桩基施工的工艺流程

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  锤击管桩施工工艺流程为:测量放线→桩位复核→桩机就位、调整→桩就位、三心同线→双向调整垂直度→沉桩→接桩→沉桩→送桩→收锤→拔送桩器、挡桩孔口→完成一根工程桩。

  测量放线:按照红线要求对建筑物进行测量定位,在甲监理等有关人员复核测量基线、水准点、控制点、桩位点并签字认可后方可使用。

  根据单位提供的测量控制点及设计图纸,测量标定各个桩位中心点,打入短钢筋并辅以醒目标志,并测放出场地标高,将测量定位成果图报监理或建设单位复核验收签字确认后方可开始施工。

  测放桩位误差不得大于20mm,并且施工过程中测量人员在沉桩前应对短钢筋头进行复核,以避免沉桩和桩机行驶造成的土体隆起影响桩位的准确性。对所施工后的桩也要跟踪观测两到三天,判定土体是否发生位移,震动挤土效应是否强烈。

  (1)、桩机移到指定桩位,打桩前必须将桩台调平,就位后将桩吊放入压帽内,确保锤、帽、桩三心对正在一条垂线,帽与桩顶间确保有良好的接触,检查桩的垂直度和桩位偏差,待垂直度在0.5%以内以及桩位偏差不得大于20mm方可进行沉桩,必要时将桩拔出重插;

  (2)、启动柴油锤开始打桩;桩垫选择100mm厚的纸垫或者塑料制品,避免应力集中引起桩头损坏,并及时更换,并且遵循重锤低落距打桩;完成一节桩的沉桩过程后,电焊接桩,再重复第二节、第三节等的沉桩过程,从而完成一根桩的施工过程。

  对中后桩的垂直度的调节以及施工过程中桩的垂直度的控制,由桩机指挥及主机操作员一起完成;桩机指挥通过垂球观测桩的横向垂直度,其纵向由主机操作员通过垂球来观测桩的纵向垂直度。

  沉桩过程中时刻检查桩身垂直度,当垂直度大于0.8%,应找出原因设法纠正;当桩尖达到硬土层时严禁用移动桩架的方式纠偏。

  当管桩一插入地表土后就遇到厚度较大的淤泥层或松软的回填土时,柴油锤应采用不点火(空锤)的方式施打,液压锤应采用落距为20~30cm的方式施打,使管桩缓慢下沉。

  沉桩较难时,要检查落锤有无倾斜偏心,特别要检查桩垫、桩帽是否合适,如果不合适,需更换或补充软垫。每根桩宜连续一次打完,不要中断,以免难以继续沉桩。

  接桩:本工程桩基接头形式采用电焊接头,待上节桩垂直度调整完毕后方可进行焊接操作。焊接前适用钢刷子将端板表面油污、铁锈、泥土等杂物清理干净,坡口处应刷至露出金属光泽。

  上下节桩焊接时,下节桩头露出地面50-100mm,以便焊接操作。接桩时应先点焊4~6个点固定,然后两名电焊工进行对称焊接,并确保焊缝质量和尺寸。焊接停歇时间以及上、下节桩平面偏差和桩顶平整度应满足如下条件:

  (1)、电焊结束后待其自然冷却后方可继续沉桩,严禁适用水冷却以及焊完即开始沉桩;

  (2)、电焊接桩焊缝:焊缝咬边深度≤0.5m,上下端部错口≤3mm,焊缝电焊质量外观为:无气孔、无焊瘤、无裂缝,具体见(GB50202-2002)规范要求。

  送桩:按预先测量的现场标高送到设计要的桩顶标高,其误差为±5cm,应测量校正送桩器垂直度,避免偏心受压给桩段不必要的弯矩。送桩或者复打时,应事先检查管桩内是否充满水,若管内充满水,应先抽去部分水以后才能施打。

  1、钻孔定位:施工过程中采用联测,复测方法以控制桩位。测量给定孔位中心点后,钉一中心木桩,在木桩顶钉一铁钉确定孔位中心点,再按“十字线”法向四周返出四个点钉“骑马桩”,并记录与中心点的距离,当中心桩挖掉后以这四个点测量孔位中心点,确保孔位准确无误。

  2、埋设护筒:冲孔灌注桩护筒一般采用钢护筒,也有部分采用钢筋混凝土结构的。

  3、钻机就位:钻机就位平、稳、对、正等,铅锤吊对位、水平尺操平,钻机基础稳固。冲击钻就位应对准护筒中心,要求偏差不大于±20mm,钻机就位后,进行孔位复测,复测完毕合格后方可进行施工。

  4、冲孔施工:开孔时应低锤密击,锤高0.4~0.6m,并及时加石块或粘土泥浆护壁,使孔壁挤压密实,直至孔深达护筒下3~4m时,才加快速度,加大冲程,将锤提高到1.5~2m以上,转入正常连续冲击,在造孔时要及时将孔内残渣排出孔外,以免孔内残渣太多,出现埋钻现象。

  桩机冲进过程中应进行两次验收,分别为遇岩深度验收和入岩深度验收,根据地质报告的资料与实际冲机施工资料进行对比分析岩样是否一致。

  5、清孔:孔内泥浆清孔保证孔内泥浆性能指标符合要求:粘度小于28秒,比重小于1.25Kg/L,含砂量≤8%,孔底沉渣≤50mm。清孔的方法:抽浆法 、换浆法 、掏渣法。

  6、吊放钢筋笼:钢筋笼整体吊装。当钢筋笼过长时可进行分段吊装,需要焊接时,可先将下段挂在孔内,吊高第二段进行焊接,而后放下。骨架外侧应绑扎水泥垫块或在钢筋笼主筋上焊有一定数量的加筋环用以确定保护层。

  吊放时应垂直放入,避免钢筋笼末端碰到孔壁造成土块塌落至孔低。若钢筋笼在泥浆面以下,应在钢筋笼顶端焊接标志物,露出泥浆面,以确定钢筋笼是否到底。吊入后校正位置垂直,勿使扭曲变形。

  7、安放导管:导管用法兰盘进行连接,“O”型圈密封,严防漏水,当清孔完成,应立即吊装导管,导管应事前拼分成几段,依次放好,以便吊装。导管要求垂直平正,不应弯曲,以免妨碍隔水栓的下落,接口密实,不漏水不露浆。导管安放时,先使导管接触孔底,灌注混凝土前提离孔底30cm高。

  8、二次清孔:下导管完毕,需进行二次清孔工作,现将泥浆调稀至密度为1.1g/cm3左右,二次清孔清孔结束时必须测定孔低沉渣厚度,要求沉渣厚度<10cm(一般是5cm左右)时,才能灌注水下混凝土,否则,继续清孔直到合格为止。

  9、灌注混凝土:导管法灌注水下混凝土:是将密封连接的钢管作为水下混凝土的通道,其底部以适当的深度埋在灌入的混凝土拌合物内,在一定的落差压力作用下,形成连续密实的混凝土桩身。

  10、测量检查:混凝土面灌到预定高度,一般可用测量绳检查,检查时要注意:

  (1)必须保证测量绳准确,由于使用时间较长或其他原因,测量绳上的标尺数字可能模糊不清或发生滑动,这样会影响测量精度。

  (3)测量时如泥浆较稠,一定要上下抖动测量绳,使测锤靠自重向下移动,接触到真正的混凝土面。

  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→浇灌第一节护壁混凝土→检查桩位(中心)轴线→架设垂直运输架→安装电动葫芦(卷扬机)→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→浇灌第二节护壁混凝土→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→浇灌桩身混凝土

  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点。确定好桩位中心,以中心为圆心,以桩身半径加护壁厚度为半径划出上部(即第一节)的圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。并沿桩中心位置向桩孔外引出四个桩中轴线控制点,用牢固木桩标定。桩位线定好之后,必须经有关部门复查,办好预检手续后开挖。

  人工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,有效控制开挖桩孔截面尺寸。每节的高度应根据土质条件及施工方案而定,一般以0.9m~1.2m为宜。开孔完成后进行一次全面测量校核工作,对孔径、桩位中心检测无误后进行支护。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一致。

  成孔后应设置井圈,宜优先采用现浇钢筋混凝土井圈护壁。当桩的直径不大,深度小、土质好、地下水位低的情况下也可以采用素混凝土护壁。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,以及所承受的土侧压力和地下水侧压力,通过计算来确定。

  土质较好的小直径桩护壁可不放钢筋,但当设计要求放置钢筋或挖土遇软弱土层需加设钢筋时,桩孔挖土完毕并经验收合格后,安放钢筋,然后安装护壁模板。护壁中水平环向钢筋不宜太多,竖向钢筋端部宜弯成U型钩并打入土面以下100mm~200mm,以便与下一节护壁中钢筋相联结。

  护壁模板用薄钢板、圆钢、角钢拼装焊接成弧形工具式内钢模每节分成4块,大直径桩也可分成5~8块,或用组合式钢模板预制拼装而成。采取拆上节、支下节的方式重复周转使用。模板之间用卡具、扣件连接固定,也可以在每节的上下端各设一道用槽钢或角钢做成的圆弧形内钢圈作为内侧支撑,防止内模变形。为方便操作不设水平支撑。

  第一节护壁以高出地坪150mm~200mm为宜,护壁厚度按设计计算确定,一般取100mm~150mm。第一节护壁应比下面的护壁厚50mm~100mm,一般取150mm~250mm。护壁中心应与桩位中心重合,偏差不大于20mm,且任何方向正交直径偏差不大于50mm,桩孔垂直度不大于0.5%。符合要求后可用木楔稳定模板。

  护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇灌混凝土,人工浇灌,人工捣实,不宜用振动棒。混凝土强度一般为C20,坍落度控制在70mm~100mm,确保孔壁的稳定性。

  护壁混凝土应根据气候条件,浇筑完毕须经过24h后方可拆模,一般在下节桩孔土方挖完后进行。拆后若发现护壁有蜂窝、漏水现象,应加以堵塞或导流。

  第一节护壁浇筑完成后,将桩孔中轴线控制点引回到护壁上,并进一步复核无误后,作为确定下节护壁中心的基准点,同时用水准仪把相对水准标高定在第一节孔圈护壁上。

  每节的护壁做好以后,必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁上口,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。

  第一节桩孔成孔以后,即开始在孔上口架设垂直运输支架,支架有三木搭、钢管吊架或木吊架、工字钢导轨支架,要求搭设稳定、牢固。

  在垂直运输架上安装滑轮给和电动葫芦或卷扬机的钢丝绳,选择适当位置安装卷扬机。

  浅桩和小型桩孔也可以用木吊架、木辘轳或人工直接借助麻绳作提升工具。地面运土用翻斗车、手推车。

  在安装滑轮组及吊桶与桩孔中心位置重合,挖土时直观上控制桩位中心和护壁支模中心线。

  井底照明必须用低压电源(36V,100W)、防水带罩安全灯具。井口上设围护栏。电缆分段与护壁固定,长度适中,防止与吊桶相碰。

  当井深大于5m时应有井下通风,加强井下空气对流,必要时送氧气,密切注视,防止有毒气体的危害。操作时上下人员轮换作业,互相呼应,井上人员随时观察井下人员情况,切实预防发生人身安全事故。

  当地下渗水量不大时,随挖随将泥水用吊桶运出,或在井底挖集水坑,用潜水泵抽水,并加强支护。当地下水位较高,排水沟难以解决时,可设置降水井降水。

  井口安装水平推移的活动安全盖板:井下有人操作时,掩好安全盖板,防止杂物掉入井内,无关人员不得靠近井口,吊运土时,再打开安全盖板,确保井下人员安全施工。

  从第二节开始,利用提升设备运土,井下人员应戴好安全帽,井上人员拴好安全带,井口架设护栏,吊桶离开井上口1m时推动盖板,掩蔽井口,防止卸土时土块、石块等杂物坠落井内伤人。吊桶在小推车内卸土后(也可以用工字钢导轨将吊桶移出向翻斗车内卸土)再打开井盖,下入吊桶装上。

  桩孔挖至规定的深度后,用尺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。

  安放附加钢筋,并与上节预留的竖向钢筋连接,拆除第一节护壁模板,支护第二节。护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用。使上节护壁的下部嵌入下节护壁的上部混凝土中,上下搭接50mm~75mm。桩孔检测复核无误后浇灌护壁混凝土。

  将桩孔挖至设计深度,清除虚土,检查土质情况,桩底应进入设计规定的持力层深度。

  桩底可分为扩底和不扩底两种。挖扩底桩应先将扩底部位桩身的圆柱体挖好。再按照扩底部位的尺寸、形状,自上而下削土扩充成扩底形状。扩底尺寸应符合设计要求,完成后清除护壁污泥、孔底残渣、浮土、杂物、积水等。

  成孔以后必须对桩身直径、扩大头尺寸、井底标高、桩位中心、井壁垂直度、虚土厚度、孔底岩(土)性质进行逐个全面综合测定。做好成孔施工验收记录,办理隐蔽验收手续。检验合格后迅速封底,安放钢筋笼,灌注桩身混凝土。

  按设计要求对钢筋笼进行验收,检查钢筋种类、间距、焊接质量、钢筋笼直径、长度及保护块(卡)的安置情况,填写验收记录。

  钢筋笼用起重机吊起,沉入桩孔就位。用挂钩钩住钢筋笼最上面的一根加强箍,用槽钢作横担,将钢筋笼吊挂在井壁上口,以自重保持骨架的垂直,控制好钢筋笼的标高及保护层的厚度。起吊时防止钢筋笼变形,注意不得碰撞孔壁。

  桩身混凝土宜使用设计要求强度等级的预拌混凝土,浇灌前应检测其坍落度,并按规定每根桩至少留置一组试块。用溜槽加串桶向井内浇筑,混凝土的落差不大于2m,如用泵送混凝土时,可直接将混凝土泵出料口移入孔内投料。桩孔深度超过12m时宜采用混凝土导管连续分层浇灌,振捣密实。一般浇灌到扩底部的顶面,振捣密实后继续浇筑以上部分。

  本工程桩直径均小于1.20m,故在施工过程中,深度达6m以下部位的混凝土可利用混凝土自重下落的冲力,再适当辅以人工插捣使之密实。其余6m以上部分再分层浇注灌振捣密实。

  当孔内渗水较大时(可以以孔内水面上升速度大于15mm/min为参考),应预先采取降水、止水措施或采用导管法灌注水下混凝土。水下灌注时首次投料量必须有足以将导管底端一次性埋入水下混凝土中达800mm以上。

  本工程施工正处于炎炎夏季,故在施工过程中当气温高于30℃时,应根据具体情况在混凝土中掺入缓凝剂。

  雨天不宜进行人工挖桩孔施工,如确需施工,现场必须做好排水的措施,严防地面雨水流入桩孔内,孔口周围应有挡水措施,防止雨水流入孔内。

  开钻前将准备采用的施工方法、各种原材料试验、水下砼配合比及所用设备的说明等,报监理工程师审批,经监理工程师批准后方可进行施工。

  (2)进行桩位测量放样,埋设相应的护桩。护桩要坚固,并埋在车辆及人行不易碰撞的地方,并定期对护桩进行复测。

  (3)埋设护筒。护筒采用钢护筒,护筒顶端的高度视地质情况水位情况按技术规范的相应要求设置。一般要高出施工水位或地下水位1.0~2.0m,并高出施工地面至少0.3m,护筒有足够的埋置深度,并且坚固、不漏水。护筒平面位置正确、满足技术规范要求。

  (4)设置施工泥浆循不系统,包括供水系统、泥浆池、制备泥浆的原材料等。泥浆的性能指标要符合技术规范要求或监理工程师的要求。

  (5)以上准备工作做好后,钻机就位,准备钻机。钻机就位后,使成孔中心与桩位中心在同一铅垂线上,钻机应采取一定措施使之平稳牢固。

  (6)钻孔,在钻孔过程中,严格按照规范和操作规程进行,钻孔要分班连续作业,不能中途停止,为保证钻孔的垂直度、孔径、深度等,将经常进行检测工作并作相应记录。

  (7)清孔,当钻孔达到设计深度时,及时通知监理工程师检查,并进行清孔,保证孔底沉淀厚度不大于技术规范及图纸要求,否则重新进行清孔。清孔时,注意保持孔内水头,以防坍孔。清孔后,泥浆的稠度应达到规定的要求。在浇筑砼前,用空压机风管对孔底进行拢动,以减少泥浆的沉淀物,孔底泥浆的沉淀厚度不大于设计要求。

  (8)吊装钢筋笼。钢筋笼在现场绑扎成型,并使之符合图纸尺寸,笼体完整牢固。钢筋笼采用吊车安装,由于钢筋笼较长,故拟采用分段绑扎。随笼体竖直进入孔内的过程中,把想邻段牢固焊接,使之成为一个整体。孔壁四周设置3~4根“耳环”,以保证设计的保护层厚度,并采取措施防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮。

  (9)拼装检查导管,安装导管。导管直径Ф25cm,采用装有垫圈的法兰盘连接,接头具备装卸方便,连接牢固,并有密封圈,检查导管并作水压承压和接头抗拉试验,保证不漏水、漏气。

  (10)灌注水下砼,钢筋笼安装就位及导管安装好后,立即开始灌注砼混合料,并应连续进行,使浇注工作一气呵成,及时填写灌注砼施工记录。砼混合料拌制采用两台砼拌合机同时进行拌制。在砼的灌注过程中,导管随着砼的灌注而不断上提,灌注过程中随时测量钻孔内砼顶面的位置,以保证导管在砼内埋深不小于2m亦不大于6m。灌注的桩顶标高要比设计标高高出不小于80cm。

  (13)桩的钻孔,只有在中心距离5m以内的任何桩的砼浇筑完毕24小时以后才能开始。

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