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006人工成孔灌注桩施工工艺.doc

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006 人工 灌注 施工工艺
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人工成孔灌注桩1 范围本工艺标准适用于工业和民用建筑中粘土、粉质粘土及含少量砂、石粘土层,且地下水位低的人工成孔灌注桩工程。2 施工准备 2.1 材料及主要机具:2.1.1 水泥:宜采用 325 号~425 号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。2.1.2 砂:中砂或粗砂,含泥量不大于 5%。2.1.3 石子:粒径为 0.5~3.2cm 的卵石或碎石;桩身混凝土也可用粒径不大于 5cm的石子,且含泥量不大于 2%。2.1.4 水:应用自来水或不含有害物质的洁净水。2.1.5 外加早强剂应通过试验选用,粉煤灰掺合料按试验室的规定确定。2.1.6 钢筋:钢筋的级别、直径必须符合设计要求,有出厂证明书及复试报告。2.1.7 一般应备有三木搭、卷扬机组或电动葫芦、手推车或翻斗车、镐、锹、手铲、钎、线坠、定滑轮组、导向滑轮组、混凝土搅拌机、吊桶、溜槽、导管、振捣棒、插钎、粗麻绳、钢丝绳、安全活动盖板、防水照明灯(低压 36V、100W) ,电焊机、通风及供氧设备、扬程水泵、木辘轳、活动爬梯、安全帽、安全带等。2.1.8 模板:组合式钢模,弧形工具式钢模四块(或八块)拼装。卡具、挂钩和零配件。木板、木方,8 号或 12 号槽钢等。2.2 作业条件:2.2.1 人工开挖桩孔,井壁支护应根据该地区的土质特点、地下水分布情况,编制切实可行的施工方案,进行井壁支护的计算和设计。2.2.2 开挖前场地应完成三通一平。地上、地下的电缆、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物均已排除处理完毕。各项临时设施,如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。2.2.3 熟悉施工图纸及场地的地下土质、水文地质资料,做到心中有数。2.2.4 按基础平面图,设置桩位轴线、定位点;桩孔四周撒灰线。测定高程水准点。放线工序完成后,办理预检手续。2.2.5 按设计要求分段制作好钢筋笼。2.2.6 全面开挖之前,有选择地先挖两个试验桩孔,分析土质、水文等有关情况,以此修改原编施工方案。2.2.7 在地下水位比较高的区域,先降低地下水位至桩低以下 0.5m 左右。2.2.8 人工挖孔操作的安全至关重要,开挖前应对施工人员进行全面的安全技术交底;操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验,确保施工安全。3 操作工艺 3.1 工艺流程:放线定桩位及高程 → 开挖第一节桩孔土方 → 支护壁模板放附加钢筋 →浇筑第一节护壁混凝土 → 检查桩位(中心)轴线 → 架设垂直运输架 →安装电动葫芦(卷扬机或木辘轳) → 安装吊桶、照明、活动盖板、水泵、通风机等 →开挖吊运第二节桩孔土方(修边) → 先拆第一节支第二节护壁模板(放附加钢筋) →浇第二节护壁混凝土 → 检查桩位(中心)轴线 → 逐层往下循环作业 →开挖扩底部分 → 检查验收 → 吊放钢筋笼 → 放混凝土溜筒(导管) →浇筑桩身混凝土(随浇随振) → 插桩顶钢筋 →3.2 放线定桩位及高程:在场地三通一平的基础上,依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图,测定桩位轴线方格控制网和高程基准许点。确定好桩位中心,以中点为圆心,以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部(即第一步)的圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。孔位线定好之后,必须经有关部门进行复查,办好预检手续后开挖。3.3 开挖第一节桩孔土方:开挖桩孔应从上到下逐层进行,先挖中间部分的土方,然后扩及周边,有效地控制开挖孔的截面尺寸。每节的高度应根据土质好坏、操作条件而定,一般以 0.9~1.2m 为宜。3.4 支护壁模板附加钢筋:为防止桩孔壁坍方,确保安全施工,成孔应设置井圈,其种类有素混凝土和钢筋混凝土两种。以现浇钢筋混凝土井圈为好,与土壁能紧密结合,稳定性和整体性能均佳,且受力均匀,可以优先选用。当桩孔直径不大,深度较浅而土质又好,地下水位较低的情况下,也可以采用喷射混凝土护壁。护壁的厚度应根据井圈材料、性能、刚度、稳定性、操作方便、构造简单等要求,并按受力状况,以最下面一节所承受的土侧压力和地下水侧压力,通过计算来确定。护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。模板之间用卡具、扣件连接固定,也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内侧支撑,防止内模因受涨力而变形。不设水平支撑,以方便操作。第一节护壁以高出地坪 150~200mm 为宜,便于挡土、挡水。桩位轴线和高程均应标定在第一节护壁上口,护壁厚度一般取 100~150mm。3.5 浇筑第一节护壁混凝土:桩孔护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇筑混凝土。人工浇筑,人工捣实,混凝土强度一般为 C20,坍落度控制在 100mm,确保孔壁的稳定性。3.6 检查桩位(中心)轴线及标高:每节桩孔护壁做好以后,必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口,然后用十字线对中,吊线坠向井底投设,以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。随之进行修整,井深必须以基准点为依据,逐根进行引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。3.7 架设垂直运输架:第一节桩孔成孔以后,即着手在桩孔上口架设垂直运输支架。支架有:木搭、钢管吊架、木吊架或工字钢导轨支架几种形式;要求搭设稳定、牢固。3.8 安装电动葫芦或卷扬机:在垂直运输架上安装滑轮组和电动或穿卷扬机的钢丝绳,选择适当位置安装卷扬机。如果是试桩和小型桩孔,也可以用木吊架、木辘轳或人工直接借助粗麻绳作提升工具。地面运土用手推车或翻斗车。3.9 安装吊桶、照明、活动盖板、水泵和通风机。3.9.1 在安装滑轮组及吊桶时,注意使吊桶与桩孔中心位置重合,作为挖土时直观上控制桩位中心和护壁支模的中心线。3.9.2 井底照明必须用低压电源(36V、100W ) 、防水带罩的安全灯具。桩口上设围护栏。3.9.3 当桩孔深大于 20m 时,应向井下通风,加强空气对流。必要时输送氧气,防止有毒气体的危害。操作时上下人员轮换作业,桩孔上人员密切注视观察桩孔下人员的情况,互相响应,切实预防安全事故的发生。3.9.4 当地下水量不大时,随挖随将泥水用吊桶运出。地下渗水量较大时,吊桶已满足不了排水,先在桩孔底挖集水坑,用高程水泵沉入抽水,边降水边挖土,水泵的规格按抽水量确定。应日夜三班抽水,使水位保持稳定。地下水位较高时,应先采用统一降水的措施,再进行开挖。3.9.5 桩孔口安装水平推移的活动安全盖板,当桩孔内有人挖土时,应掩好安全盖板,防止杂物掉下砸人。无关人员不得靠近桩孔口边。吊运土时,再打开安全盖板。3.10 开挖吊运第二节桩孔土方(修边) ,从第二节开始,利用提升设备运土,桩孔内人员应戴好安全帽,地面人员应拴好安全带。吊桶离开孔口上方 1.5m 时,推动活动安全盖板,掩蔽孔口,防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后,再打开活动盖板,下放吊桶装土。桩孔挖至规定的深度后,用支杆检查桩孔的直径及井壁圆弧度,上下应垂直平顺,修整孔壁。3.11 先拆除第一节支第二节护壁模板,放附加钢筋,护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用。如往下孔径缩小,应配备小块模板进行调整。模板上口留出高度为 100mm的混凝土浇筑口,接口处应捣固密实。拆模后用混凝土或砌砖堵严,水泥砂浆抹平,拆模强度达到 1MPa。3.12 浇筑第二节护壁混凝土:混凝土用串桶送来,人工浇筑,人工插捣密实。混凝土可由试验确定掺入早强剂,以加速混凝土的硬化。3.13 检查桩位中心轴线及标高:以桩孔口的定位线为依据,逐节校测。3.14 逐层往下循环作业,将桩孔挖至设计深度,清除虚土,检查土质情况,桩底应支承在设计所规定的持力层上。3.15 开挖扩底部份:桩底可分为扩底和不扩底两种情况。挖扩底桩应先将扩底部位桩身的圆柱体挖好,再按扩底部位的尺寸、形状自上而下削土扩充成设计图纸的要求;如设计无明确要求,扩底直径一般为 1.5~3.0d。扩底部位的变径尺寸为 1∶4。3.16 检查验收:成孔以后必须对桩身直径、扩头尺寸、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定。做好施工记录,办理隐蔽验收手续。3.17 吊放钢筋笼:钢筋笼放入前应先绑好砂浆垫块,按设计要求一般为 70mm(钢筋笼四周,在主筋上每隔 3~4m 左右设一个 φ20 耳环,作为定位垫块) ;吊放钢筋笼时,要对准孔位,直吊扶稳、缓慢下沉,避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时,应立即固定。遇有两段钢筋笼连接时,应采用焊接(搭接焊或帮条焊) ,双面焊接,接头数按 50%错开,以确保钢筋位置正确,保护层厚度符合要求。3.18 浇筑桩身混凝土:桩身混凝土可使用粒径不大于 50mm 的石子,坍落度80~100mm,机械搅拌。用溜槽加串桶向桩孔内浇筑混凝土。混凝土的落差大于 2m,桩孔深度超过 12m 时,宜采用混凝土导管浇筑。浇筑混凝土时应连续进行,分层振捣密实。一般第一步宜浇筑到扩底部位的顶面,然后浇筑上部混凝土。分层高度以捣固的工具而定,但不宜大于 1.5m。3.19 混凝土浇筑到桩顶时,应适当超过桩顶设计标高,以保证在剔除浮浆后,桩顶标高符合设计要求。桩顶上的钢筋插铁一定要保持设计尺寸,垂直插入,并有足够的保护层。3.20 冬、雨期施工:3.20.1 冬期当温度低于 0℃以下浇筑混凝土时,应采取加热保温措施。浇筑的入模温度应由冬施方案确定。在桩顶未达到设计强度 50%以前不得受冻。当夏季气温高于 30℃,应根据具体情况对混凝土采取缓凝措施。3.20.2 雨天不能进行人工挖桩孔的工作。现场必须有排水的措施,严防地面雨水流入桩孔内,致使桩孔塌方。4 质量标准4.1 保证项目:4.1.1 灌注桩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。4.1.2 实际浇筑混凝土量,严禁小于计算体积。4.1.3 浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆的处理,必须符合设计要求和施工规范的规定。4.2 基本项目:4.2.1 桩身直径应严格控制。一般不应超过桩长的 3‰,且最大不超过 50mm。4.2.2 孔底虚土厚度不应超过规定。扩底形状、尺寸符合设计要求,桩底应落在持力土层上,持力层土体不应被破坏。4.3 允许偏差项目,见表 2-9。人工成孔灌注桩允许偏差 表 2-9项次 项 目 允许偏差 (mm) 检验方法1 钢筋笼主筋间距 ±10 尺量检查2 钢筋笼箍筋间距 ±20 尺量检查3 钢筋笼直径 ±10 尺量检查4 钢筋笼长度 ±50 尺量检查5 桩位中心轴线 ±10 拉线和尺量检查6 桩孔垂直度 3‰L,且不大于 50 吊线和尺量检查7 桩身直径 ±10 尺量检查8 桩底标高 ±10 尺量检查9 护壁混凝土厚度 ±20 尺量检查注:L 为桩长。5 成品保护 5.1 已挖好的桩孔必须用木板或脚手板、钢筋网片盖好,防止土块、杂物、人员坠落。严禁用草袋、塑料布虚掩。5.2 已挖好的桩孔及时放好钢筋笼,及时浇筑混凝土,间隔时间不得超过 4h,以防坍方。有地下水的桩孔应随挖、随检、随放钢筋笼、随时将混凝土灌好,避免地下水浸泡。5.3 桩孔上口外圈应做好挡土台,防止灌水及掉土。5.4 保护好已成形的钢筋笼,不得扭曲、松动变形。吊入桩孔时,不要碰坏孔壁。串桶应垂直放置,防止因混凝土斜向冲击孔壁,破坏护壁土层,造成夹土。5.5 钢筋笼不要被泥浆污染;浇筑混凝土时,在钢筋笼顶部固定牢固,限制钢筋笼上浮。5.6 桩孔混凝土浇筑完毕,应复核桩位和桩顶标高。将桩顶的主筋或插铁扶正,用塑料布或草帘围好,防止混凝土发生收缩、干裂。5.7 施工过程妥善保护好场地的轴线桩、水准点。不得碾压桩头,弯折钢筋。6 应注意的质量问题 6.1 垂直偏差过大:由于开挖过程未按要求每节核验垂直度,致使挖完以后垂直超偏。每挖完一节,必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直。6.2 孔壁坍塌:因桩位土质不好,或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前应掌握现场土质情况,错开桩位开挖,缩短每节高度,随时观察土体松动情况,必要时可在坍孔处用砌砖,钢板桩、木板桩封堵;操作进程要紧凑,不留间隔空隙,避免坍孔。6.3 孔底残留虚土太多;成孔、修边以后有较多虚土、碎砖,未认真清除。在放钢筋笼前后均应认真检查孔底,清除虚土杂物。必要时用水泥砂浆或混凝土封底。6.4 孔底出现积水:当地下水渗出较快或雨水流入,抽排水不及时,就会出现积水。开挖过程中孔底要挖集水坑,及时下泵抽水。如有少量积水,浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的,大量积水一时又排除困难的情况下,则应用导管水下浇筑混凝土的方法,确保施工质量。6.5 桩身混凝土质量差:有缩颈、空洞、夹土等现象。在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底,坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。必要时用铁管、竹杆、钢筋钎人工辅助插捣,以补充机械振捣的不足。6.6 钢筋笼扭曲变形:钢筋笼加工制作时点焊不牢,未采取支撑加强钢筋,运输、吊放时产生变形、扭曲。钢筋笼应在专用平台上加工,主筋与箍筋点焊牢固,支撑加固措施要可靠,吊运要竖直,使其平稳地放入桩孔中,保持骨架完好。7 质量记录本工艺标准应具备以下质量记录7.1 水泥的出厂合格证及复验证明。7.2 钢筋的出厂证明或合格证,以及钢筋试验单抄件。7.3 试桩的试压记录。7.4 灌注桩的施工记录。7.5 混凝土试配申请单和试验室签发的配合比通知单。7.6 混凝土试块 28d 标养抗压强度试验报告。7.7 桩位平面示意图。7.8 钢筋及桩孔隐蔽验收记录单。
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