灌注桩施工工艺

沉管灌注桩施工方案1、工程概况本合同段沉管桩处理长度54m，管桩直径377mm，桩长共计8406m，其中K30+350～K30+370段处理深度15m，间距2.5m，178根，共计2670m；K30+370～404段处理深度12m，间距2.0m，478根，共长5736m。2、施工准备（1）、施工场地：先清除地表树木、草皮等杂物，挖除15～30Cm厚的腐植土。清表后进行场地整平，整平后回填一层宕渣。（2）、施工用电：自配发电机。（3）、机械安排：根据重锤轻打的原则，结合桩的类型、长度，以及地质条件和以往的施工经验，拟采用DZ-90型电动振动沉管机。DZ-90型电动振动沉管机的主要组成部件有桩架框架、绞车、滑轮组、电动振动锤、桩管、吊斗、底盘等，主要技术性能指标：行走速度：96m/h；激振力：429～697KN；适用桩长：20m以内；容许抗拔力：240KN。3、沉管桩施工（1）、试桩：为了根据桩的设计承载力，确定桩的入土深度；确定合理的拨管速度和充盈系数，在相同的地质条件下，试桩不少于2根。在软基段上根据设计文件和地质条件合理选择试桩的位置，并机具就位。采用单打法进行沉桩作业，作业工程中根据沉管速度和电流变化确定地层地质变化情况。沉管至持力层标高或设计标高后，根据沉管时确定的地层地质变化情况，初步拟定拔管速度。在拔管过程中及时测定推算各种地层混凝土的充盈系数，在不能满足要求时及时采取补救措施。试桩施工完成后，根据试桩确定的施工工艺和参数进行沉管桩的施工。（2）测量放样：为使桩位放样准确，减少中间环节及受地形条件的影响，预应力管桩施工采用桩位坐标点放样，首先根据计算的坐标引出桩基轴线；桩基轴线的定位点位置在不受打桩影响的地点，并在施工过程中作系统的检查。（3）沉桩顺序：主要采用逐排沉桩的方法，沉桩过程中要边退边打，避免桩机移动时扰动已施工的桩位。（4）施工方法及工艺流程：①设置桩尖和桩管：按照施工放样的桩位中心，先设置预制钢筋混凝土桩尖。桩架安装必须水平，桩管应垂直套入桩尖，二者在同一轴线上。②沉管：在振动沉管过程中，不得有偏心，并随时检查预制钢筋混凝土桩尖有无破损，桩管有无偏移或倾斜，若有上述情况应立即纠正。桩管内不允许进入水或泥浆，当有水或泥浆进入时，应灌入1.5m高的封底混凝土后再开始沉桩。③灌注混凝土：每次向管桩内灌注混凝土时应尽量多灌，用长桩管打短桩时，混凝土可一次灌足；打长桩时第一次灌入桩管的混凝土应尽量灌满。第一次拨管高度应控制在能容纳第二次所需要灌入的混凝土量为限，不宜拨得太高。在拨管过程中应设专人用测锤检查管内混凝土面得下降情况。④拨管：开始拨管时，应测得混凝土确已流出桩管后，才可进行继续拨管。由于采用了预制桩尖振动沉入的桩管，应先振5～10秒再开始拨管，边振边拨。每上拨1m，应停拨并振动5～10秒。如此反复操作至桩管全部拨出。拨管速度应控制在0.8m/min以内。⑤桩帽：管桩打设完成后，按设计图纸要求设置桩帽钢筋、支立模板，浇注桩帽砼，及时覆盖养护。4、质量保证措施①施工前应复核测量基线、水准基点和桩位。桩基轴线的定位点及施工地区附近所设的水准点应设置在不受桩基施工影响的地方。②沉桩设备就位后必须平正、稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动。为准确控制沉桩深度，应在机架或桩管上标志醒目的深度标记。桩身必须垂直。应在机架上相互垂直两面上分别设置两个0.5Kg重的吊线锤，并划上垂直线。③沉管灌注桩施工中，应注意观察桩顶和地面有无隆起及水平位移情况，并应及时研究，采取措施。④沉桩过程中桩突然下沉或不能下沉时，可能桩尖损坏或遇到地下障碍物，应及时将桩管拨出，进行研究处理后，重新插入进行施工。⑤检查成孔质量合格后应尽快灌注混凝土。在灌注过程中应用测锤测定混凝土的灌注高度，以检查灌注质量。灌注充盈系数不得小于1。⑥加强施工管理，密切注意桩身混凝土有无发生缩颈及断桩等现象，若有发现应立即采取反插法或复打法及时处理。5、安全保证措施①严格执行安全操作规程，安全员负责安全教育和检查，有权制止存在安全隐患的施工操作或不适当的操作。施工现场必须有专人指挥，杜绝违章操作。②机械设备运行时，所有操作岗上人员必须坚守岗位。夜间作业加强照明，登高作业要系安全带。③建立机械设备的定期检查、保养制度。④所有机械、电气等特殊工种操作人员必须经过培训，取得上岗证方可进行施工操作，杜绝无证上岗。⑤电器设备必须安装漏电保护器。⑥振动沉管时，可用收紧钢丝绳加压或加配重，提高沉管效率，用收紧钢丝绳加压时，应随桩管沉入深度调整离合器，防止抬起桩架造成事故。钻孔灌注桩的施工，因其所选护壁形成的不同，有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。1)泥浆护壁施工法冲击钻孔，冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是：平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。施工顺序(如图所示)(1)施工准备施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。(2)钻孔机的安装与定位安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固。为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。(3)埋设护筒钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm），每节长度约2~3m。一般常用钢护筒。(4)泥浆制备钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。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，防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。(5)钻孔钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用)，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰，一般可采用(如图所示)的顺序钻孔。(6)清孔钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但在不稳定土层中应慎重使用。(如图所示)为风管吸泥清孔示意图。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。(7)灌注水下混凝土清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，然后用导管灌注混凝土，灌注时混凝土不要中断，否则易出现断桩现象。2)全套管施工法全套管施工法的施工顺序(如图所示)。其一般的施工过程是：平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、防导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外，其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度，取决于挖掘开始阶段的5~6m深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度。钻孔灌注桩的施工技术和质量控制2007年11月23日星期五14:26摘要：钻孔灌注桩目前在沿海城市和市区改造中的使用已相当普及，但因属隐蔽工程，成桩后质量检查比较困难。本文根据笔者十几年来参与几十个钻孔桩工程施工的经验，就如何在各个施工环节中充分重视、精心施工、加强质量管理等问题进行探讨，期望通过与同行们相互交流，达到提高施工水平的目的。钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实，并加强施工质量管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质和有关灌注桩方面的资料，对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质量加以控制。1成孔质量的控制成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。1．1采取隔孔施工程序。钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打人桩是将周围土体挤开，桩身具有很高的强度，土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。1．2确保桩身成孔垂直精度这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。1．3确保桩位、桩顶标高和成孔深度。在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的困难，有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此，在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达1．2％，为提高测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，并在使用中经常复核。为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降，在软粘土钻进最快0．2m／min左右，在细粉砂层钻进都是O．0