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1、QB/ZJWS52552003套管成孔灌注桩施工工艺标准1 范围本工艺标准适用于工业与民用建筑基础土质为一般粘性土、淤泥、淤泥质土、稍密的砂土及杂填土土层采用套管成孔灌注桩工程。2 术语和定义2.1 套管成孔灌注桩系用锤击打桩机或振动沉桩机，将带有活瓣桩尖或设置钢筋混凝土预制桩尖（靴）的钢管锤击或振动沉放土中，然后边灌注混凝土，边用卷扬机拔管或边振动拔管成桩。前者称为锤击沉管灌注桩，后者称为振动沉管灌注桩。其工艺特点是：能适应较复杂地层，能用小桩管打较大截面桩，承载力大；有套管护壁，可避免坍孔、瓶颈、断桩、移位、脱空等缺陷，质量可靠；能沉能拔，施工速度快，效率高，操作简便安全。3 施工准备3.
2、1 材料要求3.1.1 水泥用强度等级为 42.5 的普通水泥、矿渣水泥或火山灰水泥，要求新鲜无结块。3.1.2 石子卵石粒径不大于 50mm；碎石粒径不大于 40mm；配筋桩石子粒径均不宜大于 30 mm，并不宜大于钢筋最小净距的 1/3。3.1.3 钢筋品种和规格均符合设计要求，并有出厂合格证及试验报告。3.2 主要机具设备3.2.1 锤击打桩设备为一般锤击打桩机，如落锤、柴油锤、蒸汽锤等，由桩架、桩锤、桩管等组成，桩管直径为270370mm，长 815m。3.2.2 振动沉桩设备包括 DZ60 或 DZ90 型振动锤、DJB25 型步履式桩架、卷扬机、加压装置、桩管、桩尖或钢筋混凝土预制
3、桩靴等。桩管直径为 220mm370mm，长 10m28m 。配套机具设备有：下料斗、1t 机动翻斗车、L 400 型混凝土搅拌机、钢筋加工机械、交流电焊机（32KVA） 、氧割装置等。3.3 作业条件作业条件与“回转钻成孔灌注桩施工工艺标准”的作业条件相同。4 施工操作工艺4.1 打（沉）桩机就位应垂直、平稳架设在打（沉）桩部位，桩锤（振动箱）应对准桩位。同时，在桩架或套管上标出控制深度标记，以便在施工中进行套管深度观测。4.2 采用活瓣式桩尖应先将桩尖活瓣用麻绳或铁丝捆紧合拢，活瓣间隙应紧密。当桩尖对准桩基中心，并核查调整套管垂直度后，利用锤击及套管自重将桩尖压入土中。4.3 采用预制混凝
4、土桩尖应先在桩基中心预埋好桩尖，在套管下端与桩尖接触处垫好缓冲材料。桩机就位后，吊起套管，对准桩尖，使套管、桩尖、桩锤在一条垂直线上，利用锤重及套管自重将桩尖压入土中。4.4 成桩施工顺序一般从中间开始，向两侧边或四周进行，对于群桩基础或桩的中心距小于或等于 3.5d（d 为桩径）时，应间隔施打，中间空出的桩，须待邻桩混凝土达到设计强度的 50%后，方可施打。4.5 开始沉管时应轻击慢振。锤击沉管时，可用收紧钢绳加压或加配重的方法提高沉管速率。当水或泥浆有可能进入桩管时，应事先在管内灌入 1.5m 左右的封底混凝土。4.6 贯入度控制应按设计要求和试桩情况，严格控制沉管最后贯入度。锤击沉管应测
5、量最后二阵十击贯入度；振动沉管应测量最后两个 2min 贯入度。4.7 沉管在沉管过程中，如出现套管快速下沉或套管沉不下去的情况，应及时分析原因，进行处理。如快速下沉是因桩尖穿过硬土层进入软土层引起的，则应继续沉管作业。如沉不下去是因桩尖顶尖顶住孤石或遇到硬土层引起的，则应放慢沉客速度（轻锤低击或慢振） ，待越过障碍后再正常沉管。如仍沉不下去或沉管过深，最后贯入度不能满足设计要求，则应核对地质资料，会同建设单位研究处理。4.8 钢筋笼的吊放对通长的钢筋笼在成孔完成后埋设，短钢筋笼可在混凝土灌至设计标高时再埋设，埋设钢筋笼时要对准管孔，垂直缓慢下降。在混凝土桩顶采取构造连接插筋时，必须沿周围对称
6、均匀垂直插入。4.9 灌注混凝土每次向套管内灌注混凝土时，如用长套管成孔短桩，则一次灌足，如成孔长桩，则第一次应尽量灌满。混凝土坍落度宜为 68 m ，配筋混凝土坍落度宜为 810cm。4.10 灌注量检查灌注时充盈系数（实际灌注混凝土量与理论计算量之比）应不小于 1。一般土质为 1.1；软土为1.21.3。在施工中可根据不同土质的充盈系数，计算出单桩混凝土需用量，折合成料斗浇灌次数，以核对混凝土实际灌注量。当充盈系数小于 1 时，应采用全桩复打；对于断桩及缩颈桩可局部复打，即复打超过断桩或缩颈桩 1m 以上。4.11 混凝土浇灌高度桩顶混凝土一般宜高出设计标高 200mm 左右，待以后施工承
7、台时再凿除。如设计有规定，应按设计要求施工。4.12 拔管每次拔管高度应以能容纳吊斗一次所灌注混凝土为限，边拔边灌。在任何情况下，套管内应保持不少于 2m 高度的混凝土，并按沉管方法不同分别采取不同的方法拔管。在拔管过程中，应有专人用测锤或浮标检查管内混凝土下降情况，一次不应拔得过高。4.13 锤击沉管拔管方法套管内灌入混凝土后，拔管速度应均匀，对一般土层不宜大于 1m/min；对软弱土层及软硬土层交界处不宜大于 0.8m/min。采用倒打拔管的打击次数，单动汽锤不得少于 70 次/min ；自由落锤轻击（小落距锤击）不得少于 50 次/min。在管底未拔到桩顶设计标高之前，倒打或轻击不得中断
8、。4.14 振动沉客拔管方法可根据地基土具体情况，分别选用单打法或反插法进行。单打法：适用于含水量较小土层。系在套管内灌入混凝土后，再振再拔，如此反复，直至套管全部拔出，在一般土层中拔管速度宜为1.21.5 m/min,在软弱土层中不宜大于 0.81.0 m/min。反插法：适用于饱和土层。当套管内灌入混凝土后，先振动再开始拔管，每次拔管高度为 0.51m ，反插深度 0.30.5m ，同时不宜大于活瓣桩尖长度的 2/3。拔管过程应分段添加混凝土，保持管内混凝土面始终不低于地表面，或高于地下水位11.5m 以上。拔管速度控制在 0.5m/min 以内。在桩尖接近持力层处约 1.5m 范围内，宜
9、多次反插，以扩大桩底端部面积。当穿过淤泥夹层时，适当放慢拔管速度，减少拔管和反插深度。反插法易使泥浆混入桩内造成夹泥桩，施工中应慎重采用。5 质量标准5.1灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差见表 52512表 52512灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差允许偏差（mm）序号 成孔方法桩径允许偏差（mm）垂直度允许偏差（%）13 根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩条形桩基沿中心线和群桩基础的中间桩D1000mm 50 D/6，且不大于 100 D/4，且不大于 1501泥浆护壁灌注桩D1000mm 501100+0.01H 150+0.01HD500mm 70 1502套管成孔灌注桩
10、D500mm 20 1100 1503 干成孔灌注桩 20 1 70 150混凝土护壁 +50 0.550 1504 人工挖孔桩钢套管护壁 +50 1 100 200注： 1 桩径允许偏差的负值是指个别断面2 采用复打、反差法施工的桩，其桩径允许偏差不受上表限制3 H 为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离，D 为设计桩径。5.2混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准见表 52513表 52513混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准（mm）施工质量验收的规定允许偏差或允许值项 序 检查项目单位 数量检查方法1 主筋间距 mm 10 用钢尺量主控项目 2 长度 mm 100 用钢尺量1 钢筋材质检验 mm 设
11、计要求 抽样送检2 箍筋间距 mm 20 用钢尺量一般项目3 直径 mm 10 用钢尺量5.3 混凝土灌注桩质量检验标准见表 52514表 52514混凝土灌注桩质量检验标准施工质量验收的规定允许偏差或允许值项 序 检查项目单位 数量检查方法1 桩位见灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心2 孔深 mm +300置身不浅，用重锤测，或测钻杆、套管长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度3 桩体质量检验按基桩检测技术规范。如钻芯取样，大直径嵌岩桩应钻至桩尖下 50cm按基桩检测教授规范4 混凝土强度 设计要求 试件报告或钻芯取样送检主控项目5 承载力 按基桩检测技术规
12、范 按基桩检测教授规范1 垂直度 见灌注桩的垂直度允许偏差测套管或钻杆，或用超声波探测，干施工时吊垂球2 桩径 见灌注桩的桩径允许偏差井径仪或超声波探测，干施工时用钢尺量，人工挖孔桩不包括内衬厚度3 泥浆比重（粘性或砂性土中） 1.151.2用比重计测，清孔后在距孔底50cm 处取样4 泥浆面标高（高于地下水位） m 0.51.0 目测5沉渣厚度：端承桩磨擦桩mmmm50150用沉渣仪或重锤测量6混凝土坍落度：水下灌注干施工mmmm16022070100 坍落度仪7 钢筋笼安装深度 mm 100 用钢尺量混凝土充盈系数 100 检查每根桩的实际灌注量一般项目桩顶标高 mm +3050 水准仪、
13、需扣除桩顶浮浆层及劣 质桩体5.4 质量检查5.4.1 桩体质量检查应用动力法检测，设计为甲级地基或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，抽检数量为总数的 30%，且不少于 20 根；其他桩不少于总数的 20%，且不少于 10 根；对地下水位以上且终孔后经过核查的灌注桩，检查不少于总数的 10%，且不少于 10 根；每个柱子承台下不少于 1 根。5.4.2 混凝土强度每 50m3 必须有一组试件，小于 50m3 的桩取一组试块，每根桩必须有一组试件。5.4.3 承载力对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验的方法进行检验，检验桩数不应少于总数的 1
14、%，且不少于 3 根，当总桩数少于 50 根时，不应少于 2根。其他桩应用高应变动力检测，对地质条件、桩型、成桩机具和工艺相同、同一单位施工的桩基，检验桩数不少于总桩数的 2%，且不少于 5 根。6 成品保护成品保护应按如下要求进行：对于中心距小于 3.5 倍桩径的群桩基础，采用套管法成孔，应采用间隔施工，以避免影响已灌注混凝土的相邻质量。承台施工时，在凿除高出设计标高的混凝土时，必须自上而下凿，不能横击，以免桩受水平力冲击遭到破坏。7 安全措施7.1 禁止无关人员进入现场，打沉套管应有专人指挥。7.2 桩机操作人员应了解桩机的性能、构造，并熟悉操作保养方法，方能操作。7.3 在桩架上装拆维修
15、机件，进行高空作业时，必须系安全带。7.4 桩机行走时，应先清理地面上的障碍物和挪动电缆。挪动电缆应戴绝缘手套，注意防止电缆磨损漏电。7.5 振动沉管时，若用收紧钢丝绳加压，应根据桩管沉入度，随时调整离合器，防止抬起桩架，发生事故。锤击沉管时，严禁用手扶正桩尖垫料。不得在桩锤未打到管顶就起锤或过早刹车。7.6 施工过程中如遇大风，应将桩管插入地下嵌固，以确保桩机安全。8 施工注意事项8.1 冬期施工，当气温低于 0时，桩灌注混凝土要采取保温措施，拌合水要加热，混凝土入模温度不应低于 5。桩顶要防盖保温，防止受冻。8.2 雨期施工，当砂、石含水量增大时，应按现场实测随时调整混凝土配合比中的加水量
16、。同时要注意测定地下水位的变化，决定是否进行封底防水。特别要注意与回填层接触的软弱土层，在地表水的浸泡下，会变成软塑状态，在此段应进行反插，防止发生缩颈。8.3 夏季施工当气温高于 30时，混凝土应掺加缓凝剂。如混凝土停放时间过长，接近初凝时，应返回搅拌机，再与一定量的按水灰比配置的配料进行搅拌均匀后，才能继续使用。8.4 桩灌注混凝土时，如出现缩颈，其原因多数情况是由于拔管速度过快；或桩管内混凝土高度不够，使混凝土出管速度下降，扩散压力不够；或由于混凝土坍落度过小，和易性不好，混凝土不能很快扩散；或局部受到桩周土回缩挤压作用。预防措施主要是要严格注意控制拔管速度；在软土层孔段采取反插；在拔管时一定要使管内混凝土面始终高于自然地面 0.2m 以上；反插时要添加混凝土；混凝土坍落度要严格控制在 810cm。8.5 施工中如桩体出现蜂窝、狗洞，桩头松散等质量通病，其主要原因是混凝土未按配合比计量、均匀搅拌，或石子级配不好
