超流态混凝土灌注桩施工工法模板

超流态混凝土灌注桩施工工法资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。超流态混凝土灌注桩施工工法1、前言

超流态混凝土灌注桩由日本的CIP工法演变而来与普通钻孔桩不同,它采用专用长螺旋钻孔机钻至预定深度,经过钻头活门向孔内连续泵注超流态混凝土,至桩顶为止,然后插入钢筋笼而形成的桩体,是一种新型的桩基础施工手段。超流态混凝土灌注桩应用广泛,不受地下水位限制,所用混凝土摩擦系数低,流动性强,骨料分散性好,所用螺旋钻机即可钻孔又可压灌混凝土,操作简便,混凝土灌注速度快,成桩质量好,降低造价,在我公司施工的吉林省军区”709”国防工程中首次采用效果显著经总结整理形成本工法。

2、工法特点

2.1超流态混凝土流动性好,石子能在混凝土中悬浮而不下沉,不会产生离析,放入钢筋笼容易;

2.2桩尖无虚土,防止了断桩、缩径、塌孔等施工通病,施工质量容易得到保证;

2.3穿硬土层能力强,单桩承载力高、施工效率高,操作简便;

2.4低噪音、不扰民、不需要泥浆护壁不排污、不降水、施工现场文明;

2.5综合效益高,工程成本与其它桩型相比比较低廉。

3、适用范围

本工法适用于建(构)筑物基础桩和基坑、深井支护的支护桩,适用于填土层、淤泥土层、沙土层及卵石层,亦适用于有地下水的各类土层情况,可在软土层、流沙层等不良地质条件下成桩。桩径一般采用400mm～1200mm。

4、工艺原理

超流态混凝土灌注桩是利用长螺旋钻机钻孔至设计标高,停钻后在提钻的同时经过设在内管钻头上的混凝土孔,压灌超流态混凝土,压灌至设计桩顶标高后,移开钻杆将钢筋笼压入桩体。

在压灌混凝土到桩顶时,灌入的混凝土要超出桩顶50cm,以保证桩顶混凝土强度。

5、施工工艺

5.1工艺流程

平整场地→桩位放样→组装设备→安放钢护筒→钻孔机就位→钻至设计深度停止钻进→边提升钻杆边用混凝土泵经由内腔向孔内泵注超流态混凝土→提出钻杆放入钢筋笼→成桩→桩头处理→桩顶保护措施

5.2施工方法

5.2.1准备工作

5.2.1.1岩土工程勘察报告;

5.2.1.2桩基工程施工图纸及图纸会审记录;

5.2.1.3建筑场地和邻近区域内地下管线、地下构筑物、相邻危房等必须调查清楚,以便采取相应的加固和保护措施,进而保证桩基顺利施工;

5.2.1.4超流态混凝土灌注桩施工采用螺旋钻孔机,其性能资料可参考说明书;

5.2.1.5桩基工程中所用的原材料必须进行复验,只有经过复验且复验合格的原材料才允许使用。

5.2.2场地抄平、放线,组装设备

5.2.3安放钢护筒,钻机就位

钻机就位对准桩位点后必须调平,确保成孔的垂直度,结合场地实际情况铺设枕木或钢板,使钻机支撑稳定。

5.2.4检测桩口标高、确定钻孔深度

5.2.5制作钢筋笼,搅拌混凝土

钢筋笼主筋与加劲箍筋必须焊接,用Ⅱ级钢做主筋时可不设弯钩,用Ⅰ级钢筋做主筋时桩顶应设弯钩,弯钩长度不小于钢筋直径的6.25倍,钢筋笼下端500mm处主筋宜向内侧弯曲15～30º;桩身混凝土必须留有试块每个浇注台班不得小于1组,每组3件。

5.2.6成孔灌注

5.2.6.1开钻时,钻头对准桩位点后,启动钻机下钻,下钻速度要平稳,严防钻进中钻机倾斜错位;

5.2.6.2钻进中,当发现不良地质情况或地下障碍物,应立即停钻,并通知建设单位与设计单位确定处理方法、修改工艺参数或重改桩位、桩长等;

5.2.6.3钻机钻至设计孔底标高后混凝土泵开始压注混凝土,然后边压注边提钻,始终保持泵入孔中混凝土量大于钻杆上提体积量。

5.2.7安放钢筋笼

利用钻机自备吊钩、塔吊或吊车将钢筋笼竖直吊起,垂直于孔口上方,然后扶稳旋转依靠自重和人工下入孔中,如下沉阻力大则用代自重的振动器压入,固定在设计标高。

5.2.8成桩后对混凝土强度等级进行检验

5.3操作要点

5.3.1引点就位

钻机就位前对桩位进行复测,施工时钻头对准桩位点,稳固钻机,经过水平尺及垂球双向控制螺旋钻头中心与钻杆垂直度,确保钻机在施工中平正,钻杆下端距地面10～20cm,对准桩位,压入土中,使桩中心偏差不大于规范和设计要求的10mm;

5.3.2钻机成孔

施工过程中要求边旋转钻杆边清除孔边渣土,以防止提升钻杆时土块掉入,钻孔过程要用经纬仪校正垂直度(≤1%);

5.3.3超流态混凝土拌制

超流态混凝土的原材料必须经过2次复验合格后方可投入使用,水泥宜选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,强度等级不得低于32.5Mpa、最小水泥用量350Kg/立方米、水灰比宜为0.5～0.6、外加剂的选用应保证塌落度达到22cm～25cm,拌制投料时其填加顺序宜滞后于水和水泥、石子粒径宜采用5～20cm,施工要加大水泥用量,提高水泥和易性,使石子在混凝土中悬浮,以避免混凝土离析,减少钢筋笼下沉时的粘阻力;

5.3.4提钻压混凝土

泵送施工时,要严格控制钻杆提升速度,确保提钻速度与混凝土浇注速度相协调。提钻杆前,要求钻杆内的混凝土高度高出地面。同时,要计算每盘泵入混凝土方量(每盘0.44立方米),施工时,经过混凝土泵送对钻杆产生的上顶力,调整提钻速度,保证钻杆及叶片对混凝土有一定的挤压作用。

5.3.5吊放钢筋笼

钢筋笼一般较长,为防止起吊时笼体变形,笼体下部应绑附钢管(沿主筋通长布置,间距为1.5米)。下放钢筋笼之前,要做到调直、对中;起吊时,要合理布置吊点,吊起钢筋笼头部的同时人工抬起钢筋笼底部,吊直扶稳过程中,至少由2名技术人员远距离垂直双方向控制指挥,严禁撞孔壁,确保钢筋笼保护层为70mm;钢筋笼依靠自重沉入混凝土中应连续,如遇下沉阻力过大,要及时拔出钢筋笼,重新成孔插入,钢筋下沉直至露出地面小于1m时,方可在端头以带配重的振动器振动压入,并用水平仪监控桩顶标高;

5.3.6桩顶保护措施

冬季施工时,桩完成后,应立即覆盖保温,防止混凝土裸露在负温中散失热量,并在7d后,方可开槽,并剔除桩头超灌混凝土至设计标高。

6、主要材料

水泥石子砂子钢筋粉煤灰水

普通硅酸盐水泥强度等级32.5Mpa5-20cm含泥量≤3%中砂含泥量≤3%φ12￠12、￠6Ι级工业磨细粉煤灰自来水

7、机具设备

7.1长螺旋钻机

当前,国产机型号为IZD800,钻机功率为90KW,钻杆直径有400mm、600mm、800mm等规格,此种钻机需要1台30t以上履带吊配套使用。

7.2混凝土搅拌设备和运输设备

根据单桩混凝土灌注量和单桩连续灌注的时间,确定混凝土搅拌设备和运输设备的型号、规格及数量。

7.3混凝土输送泵

混凝土输送泵规格由泵送混凝土高度和泵送距离来确定,要注意保证泵送混凝土时有足够的压力。

7.4钢筋笼吊放机械

利用15t履带吊吊放和压入钢筋笼,也可利用长螺旋钻机配套履带吊或搭式钻机上的副钩吊放和压入钢筋笼。

7.5其它机具

主要有钢筋制作机具、钢护筒、余土外运机具等。

8、劳力组织

序号工种人数工作内容

1指挥1指挥协调各工序操作,控制质量

2操作员2~3按设计要求操作桩机,维修机械

3上料工6按配比上料、灌注,保证施工连续性

4发电工1负责电器设备的安装使用和维修

5记录员2兼质量检查员,负责施工记录,操纵仪表

6安全员1安全检查

9、安全措施

9.1建立健全安全管理机构,设专职安全员。上岗人员坚守岗位,各司其职。夜间作业有充分的照明,高空作业要系安全带;

9.2清除防碍施工的高空和地下障碍物,平整打桩范围内的场地,桩机行走的道路要压实;

9.3对施工场地附近的建筑和地下管线要认真查清,采取有效措施,以避免震坏原有建筑而发生伤亡事故;

9.4专人操作和保养施工机具,并定期检查。

10、质量标准

10.1质量标准

10.1.1钢筋笼允许偏差

直径

±10mm

长度

±100mm

主筋间距

±10mm

箍筋间距

±20mm

10.1.2桩距允许偏差≤5cm

10.1.3有效桩长允许偏差≤10cm

10.1.4桩顶标高允许偏差≤±5cm

10.1.5桩垂直度允许偏差≤桩长的1/100

10.1.6桩位偏移允许偏差≤桩径的1/2

10.2检测

10.2.1成桩质量检查

10.2.1.1超流态混凝土搅拌应对原材料质量、计量、混凝土配合比、外加剂、塌落度、混凝土强度等进行检查;

10.2.1.2钢筋笼制作应对钢筋规格,焊条规格、品种,焊缝长度,焊缝外观质量、主筋与箍筋制作偏差等进行检查;

10.2.1.3施工过程中要求对成孔中心位置、孔深、孔径、垂直度、钢筋笼安放实际位置进行检查,并填写相应质量检查记录;

10.2.1.4成桩后对混凝土强度等级进行检验;

10.2.1.5桩头开挖时应及时检查桩数、桩位及桩头外观质量。

10.2.2单桩承载力检测

10.2.2.1单桩静载荷实验应在工程桩施工前进行,在同一施工条件下的试桩数量不小于总桩数的1%,且不小于3根;

10.2.2.2工程桩总数在50根以内时不应少于2根;

10.2.2.3为确保桩身质量,宜选用低应变检测桩完整性,抽检数量不少于总桩数的10%,且不少于5根;

10.2.2.4试桩桩头应在桩顶部分配制加密钢筋网2～3层;

10.2.2.5试桩前应进行同条件强度等级试验,在桩身强度达到设计强度的100%时准许试桩。从成桩到开始试验的时间间隔为:砂类土≥10天,粉土和粘性土≥15天,淤泥质土≥25天。

10.3质量控制措施

10.3.1工前进行技术交底,明确质量控制标准;

10.3.2随时检查施工记录,对每根桩进行质量评定,如发现不合格的桩根据实际情况采取补救措施;

10.3.3抽样开挖桩体周围土层,检查桩的外观质量和整体性;

10.3.4所用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。

11、效益分析

11.1超流态混凝土桩施工工艺,机械化程度高,施工进度快,综合经济效益好;

11.2与冲孔灌注桩相比,虽然混凝土费用略高,但在同一地质条件下,每立方米混凝土承载力可提高0.55倍,施工工期可缩短50%以上;

11.3在地下水位以下施工时,可省去泥浆护壁,综合费用可节省15%~20%。

12、工程实例

我公司施工的吉林省军区”709”国防工程桩基础均为超流态混凝土桩,工程桩234根,试验桩3根,桩长为13M～15M,现正在施工。螺杆挤孔管内泵压灌注桩新技术(CFG—LGZ—JG)本技术规定参加单位:江西地质工程勘测院海南分院复合地基研究所海南中乘工程勘察设计有限公司铁道部第四勘测设计院软土地基研究所本技术推广施工单位:广州中煤江南基础工程公司CFG桩队联系电话:86093103.本技术规定起草人:彭桂皎赵思学彭文广门志浩徐学军虞锋螺杆挤孔管内泵压灌注桩新技术(企业标准)(CFG—LGZ—JG)半螺旋螺杆灌注桩施工1一般规定1.1.1半螺旋钻孔管内泵压砼灌注桩是一项新技术新工法,是一种”上部为直柱型,下部为螺丝型”组合式灌注桩,简称螺杆桩。螺杆桩用带有自控装置的螺杆桩桩机,特制的螺杆钻杆钻进,钻至设计深度,在土体中形成螺纹。提钻过程中螺杆桩桩机自控系统严格控制螺杆钻杆由钻头泵出。钻头泵出的高压细石混凝土迅速填充由于螺杆钻杆旋转提升所产生的带螺纹空间,和螺杆钻杆直接提升所产生的带圆柱空间,即灌注成螺杆桩。螺杆桩适用范围包括复合地基的刚性桩、钢筋混凝土基础的钢筋混凝土桩和复合桩基的基桩。1.1.2螺杆桩每立方米混凝土提供的单桩竖向承载力高,桩身周表面带螺纹,无泥皮,桩端无沉渣,无塌孔,无噪音、无泥浆污染。1.1.3螺杆桩适用于淤泥质粘土,粉土,粘土,粉质粘土,中细沙,粒径小于20mm的沙砾石层等地质条件。不受地下水位的限制。1.1.4螺杆桩施工除按现行《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-/J220-)中CFG桩法和《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)及-2-20(GB5007-200)中钻孔灌注桩的相关规定执行外,一般情况下宜按本规定执行。1.1.5螺杆桩机就位后,必须平正,稳固,确保在施工中不发生倾斜,移动。为准确控制成孔深度,在钻杆上应设置控制深度的标尺,方便在施工中进行观测记录。1.1.6成孔的控制深度应符合下列要求:1.1.6.1摩擦型桩:摩擦以设计桩长控制成孔深度;1.1.6.2端承型桩:必须保证桩端进入设计持力层的深度;1.1.7螺杆桩施工允许偏差宜按下列要求控制;1.1.7.1桩直径偏差-20mm;1.1.7.2垂直度允许偏差1%桩长;1.1.7.3桩位允许偏差:单桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩70mm;条形桩基沿轴线方向和群桩基础中间桩150mm。钢筋笼除符合设计要求外,尚应符合下列规定:1.1.8.1钢筋笼制作允许偏差见表:项次项目允许偏差(mm)1主筋间距±102钢筋或螺旋筋螺距±203钢筋笼直径±104钢筋笼长度±501.1.8.2分段制作的钢筋笼,其接头宜来用焊接应遵守《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204;1.1.8.3主筋净距必须大于混凝土粗骨料粒径3倍以上;1.1.8.4钢筋笼搬运和吊装时,应防止变形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,就位后应立即固定。1.1.9粗骨料可选用卵石或碎石,其最大粒径5—25mm。1.1.10应进一步核对地质资料,检查设备、工艺及技术要求是否落实。1.1.11螺杆桩施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查,确保完好和使用安全。1.2施工准备1.2.1螺杆桩施工前应具备下列资料:1.2.1.1建筑场地工程地质资料和必要的水文地质资料;1.2.1.2螺杆桩符合地基处理工程施工图(或桩基工程图)及图纸会审纪要;1.2.1.3建筑场地和邻近区域内的底下管线(管道、电缆)、地下构筑物等的调查资料;1.2.1.4主要施工机械及其配套设备的技术性能资料;1.2.1.5地基工程的施工组织设计或施工方案;1.2.1.6水泥、砂、石、钢筋等原材料及其制品的质检报告;1.2.1.7有关荷载、施工工艺的实验参考资料;1.2.2施工组织设计应结合工程特点,有针对性地制定质量管理措施,主要包括下列内容:1.2.2.1施工平面图:表明桩位、编号、施工顺序,水电线路和临时设施的位置;超流态混凝土制备设备及其管路系统;1.2.2.2确定成孔机械、配套设备及施工工艺的有关资料。1.2.2.3施工作业计划和劳动组织计划;1.2.2.4机械设备、备(配)件、工具(包括质量检查工具),材料供应计划;1.2.2.5螺杆桩施工时应制定相应的工作制度并采取有效的技术措施,以保证工程质量、安全、文明生产、劳动保护、放火、防雨、保护文物、保护环境等有关规定的贯彻执行。施工前应组织图纸会审,会审纪要连同施工图等作为施工依据并列如工程档案;1.2.4螺杆桩施工用的临时设施,如供水、供电、道路、排水、临时房屋等必须在开工前准备就绪,施工场地应进行平整处理,以保证施工机械正常作业;1.2.5螺杆桩轴线的控制点应设在不受施工影响的地方,开工前,经复核后应妥善保护,施工中应经常复测。1.3施工的主要机具设备1.3.1螺杆桩采用最新研制的国产半螺旋螺杆桩桩机(专利产品)设备,履带式或步履式的主机加自动控制装置,特制的螺杆钻杆(专利产品)组成。1.3.2强制式混凝土搅拌机确保螺杆桩施工时所需的混凝土用量和质量。一般每台桩机配备2台500升强制式混凝土搅拌机进行作业。1.3.3高压泵装置与管路系统:高压泵的泵送压力宜选用＞4Mpa,泵量与螺旋提升匹配为宜,并应配备耐高压的管路系统。1.3.4混凝土泵送车及导管系统,导管系统分为直接原送导管和耐高压软管。4超流态混凝土制备及输送1.4.1超流态混凝土用水泥宜用普通水泥或硅酸盐水泥并有出厂试验单,不得受潮、过期。1.4.2超流态混凝土应符合高压泵的要求,严禁掺有水泥纸袋或其它杂物,坍落度18—22。1.4..3超流态混凝土可根据不同的使用要求掺加外加剂(如减水剂,增强剂,缓凝剂细磨粉煤灰等)。5成孔、注浆、浇注混凝土施工1.5.1桩的施工顺序应根据桩间距和地层的渗透情况,按编号顺序跳跃式进行,或采用凝固时间间隔进行,桩孔间应防止串浆。1.5.2螺杆桩机就位后必须调平并稳固,确保成孔垂直度。1.5.3下钻过程中螺旋杆桩机自控系统严格控制钻杆下降速度和旋转速度,使二者匹配,要求钻杆旋转一圈,螺杆钻杆下降一个螺距,钻至设计深度,在土体中形成螺纹。1.5.4钻头钻到设计标高后,螺杆桩桩机反向旋转提升螺杆钻杆,提钻过程中螺杆桩桩杆自控系统严格控制螺杆钻杆提升速度和旋转速度,螺杆钻杆其旋转的转速和提升速度同下降一样,应保持同步和匹配,要求螺杆钻杆旋转一圈,钻杆上升一个螺距,与此同时制备好的细石混凝土或砂浆迅速填充由于螺杆钻杆旋转提升所产生的带螺纹空间和螺杆钻杆直接提升所产生的带圆柱空间。1.5.5提钻时钻头到达一定位置可停止泵压细石混凝土或砂浆,由钻杆内的混凝土充填至桩顶标高。1.5.6应进行隐蔽工程验收。1.5.7混凝土必须连续施工,每根桩的浇注时间按初盘混凝土的初凝时间控制,对浇注过程中的一切故障均应记录备案。1.5.8控制最后一次灌注量,桩顶不得偏低,应凿除的泛浆高度,必须保证暴露的桩顶混凝土达到强度设计值。单桩竖向极限承载力标准的确定2.1螺杆桩的单桩竖向极限承载力标准值除应按现行的相关规定外,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94),螺杆桩单桩竖向极限承载力建议按下列公告估算3:Quk=Qsk+Qpk=μ∑qsikLißsi+qpkApßp式中Quk单桩竖向极限承载力标准值(KN)Qsk单桩竖向总极限测阻力标准值(KN)Qpk单桩竖向总极限端阻力标准值(KN)μ桩身周长(外径)(m)Li桩穿越第i层土的厚度(m)Ap桩端面积(m2)qsik桩恻第i层土的极限测阻力标准值(kpa):能够按地区经验确定或按钻孔灌注桩的有关规定确定。qpk极限端阻力标准值(kpa);能够按地区经验确定或按钻孔灌注桩的有关规定确定。ßp增强系数:半螺旋螺杆灌注桩、全螺旋螺纹灌注桩、CFG桩(带螺纹)取1;钻孔压浆桩(带螺纹)单桩的极限端阻力标准受高压水泥浆扩渗后的增强系数;粘性土,粉土可取1.1-1.25,细砂、中粗砂、砂卵石可取1.25-3;ßsi单桩第i层土的极限恻阻力标准值增强系数(为简化计算,可保守取值ßsi=1);ßsi=1/α(α—粘着力系数2,α=0.2--1.0,取决于土的不排水剪切强度Cu和桩进入粘土性层的深度比hc/d,粘土性,淤泥、淤泥质土可按图取值或按表1取值;粉细砂、中粗砂、砂卵石取1.0;)不排水剪切强度Cu(kpa)图5对于粘土中的桩,为设计用的α曲线(编号见表1)打入粘土中桩的α值表1编号土质覆盖条件hc/dα1砂或沙砾覆盖＜20＞200图52软粘土或粉沙覆盖8＜hc/d≤2020＞4图53无覆盖8＜hc/d≤2020＞4图5在简化计算,最保守取值ßsi=1时,由于螺杆钻杆螺牙间的泥土取代了部分混凝土,同桩径螺杆桩混凝土用量只有传统直线型灌注桩的60%-70%,节约混凝土用量30%-40%。计算出的螺杆桩单桩竖向极限承载力标准值Quk必须与单桩竖向静载试验值相对照、相较核。2.2单桩竖向极限承载力标准值,最终以现场静荷载试验确定;2.3半螺旋螺杆灌注桩的桩长一般控制在地面以下30M以内,现有国产螺杆桩桩机(专利产品)设备提供的螺杆钻杆直径为φ400、φ500mm,桩中心距一般不小于3倍的螺杆桩内直径。2.4螺杆桩的桩身构造和配筋等应按相关专业的桩机和技术规定和《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89)中的有关规定执行。三、质量检查及验收3.1质量检查及验收除应按先行《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-/J220-)中CFC桩法和《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)及-2-20(GB5007-)中钻孔灌