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沉管灌注桩施工工艺标准(QB-CNCEC JO10204-2004)
发布者:惠康验房  发布时间:2011-04-28  浏览次数:2231 次
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  原材料要求
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:品种和规格按设计要求采用,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培训及技术交底。
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

 
 


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50m3必须有1组试件,小于50m3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
序号
成孔方法
桩径允许偏差(mm)
垂直度允许偏差(%)
桩位允许偏差(mm)
1-3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩
条形桩基沿中心线方向和桩基础的中间桩
1
泥浆护壁钻孔桩
D≤1000mm
±50
<1
D/6,且不大于100
D/4,且不大于150
D>500mm
±50
100+0.01H
150+0.01H
2
套管成孔灌注桩
D≤1000mm
-20
<1
70
150
D>500mm
100
150
3
干成孔灌注桩
-20
<1
70
150
4
人工挖孔法
混凝土护壁
+50
<0.5
50
150
钢套管护壁
+50
<1
100
200
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)
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
主控项目
1
主筋间距
±10
用钢尺量
2
长度
±100
用钢尺量
一般项目
1
钢筋板质检验
设计要求
抽样送检
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 
检 查 项 目
允许偏差或允许值
检  查  方  法
1
桩位
第4.1条
基坑开挖前量护筒,开挖后量桩中心
2
孔深(mm)
+300
只深不浅,用重锤测,或测钻杆、套管长度,嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度
3
桩体质量检验
设计要求
按基桩检测技术规范
4
混凝土强度
设计要求
试件报告或钻芯取样送检
5
承载力
设计要求
按基桩检测技术规范
 
 
1
垂直度
第4.1条
  测套管或钻杆,或用超声波探测,干施工时吊垂球
2
桩径
第4.1条
井径仪或超声波检测,干施工时用钢尺量,人工挖孔桩不包括内衬厚度
3
泥浆比重(粘土或砂性土中)
1.15~1.20
用比重计 测,清孔后在距孔底50cm处取样
4
泥浆面标高(高于地下水位)(m)
0.5~1.0
目测
5
沉渣厚度:端承桩(mm)
磨擦桩(mm)
≤50
≤150
用沉渣仪或重锤测量
6
混凝土坍落度:
水下灌注(mm)
干施工(mm)
160~220
70~100
坍落度仪
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
9
桩顶标高(mm)
+30,-50
水准仪,需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体
垂直桩基中心线
1~2根桩
d≤500mm时,70,d>500mm
时,100
拉线和尺量检查
单排桩
群桩基础的边桩
沿桩基中心线
条形基础的桩
d≤500mm时,150
d>500mm时,150
拉线和尺量检查
注:d 为桩的直径,H 为桩长
群桩基础的中间桩
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
3
砼浇注
导管底部至孔底的距离为300~500mm,导管底端应始终埋人混凝
土中 0.8~1.3m ,导管的第一节底管长度应≥4m,浇注连续
4.5 质量记录
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
5.1  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。
5.2  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。
5.3  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。
5.4  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。
5.5  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。
5.6  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,应制定合理的开挖方案和技术措施,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  职业健康安全与环境管理:
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
1
现场管理
人员伤害
禁止无关人员进入现场,打沉套管应有专人指挥
2
桩机操作
机械损坏
桩机操作人员应了解桩机性能、构造,并熟悉操作保养方法,方能操作
3
桩架装拆
高空坠落
在桩架上装拆维修机件进行高空作业时,必须系安全带
4
桩机行走
触电
桩机行走时,应先清理地面上的障碍物和挪动电缆,挪动电缆应戴绝缘手套,注意防止电缆摩损漏电
5
混凝土搅拌和钢筋笼制作
 
混凝土搅拌和钢筋笼制作人员作好全面安全防护
6
振动沉管
挤压
 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
7
桩机站立牢固
桩机倾倒
施工过程中如遇大风,应将桩管插入地下嵌固,以确保桩机安全
8
人员均戴安全帽
高空坠物
所有施工人员均戴安全帽,并进行安全教育
注:表中内容仅供参考,现场应根据实际情况重新辩识。
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
2
砂石料进场、垃圾出场
扬尘
砂石运输表面覆盖
建筑垃圾运输表面覆盖
道路要经常维护和洒水,防止造成粉尘污染
3
现场清理
建筑垃圾
施工现场应设合格的卫生环保设施,施工垃圾集中分类堆放,严禁垃圾随意堆放和抛撒
4
机械使用
废油
施工现场使用和维修机械时,应有防滴漏措施,严禁将机油等滴漏于地表,造成土地污染
注:表中内容仅供参考,现场应根据实际情况重新辩识。
 
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