桩基工程施工方法及工艺要求

桩基工程施工方法及工艺要求1施工工艺流程2测量放线施工测量前，认真熟悉图纸，了解设计意图及施工要求，对桩位坐标进行计算转换，对图纸等的标高、轴线和坐标认真核对，要确保所有数据完全正确无误。测量原始控制点由业主提供的四个坐标控制点(每栋楼4个点)，其参数见下表：控制测量成果表点号坐标高程XYK197773.134222872.970K297378.63622264397K397121.88322235981K496167.394221133.7224.170现场桩位放测时,采用全站仪和GPS放测每根桩桩位的中心坐标。1、桩位测量（1）桩位测量放线采用全站仪及GPS，利用场内场外控制基准点。每次放测时，先校核所有转至场内的控制基准点，基准点经复测无误后，开始进行每根桩桩位的放测。（2）会同建设单位及监理单位反复核实测放基点的准确性。（3）所有测量放线结果均二检一核，确认无误后报请建设及监理单位代表检查验收。（4）施工过程中，遇标志不易辩认时进行复测，遇标志被破坏时进行复测。（5）高程点引入现场经检查（误差允许±2mm）合格报监理工程师确认后，埋设永久高程点，并加以标识保护。误差控制标准：控制网小于±5mm；轴线网小于±10mm；工程桩位小于20mm；水准网小于5mm。整个测量放线过程均需复测、检查误差控制在允许范围，方可进入下道工序。控制点、高程点埋设牢固并加以保护，定期复测校验。2、桩位控制：（1）桩位轴线测放后通知监理工程师复测认可后方可进行下道工序。（2）根据桩位布置图，推算出每根桩的桩位坐标，测放出桩位，并标记清楚，桩位四侧打入4根钢筋头，四根钢筋头的连线中心相交点即为该桩位中心坐标。（3）为防止漏打桩，实行桩位检验制，桩机对位后，由机长、质检员复核桩位、桩号是否正确，并签字确认，及时请监理工程师检查，保证桩位桩号相符。测量人员根据甲方提供的测量坐标点，结合桩位布置图，布测准确合理的工程控制网，并根据桩位坐标进行放线定位，并在每桩正式施工前用全站仪进行复核。桩位测设以依据施工场地内外的控制点采用极坐标法测设，测设角度使用全站仪，量度距离使用50m钢卷尺。开工前测量员作好测设计算书并签字备查。桩位测设允许偏差：单桩为10mm，群桩20mm，自检后再通知有关监理工程师复核。测量员每周要对控制网复核一次，每日深入现场，对桩位进行检查和交底。3、桩位偏差符合设计要求桩位允许偏差：单桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩为100mm;条形桩基沿轴线方向和群桩基础中间桩为150mm。3施工方案要求3.1泥浆池挖设泥浆池应挖在桩位附近没有工程桩的区域内，由现场责任工程师统一安排开挖，以免给桩基移位造成麻烦，泥浆池周围用搭设钢管架并挂安全网防护。主楼大泥浆池尺寸均为8m见方，小泥浆坑尺寸均为3m见方，坑深约2m，孔内泥浆循环使用。3.2埋设护筒护筒用12~14mm钢板制作，在护筒的上、下段及中部外侧各焊一道加强筋增加刚度，护筒内径大于设计桩径200mm，高度为1.5m～2m，在护筒顶下20cm处设一个20cm×40cm溢浆孔。护筒制作完毕后，根据桩位标记拉十字线，打木桩标记中心线，然后人工挖土坑埋设护筒。护筒埋设完成后再次对中校核中心点位，护筒中心与桩位中心偏差≤50mm。护筒底部用水泥砂浆处理，在其周围60cm范围内以粘土分层夯填到护筒顶平。护筒的埋设深度：在粘性土中不宜小于1.0m；砂土中不宜小于1.5m；其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。3.3桩机就位（1）护筒埋设结束后将冲孔机就位，冲孔机摆放平稳、牢固、周正、水平。（2）冲锤中心对准护筒中心，偏差不大于20mm。（3）冲孔机摆放就位后对机具及机座稳固性等进行全面检查，用水平尺检查钻机摆放是否水平，吊线检查冲孔机摆放是否正确。3.4泥浆制备1、堆载层中的砂砾层、砂岩主要是靠冲锤强大的冲击力把岩层冲碎，把大的砂砾破碎，从附近泥浆池中引进泥浆，随浆液运至孔外。当冲孔至设计深度时，在孔底附近上下拉动冲锤，使孔底的岩渣浮起，随浆液带至孔口外。在孔口外流动的浆液中观察岩渣的多少，当泥浆中岩渣很小且很少时，把泥浆池中的泥浆排掉，填加清水换浆，即把孔内的泥浆稠度减小。直至孔内泥浆比重1.25时，停止循环泥浆，拉起锤头，下放钢筋笼，下安砼灌注管，砼灌注前还必须二次清孔，以确保孔底沉渣厚度满足设计要求。因此，浆液的质量对冲击成孔的效率影响巨大，当泥浆太稀，下面的岩渣不能随浆液带到孔外；当泥浆太浓，冲锤的浮力大影响冲击的效率。2、护壁泥浆制备根据不同地层情况及地下水埋深，采用泥浆护壁成孔工艺。采用泥浆护壁泥浆制备要点如下：现场设泥浆池（含回浆用沉淀池及泥浆储备池）一般为冲孔容积的1.5～2.0倍，要有较好的防渗能力。在沉淀池的旁边设置渣土区，沉渣采用反铲清理后放在渣土区，保证泥浆的巡回空间和存储空间。制备泥浆的方法有：使用粘土粉造浆时最好用水力搅拌器；使用膨润土造浆时用泥浆搅拌机。施工中除能自行造浆的黏性土层外，其余均在外地拉红泥作泥浆用制备泥浆。选用高塑性黏土或膨润土造浆，使泥浆的比重、粘度、含砂率、胶体率达到设计和规范要求。特别是钻进到砂卵石层时应加强监测，如泥浆指标达不到要求，及时抛填黏土，通过钻头钻进时的冲击力重新造浆，使泥浆指标满足要求。3.5冲击成孔1、冲击成孔的机理从附近泥浆池中泥浆引进孔内，靠冲锤强大的冲击力把岩层冲碎，把大的砂砾破碎，随浆液运至孔外。当冲孔至设计深度时，在孔底附近上下拉动冲锤，使孔底的岩渣浮起，随浆液带至孔口外。在孔口外流动的浆液中观察岩渣的多少，当泥浆中岩渣很小且很少时，把泥浆池中的泥浆排掉，填加清水换浆，即把孔内的泥浆稠度减小。直至孔内泥浆比重小于1.25时，停止循环泥浆，拉起锤头，下放钢筋笼，下安砼灌注管，砼灌注前还必须二次清孔，以确保孔底沉渣厚度满足设计要求。2、冲击成孔的操作要点项目操作要点备注回填层中冲程1～2m，泥浆比重1.3左右，勤掏渣大约开挖1m之后可以清除此层淤泥层小冲程0.5~1.5m，增加碎石和粘土投量，边冲击边投入碎石和粘土挤入孔壁，增加孔壁稳定性粘性土层中、小冲程1～2m，泵入清水或稀泥浆，经常清除钻头上的泥块。防粘钻可投入碎砖石粉砂或中粗砂层中冲程2～3m，泥浆比重1.2～1.5，投入粘土块，勤冲勤掏渣砂卵石层中、高冲程2～4m，泥浆比重1.3左右，勤掏渣软弱土层或塌孔回填重钻小冲程反复冲击，加粘土块夹小片石，泥浆比重1.3～1.5基岩高冲程3～4m，加快冲击频率，勤清渣3、桩要开始冲前要检查操作性能，检查桩锤的锤径、锤齿、锤体形状，并检查大螺杆、大弹簧垫，保护环、钢丝绳及卡扣等能否符合使用要求，根据不同工程的具体特点确定锤齿长度。锤齿不宜过长，一般以5～6cm为宜，锤齿应向外倾斜，倾斜应向外倾斜以1：5为宜，严禁用蒜头型冲锤，开孔前应将冲锤悬吊距地面1m左右，检查锤体的偏心程度，对明显偏心的冲锤严禁使用，对于抛填块石层厚较大，硬度较高的工程，锤齿采用耐磨块，能更好提高工作效率，确保工程进度。4、冲孔过程中，钢丝绳上要设有标记，提升落锤高度要适宜，防止提锤过高击断锤齿，提锤过低进尺慢，工作效率低。冲孔过程中泥浆比重的大小将会直接影响冲孔进度，因此在冲孔时应视地质条件认真控制好泥浆比重，一般1.25～1.35m为宜。泥浆过浓易斜孔、吸锤、进尺较慢；而泥浆过稀则易塌孔，多沉渣，进尺也慢。一般在抛填石层及砂层中，泥浆要浓些，必要时可往孔内加入粘土，通过冲锤挤压及自造浆护壁。5、每工作班要2～3次将冲锤提出孔口清洗检查，检查锤头是否变成蒜头锤，有无断齿，钢丝绳扎口是否松动，大螺杆的磨损程度，大弹簧是否折断等，发现问题应及时向主管工程师报告，并进行解决处理。如换用新焊锤齿的冲锤，应与原冲锤比较锤径大小，若新锤径大于原冲锤，孔内应回填块石进行修孔，以免卡锤。6、每工作班至少测孔深四次，进入基岩要及时取样，并通知地勘单位和旁站监理工程师确认，每次取出的岩样详细做好记录，并晒干保留作为工程验收依据。交接班应详细交接冲孔情况及注意问题，发现异常情况马上纠正，因故停冲时冲锤要提出孔外以防埋锤，并随即切除电源。7、冲孔过程中桩机上必须设有记录本，由操作人员做好各项原始记录，一般每两小时记录一次，遇特殊情况每半小时记录一次，终孔后将原始记录交给资料员保留作为工程竣工资料。8、针对本工程试桩桩孔的特点，为保证沉渣厚度不超过50mm，拟采取三条措施：（1）加强孔口泥浆循环系统排渣，延长循环沟、增加二级沉淀池或增加掏渣次数。（2）成孔后延长大泵量循环清渣时间，直至孔底沉渣达到设计标准。（3）由于安放钢筋笼和下导管约需2小时，孔底还可能淤积沉渣，故开始灌砼时，应利用导管进行第二次循环清渣，对于冲孔桩还可利用小掏渣筒进行第二次清渣，直到沉渣达到设计要求。3.6终孔、清孔、验收到达设计要求的入岩深度后，通过勘察单位、业主、监理工程师、项目质检共同验收，确定终孔后，进行孔径及孔深测量，符合设计标准立即进行清孔。3.7钢筋笼制作安装、注浆管安装1、钢筋笼制作钢筋进场后对来料进行检测合格后方能使用。制作前应将钢筋笼主筋调直；加强箍按钢筋笼设计参数制作(钢筋笼保护层70mm)，并用粉笔在其上标出主筋间距；螺旋筋、加强箍与主筋应点焊牢固、对称（螺旋筋也可采用与主筋绑扎连接），防止因钢筋收缩引起主筋间距变化；每节钢筋笼顶部两侧应加焊吊耳，以方便起吊。钢筋笼外形应圆直，严禁咬筋搭接；在桩端加密区必须按照每隔2米安装混凝土保护轮一道（如果设计为保护轮），其他层每隔4m对称安装3个Ф140mm预制砼保护轮，既可防止钢筋笼下放时碰撞孔壁，也起到了砼保护层的作用。钢筋笼制作时的允许偏差见下表：

项序项目允许偏差（mm）检查方法主控项目1主筋间距±10钢尺量2箍筋间距±20钢尺量一般项目1钢筋笼直径±10钢尺量2钢筋笼长度±100钢尺量3钢筋材质检验根据设计要求抽样送检2、注浆管安装钢筋笼制作完成后，超声波检测管（注浆管）的埋设：注浆管和声测管采用二合一的形式。声测管长度为地面以上200mm至桩底端岩层内；下部注浆头比钢筋笼底主筋回收5cm。声测管均匀绑扎在钢筋笼主筋上，绑扎应牢固。注浆管随钢筋笼下放到底，下笼受阻时不得撞笼、墩笼、扭笼。有声测要求的需要埋设Φ50声测管，桩径900和1000mm的埋设3根测管，声测和注浆合二为一使用，没有声测要求的埋设2根A25无缝钢管的注浆管。注浆管在钢筋笼内放置注浆头，需要将注浆头采用一根直角弯头连接，绑扎在钢筋笼内侧。3、钢筋笼吊放安装钢筋笼制作完毕后，根据桩长，由监理工程师验收笼长，合格后编号挂牌，标明节次，确保下笼时不错节次。钢筋笼吊放采用25T汽车吊进行，吊放钢筋笼时，吊点应对称，使钢筋笼吊起时呈铅垂状，以免其受力不均匀而产生变形。底节钢筋笼应做下收口，锥度不大于75°。钢筋笼入孔时要扶稳、吊直，缓慢下沉，以防碰坏孔壁。孔口对接时应将先吊放的钢筋笼临时支承在护筒上口（采用钢管或木方支撑），再将上段钢筋笼吊至孔口焊接。焊接时主筋采用单面搭接焊，焊接搭接长度应≥12d（d为钢筋直径）；采用双面焊时，焊接搭接长度≥6d（d为钢筋直径）。搭接焊时，钢筋宜预弯，以保证两钢筋的轴线在一条直线上。焊缝应均匀饱满，焊缝宽度不小于0.7d，焊接时不得焊伤和咬伤主筋。钢筋焊接前，应仔细清除锈斑、污物。焊接地线应与钢筋接触良好防止因起弧而烧伤钢筋。选择焊接参数应正确，保证焊缝与钢筋熔合良好。电极表面应经常保持干净,确保导电良好。焊接时,应夹紧钢筋，从而保证焊接质量。主筋接头须相互错开，同一断面接头数为主筋数的50%，错开距离为35d。主筋焊接完成后将接头处螺旋筋补齐，点焊牢固。主筋的焊接材料采用E50XX型焊条。焊条的工艺性能要求是：引弧容易，电弧燃烧稳定，飞溅小；药皮熔化均匀，无块状药皮脱落；熔渣的流动性适中，均匀覆盖在焊缝金属表面，易于脱渣；焊缝成形美观。钢筋笼的螺旋箍筋在下部的起点离主筋端头500mm，在上部离主筋端头750mm，每节钢筋笼的焊接均须经监理工程师验收后方可下入孔内，钢筋笼必须自由下放，不得强行压入孔内。吊筋采用2C16钢筋上端加工为12d弯钩，下端同钢筋笼主筋焊接10d，焊接时不能焊伤主筋，吊筋长度根据孔口标高以及桩顶标高确定，笼顶标高误差控制在±50mm以内。钢筋笼顶部主筋高出设计桩顶标高35d作为承台梁锚固筋。钢筋笼安装前，应通知监理、甲方再次测量孔深，避免因塌孔、沉渣厚度过大等造成钢筋笼下放不到底。3.8安放导管、二次清孔1、本工程采用丝扣式导管，开工前应对其作耐压试验，合格后方可使用。下导管前应根据孔深，准确配备导管长度（节数）。下放导管时，节与节连接的凹槽处应放置O型密封圈，确保导管不漏浆。导管应安放于桩孔中心，下放至距孔底100mm左右位置，立即与循环泵接通，进行二次清孔。二次清孔后泥浆性能指标：不超过1.25。孔底沉渣小于50mm。2、孔底沉渣控制：针对本工程桩孔的特点，为保证沉渣厚度不超过50mm，拟采取以下措施：（1）加强孔口地表泥浆循环系统排渣，设置二级沉淀池或增加掏渣次数。（2）成孔后延长大泵量循环清渣时间，直至孔底沉渣达到设计标准。（3）由于安放钢筋笼和下导管约需2小时，孔底还可能淤积沉渣，故开始灌砼时，应利用导管进行第二次循环清渣，对于冲孔桩还可利用小掏渣筒进行第二次清渣，直到沉渣达到设计要求。（4）清孔时间过长，清孔困难时，采用空压机进行气举循环清孔。混凝土导管安装3.9桩身水下砼灌注1、二清完毕验收孔底沉渣合格后，砼灌注漏斗安装前，进行隔水栓的安装（采用篮球或可充气式橡胶球，可以紧贴导管内壁，空隙约5mm每边，保证良好的阻隔作用）。隔水栓放置于最上段导管泥浆液面上，防止首灌砼离析、泥浆和砼有效隔离的效果混凝土料斗内用篮球做隔水栓料斗安装2、待清孔验收合格后立即进行砼灌注，间隔时间不得超过30min，否则须进行再次清孔。砼灌注前将导管提离孔底300～500mm后固定好。3、砼灌注时，采用混凝土运输车自卸方式进行。（1）导管：导管采用无缝钢管制作或钢板卷制焊成，导管壁厚不宜小于3mm，直径宜为200～250mm，一般采用每节2m，底管长度不宜小于4m。导管提升时不得挂住钢筋笼。（2）漏斗：漏斗一般采用4～6mm钢板制作，保证斗壁光滑，保证砼灌注时不漏浆，不挂浆，漏泄顺畅彻底。漏斗的容积不小于1.5m³，应满足初灌量的要求，首灌漏斗采用隔水栓封口。砼灌注应保持连续灌注，首灌后孔底导管埋深≥0.8m。首灌量的计算：现场较多22m桩长，桩径0.9m，导管直径0.26m，导管距孔底0.5m，导管埋深0.8m，泥浆比重1.25，混凝土比重2.5。以桩径0.9m，桩长22m为例，计算首灌量：V≥3.14*0.92*（0.5+0.8）/4+3.14*0.262*{（22-0.5-0.8）*1.25/2.5}/4=0.83+0.55=1.38m³（3）砼坍落度应严格控制在200±20mm，采用坍落度桶，由专人负责砼坍塌落度的抽测，负责砼试块的制作。（4）灌注过程中，质检员、施工员应经常测量砼面上升情况，准确计算导管埋深及拆管长度，且导管埋入砼面以2～3m为宜，最深不得超过0m，最小不得小于1m，切不可拔空砼面。4、砼灌注顶面的控制桩身砼灌注时，为了保证桩顶桩头的砼质量，根据施工经验，现场所有桩进行灌注时，砼均灌注至比桩顶设计标高高出一倍桩径高度（如遇特殊情况，以现场实际为准）。5、在灌注过程中，施工员应及时做好该桩灌注记录，计算设计灌注方量，根据现场实际灌注砼方量，成桩后计算充盈系数。6、起拔的导管及灌注后拆卸的泵管应立即清洗，以便下一次使用。混凝土浇筑7、成桩后，质检员要及时整理好该桩全部资料，报请监理核实验收，把该桩试块放置安全地方，加上保护，待脱模后，在试块上标注桩号、制作日期和砼强度等级，在现场养护3天后，由质检员协同监理共同监督送到有关检测部门标养，到期测试。3.10后注浆施工1、后注浆准备桩身砼开始灌注6小时内进行第一次清水开塞，15小时内进行第二次清水开塞，开塞完成后待桩身混凝土浇筑养护2天后可开始压浆，最晚不超过30天。压浆时2根压浆管采取循环压浆，第一根A管分别压浆总量的70%；第二根B管分别循环压浆剩余总量的30%，每次间隔30min，可根据大气温度现场适当缩短。压浆采用“直接连接注浆管封闭式”注浆工艺，最后以注浆压力、注浆量双重控制标准。2、注浆施工流程根据桩基规范及试桩经验，后注浆拟采用以下参数：a后注浆装置的设置应符合下列规定：后注浆导管应采用钢管，且应与钢筋笼加劲筋绑扎固定；后注浆阀应具备下列性能：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；注浆阀应具备逆止功能。b浆液配比、终止注浆压力、流量、注浆量等参数设计应符合下列规定（1）注浆材料包括外加剂与注浆压力的确定：注浆材料为水泥浆液，水灰比0.5~0.6，注浆压力控制在3～10Mpa左右。根据注浆压力的变化和注浆量，实施间歇注浆或终止注浆，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥。（2）注浆量：具体的参数如下：a、水泥采用常规普通硅酸盐水泥（标号P.O42.5）。b、注浆管与声测管二合一，采用Ф50mm钢管（带上端封堵头，接头采用丝扣），单根长度为现场实际桩长至高出地面0.2m；注浆头采用业主专家团队提供的专利型。c、后注浆水灰比：0.5～0.6。d、注浆压力值：3～10Mpa。e、水泥用量为：1.5d吨（d为桩径），（根据试验结果确认最终标准）。（3）注浆施工时间：成桩声波检测试验后（15天）开始进行。（4）注浆流量：不宜超过75L/min。（5）注浆：选2根管作为注浆管，第1根管注浆为总注浆量的70%，一个小时后，在另1根管中注浆，注浆量为总注浆量的30%。（6）注浆控制条件：质量控制采用注浆量和注浆压力双控法。注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于8～10m；（7）注浆终止：注浆总量和注浆压力均达到设计要求（压力不超过10Mpa）；注浆压力超过10Mpa则停止注浆。注浆总量已达到设计要求的75%，且注浆压力超过设计值。c后注浆施工注意事项压浆时专人管理，并做好注浆施工记录，记录的内容应包括施工时间、压浆开始及结束时间、压浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。d后注浆异常情况处理（1）注浆阀打不开：若压浆过程中遇到注浆阀打不开，当压力达到10MPa以上仍然打不开时，说明喷头部位已经损坏，不要强行增加压力，可在另一根管中补足压浆数量。（2）出现冒浆：压浆时常会发生水泥浆沿着桩侧或在其他部位冒浆的现象，若水泥浆液是在其他桩或者地面上冒出，说明桩底已经饱和，可以停止压浆；若从本桩侧壁冒浆，压浆量也满足或接近了设计要求，可以停止压浆；若从本桩侧壁冒浆且压浆量较少，可将该压浆管用清水或用压力水冲洗干净，等到第2天原来压入的水泥浆液终凝固化、堵塞冒浆的毛细孔道时再重新压浆。（3）压力值低于正常值：当注浆压力长时间低于正常值时，应改为间歇注浆，间歇时间宜为30～60min，或调低浆液水灰比。e后注浆质量检查和验收后注浆施工前提供水泥材质检验报告、机械设备合格证书、设计院确定的施工参数，施工完成后提供后注浆作业记录、特殊情况处理记录的资料。3.11桩孔处理桩孔砼浇筑完毕后，留下的孔洞采用废旧模板覆盖，避免物品人员掉落，并及时采用原土回填。3.12泥浆处理1、根据本工程实际情况，坑内设置2个大泥浆池。2、为保证场地内文明生产，防止泥浆外漏影响正常生产，每个桩孔在埋设护筒时，应将桩孔与循环池相通，当超过其容量时，启动泥浆泵排入集浆池内。3、排到集浆池内的泥浆应及时外运，保持集浆池处于不饱和状态。集浆池内的废浆由泥浆车运至市固体废弃物管理处指定渣土场排放。4、现场设专职排污人员，统一管理，并实行包干，以便做到泥浆有序排放，各台机如排污系统不完善，不允许开机施工。4抽芯封堵施工工艺4.1施工准备施工管理人员和作业人员已到位，并已经过安全培训；劳保用品已发放到位，作业人员身体状况良好，随时可投入作业；施工过程中所需的施工机械、工具已准备，并处于可用状态；工程材料已计划，部分急需的已到场，不影响工程施工；对各施工人员进行技术交底，让其充分了解工程情况、作业内容、方法及注意事项，并做好交底记录；已对各施工人员进行工作交底，明确各作业人员的责任及工作要求，并做好交底记录。4.2施工工艺4.2.1施工流程施工流程：设备就位、调试→安装注浆管→孔内清理→孔内注浆→安装堵头→压力注浆→拔管。4.2.2施工工艺要点 1.抽芯孔内清理设备就位调试完成后，应用高压水流对孔内的沉渣等进行清洗，保证孔底、孔壁清洁，利于水泥浆和孔壁混凝土良好结合。