范圍
本工藝標準適用于工業(yè)和民用建筑中粘土、粉質(zhì)粘土及含少量砂、石粘土層,且地下水位低的人工成孔灌注樁工程。
施工準備
2.1 材料及主要機具:
2.1.1 水泥:宜采用325號~425號普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥。
2.1.2 砂:中砂或粗砂,含泥量不大于5%。
2.1.3 石子:粒徑為0.5~3.2cm的卵石或碎石;樁身混凝土也可用粒徑不大于5cm的石子,且含泥量不大于2%。
2.1.4 水:應(yīng)用自來水或不含有害物質(zhì)的潔凈水。
2.1.5 外加早強劑應(yīng)通過試驗選用,粉煤灰摻合料按試驗室的規(guī)定確定。
2.1.6 鋼筋:鋼筋的級別、直徑必須符合設(shè)計要求,有出廠證明書及復(fù)試報告。
2.1.7 一般應(yīng)備有三木搭、卷揚機組或電動葫蘆、手推車或翻斗車、鎬、鍬、手鏟、釬、線墜、定滑輪組、導(dǎo)向滑輪組、混凝土攪拌機、吊桶、溜槽、導(dǎo)管、振搗棒、插釬、粗麻繩、鋼絲繩、安全活動蓋板、防水照明燈(低壓36V、100W),電焊機、通風(fēng)及供氧設(shè)備、揚程水泵、木轆轤、活動爬梯、安全帽、安全帶等。
2.1.8 模板:組合式鋼模,弧形工具式鋼模四塊(或八塊)拼裝??ň摺煦^和零配件。木板、木方,8號或12號槽鋼等。
2.2 作業(yè)條件:
2.2.1 人工開挖樁孔,井壁支護應(yīng)根據(jù)該地區(qū)的土質(zhì)特點、地下水分布情況,編制切實可行的施工方案,進行井壁支護的計算和設(shè)計。
2.2.2 開挖前場地應(yīng)完成三通一平。地上、地下的電纜、管線、舊建筑物、設(shè)備基礎(chǔ)等障礙物均已排除處理完畢。各項臨時設(shè)施,如照明、動力、通風(fēng)、安全設(shè)施準備就緒。
2.2.3 熟悉施工圖紙及場地的地下土質(zhì)、水文地質(zhì)資料,做到心中有數(shù)。
2.2.4 按基礎(chǔ)平面圖,設(shè)置樁位軸線、定位點;樁孔四周撒灰線。測定高程水準點。放線工序完成后,辦理預(yù)檢手續(xù)。
2.2.5 按設(shè)計要求分段制作好鋼筋籠。
2.2.6 全面開挖之前,有選擇地先挖兩個試驗樁孔,分析土質(zhì)、水文等有關(guān)情況,以此修改原編施工方案。
2.2.7 在地下水位比較高的區(qū)域,先降低地下水位至樁低以下0.5m左右。
2.2.8 人工挖孔操作的安全至關(guān)重要,開挖前應(yīng)對施工人員進行全面的安全技術(shù)交底;操作前對吊具進行安全可靠的檢查和試驗,確保施工安全。
操作工藝
3.1 工藝流程:
放線定樁位及高程→開挖第一節(jié)樁孔土方 →支護壁模板放附加鋼筋→澆筑第一節(jié)護壁混凝土 → 檢查樁位(中心)軸線→架設(shè)垂直運輸架 →安裝電動葫蘆(卷揚機或木轆轤)→安裝吊桶、照明、活動蓋板、水泵、通風(fēng)機等→開挖吊運第二節(jié)樁孔土方(修邊)→先拆第一節(jié)支第二節(jié)護壁模板(放附加鋼筋)→澆第二節(jié)護壁混凝土 →檢查樁位(中心)軸線→逐層往下循環(huán)作業(yè)→開挖擴底部分 →檢查驗收→吊放鋼筋籠→放混凝土溜筒(導(dǎo)管) →澆筑樁身混凝土(隨澆隨振)→插樁頂鋼筋
3.2 放線定樁位及高程:在場地三通一平的基礎(chǔ)上,依據(jù)建筑物測量控制網(wǎng)的資料和基礎(chǔ)平面布置圖,測定樁位軸線方格控制網(wǎng)和高程基準許點。確定好樁位中心,以中點為圓心,以樁身半徑加護壁厚度為半徑畫出上部(即第一步)的圓周。撒石灰線作為樁孔開挖尺寸線??孜痪€定好之后,必須經(jīng)有關(guān)部門進行復(fù)查,辦好預(yù)檢手續(xù)后開挖。
3.3 開挖第一節(jié)樁孔土方:開挖樁孔應(yīng)從上到下逐層進行,先挖中間部分的土方,然后擴及周邊,有效地控制開挖孔的截面尺寸。每節(jié)的高度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)好壞、操作條件而定,一般以0.9~1.2m為宜。
3.4 支護壁模板附加鋼筋:為防止樁孔壁坍方,確保安全施工,成孔應(yīng)設(shè)置井圈,其種類有素混凝土和鋼筋混凝土兩種。以現(xiàn)澆鋼筋混凝土井圈為好,與土壁能緊密結(jié)合,穩(wěn)定性和整體性能均佳,且受力均勻,可以優(yōu)先選用。當樁孔直徑不大,深度較淺而土質(zhì)又好,地下水位較低的情況下,也可以采用噴射混凝土護壁。護壁的厚度應(yīng)根據(jù)井圈材料、性能、剛度、穩(wěn)定性、操作方便、構(gòu)造簡單等要求,并按受力狀況,以最下面一節(jié)所承受的土側(cè)壓力和地下水側(cè)壓力,通過計算來確定。
護壁模板采用拆上節(jié)、支下節(jié)重復(fù)周轉(zhuǎn)使用。模板之間用卡具、扣件連接固定,也可以在每節(jié)模板的上下端各設(shè)一道圓弧形的、用槽鋼或角鋼做成的內(nèi)鋼圈作為內(nèi)側(cè)支撐,防止內(nèi)模因受漲力而變形。不設(shè)水平支撐,以方便操作。
第一節(jié)護壁以高出地坪150~200mm為宜,便于擋土、擋水。樁位軸線和高程均應(yīng)標定在第一節(jié)護壁上口,護壁厚度一般取100~150mm。
3.5 澆筑第一節(jié)護壁混凝土:樁孔護壁混凝土每挖完一節(jié)以后應(yīng)立即澆筑混凝土。人工澆筑,人工搗實,混凝土強度一般為C20,坍落度控制在100mm,確??妆诘姆€(wěn)定性。
3.6 檢查樁位(中心)軸線及標高:每節(jié)樁孔護壁做好以后,必須將樁位十字軸線和標高測設(shè)在護壁的上口,然后用十字線對中,吊線墜向井底投設(shè),以半徑尺桿檢查孔壁的垂直平整度。隨之進行修整,井深必須以基準點為依據(jù),逐根進行引測。保證樁孔軸線位置、標高、截面尺寸滿足設(shè)計要求。
3.7 架設(shè)垂直運輸架:第一節(jié)樁孔成孔以后,即著手在樁孔上口架設(shè)垂直運輸支架。支架有:木搭、鋼管吊架、木吊架或工字鋼導(dǎo)軌支架幾種形式;要求搭設(shè)穩(wěn)定、牢固。
3.8 安裝電動葫蘆或卷揚機:在垂直運輸架上安裝滑輪組和電動或穿卷揚機的鋼絲繩,選擇適當位置安裝卷揚機。如果是試樁和小型樁孔,也可以用木吊架、木轆轤或人工直接借助粗麻繩作提升工具。地面運土用手推車或翻斗車。
3.9 安裝吊桶、照明、活動蓋板、水泵和通風(fēng)機。
3.9.1 在安裝滑輪組及吊桶時,注意使吊桶與樁孔中心位置重合,作為挖土?xí)r直觀上控制樁位中心和護壁支模的中心線。
3.9.2 井底照明必須用低壓電源(36V、100W)、防水帶罩的安全燈具。樁口上設(shè)圍護欄。
3.9.3 當樁孔深大于20m時,應(yīng)向井下通風(fēng),加強空氣對流。必要時輸送氧氣,防止有毒氣體的危害。操作時上下人員輪換作業(yè),樁孔上人員密切注視觀察樁孔下人員的情況,互相響應(yīng),切實預(yù)防安全事故的發(fā)生。
3.9.4 當?shù)叵滤坎淮髸r,隨挖隨將泥水用吊桶運出。地下滲水量較大時,吊桶已滿足不了排水,先在樁孔底挖集水坑,用高程水泵沉入抽水,邊降水邊挖土,水泵的規(guī)格按抽水量確定。應(yīng)日夜三班抽水,使水位保持穩(wěn)定。地下水位較高時,應(yīng)先采用統(tǒng)一降水的措施,再進行開挖。
3.9.5 樁孔口安裝水平推移的活動安全蓋板,當樁孔內(nèi)有人挖土?xí)r,應(yīng)掩好安全蓋板,防止雜物掉下砸人。無關(guān)人員不得靠近樁孔口邊。吊運土?xí)r,再打開安全蓋板。
3.10 開挖吊運第二節(jié)樁孔土方(修邊),從第二節(jié)開始,利用提升設(shè)備運土,樁孔內(nèi)人員應(yīng)戴好安全帽,地面人員應(yīng)拴好安全帶。吊桶離開孔口上方1.5m時,推動活動安全蓋板,掩蔽孔口,防止卸土的土塊、石塊等雜物墜落孔內(nèi)傷人。吊桶在小推車內(nèi)卸土后,再打開活動蓋板,下放吊桶裝土。
樁孔挖至規(guī)定的深度后,用支桿檢查樁孔的直徑及井壁圓弧度,上下應(yīng)垂直平順,修整孔壁。
3.11 先拆除第一節(jié)支第二節(jié)護壁模板,放附加鋼筋,護壁模板采用拆上節(jié)支下節(jié)依次周轉(zhuǎn)使用。如往下孔徑縮小,應(yīng)配備小塊模板進行調(diào)整。模板上口留出高度為100mm的混凝土澆筑口,接口處應(yīng)搗固密實。拆模后用混凝土或砌磚堵嚴,水泥砂漿抹平,拆模強度達到1MPa。
3.12 澆筑第二節(jié)護壁混凝土:混凝土用串桶送來,人工澆筑,人工插搗密實?;炷量捎稍囼灤_定摻入早強劑,以加速混凝土的硬化。
3.13 檢查樁位中心軸線及標高:以樁孔口的定位線為依據(jù),逐節(jié)校測。
3.14 逐層往下循環(huán)作業(yè),將樁孔挖至設(shè)計深度,清除虛土,檢查土質(zhì)情況,樁底應(yīng)支承在設(shè)計所規(guī)定的持力層上。
3.15 開挖擴底部份:樁底可分為擴底和不擴底兩種情況。挖擴底樁應(yīng)先將擴底部位樁身的圓柱體挖好,再按擴底部位的尺寸、形狀自上而下削土擴充成設(shè)計圖紙的要求;如設(shè)計無明確要求,擴底直徑一般為1.5~3.0d。擴底部位的變徑尺寸為1∶4。
3.16 檢查驗收:成孔以后必須對樁身直徑、擴頭尺寸、孔底標高、樁位中線、井壁垂直、虛土厚度進行全面測定。做好施工記錄,辦理隱蔽驗收手續(xù)。
3.17 吊放鋼筋籠:鋼筋籠放入前應(yīng)先綁好砂漿墊塊,按設(shè)計要求一般為70mm(鋼筋籠四周,在主筋上每隔3~4m左右設(shè)一個φ20耳環(huán),作為定位墊塊);吊放鋼筋籠時,要對準孔位,直吊扶穩(wěn)、緩慢下沉,避免碰撞孔壁。鋼筋籠放到設(shè)計位置時,應(yīng)立即固定。遇有兩段鋼筋籠連接時,應(yīng)采用焊接(搭接焊或幫條焊),雙面焊接,接頭數(shù)按50%錯開,以確保鋼筋位置正確,保護層厚度符合要求。
3.18 澆筑樁身混凝土:樁身混凝土可使用粒徑不大于50mm的石子,坍落度80~100mm,機械攪拌。用溜槽加串桶向樁孔內(nèi)澆筑混凝土?;炷恋穆洳畲笥?m,樁孔深度超過12m時,宜采用混凝土導(dǎo)管澆筑。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)連續(xù)進行,分層振搗密實。一般第一步宜澆筑到擴底部位的頂面,然后澆筑上部混凝土。分層高度以搗固的工具而定,但不宜大于1.5m。
3.19 混凝土澆筑到樁頂時,應(yīng)適當超過樁頂設(shè)計標高,以保證在剔除浮漿后,樁頂標高符合設(shè)計要求。樁頂上的鋼筋插鐵一定要保持設(shè)計尺寸,垂直插入,并有足夠的保護層。
3.20 冬、雨期施工:
3.20.1 冬期當溫度低于0℃以下澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)采取加熱保溫措施。澆筑的入模溫度應(yīng)由冬施方案確定。在樁頂未達到設(shè)計強度50%以前不得受凍。當夏季氣溫高于30℃,應(yīng)根據(jù)具體情況對混凝土采取緩凝措施。
3.20.2 雨天不能進行人工挖樁孔的工作?,F(xiàn)場必須有排水的措施,嚴防地面雨水流入樁孔內(nèi),致使樁孔塌方。
質(zhì)量標準
4.1 保證項目:
4.1.1 灌注樁的原材料和混凝土強度必須符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。
4.1.2 實際澆筑混凝土量,嚴禁小于計算體積。
4.1.3 澆筑混凝土后的樁頂標高及浮漿的處理,必須符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。
4.2 基本項目:
4.2.1 樁身直徑應(yīng)嚴格控制。一般不應(yīng)超過樁長的3‰,且最大不超過50mm。
4.2.2 孔底虛土厚度不應(yīng)超過規(guī)定。擴底形狀、尺寸符合設(shè)計要求,樁底應(yīng)落在持力土層上,持力層土體不應(yīng)被破壞。
4.3 允許偏差項目,見表2-9。
人工成孔灌注樁允許偏差 表2-9
項次 項 目 允許偏差 (mm) 檢驗方法
1 鋼筋籠主筋間距 ±10 尺量檢查
2 鋼筋籠箍筋間距 ±20 尺量檢查
3 鋼筋籠直徑 ±10 尺量檢查
4 鋼筋籠長度 ±50 尺量檢查
5 樁位中心軸線 ±10 拉線和尺量檢查
6 樁孔垂直度 3‰L,且不大于50 吊線和尺量檢查
7 樁身直徑 ±10 尺量檢查
8 樁底標高 ±10 尺量檢查
9 護壁混凝土厚度 ±20 尺量檢查
注:L為樁長。
成品保護
5.1 已挖好的樁孔必須用木板或腳手板、鋼筋網(wǎng)片蓋好,防止土塊、雜物、人員墜落。嚴禁用草袋、塑料布虛掩。
5.2 已挖好的樁孔及時放好鋼筋籠,及時澆筑混凝土,間隔時間不得超過4h,以防坍方。有地下水的樁孔應(yīng)隨挖、隨檢、隨放鋼筋籠、隨時將混凝土灌好,避免地下水浸泡。
5.3 樁孔上口外圈應(yīng)做好擋土臺,防止灌水及掉土。
5.4 保護好已成形的鋼筋籠,不得扭曲、松動變形。吊入樁孔時,不要碰壞孔壁。串桶應(yīng)垂直放置,防止因混凝土斜向沖擊孔壁,破壞護壁土層,造成夾土。
5.5 鋼筋籠不要被泥漿污染;澆筑混凝土?xí)r,在鋼筋籠頂部固定牢固,限制鋼筋籠上浮。
5.6 樁孔混凝土澆筑完畢,應(yīng)復(fù)核樁位和樁頂標高。將樁頂?shù)闹鹘罨虿彖F扶正,用塑料布或草簾圍好,防止混凝土發(fā)生收縮、干裂。
5.7 施工過程妥善保護好場地的軸線樁、水準點。不得碾壓樁頭,彎折鋼筋。
應(yīng)注意的質(zhì)量問題
6.1 垂直偏差過大:由于開挖過程未按要求每節(jié)核驗垂直度,致使挖完以后垂直超偏。每挖完一節(jié),必須根據(jù)樁孔口上的軸線吊直、修邊、使孔壁圓弧保持上下順直。
6.2 孔壁坍塌:因樁位土質(zhì)不好,或地下水滲出而使孔壁坍塌。開挖前應(yīng)掌握現(xiàn)場土質(zhì)情況,錯開樁位開挖,縮短每節(jié)高度,隨時觀察土體松動情況,必要時可在坍孔處用砌磚,鋼板樁、木板樁封堵;操作進程要緊湊,不留間隔空隙,避免坍孔。
6.3 孔底殘留虛土太多;成孔、修邊以后有較多虛土、碎磚,未認真清除。在放鋼筋籠前后均應(yīng)認真檢查孔底,清除虛土雜物。必要時用水泥砂漿或混凝土封底。
6.4 孔底出現(xiàn)積水:當?shù)叵滤疂B出較快或雨水流入,抽排水不及時,就會出現(xiàn)積水。開挖過程中孔底要挖集水坑,及時下泵抽水。如有少量積水,澆筑混凝土?xí)r可在首盤采用半干硬性的,大量積水一時又排除困難的情況下,則應(yīng)用導(dǎo)管水下澆筑混凝土的方法,確保施工質(zhì)量。
6.5 樁身混凝土質(zhì)量差:有縮頸、空洞、夾土等現(xiàn)象。在澆筑混凝土前一定要做好操作技術(shù)交底,堅持分層澆筑、分層振搗、連續(xù)作業(yè)。必要時用鐵管、竹桿、鋼筋釬人工輔助插搗,以補充機械振搗的不足。
6.6 鋼筋籠扭曲變形:鋼筋籠加工制作時點焊不牢,未采取支撐加強鋼筋,運輸、吊放時產(chǎn)生變形、扭曲。鋼筋籠應(yīng)在專用平臺上加工,主筋與箍筋點焊牢固,支撐加固措施要可靠,吊運要豎直,使其平穩(wěn)地放入樁孔中,保持骨架完好。
質(zhì)量記錄
本工藝標準應(yīng)具備以下質(zhì)量記錄
7.1 水泥的出廠合格證及復(fù)驗證明。
7.2 鋼筋的出廠證明或合格證,以及鋼筋試驗單抄件。
7.3 試樁的試壓記錄。
7.4 灌注樁的施工記錄。
7.5 混凝土試配申請單和試驗室簽發(fā)的配合比通知單。
7.6 混凝土試塊28d標養(yǎng)抗壓強度試驗報告。
7.7 樁位平面示意圖。
7.8 鋼筋及樁孔隱蔽驗收記錄單。