桩基施工桩基工程施工方法

7.1桩基工程设计要求 27.2桩基工程施工方法 37.2.1钻孔灌注桩施工工艺流程 37.2.2施工方法 47.2.3钻孔灌注桩施工技术措施 87.2.4破桩工艺 117.1桩基工程设计要求本工程采用900、1000钻孔灌注桩，设计强度为C30，根据前期支护桩施工经验，地下水丰富，采用导管式水下混凝土C30浇筑，确保质量。1、钻孔灌注桩工艺流程：测量放线→埋设护筒→桩机就位（钢筋笼制作）→钻孔（扩大头）至终孔→一次清孔→钢筋笼安放→二次清孔→混凝土导管安放→浇注混凝土。2、主筋钢筋保护层厚度50mm，允许误差不超过20mm；混凝土的充盈系数为1.3。3、施工允许偏差：垂直度偏差不大于0.5%，桩位偏差不大于50mm。4、施工前对桩位处应探明和清除地下障碍物，并用素土换填分层压实，护筒长度应超过杂填土埋深，护筒应进入原状土0.2m。5、工程桩正式施工前，为了解土层情况、施工特性及进行孔壁稳定性测试，应进行试成孔，数量不宜少于2个。6、成孔不允许有缩径、坍孔、孔斜现象，若出现应及时处理。7、成孔至设计深度后应对孔深进行检查，孔深允许偏差0～+300mm；桩径允许偏差0～+30mm。8、采用间隔成桩的施工顺序，刚完成混凝土浇筑的桩与邻桩成孔安全距离不应小于4倍桩径，或间隔时间不应少于36h。钻斗倒出的土距桩孔口的最小距离应大于6m，并及时清除。9、钻机施工时，应保证机械稳定、安全作业，必要时可在场地辅设能保证安全行走和操作的钢板或垫层(路基板)。10、清孔分两次进行；第一次清孔应在成孔完成后进行；第二次应在安放钢筋笼和导管安放完毕后进行，确保桩底沉渣厚度不大于50mm。11、钢筋笼制作要求：（1）钢筋笼宜分段制作，分段长度应视成笼的整体刚度，来料钢筋长度及起重设备的有效高度等因素合理确定。（2）钢筋笼制作前，应将钢筋校直，清除钢筋表面的污垢锈蚀等，钢筋下料时应准确控制下料长度。（3）焊接用焊条应根据母材的材质合理选用，推荐采用E50型焊条；主筋焊接宜采用绑条焊，单面焊焊缝长度不小于10d（双面焊时焊缝长度应大于5d）；焊缝宽度不应小于0.8d，厚度不应小于0.3d，两主筋端面的间隙应为2~5mm。（4）同一截面接头数量不应大于主筋总数的50%，相邻接头应上下错开，错开距离不应小于35倍主筋直径。（5）环形箍筋与主筋的连接应采用电弧焊点焊连接；螺旋箍筋与主筋的连接可采用铁丝绑扎并间隔点焊固定，或直接点焊固定。（6）钢筋笼上应设保护层垫块，每隔4.0m1组，每组数量不少于3块，且应均匀分布在同一截面的主筋上。（7）钢筋笼安装标高允许偏差100mm。12、应采用商品混凝土；桩身混凝土应连续浇灌，不得有断桩、混凝土离析、加泥现象发生，浇灌时严禁勾带钢筋笼；混凝土塌落度宜为180～220mm，粗骨料最大直径不大于40mm；水泥用量不得少于360kg/m³；桩顶浮浆高度必须大于800mm，且应保证凿除浮浆后的桩顶混凝土强度等级满足设计要求。7.2桩基工程施工方法钻孔灌注桩施工工艺流程图如图7.2.1-1所示。图7.2.1-1钻孔灌注桩施工工艺流程图1、采用2-3台旋挖钻机挖进成孔、清孔，钢筋笼在现场分段制作，孔口对(焊)接，吊车辅助安放入孔，导管插入孔内后进行第二次清孔；采用水下C30商品混凝土，导管埋入混凝土内连续灌注成桩。2、钻孔灌注桩施工方法（1）测量放线定桩位根据验收后的控制桩，按照提供的桩位平面布置图用60cm长φ10钢筋定出各个桩位，经过自检合格后，请有关部门组织检查，并及时办理桩位放样复核手续存档。施工前根据设计图纸进行桩位编号（已在施工图上标明编号），明确施工顺序。（2）埋设护筒（需要时）由于本工程场地局部填土较深，对于表层土质十分松散的区域，我方拟设置孔口护筒，护筒采用20mm钢板制作，内径比桩径大10cm，长度视土层情况而定，一般应穿透松散的填土层。采用振动锤下护筒，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间也要用粘土填满、夯实，顶部高出地面30cm，严防地表水渗入护筒。顶部准确竖直，护筒孔口平面位置与设计偏差按小于2cm控制，护筒竖向的倾斜度不大于1%L。（3）钻孔施工前按其设计孔深，预先由当班质检员和机长一起丈量，核准其钻头直径和长度、主机上钻杆长度，标设主杆挖至设计深度的标设，然后请现场监理到现场检验，经核准后的器具不得随意更换。若需更换时，必须事先经质检员认可，并报监理同意后方可执行。钻机就位后，必须平整、稳固、确保在施工中不发生倾斜、移动，对机架垂直度的要求控制在0.5%以内；（4）清孔（有泥浆时）为了保证清孔质量，本工程采用两次清孔。在保证泥浆性能的同时，第一次清孔在成孔完毕后立即进行；第二次清孔在下放钢筋笼、灌注混凝土导管安装完毕后进行。第一次清孔在成孔结束时采用Ø50半硬PVC管清孔，调制性能好相对密度较小的新泥浆替换孔内泥浆与钻屑，时间一般控制在30分钟左右。第二次清孔利用导管进行，当钢筋笼和格构柱及导管全部安装在孔内后，导管底口下降至孔底30cm左右，进行清孔，要求孔底沉渣挡土桩≤100mm（沉渣用带圆锥形的标准测绳测定），泥浆比重≤1.20时，即可停止清孔作业。第二次清孔完成后，应保持孔内水头高度，并必须在30min内灌注水下混凝土，若超过30分钟，应重新清孔测定孔底沉渣后方可灌注。（5）钢筋笼制作与吊放1）钢筋笼制作选用具有质量保证书的正规厂家制造的钢材，并对规格、批号、炉号不同的钢筋送测试中心做原材料力学试验，每一批代表数量不大于60t，复试合格后方可投入使用。钢筋笼制作场地必须保持平整，下面铺垫30cm厚石子，钢筋笼制作前，应将主筋调直，清除钢筋表面污垢、锈蚀等；钢筋笼由专职钢筋工和持证电焊工上岗制作，并对钢筋搭焊质量抽样送检，同一规格每300个焊接接头抽样做一组拉伸试验。按设计图纸制作，主筋采用单面搭接，搭接长度不小于10d，制作钢筋时在同一截面上搭接头不多于主筋总根数的50%；钢筋笼制作偏差范围见表7.2.2-1。表7.2.2-1钢筋笼制作偏差范围表序号项目偏差范围1主筋间距±10mm2箍筋间距±20mm3钢笼长度±100mm4钢笼直径±10mm5焊接长度≥10d2）钢筋笼保护层为了保护钢筋笼主筋不产生露筋现象，采用4φ100×50mm的混凝土块做保护层，对称设置。每节钢筋笼设置不少于2道。混凝土保护块在孔口焊接时加在钢筋笼上，不宜在制作时加好，防止在搬运钢筋笼时破坏混凝土保护块。3）钢筋笼的吊放钢筋笼采用双点起吊，严禁单面吊，吊点位置在第一道加强箍处。为防止变形，采用对称布置，吊放入孔时对准钻孔中心缓慢下放，应防止碰撞孔壁。4）钢筋笼入孔固定根据钢筋笼上焊2根Φ12的吊筋固定在孔口机架盘上，使钢筋笼准确地安放在桩孔标高中心位置上。另外，为防止钢筋笼上浮，可在顶笼主筋对称插上2根Φ48钢管，上端固定在机架底盘下。（7）导管安放及密水性试验导管底部距孔底30-50cm左右，导管的第一节底管长度应大于4m。导管密水性试验：一端封闭，另一端设注水孔和排气孔并带闸阀，将导管连接好后，打开排气孔，通过注水孔向导管内注水，排气孔出水时，关闭注水孔和排气孔闸阀，将空气压缩机与排气孔连接好，并带有压力表，打开排气孔闸阀，向导管加入压缩空气，其压力达到0.6～0.7Mpa时，无漏水现象，表明导管密水性试验合格，否则必须更换相应导管或密封圈。（8）灌注混凝土（用泥浆护壁时需采用水下混凝土）、成桩混凝土采用导管回顶法进行灌注，其优势是能向水深处迅速地灌注大量混凝土，不用排水，养护条件好，作业设备和器具简单，适应于各种施工条件。1）在浇灌混凝土前对孔深、孔径、垂直度，孔底沉渣厚度和积水深度进行复查，不合格时及时处理。2）将灌料斗与导管相连，并安放压水板，将混凝土倒入料斗中内，达到初灌量后提起压水板。3）初灌混凝土时，灌入的混凝土必须够量，应保证导管底端埋入混凝土深度不小于0.8m，初灌时各工序必须要密切配合，二次清孔结束后30分钟内必须初灌。初灌量的计算：V=πkD2(he+h)/4+πd2h1/4式中：V—初灌量（m3）；D—桩身直径，取值0.6m；h—导管埋深，取0.50m；he—导管底口至孔底高度，取0.50m；d—导管内径，取0.25m；k—混凝土充盈系数，取1.2；h1—混凝土达到埋管高度时导管内混凝土压与导管外泥浆压力平衡所需高度（m）；其中：h1=（H-he-h）λc/λwH—钻孔深度，取最大值，为14m；λc—泥浆密度（1.2t/m3）；λw—混凝土容重（2.4t/m3）；则：h1=（14-0.5-0.5）*1.2÷2.4=6.5mV=π*1.20*0.62*(0.5+0.5)÷4+π*0.252*6.5÷4=0.66m3因每辆商品混凝土车可装8m3商品混凝土以及钻机本身配备有0.66m3储料斗，并且在灌注时能连续灌注，所以完全能满足初灌量的要求。4）灌注混凝土过程中起拔导管时，必须测量混凝土液面高度，严禁将导管提离混凝土面，埋管深度不得小于2m；宜为2~6m。5）灌注的混凝土应具有足够的和易性、粘性、易于在导管内流动，塌落度一般控制在18-20mm。6）桩顶保证为了保证桩顶质量，一方面清孔时尽量降低泥浆比重，另一方面经常检测混凝土灌注的上升速度，尽量准确掌握混凝土上升面。灌注结束前准确测量桩顶标高，确保浮桩长度不少于1倍桩径后方可停止灌注，以保证桩顶质量，同时，也应减少材料的浪费。7）试块现场随机对混凝土取样，每根桩留置试块一组，采用150*150*150mm试模，按规定要求制作，隔日拆模后送现场标养室中养护。按制作龄期养护，并在到期前送测试中心做28天抗压强度试验，并及时做好试验报告的数理统计评定工作。1、项目组专门成立测量小组，所有测量、放线工作均由该小组负责实施，且应做好交底和指导工作。测量工作流程如图7.2.3-1所示。图7.2.3-1测量工作流程图（1）本工程控制测点利用全站仪进行现场平面及控制定位，各小样桩位利用经纬仪进行放样，高程测量应采用水准仪进行测量。拟配备桩基工程的试验和检测仪器设备表见表7.2.3-1。表7.2.3-1拟配备桩基工程的试验和检测仪器设备表序号仪器设备名称型号规格数量国别产地制造年份已使用台时数用途备注1光学经纬仪J21苏州一光201612桩身定位/2水准仪S31南京1002厂201522水平标高/3钢卷尺100M、50M各3香港宏利莱201776长度//4混凝土试模100×100×10015沧州金利201810混凝土强度/5坍落度筒TLY-1型3河北鹏远20182混凝土坍落度/6温湿度计HT-3015HA1深圳百川20183温度、湿度/7试压泵SYL-12.5/41杭州捷佳20151压力/8万用表VC9801A1苏州泰世20171电流、电压/9兆欧表WH3ET26711北京远大20161电阻/10接地摇表ZC-81北京思源20161电阻/11全站仪GTS-335N1日本TOPCON20152桩身定位/12游标卡尺1225-20021上海上工20171量壁厚及直径/（2）定位放线及标桩设置根据桩基总平面图所示，为有效的提高本工程定位测量的精度和操作方便，我方拟采用全站仪“极坐标法”进行测量定位。具体定位资料则根据业主提供的测量成果报告所指定的标准城市坐标点，用计算机进行精确计算后，采用全站仪进行精确定位、放样，精度要求必须满足规范测量要求。按照上述方法进行建筑物交点城市坐标放样后，其它轴线可采用经纬仪和钢卷尺进行准确放样、定位，作好定位放线成果记录后，提交业主或监理验收确认，并办妥定位放线验收记录。对于平面控制测量的结果，必须在地面上精确的固定下来，因而要埋设稳定牢固的标桩来满足此要求。另外应在周边牢靠的部位设置控制轴线标志，供控制标桩复测使用。对于设置的标桩应进行定期复测，特别是施工期间产生扰动较大的工序完成后，应立即检查标桩是否稳固，是否产生位移，若有疑问则应立即进行复测和重新设置。（3）高程引测根据业主书面给定的BM点，将本工程的±0.000相对标高进行移测，以便施工时随时可以引用。设置的高程控制桩应定期进行复核，以确保该桩的准确性。高程控制桩的制作应挑选较为安全的地点进行设置，可在本工程大门入口与门好之间布置，施工时可根据实际情况予以确定，而且控制桩应制作牢固，不得扰动，以保证高程引测点的绝对可靠。（4）施工测量质量保证措施1）坚持先整体后局部和高精度控制低精度的工作程序，先测设场地整体的平面控制网和标高控制网，再以控制网为依据进行各施工工序的定位，放线和标高测设，做到依据正确，方法科学，严谨有序，步步校核，结果正确。2）在测量精度满足工程需要的前提下，力争做到简便、快捷、测设合理、科学。3）测量记录做到原始、正确、完整、工整，坚持测量作业与计算工作步步有校核。4）各个单位施工放线工作完成，检查各轴线是否符合设计几何尺寸，并填好轴线位移表格，作为调整的依据。5）认真做好水平观测记录工作，工程完工认真整理观测记录资料。2、钻孔机定位:护筒应埋入原土或相对密实的土层内200mm以上，回填土时必须对称均匀填土，以免填土时护筒位移；钻孔机施工时，应保证机械稳定、安全作业，必要时可在场地辅设能保证其安全行走和操作的钢板或垫层（路基板）；机架垂直度控制在1/250，钻进过程中常经检查钻孔垂直度，要求钻孔垂直度控制在1/200。3、钢筋笼制作与安放（1）钢筋接头焊接采用电弧焊，同一截面的焊接接头数量少于主筋总数的50%，相邻主筋接头错开≥35d.（2）钢筋笼在现场分段制作，螺纹钢筋的定尺长度一般为9m，钢筋翻样、下料时必须严格执行(a)条设计要求及规范要求，提前考虑主筋错开距离和搭接长度，施工员必须绘制分节翻样图，并具体向钢筋工交底；（3）钢筋笼制作允许偏差见以上条款。（4）钢筋焊接必须由持合格、有效上岗证的电焊工操作；（5）钢筋的材料检验及焊接拉伸试验按有关规范要求。（6）主筋采用单面搭接焊，搭接焊长度≥10d，外观检查焊缝饱满、平整，不得有较大缺陷、焊瘤，无裂纹，焊渣必须及时清理干净；（7）弯曲变形主筋的钢筋必须校直使用，钢筋上的浮锈应予清除，锈蚀严重的钢筋应拒绝使用。（8）钢筋笼使用环型模加工，钢筋班对完成的钢筋笼自检、质检员复检、监理验收合格后方可使用，钢筋笼按序编号，进行状态标识，钢筋笼的堆放场地应平整，层数不得超过二层；（9）钢筋笼安放时应将上下节笼主筋校直、对准，将钢筋表面污垢清除干净，主筋焊接时应对称施焊，保证搭接长度，在每个接头焊接完成后应补足箍筋，每间隔3m焊接一组混凝土保护块。（10）安放钢筋笼时，钻机卷扬机将钢筋笼对准桩孔中心缓慢下放，避免碰撞孔壁，如遇阻碍不得强行下放，施工员根据桩顶标高、地面标高计算定位吊筋长度，并向钢筋加工班、钻机操作班长交底，钢筋笼下放到设计标高后用用挂钩可靠固定在钻机上，钢筋笼在孔口对接、安放过程中，应有监理检查验收合格后才能进入下一步工作；（11）钢筋笼制作、安放是灌注桩施工的关键工序，钢筋笼焊接质量的好坏对桩工作条件影响重大，项目部应将这一过程作为特殊过程来控制。4、混凝土运输及检查（1）质检员对到达现场的混凝土，首先检查其合格证资料，并对每一车混凝土的和易性和坍落度进行检查，坍落度必须满足18～22cm。（2）每根桩灌注的前、中、后各做一次坍落度试验，每根灌注桩做混凝土试块1组，每组3块，150*150*150mm。（3）做好混凝土试块送实验室前的养护工作，保证现场养护室的温度、湿度，拆模后立即送达实验室进行标养。1、工艺流程如图7.2.4-1所示。图7.2.4-1破桩工艺流程图2、施工机具挖掘机、水准仪、风镐、切割机、空压机、大锤。3、施工放样用水准仪测定桩顶标高，确定出设计要求的桩顶位置，并做好标记。4、放样、基坑开挖待桩基强度达到设计强度后，工程技术人员对该墩承台位置进行测量放样，打上木桩，做好防护，并对承台开挖线撒上石灰线。挖机进场开挖时，并提前告知挖机司机开挖深度，技术人员现场旁站抄平，以防止超挖。基坑采用放坡开挖，根据承台基坑开挖深度及现场地质，计算出开挖坡度及开挖尺寸。开挖至距承台底标高20cm，采用人工开挖清理并找平，并采用挖机或人工在基坑边坡夯实。在基坑周围设置围栏，围栏高度不低于1.2m，基坑内四周设置明排水沟和集水坑。5、标高抄平、位置标示基坑开挖后，将场地进行整平，技术人员用水准仪测量确定桩顶标高位置，（测量时要考虑桩头伸入承台或系梁的高度）并用红油漆沿桩基周围标出切割线。6、桩头破除用风镐在标高线以上的位置进行破除，破除时严格按照标高线施工。7、钢筋剥离用风镐沿桩头自上至下、由外向内进行，凿出V型槽剥离混凝土，保证逐根钢筋剥离，但不得损坏钢筋。切缝凿出V型槽风镐剥离混凝土剥出成型的桩头钢筋。8、切断桩头及吊离钢筋剥离后，在切缝线以上1～2cm，沿桩头四周，每根桩均匀布置12-15个孔位，采用风镐打孔，打孔深度为桩径的1/5即可。打入时尽量对称水平打入以保证断裂面保持在同一水平面；钻孔完成后，插入楔形钢钎，加钻顶断桩头，钢钎水平或稍向上，然后采用大锤来回反复敲击钢钎，使混凝土在环形断桩孔处断开。如果楔形钢钎未将混凝土撑开，用起重钢丝绳牢牢系住桩身，用吊车提住起重绳，采用外力(挖机)轻轻左右碰撞桩头，直到桩头松动断裂。起吊前确保桩头和桩身完全分离，然后进行起吊，起吊时尽量轻起以免对钢筋造成损坏。吊装过程人员应远离操作范