桩尚应复验孔底持力层(岩)性。嵌岩桩必须有持力层的岩性报告。 4.2.3 施工结束后，应检查混凝土强度，并应做桩体质量及承载力的检验。 4.2.4 混凝土灌注桩的质量检验标准应符合下表规定 灌注桩的钢筋笼质量检验标准(mm) 项 序 检查项目 允许偏差或允许值 检查方法 1 主筋间距 ?10 用钢尺量 主控项目 2 长度 ?100 用钢尺量 1 钢筋板质检验 设计要求 抽样送检 一般项目 2 箍筋间距 ?20 用钢尺量 3 直径 ?10 用钢尺量 4.3 混凝土灌注桩质量检验标准 混凝土灌注桩质量检验标准 允许偏差或允检 查 方 法 项 序 检 查 项 目 许值 第4.1条 基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中1 桩位 心 +300 只深不浅，用重锤测，或测钻杆、主 2 孔深(mm) 套管长度，嵌岩桩应确保进入设计控 要求的嵌岩深度 项 3 桩体质量检验 设计要求 按基桩检测技术规范 目 4 混凝土强度 设计要求 试件报告或钻芯取样送检 设计要求 按基桩检测技术规范 5 承载力 第4.1条 测套管或钻杆，或用超声波探测，1 垂直度 干施工时吊垂球 第4.1条 井径仪或超声波检测，干施工时用2 桩径 钢尺量，人工挖孔桩不包括内衬厚度 泥浆比重(粘土或砂1.15,1.20 用比重计 测，清孔后在距孔底3 性土中) 50cm处取样 泥浆面标高(高于地0.5,1.0 4 目测 下水位)(m) 沉渣厚度:端承桩?50 5 (mm) ?150 用沉渣仪或重锤测量 磨擦桩(mm) 一 混凝土坍落度: 160,220 般 6 水下灌注(mm) 70,100 坍落度仪 项 干施工(mm) 目 7 钢筋笼安装深度(mm) ?100 用钢尺量 8 混凝土充盈系数 >1 检查每根桩的实际灌注量 +30，-50 水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质9 桩顶标高(mm) 桩体 垂1,2根桩 直单排桩 桩d?500mm 基时,70,d>500mm 拉线和尺量检查 中时,100 群桩基础的边桩 心 线 沿条形基础的桩 d?500mm拉线和尺量检查 桩时,150 注:d 为桩的直径，H 为桩长 基d>500mm 中时,150 群桩基础的中间桩 心 线 4.4 特殊工艺关键控制点控制 特殊工艺关键控制点控制 序号 关键控制点 控 制 措 施 1 成孔 随时控制泥浆比重，确保不塌孔 2 砼配置 用强制式搅拌机自动下料，及时测试塌落度等指标 导管底部至孔底的距离为300~500mm，导管底端应始终埋人混凝 3 砼浇注 土中 0.8,1.3m ，导管的第一节底管长度应?4m，浇注连续 4.5 质量 4.5.1 水泥出厂合格证及复检报告 4.5.2 钢筋出厂合格证以及原材、焊件检验报告 4.5.3 石子、砂的检验报告，焊件合格证 4.5.4 试桩的试压记录 4.5.5 灌注桩施工记录 4.5.6 混凝土试配中清单和试验室签发的配含比通知单 4.5.7 混凝土试块28d标养抗压强度试验报告 4.5.8 桩位平面布置图 4.5.9 各工序取样见证记录 5 应注意的质量问题 5.0.1 混凝土受冻 冬季施工，当气温低于0?时，桩灌注混凝土要采取保温措施，拌和水要加热，混凝土入模温度不应低于50?。桩顶要保盖保温，防止受冻。 5.0.2 含水量过大 雨期施工，当砂、石含水量增大时，应按现场实测数据随时调整混凝土配合比中的加水量。同时要注意测定地下水位的变化，决定是否进行封底防水。特别要注意与回填层接触的软弱土层，在地表水的浸泡下，会变成软塑状态，在此段应进行反插，防止发生缩颈。 5.0.3 砼初凝时间短 夏季施工当气温高于30?时,混凝土应掺加缓凝剂.如混凝土停放时间过长,应返回搅拌机,再与一定量的按水灰比的配料进行搅拌均匀后,才能继续使用。 5.0.4 缩颈 桩灌注混凝土时，如出现缩颈，扩散压力不够;或由于混凝土坍落度过小，和易性不好，混凝土不能很快扩散;或局部受到桩周土回缩挤压作用。预防措施主要是要严格注意控制拔管速度;在软土层孔段采取反插;在拔管时一定要使管内混凝土面始终高于自然地面0.2m 以上;反插时要添加混凝土，混凝土坍落度要严格控制在8-10cm。 5.0.5 蜂窝、狗洞 施工中如桩体出现蜂窝、狗洞，桩头松散等质量通病，其主要原因是混凝土未按配合比计量、均匀搅拌，或石子级配不好，或坍落度过大，或振拔沉管时未按停拔振动要求操作。 5.0.6 悬桩 施工中如出现悬桩，主要是地下水渗入桩管，使桩底出现一松软层。一般预防措施是:在有水位地层施工，尽量不使用活瓣桩尖;增加桩管内封底混凝土量;检查桩管端部有无裂缝或缺口，如有裂缝或缺口，必须处理好后再沉管。 6 成品保护 6.0.1 对于中心距小于3.5倍桩径的群桩基础，采用沉管法成孔时，应采用间隔施工，以避免影响已灌注混凝土的相邻桩质量。 6.0.2 承台施工时，在凿除高出设计标高的桩顶混凝土时，必须自上而下凿，不能横凿，以免桩受水平力冲击遭到破坏。 6.0.3 施工完毕进行基础开挖时，应制定合理的开挖和技术措施，防止桩的位移和倾斜。 6.0.4 桩头外留的全筋应妥善保护，不得任意弯折或压断。 6.0.5 冬期施工在桩顶混凝土未达到设计强度前，应进行保温护盖，防止受冻。 7 安全健康与环境管理: 7.1 施工过程危害及控制措施 施工过程危害及控制措施 序号 作业活动 危险源 控 制 措 施 禁止无关人员进入现场，打沉套管应有专人指1 现场管理 人员伤害 挥 桩机操作人员应了解桩机性能、构造，并熟悉2 桩机操作 机械损坏 操作保养方法，方能操作 在桩架上装拆维修机件进行高空作业时，必须3 桩架装拆 高空坠落 系安全带 桩机行走时，应先清理地面上的障碍物和挪动 4 桩机行走 触电 电缆，挪动电缆应戴绝缘手套，注意防止电缆摩 损漏电 混凝土搅拌和混凝土搅拌和钢筋笼制作人员作好全面安全5 钢筋笼制作 防护 振动沉管时，若用收紧钢丝绳加压，应根据桩 管沉入度，随时调整离合器，防止抬起桩架，发6 振动沉管 挤压 生事故。锤击沉管时，严禁用手扶正桩尖垫料。 不得在桩锤未打到管顶就起锤或过早刹车 施工过程中如遇大风，应将桩管插入地下嵌7 桩机站立牢固 桩机倾倒 固，以确保桩机安全 8 人员均戴安全高空坠物 所有施工人员均戴安全帽，并进行安全教育 帽 7.2 环境因素辩识及控制措施 环境因素辩识及控制措施 序号 作业活动 环 境 因 素 控 制 措 施 1 混凝土的搅拌 污水排放 设沉淀池,清污分流 砂石运输表面覆盖 砂石料进场、垃圾2 扬尘 建筑垃圾运输表面覆盖 出场 道路要经常维护和洒水，防止造成粉尘污染 3 施工现场应设合格的卫生环保设施，施工垃现场清理 建筑垃圾 圾集中分类堆放，严禁垃圾随意堆放和抛撒 4 施工现场使用和维修机械时，应有防滴漏措机械使用 废油 施，严禁将机油等滴漏于地表，造成土地污染