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套管成孔灌注桩施工工艺标准.docx

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    • QB安徽电力建设第一工程公司企业标准Q/AEPC-T GCC033-2003套管成孔灌注桩施工工艺标准2003-12-01发布 2004-01-01实施安徽电力建设第一工程公司工程管理部 发布目 次前 言 I1范围 12规范性引用文件 13术语 14施工准备 15施工工艺 26质量标准 47施工常遇问题及预防、处理方法 58职业安全健康和环境措施 89质量记录 9附录 9前 言针对套管成孔灌注桩地基处理,提高其施工质量,掌握施工程序、施工要点和质量控制要求,并在施工过程中加强对材料监督、安全文明与环境控制的力度严格遵循工程建设标准强制性条文施工,认真贯彻执行国家现行的验收规范,制定了本施工工艺标准本标准由公司工程管理部提出并归口 本标准主要起草人:叶咏悟 本标准审核人: 陈尚文 本标准批准人: 李传玉套管成孔灌注桩施工工艺标准1范围1) 本工艺适用于火电厂新建、扩建及改建的生产、辅助生产及附属生产建筑物的地基处理2) 套管成孔灌注桩根据使用桩锤和成桩工艺不同,分为振动沉管灌注桩和锤击沉管灌注桩两种。

      振动沉管灌注桩适用于在一般粘性土、淤泥、淤泥质土,粉土、湿陷性黄土、稍密及松散的砂土及填土中使用;但在坚硬砂土、碎石土及有硬夹层的土层中,因易损坏桩尖,不宜采用锤击沉管灌注桩适用于粘性土、粉土、淤泥、淤泥质土,松散至中密的砂土及人工填土等土层,不宜用于标准贯入击数N>12的砂土,N>15的粘性土及碎石土在厚度较大、含水量和灵敏度高的淤泥等软土层中使用时,必须采取保证质量措施,并经工艺试验成功后才可使用当地基中存在承压水层使应谨慎使用不能在密实的砂砾石、漂石层中使用2规范性引用文件中国建筑工业出版社 《建筑施工手册》GB50202-2002 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》DL5024-93 《火力发电厂地基处理技术规定》中国计划出版社 《基础工程施工手册》3术语3.1振动沉管灌注桩:系用振动沉桩机将带有活瓣式桩尖或钢筋混凝土桩预制桩靴的桩管(上部开有加料口),利用振动锤产生的垂直定向振动和锤、桩管自重及卷扬机通过钢丝绳施加的拉力,对桩管施加压力,使桩管沉入土中,然后边向桩管内浇筑混凝土,边振边拔出桩管,使混凝土留在土中而成桩。

      3.2锤击沉管灌注桩:系用锤击打桩机,将带活瓣桩尖或钢筋混凝预制桩靴的钢管锤击沉入土中,然后边浇筑混凝土边用卷扬机拔桩管成桩3.3地基处理 :为提高地基承载力,改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法3.4复合地基 :部分土体被增强或被置换形成增强体,由增强体和周围地基土共同承担荷载的地基4施工准备4.1作业人员电工、钻机操作工、普工 各工种具体人数由工程量大小、工期长短、施工环境确定4.2技术准备1) 套管成孔灌注桩施工前,应认真熟悉图纸,核实桩的定位尺寸,明确桩的深度,熟悉相关规范及材料要求2) 套管成孔灌注桩施工前,工程技术人员应结合设计图纸及实际情况,编制出专项施工作业指导书,并进行技术交底3) 制定该分项工程的质量目标、检查验收制度等保证工程质量的措施4) 施工前必须根据设计进行工艺性“试桩”,数量不得少于2根确定水泥品种、掺入量、水灰比和最佳外掺剂,了解水泥土强度增大的规律和龄期与强度的关系5) “试桩”合格后,方可大面积施工4.3材料准备4.3.1振动沉管灌注桩材料:混凝土强度等级不低于C15水泥用425号或525号普通水泥;碎石或卵石粒径不大于40mm,含泥量小于3%;砂用中、粗砂,含泥量小于5%,混凝土塌落度为80~100mm。

      4.3.2锤击沉管灌注桩材料:混凝土强度等级不低于C15水泥用425号或525号普通水泥,要求新鲜无结块;粗骨料粒径不大于30mm,混凝土塌落度为80~70mm4.4主要机具4.4.1振动沉管灌注桩主要机具设备包括:DZ60或DZ90型振动锤、DJB25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桩靴等桩管直径为220~370mm、长10~28m常用振动沉桩锤的技术性能如下表1表1振动沉拔桩锤规格与技术性能项目DZ60型DZ9型静偏心力矩(N.m)360500偏心轴转速(r/min)11001100激振力(KN)486677空载振幅(mm)9.49.0电动机功率(KW)6090允许拔桩力(KN)250300外型尺寸 (长×宽×高)1.37×1.27×2.341.52×1.36×2.68重量(t)4.495.864.4.2锤击沉管灌注桩主要设备为一般锤击打桩机一般锤击打桩机主要由桩架、桩锤、卷扬机、桩管等组成桩管直径为270~370mm,长8~15m配套机具有下料斗、1t机动翻斗车、混凝土搅拌机等4.5作业条件5施工工艺5.1振动沉管灌注桩施工工艺5.1.1施工工艺流程场地平整→测量定位→桩机就位→沉管→上料→拔出桩管→成型5.1.2施工工艺特点1) 能适应复杂地层,不受持力层起伏和地下水位高低的限制。

      2) 能用小桩管打出大截面桩(一般单打法的桩截面比桩管扩大30%;复打法可扩大80%;反插法可扩大50%左右),使有较高的承载力3) 对砂土,可减轻或消除地层的地震液化性能4) 有套管护壁,可防止坍孔、缩孔、断桩,桩质梁可靠5) 振动沉管桩属于低频幅次中频振动(700~1200次/min),对附近建筑物的振动影响以及噪声对环境的干扰都比常规打桩机小6) 能沉能拔,施工速度快,频率高,操作简便、安全,同时费用比较低,比预制桩可降低工程造价30%左右但由于振动使土体受到扰动,会大大降低地基强度,因此当为软粘土或淤泥及淤泥质土时,土体至少需养护30d,砂层或硬土层需养护15d,才能恢复地基强度5.1.3施工工艺5.1.3.1桩机就位将桩管对准预先埋设在桩位上的预制桩尖或将桩管对准桩位中心,把桩尖活瓣合拢,再放松卷扬机钢绳,利用振动机及桩管自重,把桩尖压入土中在预制桩尖与钢管接口处应垫有稻草绳或麻绳,以作缓冲层和防止地下水进入桩管5.1.3.2沉管检查桩管与桩锤、桩架是否在一条垂直线上在桩管垂直度偏差≤5%后,即可用桩锤先低锤轻击桩管,观察偏差在允许范围内,再正式施打开动振动箱,桩管即在强迫振动下迅速沉入土中。

      沉管过程中,应经常探测管内有无水或泥浆,如发现水或泥浆较多,应拔出桩管,用砂回填桩孔后重新沉管;如发现地下水和泥浆进入套管,一般在沉入前先灌入1m高左右的混凝土或砂浆,封住活瓣桩尖缝隙,然后在继续沉入沉观时,为了适应土质条件,常用加压方法来调整土的自振频率,桩尖压力改变可利用卷扬机把桩架的部分重量传到桩管上加压,并根据桩管沉入速度,随时调整离合器,防止桩架抬起发生事故5.1.3.3上料桩管沉到设计标高后,停止振动,应立即灌注混凝土,尽量减少间隔时间;在浇筑混凝土之前,必须先检查桩管内没有吞食桩尖,并用吊锤检查桩管内无泥浆或无渗水后,再用上料斗将混凝土灌入桩管内,混凝土一般应灌满桩管或略高于地面5.1.3.4拔管开始拔管时,应先启动振动箱片刻,再开动卷扬机拔桩管用活瓣桩尖时宜慢,用预制桩尖时可适当加快;在软弱土层中,宜控制在0.6~0.8m/min并用吊砣探测得桩尖活瓣确已张开,混凝土已从桩管中流出以后,方可继续抽拔桩管,边振边拔,桩管内的混凝土被振实而留在土中成桩,拔管速度应控制在1.2~1.5m/min拔管方法根据承载力不同要求,可分别采用以下方法:a) 单打法即一次拔管拔管时,先振动5~10s,再开始拔桩管,应边振边拔,每提升0.5m停拔,振5~10s后再拔管0.5m,再振5~10s,如此反复进行直至地面。

      在一般土层内,拔管速度宜为1.2~1.5m/min,在软弱土层中宜控制在0.6~0.8m/min混凝土塌落度可为80~100mm必须严格控制最后30s的电流、电压值其值按设计要求或根据试桩和当地经验确定b) 复打法在同一桩孔内进行两次单打,或根据需要进行局部复打成桩后桩身混凝土顶面标高应不底于设计标高500mm全长复打桩的入土深度宜接近原桩长,局部复打应超过断桩或缩颈区1m以上全长复打时,第一次浇筑混凝土应达到自然地面复打施工必须在第一次浇筑的混凝土初凝之前完成,应随拔随清除粘在管壁上上和散落在地面上的泥土,同时前后两次沉管的轴线必须重合c) 反插法先振动再拔管,每提升0.5~1.0m,再把桩管下沉0.3~0.5m(且不宜大于活瓣桩尖长度的2/3),在拔管过程中分段添加混凝土,使管内混凝土面始终不低于地表面,或高于地下水位1.0~1.5m以上,如此反复进行直至地面反插法次数按设计要求进行,并严格控制拔管速度不得大于0.5m/min在桩尖的1.5m范围内,宜多次反插以扩大端部截面在淤泥层中,清除混凝土缩颈,或混凝土浇筑梁不足,以及设计有特殊要求时,宜用此法;但在坚硬土层中易损坏桩尖,不宜采用。

      5.2锤击沉管灌注桩施工工艺5.2.1施工工艺流程场地平整→测量定位→桩机就位→沉管→开始浇筑混凝土→边锤击边拔管,并继续浇筑混凝土→下钢筋笼,并继续浇筑混凝土→成型5.2.2施工工艺特点1) 可用小桩管打较大截面桩,承载力大2) 可避免坍孔、瓶颈、断桩、移位、脱空等缺陷3) 可采用普通锤击打桩机施工,机具设备和操作简便,沉桩速度快5.2.3施工工艺5.2.3.1桩机就位就位后吊起桩管,对准预先埋好的预制钢筋混凝土桩尖,放置麻(草)绳垫于桩管与桩尖连接处,以作缓冲层和防地下水进入,然后缓慢放入桩管,套入桩尖压入土中 5.2.3.2沉管上端扣上桩帽先用低锤轻击,观察无偏移,才正常施打,直至符合设计要求深度,如沉管过程中桩尖损坏,应及时拔出桩管,用土或砂填实后另安桩尖重新沉管5.2.3.3上料检查管内无泥浆或水时,即可浇筑混凝土,混凝土应灌满桩管5.2.3.4拔管拔管速度应均匀,对一般土可控制在不大于1m/min;淤泥及淤泥质软土不大于0.8m/min;在软弱土层和硬土层交界处宜控制在0.3~0.8m/min采用倒打拔管的打击次数:单动气锤不得少于50次/min;自由落锤轻击(小落锤轻击)不得少于40次/min;在管底未拔至桩顶设计标高之前,倒打和轻击不得中断。

      第一次拔管高度不宜过高,应控制在能容纳第二次需要灌入的混凝土数量为限,以后始终保持使管内混凝土量略高于地面5.2.3.5成桩当混凝土灌至钢筋笼底标高时,放入钢筋骨架,继续浇筑混凝土及拔管,直到全管拔完为止6质量标准6.1质量控制要点及提高的工艺质量标准6.1.1振动沉管灌注桩在拔管过程中,桩管内的混凝土应至少保持2m高或不低于地面,可用吊砣探测,不足时及时补灌,以防混凝土中断形成缩颈,或混凝土浇筑量不足,以及设计有特殊要求时,宜用此法;但在坚硬土层中易损坏桩尖,不宜采用6.1.2振动沉管灌注桩当桩管内混凝土浇至钢筋笼底部时,应从桩管内插入钢筋笼或短筋,继续浇筑混凝土当混凝土灌至桩顶,混凝土在桩管内的高度应大于桩孔深度;当桩尖距地面60~8。

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