桩基施工工艺

2．2．1总则2．2．1．1适用范围泥浆护壁钻孔灌注桩按成孔工艺和成孔机械的不同，可分为如下几种，其适用范围如下：1．冲击成孔灌注桩：适用于黄土、黏性土或粉质黏土和人工杂填土层中应用，特别适合于有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层中使用，对流砂层亦可克服，但对淤泥及淤泥质土，则应慎重使用。2．冲抓成孔灌注桩：适用于一般较松软黏土、粉质黏土、砂土、砂砾层以及软质岩层应用，孔深在20m内。3．回转钻成孔灌注桩：适用于地下水位较高的软、硬土层，如淤泥、黏性土、砂土、软质岩层。4．潜水钻成孔灌注桩：适用于地下水位较高的软、硬土层，如淤泥、淤泥质土、黏土、粉质黏土、砂土、砂夹卵石及风化页岩层中使用，不得用于漂石。2．2．1．2编制参考标准及规范1．中华人民共和国国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）；2．中华人民共和国国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；3．中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；4．中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）。2．2．2术语1．灌注桩：先用机械或人工成孔，然后再下钢筋笼、灌注混凝土的基桩。2．泥浆护壁：用机械进行贯注桩成孔时，为防止塌孔，在孔内用相对密度大于1的泥浆进行护壁的一种成孔施工工艺。2．2．3基本规定2．2．3．1桩位放样允许偏差如下：1．群桩：20mm；2．单排桩：10mm。2．2．3．2桩基工程的桩位验收，除设计有规定外，应按下述要求进行：1．当桩顶设计标高与施工场地标高相同时，或桩基施工结束后，有可能进行检查时，桩基工程的验收应在施工结束后进行。2．当桩顶设计标高低于施工场地标高，送桩后无法对桩位进行检查时，灌注桩可对护筒位置做中间验收。2．2．3．3泥浆护壁钻孔灌注桩的桩位偏差必须符合表2．2．3．3的规定，桩顶标高至少比设计标高高出0.5m，桩底清孔质量要求见表2．2．7-2。每浇注50m3必须有1组试件；小于50m3的单柱单桩，每根桩必须有1组试件；每个柱子承台下的桩至少应有l组试件。2．2．3．4工程桩应进行承载力检验。对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验的方法进行检验，检验桩数不应少于总数的1％，且不应少于3根，当总桩数少于50根时，不应少于2根。2．2．3．5桩身质量应进行检验。对设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应少于总数的30％，且不应少于20根；其他桩基工程的抽检数量不应少于总数的20％，且不应少于10根；对地下水位以上终孔后经过核验的灌注桩，检验数量不应少于总桩数的10％，且不应少于10根。每个柱子承台下不得少于1根。2．2．3．6对砂子、石子、钢材、水泥等原材料的质量、检验项目、批量和检验方法，应符合国家现行有关标准的规定。2．2．3．7粗骨料可选用卵石或碎石，其最大粒径对于沉管灌注桩不宜大于50mm，并不得大于钢筋间最小净距的1／3；对于素混凝土桩，不得大于桩径的1／4，并不宜大于70mm。2．2．3．8为核对地质资料、检验设备、工艺以及技术要求是否适宜，桩在施工前，宜进行“试成孔”。2．2．4施工准备2．2．4．1技术准备1．认真熟悉现场的工程地质和水文地质资料，收集场区内地下障碍物、管网等相关资料。2．结合场区内的具体情况，编制施工组织设计或施工方案。3．对现场施工人员进行图纸和施工方案交底，专业工种应进行短期专业技术培训。4．组织现场所有管理人员和施工人员学习有关安全、文明施工规程，增强职工安全、文明施工和环保意识。5．进行测量基准交底、复测及验收工作。6．其他技术准备工作。2．2．4．2作业条件L施工平台应坚实稳固，并具备机械、人员操作空间。2．施工用水、用电接至施工场区，并满足机械及成孔要求。3．混凝土搅拌站、混凝土运输、混凝土浇筑机械试运转完毕，钢筋进场检验合格，钢筋骨架安放设备满足要求。4．测量控制网（高程、坐标点）已建立，桩位放线工作完成，或复测验收合格。2．2．4．3成孔机械成孔机械根据土质情况进行选用，见表2．2．4．3-1。潜水钻机技术参数见表2．2．4．3-2，国产回转钻机技术参数见表2．2．4．3-3、表2．2．4．3-4，国产冲击钻机技术参数见表2．2．4．3-5，冲抓钻机技术参数见表2．2．4．3-6，抓斗与套管配套表见表2．2．4．3-7、表2．2．4．3-8。2．2．4．4材料进场准备1．钢筋、水泥、砂、石、水等原材料经质量检验合格；2．混凝土拌合所需原材料全部进场，并至少具备1个工作班用量的储备；3．钢筋骨架加工所需原材料已全部进场，并具备成批加工能力，开钻前宜加工成型1个工作班用量的套数；4．配置泥浆用的黏土或膨润土已进场。泥浆池和排浆槽已挖好。2．2．5材料和质量要求2．2．5．1材料要求1．水泥：可采用火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，使用矿渣水泥时应采取防离析措施。水泥强度等级不宜低于32.5，水泥的初凝时间不宜早于2.5h水泥性能必须符合现行国家有关标准的规定，水泥的进场验收应符合以下要求：（1）出厂合格证，内容包括：水泥牌号、厂标、水泥品种、强度等级、出场日期、批号、合格证编号、抗压强度、抗折强度、安定性等试验指标；合格证应加盖厂家质量检查部门印章，转抄（复）件应说明原件存放处、原件编号、转抄人应加盖转抄单位印章（红印为准，复印件无效）；合格证的备注栏由施工单位填写单位工程名称及使用部位。（2）水泥进场取样方法应按《水泥取样方法》（GBl2573-90）进行，通常复试内容包括：安定性、凝结时间和胶砂强度三项。（3）进场水泥有下列情况之一者，应进行复试，复试应由法定检测单位进行并应提出试验报告，合格后使用：1）水泥出厂日期超出三个月（快硬性水泥超出一个月）；2）水泥发生异常现象，如受潮结块等；3）使用进口水泥者；4）设计有特殊要求者。2．粗骨料：宜优先选用卵石，如采用碎石宜适当增加混凝土配合比的含砂率。粗集料的最大粒径不应大于导管内径的1／8～1／6和钢筋最小净距的1／4，且不宜大于40mm，其性能及质量要求如下：（1）颗粒级配一般采用连续级配5～31.5mm、单粒级配16～31.5mm或20～40mm，有条件时优先选用连续级配。（2）含泥量限制见表2.2.5.1-14．水：搅拌混凝土宜采用饮用水。当采用其他来源的水时，水质必须符合国家现行标准的规定。一般情况下应符合以下规定：（1）水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质或油脂、糖类及游离酸类等。（2）污水、pH值小于5的酸性水及含硫酸盐量按SO.24计超过水的质量0.27mg／cm3的水不得使用。（3）得用海水拌制混凝土。（4）供饮用的水，一般能满足上述条件，使用时可不经试验。5．外加剂：采用水下混凝土灌注时，混凝土中一般掺加减水缓凝剂，用于延长混凝土的初凝时间，提高混凝土的和易性，外加剂的质量应符合国家现行标准的规定。6．钢筋：钢筋进场时应检查产品合格证，出厂检验报告和进场复验报告。复验内容包括：拉力试验（屈服、抗拉强度和伸长率）、冷弯试验。具体要求如下：（1）出厂合格证应由钢厂质检部门提供或供销部门转抄，内容包括：生产厂家名称、炉罐号（或批号）、钢种、强度、级别、规格、重量及件数、生产日期、出厂批号；力学性能检验数据及结论；化学成分检验数据及结论；并有钢厂质量检验部门印章及标准编号。出厂合格证（或其转抄件、复印件）备注栏内应由施工单位写明单位工程名称及使用部位。（2）试验报告应有法定检测单位提供，内容包括：委托单位、工程名称、使用部位、钢筋级别、钢种、钢号、外形标志、出厂合格证编号、代表数量、送样日期、原始记录编号、报告编号、试验日期、试验项目及数据、结论。（3）钢筋进场后应进行外观检查，内容包括：直径、标牌、外形、长度、劈裂、弯曲、裂痕、锈蚀等项目，如发现有异常现象时（包括在加工过程中有脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常时）应拒绝使用。2．2．5．2质量要求1．钢筋加工前，应对所采用的钢筋进行外观检查，钢筋表面必须洁净，无损伤、油渍、漆污和铁锈等，带有颗粒状或片状老锈的钢筋严禁使用。2．钢筋加工前，应先行调直，使钢筋无局部曲折。3．混凝土搅拌按以下规定执行：（1）原材料计量应建立岗位责任制，计量方法力求简便易行、可靠，允许偏差见表2．2．5．2。（2）外加剂应用台秤计量。（3）当拌制混凝土受到外界因素的影响时（如砂石含水量的变化），应及时调整和修正配合比，使拌制的混凝土达到设计的要求。（4）混凝土搅拌的最短时间，强制式搅拌机不少于90s，自落式不少于120s。（5）混凝土拌和物搅拌必须均匀，且色泽一致。（6）应在拌制地点和灌注地点分别检查混凝土的坍落度和温度。4．护筒埋入土中的深度必须满足要求，护筒四周用黏性土回填并分层夯实。5．桩机就位后，必须平正、稳固，确保在施工中不发生倾斜和移动；为准确控制成孔深度，在桩架或钻具上应设置控制深度的标尺，以便在施工中观测记录。6．从开始成孔至水下混凝土浇筑完毕，应始终保持护筒内泥浆面高出地下水位1.0m以上，受水位涨落影响时，应高出最高水位1.5m以上。7．成孔过程中应注意地层的变化，随时调整钻进工艺，防止塌孔、缩颈、倾斜等质量缺陷。8．钢筋骨架在存放、起吊过程中应采取措施防止变形；在安放入孔时，位置要居中，不得碰撞孔壁；安放至设计高程后，应采取措施固定，确保在混凝土灌注过程中不移动。9．导管在使用前应作水密性试验，安装时要放密封圈并上紧丝扣，在孔中的位置要居中，导管底距孔底300～500mm，上部高出泥浆面不少于300mm。2．2．6施工工艺2．2．6．1工艺流程泥浆护壁钻孔灌注桩的施工工艺流程见图2．2．6．1。2．2．6．2操作工艺1．施工平台（1）场地内无水时，可稍作平整、碾压以能满足机械行走移位的要求。（2）场地为浅水且水流较平缓时，采用筑岛法施工。桩位处的筑岛材料优先使用黏土或砂性土，不宜回填卵石、砾石土，禁止采用大粒径石块回填。筑岛高度应高于最高水位1.5m，筑岛面积应按采用的钻孔机械、混凝土运输浇筑等的要求决定。（3）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，并能满足机械施工、人员操作的空间要求。2．护筒（1）护筒一般由钢板卷制而成，钢板厚度视孔径大小采用4～8mm，护筒内径宜比设计桩径大100mm，其上部宜开设1～2个溢流孔。（2）护筒埋置深度一般情况下，在黏性土中不宜小于lm；砂土中不宜小于1.5m；其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。淤泥等软弱土层应增加护筒埋深；护筒顶面宜高出地面300mm。（3）旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法，护筒底部和四周回填黏性土并分层夯实；水域护筒设置应严格注意平面位置、竖向倾斜，护筒沉入可采用压重、振动、锤击并辅以护筒内取土的方法。（4）护筒埋设完毕后，护筒中心竖直线应与桩中心重合，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％。（5）护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压、不漏水。应根据地下水位涨落影响，适当调整护筒的高度和深度，必要时应打入不透水层。3．护壁泥浆的调制和使用（1）护壁泥浆一般由水、黏土（或膨润土）和添加剂按一定比例配制而成，可通过机械在泥浆池、钻孔中搅拌均匀。（2）泥浆的配置应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、循环方式等确定，调制好的泥浆应满足表2．2．6．2的要求。（3）泥浆原料和外加剂的性能要求及需要量计算方法1）泥浆原料黏性土的性能要求一般可选用塑性指数大于25，粒径小于0.074mm的黏粒含量大于50％的黏性土制浆。当缺少上述性能的黏性土时，可用性能略差的黏性土，并掺入30％的塑性指数大于25的黏性土。当采用性能较差的黏性土调制的泥浆其性能指标不符合要求时，可在泥浆中掺入Na2CO3（俗称碱粉或纯碱）、氢氧化钠（NaOH）或膨润土粉末，以提高泥浆性能指标。掺入量与原泥浆性能有关，宜经过试验