EPC工程桩基方法及工艺要求

EPC工程桩基方法及工艺要求1预制管桩施工方法1.1施工程序本工程桩全面施工前根据试桩平面布置图试桩位置进行试沉桩，试沉桩结果会同相关各方共同协商最终确定沉桩的各项技术参数。施工时如与设计差别过大应会同分析原因后再施工，在工程桩施工前选施工试桩，待提供试桩静载试验结果后经设计部门调整确认后方可施工工程桩。1.2施工工艺流程测量放线定桩位→桩机就位→吊桩插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静力压桩→终止压桩→切割桩头1.3施工要点1.3.1确定压桩顺序打桩顺序应综合考虑下列原则后确定:1根据桩的密集程度及桩基础与周边建（构）筑物的关系:1）若桩较密集且距建筑物较远、施工场地较开阔时，宜从中间开始向四周进行；2）若桩较密集、场地狭长、两端距建（构）筑物较远时，宜从中间开始向两端进行;3）若桩较密集且一侧靠近建（构）筑物时，宜从毗邻建（构）筑物的一侧开始由近及远地进行。2根据各区域桩的入土深度:若各区域间差别较大时，宜先长后短;3根据工地上所用管桩的规格:若直径不同时，宜先大后小;4根据整个工地布桩的疏密程度:若相差较大时，宜先密后疏。1.3.2试压桩桩基大面积施工前应进行试桩，确定沉桩的参数。试桩可采用工程桩试打桩时配合高应变测法确定，测试数量不小于总桩数的1%，且不少于5根。施工具体程序如下：桩机移至桩位后，调整好桩机的水平度，在使用的管桩上每米划线作标记，便于观察和记录，吊桩采用一点双钩起吊，绑扎点距桩端0.239L。焊接桩尖对位后，由两人同时成900角由正前、侧面两方向用吊线垂直观测，指挥机手调整桩身垂直度，确认调整好后再进行施压，记录员必须认真如实记录每节压桩力值。当第一节桩基本入土却距收压标准较远时，距地面0.5m左右停压再以同样方法起吊另一节桩来接桩。接桩时上、下节桩中心必须重合，校正垂直度，平面错位偏差不得超过2mm。由两人同时对称逆时针施焊，焊缝饱满、连续分层进行，焊渣清理干净。焊完冷却后方可施压，收压前要复压，并测量反弹值。1.3.3管桩的吊装、运输和堆放1当管桩的砼强度达到设计强度的70%后方可起吊，吊点应系于设计规定之处，达到100%后才能运输和压桩。如提前吊运，必须采取措施并经验算合格后方可进行。桩在吊装和搬运时，应把桩扎牢塞紧，防止产生滑动或滚动，必须做到平稳提升，避免撞击和振动。见图1-1。图1-1管桩吊运示意图2桩水平运输时，强度应达到100%，桩机和吊机应配合使用，运输可采用平板拖车或载重汽车，装载时应将桩装载稳固，并支撑、绑牢固。垂直运输靠桩机自身作业，配备两台30KW的交流电弧焊机进行接桩处理。3管桩运到现场经检查确无质量问题后，按如下规定堆放：1）堆放场地应平整、坚实，不得产生不均匀沉降；2）管桩堆放时，应按规格、桩号分层叠置在平实的地面上；3）垫木与吊点的位置应相同，并保持在同一平面上；4）叠层堆放时，必须在底层桩下设置二道贴地垫木，各层垫木应上下对齐，最下层的垫木应适当加宽；5）桩的重叠层数应根据具体情况确定，但不应超过二层。见图1-2图1-2管桩分层堆放1.3.4静力压桩施工压桩前检查有关动力设备计电源等，防止压桩中途间断施工，确定无误后，即可正式压桩。压桩是通过主机的压桩油缸伸程之力将桩压入土中。每下压一次，桩入土深度约2.0m，然后松夹、上升、再夹、再压，如此反复，直至将一节桩压入土中。图1-3桩位控制示意图插桩时一定要让桩头对准地面桩位标志物，然后用两台经纬仪交叉成90°，架在能看清桩的全长的地方观测桩的垂直度，保证垂直度在1‰以内，并指挥桩机进行反复多次调整，尤其是第一节桩要严格保证其垂直度，确保其垂直导向作用。压桩过程中，应经常观察压力表，控制压桩阻力，调节桩机静力同步平衡，检查压梁导轮和导笼的接触是否正常，防止卡住，并做好静力压桩工艺施工记录。图1-4桩身垂直度控制压同一根桩，各工序应连续施工，防止因压桩中断而引起间歇后压桩阻力过大，发生压不下去的现象。压桩过程中，当桩尖碰到砂夹层而压不下去时，应以最大压力压桩，忽停忽开，使桩有可能缓慢下沉穿过砂夹层。如桩尖遇到其他硬物，已及时处理后方可再压。并做好压桩施工记录。1.3.5接桩和截桩接桩采用焊接接桩，并符合现行行业标准《建筑钢结构焊接规程》JGJ81的有关规定外，并应符合下列规定：1）焊丝采用φ1.6二氧化碳焊丝，焊丝要有出厂合格证。2）桩尖焊接时保证桩尖中心与桩中心重合。3）接桩前用钢丝刷清理桩头的杂物，露出金属光泽。4）在上节管桩头高出地面0.5-1.0m时进行接桩，下节桩桩头处宜设导向箍，以便上节桩就位准确。5）上、下节桩对齐，错位不超过2mm，桩节弯曲矢高不得大于桩长的0.1%且不得大于20mm。6）管装焊接时，宜先在坡口周围对称焊4-6点，待上下节桩固定后再拆除导向箍，然后分层焊接。由两人同时逆时针方向同速进行施焊，焊缝饱满、连续，不得有夹渣、咬边、焊瘤等。7）焊接桩时应遵守“二遍三道”的原则，不能一遍成活。8）所有焊缝用钢丝刷清理干净，药皮要清理掉。焊好的桩接头应自然冷却3分钟后方可继续沉桩。9）管桩接桩示意如图1-8：图1-5管桩接桩BIM示意图10）沉桩后桩头高出地面的部分应小心保护，严禁施工机械碰撞或将桩头用作拉描点；送桩遗留的孔洞，应立即回填或做好覆盖。11）截桩头宜采用锯桩器截割，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。12）每根桩须对照设计要求桩长及相邻桩焊缝错开的原则，选用合理的桩节组合，以使接桩次数尽量少，任一单桩的接头数量不宜超过3个。13）管桩施工完毕收压后，待桩基施工至基坑承台底时，对高出桩顶标高的桩头进行截除，截桩时应采用TQ-500/400型管桩通用截桩机，贴地面割除。对突出较短（≤50cm）即高出设计桩顶标高1.0以上者也可用破桩器从头部破除。禁止用大锤横向敲击打碎。1.3.6送桩若桩长快压至桩顶标高，而距最后收压标准不远时，可送桩，送桩时应选择合适桩长的管桩作为送桩器，让送桩管桩端面紧贴桩端面，送桩至收压标准。整条桩施压时应连贯，一气呵成，意外停机时，尽量不超过2小时（特殊要求时例外）。送桩深度不宜低于设计桩顶标高，不宜大于2m，不应大于4m，抗拔桩应预留锚入承台部分长度。当桩顶压至接近桩顶标高需送桩时，应测出桩的垂直度并检查桩顶质量，合格后立即送桩。场地桩洞应及时覆盖，并设立警示牌，避免行人及车辆误入桩洞，产生危险。1.3.7收压标准严格执行设计院、监理、甲方等各方通过试压桩后确定的收压标准，确保成桩质量。收压标准以贯入度控制或反弹率为主，入土深度为辅，并严格按照设计图纸及规范要求控制贯入度。终压连续复压次数应根据桩长及地质条件等因素确定。对于有效桩长大于或等于9m的桩，复压次数可为2～3次；稳压压桩力不得小于终压力，稳定压桩的时间宜为3～5s。1.3.8施工记录施工记录是打桩全过程的真实记录。为了便于控制终止压桩，必须详细记录压桩过程的压力与桩入土深度，了解桩尖进入持力层深度是否满足设计要求以及桩穿过各土层时的压力值，同时还应记录压桩过程中发生的异常情况。1.3.9引孔作业场区内若有较厚中间硬夹层及局部强风化岩层埋置较浅，静压沉桩可能较为困难，将采取引孔等措施进行沉桩。若确实无法沉桩，在与设计、勘察、建设单位联系后，制定合理方案。引孔孔径取D-100（D为桩径），引孔长度可取至桩端以上1000mm，引孔采用干作业钻孔法，引孔作业与沉桩密切配合，随钻随沉桩，引孔和沉桩在同一个台班中完成，引孔中有积水时及时清除干净。引孔流程图见1-6。图1-6引孔流程图1.3.10桩孔防护对施打出来的桩孔及时进行安全防护，以免人员坠落。用蛇皮袋人工装满土块扎紧，垫于桩孔顶部。见图1-7和图1-8。图1-7桩孔防护1-8桩孔防护效果1.4桩基检测1桩基施工质量验收执行《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202-2018。2沉桩完成后，应用低应变法进行桩身质量检验、检测桩数不得少于总数的30%。且每个承台不应少于1根。被检测的基桩应均匀分散，静载试验进行承载力检验静载试验数量：同一类型桩不得少于该类型桩数量的1%，且不得少于3根。其他执行《建筑基桩检测技术规程》JGJ106-2014的相关规定。3本工程桩基础在完工以后，及时通知监理单位、建设单位及质量监督部门进行检测桩，检测标准按《建筑基桩检测技术规程》JGJ106-2014执行。静压桩基础工程验收合格后，整理各项施工技术文件资料并编目建档。验收资料包括：1）桩基设计文件和施工图，包括图纸会审纪要、设计变更通知书等；2）桩位测量放线图，包括工程基线复核签证单；3）工程地质和水文地质勘察报告；4）经审定的施工组织设计或方案，包括实施中的变更文件及资料；5）静压管桩出厂合格证及管桩技术性能资料（产品说明书）；6）压桩施工记录；7）静压桩工程竣工图；8）成桩质量验收；9）单桩竖向抗压静载试验检测报告；10）基桩高应变试桩检测报告；11）质量事故处理资料。12）焊件和焊接记录及焊件试验报告。静载试验见图1-9，低应变检测见图1-10。图1-9静载实验1-10低应变检测1.5细部节点大样图1-11抗压桩顶与承台连接详图（截桩情况）图1-12抗压桩顶与承台连接详图（不截桩情况）2灌注桩施工方法2.1施工程序本工程桩基全面施工前根据试桩平面布置图试桩位置进行试桩，待提供试桩试验结果后，会同相关各方共同协商最终确定桩基的各项技术参数，经设计部门调整确认后方可施工工程桩。施工时如与设计差别过大应会同分析原因后再施工。2.2施工工艺流程根据工程地层情况和技术要求，本工程采用旋挖钻机（液压履带式伸缩底盘、自行起落可折叠钻桅、伸缩式钻杆）进行成孔作业。由于本工程主要为群桩，采用旋挖法成孔时需要跳挖，跳挖方式为挖第一个群桩的第一个孔，跳至第二个群桩挖，反复如此，待群桩第一个孔灌注桩混凝土浇筑完毕后方可开始群桩底二孔的开挖。工艺流程图见图2-1。施工准备施工准备测量放线定位桩桩位复测验收设备安装就位钻机成孔一次验孔终孔验收钢筋笼吊装下放导管二次清空混凝土浇筑灌注成桩移位下一孔提拔导管商品砼进场塌落度检测退回不合格合格制作试块试块养护抗压试验石子铺钢筋加工场钢筋原材进场原材及连接试验钢筋笼制作钢筋笼验收钢筋笼存放合格不合格不合格合格图2-1混凝土灌注桩施工工艺流程图2.3施工要点2.3.1定位放线根据设计图纸和规划提供的控制点，测量工程师按建设单位、监理公司批准的测量放线方案，使用全站仪放线。轴线控制点埋设标志，标志周围用混凝土固化30cm深；桩位采用木桩打钢钉或用Ф8钢筋做标志。测放完毕绘制测量复核签证单，经业主、监理确认后方可进行桩位护筒坑开挖。主轴与轴线控制网允许偏差≤20mm；桩位允许偏差群桩≤20mm，单排桩≤10mm。2.3.2护筒埋设1开挖护筒坑时，用相邻二桩位根据相对位置校核本桩位，如发现相对位置误差超过20mm，应及时找测量工程师复核桩位。桩位复核后应加以保护，护筒坑开挖前用十字线法将桩位引出四个辅助点，护筒坑开挖下入护筒后，再用预引的四个辅助点拉线校核护筒中心是否在桩位上。护筒周围用粘性土分层回填夯实，以防渗漏和移位，护筒埋深在1m。2护筒中心应与桩中心定位重合，允许偏差不得大于20mm，护筒倾斜度不得大于1%。3钢护筒厚5mm，高1m，内径比桩孔直径大100～200mm，进出浆口规格约400mm×400mm，进出浆口一般开在护筒上端，口底低于地表，不低于泥浆槽底。2.3.3钻机安放与定位护筒埋设合格后，进行钻机定位，钻机就位必须平整稳固，机下土垫层需夯实，铺垫方枕木，钻机要用水平尺调整水平，保证在施工中不发生倾斜、移动。钻杆垂直度用水平尺测量，允许偏差不大于0.2％；钻头中心应对准桩中心，其水平位置允许偏差±20mm，钻机就位后由土建工程技术员测量该机护筒标高，土建工程技术员填写交底卡确定孔深，经业主或监理确认合格后方可开钻。2.3.4泥浆制作、储浆及外运排浆措施钻进过程中应严格控制泥浆参数，保证孔壁不坍塌、不缩径。冲洗液循环系统由排水槽、泥浆池、沉淀池组成，并应满足钻进过程中沉渣、清渣、排浆及灌注要求；泥浆池要经常清理，保持泥浆性能；沉淀池中的沉渣应及时挖出运走，废浆过多时应及时拉浆，来不及外排的泥浆抽到废浆池暂存。由于施工设备比较多，现场出浆量比较大，加上有的时段可能会有交通管制，不允许运浆车进出，所以现场应备有储浆池，以备不能拉浆时应急储浆用。泥浆外运是桩基施工的重要工作内容，它不仅影响着施工质量、进度，还影响现场的文明形象，因此对泥浆外运工作采取以下措施。1自备拉浆车外运泥浆，拉浆车的数量应满足施工要求。2拉浆由专人负责；拉浆车外运时要进行清扫车轮或洗车，确保进出口道路清洁。3拉浆车24小时全天候服务，保证现场废泥浆及时运走，并解决好泥浆外运及排放工作。4要使用密封好的拉浆车，保证泥浆不外撒，不污染道路。2.3.5成孔钻进工艺1根据工程特点、场区地质条件、设计要求及招标文件，本工程采用旋挖钻机（液压履带式伸缩底盘、自行起落可折叠钻桅、伸缩式钻杆）进行成孔作业。2钻孔灌注桩的充盈系数不得小于1.05且不得大于1.2成孔的垂直偏差不大于1/200。3在砂层中钻进，容易造成坍塌，要采取小钻压、低转速、小泵量、稠泥浆钻进。4每个回次钻进前，或加接钻杆时，要把钻具提离孔底，冲洗循环3分钟后，慢转小压力扫至孔底，逐渐转入正常钻进参数。严禁将钻具猛然撞入孔底，不经扫孔直接施给大压力高转速钻进。钻进中，司机不得脱离机台。成孔过程中要始终保持钻头在吊紧的状态下钻进。5钻进中，应时刻保持液面的稳定，不得随意提动钻具。孔壁不稳定时，升降作业要采取回灌措施，放慢升降速度，防止冲洗液形成“激动压力”冲坏孔壁。6钻进过程中，要根据地层及进尺情况，及时进行循环捞渣，确保孔内干净，减少重复工作。7钻进中，确保孔壁稳定。孔内出现漏浆、孔壁不稳定时，要立即提出升钻头，及时采取回灌泥浆措施，防止冲洗液漏失失去水头压力，造成孔壁坍塌。补充浆液不能控制漏失或坍塌，应及时回填粘土，防止坍塌范围扩大。2.3.6终孔1终孔时，应由勘察单位检验桩底下5米深度范围内有无空洞、破碎带、软弱带、软弱夹层等不良地质条件。2根据设计图纸中桩底标高要求，土建工程技术员根据已测地面标高，钻机开钻前计算孔深，做到开机前通知到操作班长，填写交底卡。当钻进至设计孔深时，应及时报监理工程师确认，进入清孔施工程序。2.3.7清孔清孔分两次进行：1第一次清孔：钻孔达到设计深度后，将钻头提离孔底100～200mm。停止冲击不进尺，下入泥浆管以相对密度1.05～1.10新泥浆不断将孔内钻渣和密度较大的泥浆替换出。当泥浆比重及孔内岩渣量符合设计要求时，即可提钻下钢筋笼。2第二次清孔：二次清孔利用导浆管进行；当钢筋笼安放完毕、导浆管全部入孔后，导浆管底口渐次下降至井底2～3m左右采用正循环进行清孔。当钢筋笼安放到位且浇注混凝土前测孔底中心点的沉渣厚度，沉渣厚度须《50mm，当用导管清至孔底，孔底沉渣、泥浆密度满足设计和规范要求时，应继续进行清孔。第二次清孔后，必须在30分钟内灌注混凝土。2.3.8钢筋笼制作1钢筋笼加工场地进行平整后平铺石子，并搭设加工平台。进场钢筋要按指定地点分类整齐摆放，并设置标识牌。2钢筋的规格、材质要符合要求。进场钢筋要有产品质量合格证、试验报告。钢筋进场后按规范要求取样进行物理性能测试，合格后方可使用。钢筋要妥善保管，以防污染和锈蚀。3钢筋笼按一段制作，制作钢筋笼时，主筋的连接采用直螺纹机械连接。按规范要求，制笼所用的原材料必须双证齐全（出厂合格证、材质复验单）。为了保证钢筋笼的成型质量，所用的主筋必须调直，加劲箍必须弯圆，钢筋笼制作时必须有通长靠模，并执行《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接技术规程》。2.3.9钢筋笼的运输钢筋笼的运输用履带吊车运输，可防止在运输过程中钢筋笼变形。2.3.10钢筋笼的安放1钢筋笼安放前要再次对钢筋笼进行检查，经监理验收合格后方可起吊，对于验收不合格的钢筋笼要及时进行补焊或补绑。2用吊车下放钢筋笼。3钢筋笼安放必须垂直对中，不碰孔壁，吊筋或压杆的横担不得压在护筒上及可能引起孔壁坍塌的范围内，应将压杆横担放在枕木上。钢筋笼定位采用压杆与钢筋笼通过特殊接头相连接，根据护筒标高计算出地面标高后，把钢筋笼下放到位，将压杆固定在孔口横担上，以防灌注时钢筋笼上浮或下移。4钢筋笼顶标高允许偏差：±100mm，钢筋笼中心与桩中心允许偏差：±10mm。2.3.11混凝土灌注1混凝土搅拌与运输1）本工程采用商品混凝土，由搅拌站按设计要求配制提供。施工前与混凝土搅拌站签订供货合同，并由项目技术负责人给搅拌站进行详尽的技术交底，包括材料质量要求、搅拌控制要求、砼配合比及坍落度、和易性等要求及试块制作要求。2）混凝土的运输清孔合格后，及时通知搅拌站按设计要求配置混凝土，根据施工需要用罐车运到现场。混凝土灌注前，现场测试坍落度，满足180～220mm要求，并具有较好的和易性方可浇注。不合格的混凝土退回不用。2混凝土浇筑1）混凝土灌注前必须检查二次清孔后底沉渣情况，达到设计及规范要求才允许灌注混凝土。2）导管底口距孔底高度控制在300～500mm。3）初灌量必须满足要求，埋管深度不得少于0.80m，初灌量不得小于1.00m3。4）混凝土灌注要连续进行，灌注速度不宜过快，防止因灌注速度过快造成钢筋笼上浮，严禁中途停灌、待灌，灌注中应有值班经理自始至终在现场指挥，并由质量工程师检验砼的质量及准确计算、丈量孔内导管的提升和拆除高度。5）灌注过程中要经常探测混凝土面上升高度，适当拆卸导管，埋管深度以2.00～00m为宜，并不得少于2.00m，一次拔拆管不超过00m，严禁将导管拔出砼面。6）混凝土面接近钢筋笼骨架时，要使导管埋深保持在3.00m左右，放慢灌注速度减少混凝土对钢筋笼的冲击力。提升导管时避免挂碰钢筋笼。7）控制混凝土最后灌注量，用测绳（带锤）测量孔内混凝土灌注上升标高必须高出设计桩顶标高以上，以确保桩顶混凝土强度达到设计强度要求。8）充盈系数不小于1.0。9）单桩混凝土灌注时间不宜超过4小时。10）起拔导管时，值班经理和专业工程师要严密监视钢筋笼是否上浮，严禁上下导管挂碰钢筋笼，造成吊笼事故。11）应收齐随车来的混凝土配合比报告单、商品混凝土出厂质量证明等资料，检查验收混凝土强度等级及数量等。12）混凝土过程中及灌注完毕，应及时拆卸、及时冲洗，保持导管内外壁及丝扣干净。灌注完毕及时整理现场，护筒可在灌注完毕后提起。2.3.12注浆本工程采用桩端后高压注浆来确保基桩的承载力和变形性能，基桩桩身内应预埋后注浆导管，注浆管预埋如图2-2所示。图2-2注浆管及声测管布置图施工要求如下：1本工程采用桩端后注浆，后注浆导管应采用直径DN30无缝钢管，且应与钢筋笼加劲筋绑扎固定或焊接。配制注浆浆液采用P.042.5级普通硅酸盐水泥，水泥应按有关规定批次送检，合格后方可使用。2对于直径为800mm的桩，桩端后注浆导管应沿钢筋笼圆周对称设置2根。3后注浆作业开始前，应进行注浆试验，优化并最终确定注浆参数。4后注浆阀应具备下列性能：1）注浆阀应能承受1MPa以上静水压力；注浆阀外部保护层应能抵抗砂石等硬质物的刮撞而不致使管阀受损；2）注浆阀应具备逆止功能。5浆液水灰比暂定为0.6，搅拌时间不少于2分钟，浆液用3X3mm的滤网进行过滤，浆液采用纯水泥浆，浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定。6桩端注浆终止注浆压力为3.0～10MPa。具体应由现场根据土层性质及注浆点深度确定，也可进行注浆试验，优化并最终确定注浆参数。7注浆作业宜于成桩2d后开始，且不宜迟于成桩后30d后；注浆作业与成孔作业点