常用桩基施工工艺及质量标准[1]

'常用桩基施工工艺及质量标准69 目录第一章预应力管桩施工工艺及质量标准41.1锤击预应力管桩41、适用范围42、工艺流程43、施工工艺51.2静压预应力管桩101、适用范围102、工艺流程113、施工工艺121.3质量控制要点151.4质量标准181.5常见质量问题及处理21第二章钻（冲）孔灌注桩施工工艺及质量标准261.1适用范围261.2工艺流程261.3施工工艺271.4质量控制要点331.5质量标准351.6常见质量问题及处理37第三章人工挖孔桩施工工艺及质量标准451.1适用范围451.2工艺流程461.3施工工艺471.4质量控制要点5469 1.5质量标准551.6常见质量问题及处理57第四章CFG桩施工工艺及质量标准591.1适用范围591.2工艺流程621.3施工工艺621.4质量控制要点641.5质量标准671.6常见质量问题及处理6769 第一章预应力管桩施工工艺及质量标准1.1锤击预应力管桩1、适用范围锤击预应力管桩适用于各种粘性土、粉土，当需要穿透较厚砂性土中间夹层或含砾卵石较多的硬夹层时，采用锤击管桩效果更佳，但因噪音大，在城市建设中应限制使用。2、工艺流程复核测量控制网测放桩位桩位复核桩机就位稳桩打下节桩接桩打上节桩送桩桩预制桩运输桩进场验收桩身检查及标识桩　起　吊桩身垂直度检查第二节桩起吊检查验收接头验收桩身垂直度检查桩机移位69 3、施工工艺⑴放线定桩位1）根据设计图纸编制桩测量定位图，并保证轴线控制点不受打桩时振动和挤土的影响。2）根据实际打桩线路图，按施工区域划分测量定位控制网，一般一个区域内根据每天施工进度放样10-20根桩位，在桩位中心点地面上打入一支φ6.5长30-40cm的钢筋，并用红油漆标示。3）桩机移位后，应进行第二次复核，保证桩位偏差小于10mm。4）桩施工前，应根据施工桩长在匹配的工程桩身上划出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩的长度，以便观察桩入土深度及记录每米沉桩的锤击数。⑵桩机就位打桩机就位时，应对准桩位，保证垂直稳定，在施工中不发生倾斜、移动。⑶起吊预制管桩先拴好吊桩用的钢丝绳及索具，管桩在施工中起吊，可采用一点法（位置距桩头0.29L处），启动吊车吊桩，使桩尖垂直对准桩位中心，缓缓放下插入土中，位置要准确；再在桩顶扣好桩帽或桩箍，即可除去索具。（管桩起吊）69 （管桩就位，焊接桩尖并使桩尖垂直对准桩位中心）⑷稳桩桩尖插入桩位后，先用桩锤自重将桩插入地下30-50cm，再使桩垂直稳定。10m以内短桩可目测或用线坠双向校正；10m以上或打接桩必须用线坠或经纬仪双向校正，不得用目测。桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%。桩在打入前，应在桩的侧面或桩架上设置标尺，以便在施工中观测、记录。（用线坠控制管桩垂直度）69 （两台正交经纬仪双向控制管桩垂直度）⑸打桩1）打桩宜重锤低击，锤重的选择应根据工程地质条件、桩的类型、结构、密集程度及施工条件来选用。2）打桩顺序一般按先深后浅、先长桩后短桩、先大径后小径、先施工大承台桩后施工小承台桩的原则，由于桩的密集程度不同，可自中间分两向对称前进，或自中间向四周进行；当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打。3）管桩表面应每米划线标记，以便做好打桩记录，打桩记录应包括入土深度、送桩深度、桩顶标高、最后贯入度、桩锤落距等施工参数。4）当遇到贯入度剧变，桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹、桩顶或桩身出现严重裂缝、破碎等情况时，应暂停打桩，并分析原因，采取相应措施。69 （锤击预应力管桩打桩）⑹接桩l）在桩长不够的情况下，应进行接桩，接桩前用钢丝刷清除接头表面的污物和铁锈，上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢。一般采用电焊接桩，焊接宜在桩四周对称地进行，待上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊；焊接层数不得少于2层，第一层焊完后必须把焊渣清理干净，方可进行第二层（的）施焊，焊缝应连续、饱满；焊好后的桩接头应自然冷却后方可继续锤击，自然冷却时间不宜少于8min；严禁采用水冷却或焊好即施打。2）接桩时，一般在距地面0.5-lm左右时进行;下节桩的桩头处宜设导向箍;接桩时上下节桩段应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm;接桩就位纠偏时，不得采用大锤横向敲打；节点折曲矢高不得大于l‰桩长。3）雨天焊接时，应采取可靠的防雨措施。69 （焊接接桩）⑺送桩1）根据设计桩长接桩完成并正常施打后,应根据设计及试打桩时确定的各项指标来控制是否采取送桩，送桩深度不宜大于2.0m。当送桩深度超过2.0m且不大于6.0m时，打桩机应为三点支撑履带自行式或步履式柴油打桩机；桩帽和桩锤之间应用竖纹硬木或盘圆层叠的钢丝绳作“锤垫”，其厚度宜取150～200mm。2）送桩前应保证桩锤的导向脚不伸出导杆末端，管桩露出地面的高度宜控制在0.3-0.5m；当桩顶打至接近地面需要送桩时，应测出桩的垂直度并检查桩顶质量，合格后应及时送桩。3）送桩应采用专用的送桩器，送桩器宜做成圆筒形，并应有足够的强度、刚度和耐打性；送桩器长度应满足送桩深度的要求，弯曲度不得大于1/1000。4）送桩器上下两端面应平整，且与送桩器中心轴线相垂直；送桩器下端面应开孔，使空心桩内腔与外界连通。5）送桩器应与桩匹配。套筒式送桩器下端的套筒深度宜取250～350mm，套管内径应比桩外径大20～30mm，插销式送桩器下端的插销长度宜取200～300mm，杆销外径应比(管)桩内径小20～30mm。对于腔内存有余浆的管桩，不宜采用插销式送桩器。6）送桩作业时，送桩器与桩头之间应设置1～2层麻袋或硬纸板等衬垫。内填弹性衬垫压实后的厚度不宜小于60mm。69 7）桩尖应按设计要求进入持力层，送桩的最后贯入度应参考相同条件下不送桩时的最后贯入度并修正；送桩完成后应及时将空孔回填或覆盖。（送桩器送桩）⑻检查验收桩终止锤击的控制应符合下列规定：当桩端位于一般土层时，应以控制桩端设计标高为主，贯入度为辅；桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、中密以上粉土、砂土、碎石类土及风化岩时，应以贯入度控制为主，桩端标高为辅；贯入度已达到设计要求而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，并按每阵10击的贯入度不应大于设计规定的数值确认，必要时,施工控制贯入度应通过试验确定；符合设计要求后，填好施工记录。如发现桩位与要求相差较大时，应会同有关单位研究处理。1.2静压预应力管桩1、适用范围静压预应力管桩适用于软土、填土、一般粘性土、粉土，尤其适用于居民稠密、危房附近及附近环境要求严格的地区沉桩，其持力层适用于硬塑或坚硬粘土层、中密或密实碎土层、砂土、全风化岩层、强风化层；但不宜用于地下有孤石、障碍物或厚度大于2m的中密以上砂夹层。69 2、工艺流程复核测量控制网测放桩位桩位复核桩机就位喂桩压下节桩接桩压上节桩送桩中间检查验收桩预制桩运输桩进场验收桩身检查及标识桩　起　吊桩身垂直度检查第二节桩起吊终压持荷稳定接头验收桩身垂直度检查桩机移位69 3、施工工艺⑴放线定桩位同“锤击预应力管桩”中“放线定桩位”。⑵桩机就位桩机就位时，应对准桩位，将静压桩机调至水平、稳定，确保在施工中不发生倾斜、移动。（静压桩基进场就位）⑶吊桩就位先拴好吊桩用的钢丝绳及索具，管桩在施工中起吊，可采用一点法（位置距桩头0.29L处），启动吊车吊桩，将预制桩吊至静压桩机夹具中，使桩尖垂直对准桩位中心，夹紧并放入土中，移动静压桩机调节桩垂直度，符合要求后将静压桩机调至水平并稳定。桩尖插入桩位时垂直度偏差不得超过0.5%。压桩前，应在桩的侧面或桩架上设置标尺，以便在施工中观测、记录。69 （静压桩基吊桩）⑷压桩1）压桩：启动压桩油缸，把桩徐徐压下，控制施压进度，一般不超过2m/min，达到压桩力的要求以后，必须持荷稳定。若不能稳定，必须再持荷，一直到持荷稳定为止，持荷时间由设计人员与监理在现场试桩时确定。（压桩）2）压桩应连续,宜将每根桩一次性连续压到底，且最后一节有效桩长不宜小于5m。69 3）建筑面积较大，桩数较多时，可将桩基分成数段，压桩在各段范围内分别进行。压桩顺序一般先深后浅，先长桩后短桩，先大径后小径，先施工大承台桩后施工小承台桩的原则，由于桩的密集程度不同，可自中间分两向对称前进，或自中间向四周进行。当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施压。对于场地地层中局部含砂、碎石、卵石时，宜先对该区域进行压桩。4）压桩过程中应测量桩身的垂直度。第一节桩下压时垂直度偏差不应大于0.5％；当桩身垂直度偏差大于1％的时，应找出原因并设法纠正；当桩尖进入较硬土层后，严禁用移动机架等方法强行纠偏。5）出现下列情况之一时，应暂停压桩作业，并分析原因，采用相应措施：①压力表读数显示情况与勘察报告中的土层性质明显不符。②桩难以穿越具有软弱下卧层的硬夹层。③实际桩长与设计桩长相差较大。④出现异常响声;压桩机械工作状态出现异常。⑤桩身出现纵向裂缝和桩头混凝土出现剥落等异常现象。⑥夹持机构打滑。⑦压桩机下陷。⑸接桩同“锤击预应力管桩”中“接桩”。（焊接接桩）⑹送桩1）69 测量桩的垂直度并检查桩头质量，合格后方可送桩，压、送作业应连续进行。2）送桩应采用专制钢质送桩器，不得将工程桩用作送桩器。3）当场地上多数桩的有效桩长L小于或等于15m或桩端持力层为风化软质岩，可能需要复压时，送桩深度不宜超过1.5m。4）除满足本条上述3款规定外，当桩的垂直度偏差小于1%，且桩的有效桩长大于15m时，静压桩送桩深度不宜超过8m。5）送桩的最大压桩力不宜超过桩身允许抱压压桩力的1.1倍。⑺终压条件终压条件应符合下列规定：1）应根据现场试压桩的试验结果确定终压力标准。2）终压连续复压次数应根据桩长及地质条件等因素确定。对于入土深度大于或等于8m的桩，复压次数可为2～3次；对于入土深度小于8m的桩，复压次数可为3～5次。3）稳压压桩力不得小于终压力，稳定压桩的时间宜为5～10s。当压桩力已达到终压条件时，应立即进行持荷、复压，填写施工记录，尤其记录最后三次稳定压力时的复压贯入度及桩顶标高。1.3质量控制要点1、PC桩的混凝土强度等级不得低于C50，PHC桩的混凝土强度等级不得低于C80，预应力管桩强度应达到设计强度的100%后才能开始打桩。2、对照地质资料及按设计要求合理选择施工机具，锤击桩采用重锤低击的原则选用桩锤并控制打桩总锤击数，避免桩身混凝土产生疲劳破坏，桩身断裂，静压桩施工时压力不应超过桩身所能承受的强度。同一根桩的压桩过程应连续进行，压桩时操作员应时刻注意压力表上压力值，并在压桩前排出合理压桩顺序。3、施工场地应平整，采用静压沉桩时，场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的1.2倍，否则应采取相应的地基处理措施，打桩前要认真检查施工设备，将导轨调直。4、按施工方案合理安排打桩路线，避免压桩或挤桩。69 5、管桩在运输及堆放过程中应正确叠放，管桩宜单层堆放，当场地不允许时，当叠层堆放时，外径为500～600㎜的桩不宜超过4层，外径为300～400㎜的桩不宜超过5层；叠层堆放桩时，应在垂直于桩长度方向的地面上设置2道垫木，垫木应分别位于距桩端0.2倍桩长处；底层最外缘的桩应在垫木处用木楔塞紧；垫木宜选用耐压的长木枋或枕木，不得使用有棱角的金属构件；当桩叠层堆放超过2层时，应采用吊机取桩，严禁拖拉取桩；吊桩时应轻起轻吊，避免使用前桩身已经断裂。（管桩堆放）6、桩尖、桩身质量检查首先必须对桩尖进行查验、测量，按照管桩有关规范对于桩尖的构造要求和设计图纸要求，对所有到场的桩尖进行测量，对所有到场的管桩进行仔细认真地查验，测量管桩的外径、壁厚、桩身、长度、桩身弯曲度等有关尺寸，并详细记录。特别是管壁厚度，由于静压法施工中的夹持力较大，壁厚不够很容易把桩夹碎。同时应对桩身外观质量进行仔细地查验，检查桩身是否粘皮麻面、内外表面是否露筋、表面是否有裂缝、是否断头脱头、桩套箍是否凹陷、表面砼是否坍落等情况。7、桩位放线应采用不同方法二次复核。8、打桩时要保证桩体的垂直度，避免桩身倾斜；保证桩锤、桩帽、桩身中心线重合，避免打桩因偏心受力导致桩顶破碎、桩身断裂。9、桩间距小于3.5d时，宜采用跳打，应控制每天打桩根数，同一区域内不宜超过12根桩，避免桩体上浮，桩身倾斜。69 10、打底桩时，应采用锤重或冷锤施工，将底桩徐徐打入，调直桩身垂直度，遇地下障碍物及时清理后再重新施工。11、接桩时焊接要连续饱满，焊渣要清除，焊接自然冷却时间应不少于8min，地下水位较高的应适当延长冷却时间，避免焊缝遇水如淬火易脆裂，对接后间隙要用不超过5mm钢片嵌填，保证打桩时桩顶不偏心受力，避免接头脱落。12、根据管桩尺寸按要求制作桩帽及送桩器，避免因桩帽和送桩器尺寸不合要求使桩顶破碎及桩身断裂。13、管桩的截桩应采用专业的切割机具进行截割，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。（截桩器截桩）（截桩完成后）69 14、要尽量避免打桩机、吊机及其它大型机械在已施打的工程桩上行走。1.4质量标准预应力管桩桩的桩位偏差，必须符合表1的规定。斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的15％（倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间夹角）。表1、预应力管桩桩位的允许偏差（mm)序号项目允许偏差1盖有基础梁的桩：（1）垂直基础梁的中心线（2）沿基础梁的中心线100+0.01H150+0.01H2桩数为1-3根桩基中的桩1003桩数为4-16根桩基中的桩1/2桩径或边长4桩数大于16根桩基中的桩：（1）最外边的桩（2）中间桩1/3桩径或边长1/2桩径或边长注：H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。表2、电焊接桩焊缝质量标准：项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法一般项目1（1）上下节端部错口外径≥700mm≤3mm用钢尺量外径<700mm≤2mm用钢尺量(2)焊缝咬边深度≤0.5mm焊缝检查仪(3)焊缝加强层高度2mm焊缝检查仪(4)焊缝加强层宽度2mm焊缝检查仪(5)焊缝电焊质量外观无气孔，无焊瘤，无裂缝直观(6)焊缝探伤检验满足设计要求按设计要求69 表3、静力压桩质量检验标准 项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1桩体质量检验按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范2桩位偏差见表1用钢尺量3承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范一般项目　1成品桩质量外观 、外形尺寸表面平整，颜色均匀，掉角深度<10mm,蜂窝面积小于总面积0.5％ 直观强度满足设计要求查产品合格证书或钻芯试压2硫磺胶泥质量（半成品）设计要求查产品合格证书或抽样送检3接桩电焊接桩：焊缝质量 电焊结束后停歇时间 见表2见表2min>8.0秒表测定硫磺胶泥接桩：胶泥浇注时间浇注后停歇时间minmin<2>7秒表测定秒表测定4电焊条质量设计要求查产品合格证书5压桩压力（设计有要求时）%±5查压力表读数6接桩时上下节平面偏差mm<2用钢尺量7接桩时节点弯曲矢高mm<1/1000L用钢尺量，L为两节桩长8桩顶标高mm±50水准仪69 表4、锤击预应力管桩质量检验标准项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1桩体质量检验按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范2桩位偏差见表1用钢尺量3承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范一般项目1成品桩质量外观无蜂窝、露筋、裂缝、色感均匀、桩顶处无孔隙直观桩径mm±5用钢尺量管壁厚度mm±5用钢尺量桩尖中心线mm<2用钢尺量顶面平整度mm10用水平尺量桩体弯曲　<1/1000L用钢尺量，L为桩长2电焊接桩焊缝质量见表2见表2电焊结束后停歇时间min>8.0秒表测定上下节平面偏差mm<2用钢尺量节点弯曲矢高<1/1000L用钢尺量，L为桩长3停锤标准设计要求现场实测或查沉桩记录4桩顶标高mm±50水准仪注：①表1、2、3、4选自GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》其中个别数据依据JGJ94-2008《建筑桩基技术规程》做了相应调整；②表中“基桩检测技术规范”参见JGJ106-2003《建筑基桩检测技术规范》。69 1.5常见质量问题及处理预应力管桩施工为即打即隐蔽的工程，出现问题无法在施工完成之后再进行整改，只能采取补桩等措施补救，因此，必须在施工过程中严格控制质量，每一步骤都要按照标准严格进行。1、桩体倾斜⑴产生原因1）施打前未按要求双向校核垂直度。2）遇有地下障碍物。3）场地不平整，桩机底盘不稳固水平。⑵防治措施1）施打前，应按要求在桩机的正方和垂直的管桩侧面双向架设经纬仪或线坠，垂直度满足要求（小于0.5％L）后方可起锤，打入约1m左右再用仪器校核一次桩的中心位置和垂直度，确认无误后方可正常施打。2）地下障碍物如果较浅，可以先将桩拔出，清除障碍物后，将坑填实填平，重新放点打桩；如果障碍物较深，无法处理，可会同监理、设计院等单位商议解决办法，更改桩位。3）场地应平整坚实，一般不宜大于9°，符合桩机行走条件。桩机下方应垫好枕木，保持桩机底盘稳固水平。2、焊缝不饱满，接桩处开裂⑴产生原因：未按规定进行焊接作业，未分层焊接。⑵防治措施1）接桩前，对连接部位上的杂质、油污、水份等必须清理干净，保证连接部件清洁。2）接桩时，两节桩应在同一轴线上，焊接预埋件应平整，焊接层数不得少于2层，焊接时必须将内层焊渣清理干净后再焊外一层，坡口槽的电焊必须满焊，电焊厚度宜高出坡口1mm。3、贯入度剧变⑴产生原因1）地质情况不明，地下存在有空洞、溶洞、夹层、古墓等。69 2）地下持力岩层起伏大。3）桩身破碎断裂。⑵防治措施1）在施打过程中，出现贯入度突然变大的情况，应立即停止施工，可采取超前钻等方法，先探明桩位处的地质情况，将空洞、溶洞等先用中砂或粘土等填塞密实后再重新打桩，或改用其他形式的基础处理方法。2）在即将收锤时，遇到贯入度突然加大的情况，一般均因地下持力岩层起伏大导致桩身折断或桩身自身破碎造成的。这种情况下，采用从桩身内孔吊灯和吊重物检查桩身的完整看是由何种原因造成。①如是因地质起伏大造成的，则需采用特殊桩尖，采用嵌岩力强的桩尖进行施工。②如是桩身自身破碎造成的，则需对进场的管桩质量进行检查，采购质量合格的管桩；管桩桩身强度必须达到100％时方可使用；同时，在施打过程中，要控制好总锤击数，PC桩总锤击数不宜超过2000，最后1m锤击数不宜超过250；PHC桩总锤击数不宜超过2500，最后1m锤击数不宜超过300。4、地面明显隆起，邻桩上浮或位移过大⑴产生原因1）桩基础密集，土饱和密实，桩间距较小，在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起，相邻的桩浮起。2）在软土地基施工较密集的群桩时，由于沉桩引起的孔隙水压力把相邻的桩推向一侧或浮起。⑵防治措施1）采用“植桩法”（先钻孔，钻透硬夹层，将桩插入孔内，打至设计要求）以减少土的挤密及孔隙水压力的上升。2）采用开口型桩尖，让部分土体进入桩空腔内，减少土体挤密；同时采用“跳打法”施工，控制每天打桩根数，同一区域内不宜超过12根桩。69 3）采用井点降水、砂井或盲沟等降水或排水措施。4）沉桩期间不得同时开挖基坑，沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖，相隔时间应视具体地质情况、基坑开挖深度、面积、桩的密集程度及孔隙水压力消散情况来确定，一般应在两周左右。5、桩身断裂桩在沉入过程中，桩身突然倾斜错位，桩尖处土质条件没有特殊变化，而贯入度突然增大。⑴产生原因1）桩制作时，桩身弯曲超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，沉入过程中桩身发生倾斜或弯曲。2）桩入土后，遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖挤向一侧。3）稳桩不垂直，打入地下一定深度后，再用移架方法校正，使桩身产生弯曲。4）两节以上桩施工时，相接的两节桩不在同一轴线上，产生了曲折。5）制作桩的砼强度不够，桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现。⑵防治措施1）施工前应对桩位下的障碍物清理干净，必要时对每个桩位用钻探了解。对桩构件要进行检查，发现桩身弯曲超过规定（L/1000）或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用。2）在稳桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正，桩压入一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移架方法来校正。接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照操作要求执行。3）桩在堆放、吊运过程中，应严格按照有关规定执行，发现桩开裂超过有关验收规定时不得使用。6、桩顶掉角、碎裂⑴产生原因1）预制的混凝土配比不良，施工控制不严，振捣不密实或养护时间短，养护措施不足。69 2）桩顶面不平，桩顶平面与桩轴线不垂直，桩顶保护层过厚。3）桩顶与桩帽的接触面不平，桩沉入时不垂直，使桩顶面倾斜，造成桩顶面局部受集中应力而掉角。4）沉桩时，桩顶衬垫已损坏，未及时更换。5）桩锤过大，跳动过高。⑵防治措施1）桩制作时，要振捣密实，桩顶的加密箍筋要保证位置准确；桩成型后要严格加强养护。2）沉桩前应对桩构件进行检查，检查桩顶有无凹凸现象，桩顶面是否垂直于轴线，桩尖有否偏斜，对不符合规范要求的桩不宜使用，或经过修补等处理后才能使用。3）检查桩帽与桩的接触面处是否平整，如不平整应进行加垫等处理才能施工。4）沉桩时稳桩要垂直，桩顶要有衬垫，如衬垫失效或不符合要求时要更换。5）施工时应根据地质条件，桩断面尺寸及形状，合理选择桩锤。并采用“重锤低击”的方法，严格控制桩锤的跳动高度，禁止高起高落。7、沉桩达不到要求管桩是以最终贯入度和最终桩长作为施工最终控制，一般情况下，以最终贯入度控制为主，结合以最终桩长控制参数，有时沉桩达不到设计的最终控制要求。⑴产生原因1）勘探点不够或勘探资料粗，对工程地质情况不明，尤其是对持力层起伏标高不明，至使设计考虑持力层或选择桩长有误。2）勘探工作是以点带面，对局部硬夹层、软夹层不可能全部了解清楚，尤其在复杂的工程地质条件下，还有地下障碍物，如大块石头、混凝土块等。压桩施工遇到这种情况，就会达不到设计要求的施工控制标准。69 3）以新近代砂层为持力层时或穿越较厚的砂夹层，由于其结构的不稳定，同一层土的强度差异很大，桩沉入到该层时，进入持力层较深才能达到贯入度或容易穿越砂夹层，但群桩施工时，砂层越挤越密，最后会有沉不下的现象。⑵防治措施1）详细探明工程地质情况，必要时应作补勘，正确选择持力层或标高。2）根据工程地质条件，合理地选择施工方法及压桩顺序。8、先打桩后挖基坑施工中常见问题及处理方法在部分有地下室的工程中，由于基坑不大，开挖后无法进桩机施工管桩基础，只能采取先打桩后挖基坑的方法进行施工。施工时，坑内的桩尽可能采用长送桩器送至基坑底部，但因地质情况不明确，部分仍不可避免高出基坑底部。为此，在开挖前，应标明高出的部分桩的位置，开挖时采取环向开挖的方法，以保持高出的部分桩四周的土体开挖基本上在同一个平面位置。不得先在一侧开挖，使桩两侧的土体形成一个落差很大的土壁。这样容易使土的侧压力过大导致桩体倾斜，甚至断桩。在基坑上口和基坑壁的桩，由于不可避免的形成两侧土体高差过大，容易将桩挤偏挤断，必须采取措施进行预防。一方面，采取保险系数较大的基坑支护方法，降低基坑壁的水平位移；另一方面，可以在该部分管桩上口采用钢丝绳、钢筋等拉结，牵拉至后方不受基坑土方影响的位置上锚固，抵消部分土体侧压力。69 第二章钻（冲）孔灌注桩施工工艺及质量标准1.1适用范围钻（冲）孔灌注桩适用于工业及民用建筑中地下水位高的软硬土层。其中泥浆护壁钻孔灌注桩一般适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层；旋挖成孔灌注桩宜用于粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层；冲孔灌注桩除宜用于上述地质情况外，还能穿透旧基础、建筑垃圾填土或大孤石等障碍物，在岩溶发育地区应慎重使用，采用时，应适当加密勘察钻孔。1.2工艺流程桩位测量桩机就位注浆钻（冲）孔埋设护筒持力层鉴定YN排渣、清孔检查沉渣厚度清孔验收吊放钢筋笼插入混凝土导管YNY浇筑混凝土N拔出护筒、钻机移位拔出导管挖泥浆池挖泥浆沟槽泥浆制备69 1.3施工工艺1、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点。确定好桩位中心，桩位线定好之后，必须经有关部门进行复查，办好预检手续后开始钻孔。2、桩机就位桩机就位时，必须保持平稳，不发生倾斜、位移，为准确控制钻孔深度，应在机架上或机管上作出控制的标尺，以便在施工中进行观测、记录。3、埋设护筒⑴护筒一般由钢板制成，厚度视孔径取4-8mm，护筒内径应大于钻头直径（钻孔桩应大于100mm，冲孔桩应大于200mm），上部宜开设1-2个溢浆孔。⑵护筒埋设深度：在粘性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m。⑶护筒顶端高度：采用反循环钻孔时，护筒顶端高度应保证孔内泥浆面高出地下水位2m以上。采用正循环钻孔时，护筒顶端溢出口底边应高于泥浆池面。⑷护筒埋设：当地下水位在地面以下超过1m时，可采用挖埋法。当地下水位较高进设较困难时，可采用填筑法埋设。护筒位置应埋设正确和稳定，护筒与孔壁之间应用粘土填实，护筒中心与桩孔中心线偏差不大于50mm。4、泥浆制备⑴除能自行造浆的粘性土层外，均应制备泥浆。泥浆制备应选用高塑性粘土或膨润土。泥浆应根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行配合比设计。⑵泥浆宜用专门搅拌机进行搅拌。在粘土地层钻进时，泥浆可在回转和冲击搅动下自然形成泥浆。泥浆的性能指标应符合现场实际需要。69 ⑶施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上。⑷在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注水下混凝土。⑸浇注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25；含砂率不得大于8%；粘度不得大于28s。⑹在容易产生泥浆渗漏的土层中应采取维持孔壁稳定的措施。⑺废弃的浆、渣应进行处理，不得污染环境。5、钻（冲）成孔施工⑴正循环回转钻机成孔1）钻头回转中心对准护筒中心，偏差不大于20mm，利用钻杆加压的正循环回转钻机，在钻具中应加设扶正器。2）在粘土层中钻进时，应采用低钻压、快钻速、大泵量的钻进规程，并不断稀释泥浆。3）在砂层钻进速度快，回转阻力较小因此应采用较大的密度、粘度和静切力的泥浆，以提高泥浆悬浮，携带砂砾的能力。4）在碎石土层钻进时，宜采用低档慢速，优质泥浆，慢进尺钻进。5）加接钻杆，应先将钻具稍提高孔底，待冲洗液循环3-5分钟后，再拧卸加接钻杆。⑵反循环回转钻机成孔1）砂石泵起动后应形成正常反循环，才能开启钻进机慢速回转，下放钻头至孔底。2）当在软土层中钻进时，应根据泥浆补给情况控制钻进速度；在硬层或岩层中的钻进速度应以钻机不发生跳动为准。3）钻进中应认真观察进尺情况和砂石泵的排水出渣情况，排量减少或出水中含钻渣量太多时应控制钻进速度，防止因循环液密度太大或管道堵塞而中断反循环。4）钻进时如果孔内出现坍孔、涌砂等异常情况，应立即将钻具提高，控制泵量，保持冲洗液循环，吸除坍塌物和涌砂，同时向孔内输送符合要求的泥浆。69 5）钻孔达到要求孔深停钻后，钻具提高孔底50-80mm，维持冲洗液正常反循环清孔，直到符合清孔标准为止。⑶冲击钻机成孔（冲击钻机就位成孔）1）开孔时应低锤密击，表土为淤泥、细砂等软弱土层时，应加粘土块夹小石片反复冲击造壁。孔内泥浆面应保持稳定。2）在护筒刃脚下2m以内成孔时，采用小冲程1m左右，泥浆比重1.2～1.5，软弱层可加粘土块夹小片石。3）在粉砂或中粗砂层中成孔时，采用中冲程2-3m，泥浆相对密度1.2-1.5，可向孔内投入粘土块，勤冲、勤掏渣。4）在密实的粘土层中成孔时，采用小冲程1-2m，泵入清水和稀泥浆，经常清除钻头上的泥块。5）在砂卵石层中成孔时，采用中、高冲程3-4m，泥浆相对密度1.3左右，勤掏渣。6）在软弱土层或塌孔回填重钻时，采用小冲程1m左右，加粘土块夹小片石反复冲击，泥浆相对密度1.3-1.5。7）遇到孤石时，可采用预爆或高低冲程交替冲击，将孤石击碎或挤入孔壁。8）进入基岩后，应采用大冲程、低频率冲击，当发现成孔偏移时，应回填片石至偏孔上方300～500㎜处，然后重新冲孔；进入基岩后，非桩端持力层每钻进300～500㎜和桩端持力层每钻进100～69 300m时，应清孔取样一次，并应做记录。9）每钻进4～5m应验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处，均应验孔。10）大直径桩孔可分级成孔，第一级成孔直径应为设计桩径的0.6～0.8倍。⑷旋挖钻机成孔（旋挖钻机就位）1）旋挖钻成孔应根据不同的地层情况及地下水位埋深，采用干作业成孔和泥浆护壁成孔工艺，在淤泥、淤泥质土、砂土、碎石土、中间有硬夹层及地下水以下的土层中不宜采用干作业成孔。2）泥浆护壁旋挖钻机成孔应配备成孔和清孔用泥浆及泥浆池（箱），在容易产生泥浆渗漏的土层中可采取提高泥浆比重、掺入锯末、增粘剂提高泥浆粘度等维持孔壁稳定的措施。3）泥浆制备的能力应大于钻孔时的泥浆需求量，每台套钻机的泥浆储备量不应少于单桩体积。4）旋挖钻机施工时，应保证机械稳定、安全作业，必要时可在场地辅设能保证其安全行走和操作的钢板或垫层(路基板)。5）69 成孔前和每次提出钻斗时，应检查钻斗和钻杆连接销子、钻斗门连接销子以及钢丝绳的状况，并应清除钻斗上的渣土。6）旋挖钻机成孔应采用跳挖方式,钻斗倒出的土距桩孔口的最小距离应大于6m，并应及时清除。应根据钻进速度同步补充泥浆，保持所需的泥浆面高度不变。7）钻孔达到设计深度时，应采用清孔钻头进行清孔。6、孔底清理及排渣⑴不易塌孔的桩孔，可采用空气吸泥清孔。⑵稳定性差的孔壁应采用泥浆循环或抽渣筒排渣，当采用抽渣筒排渣时，应及时补给泥浆；清孔后灌注混凝土之前的泥浆指标应符合要求。⑶在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注水下混凝土，清孔时，孔内泥浆面应高出地下水位1.0m以上(在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上)。⑷灌注混凝土前，孔底沉渣允许厚度：对端承型桩，不应大于50mm；对摩擦型桩，不应大于100mm；对抗拔、抗水平力桩，不应大于200mm。7、吊放钢筋笼⑴钢筋笼的材质、尺寸应符合设计要求。⑵分段制作的钢筋笼，其接头宜采用焊接或机械式接头（钢筋直径大于20mm）。⑶加劲箍宜设在主筋外侧，当因施工工艺有特殊要求时也可置于内侧。⑷导管接头处外径应比钢筋笼的内径小100mm以上。⑸搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，钢筋笼安放前应绑好砂浆垫块，吊放时要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁和自由落下，钢筋笼放到设计位置时，应立即固定，防止上浮。8、浇筑混凝土钢筋笼吊装完毕后，应安置导管或气泵管二次清孔，并应进行孔位、孔径、垂直度、孔深、沉渣厚度等检验，合格后应立即灌注混凝土，69 随着混凝土不断增高，孔内沉渣将浮在混凝土上面，并同泥浆一同排回贮浆槽内。（浇筑混凝土）⑴水下灌注的混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定；坍落度宜为180～220mm；水泥用量不应少于360kg/m3（当掺入粉煤灰时水泥用量可不受此限）；含砂率宜为40％～50％，并宜选用中粗砂；粗骨料的最大粒径应小于40mm，且不得大于钢筋间距最小净距的1/3；水下灌注混凝土宜掺外加剂。（测量坍落度）⑵灌注混凝土的导管壁厚不宜小于3mm，直径宜为200～250mm；直径制作偏差不应超过2mm，导管的分节长度可视工艺要求确定，底管长度不宜小于4m69 ，接头宜采用双螺纹方扣快速接头；导管使用前应试拼装、试压，试水压力可取为0.6～1.0MPa；每次灌注后应对导管内外进行清洗。⑶使用的隔水栓应有良好的隔水性能，并应保证顺利排出；隔水栓宜采用球胆或与桩身混凝土强度等级相同的细石混凝土制作。（放置隔水栓）⑷开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300-500mm；同时应有足够的混凝土储备量，导管一次埋入混凝土灌注面以下不应少于0.8m。⑸导管埋入混凝土深度宜为2-6m，严禁将导管提出混凝土灌注面，并应控制提拔导管速度，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差，填写水下混凝土灌注记录。⑹灌注水下混凝土必须连续施工，每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制，对灌注过程中的故障应记录备案。⑺应控制最后一次灌注量，超灌高度宜为0.8～1.0m，凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。1.4质量控制要点1、基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。开工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。2、桩机就位后，必须平正、稳固，确保在施工中不发生倾斜和移动；为准确控制成孔深度，在桩架或钻具上应设置控制深度标尺，以便在施工中观测记录。69 3、护筒埋入土中的深度应满足要求，护筒四周用粘性土回填并分层夯实。4、桩在施工前，宜进行试成孔。5、成孔过程中应注意地层变化，随时调整钻进工艺，成孔的控制深度应符合下列要求：摩擦桩应以设计桩长控制成孔深度；端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进入持力层深度；端承型桩必须保证桩端进入持力层的设计深度。6、如在成孔过程中发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时，应停止施工，待采取相应措施后再进行施工。7、灌注混凝土前应严格控制孔底沉渣允许厚度符合以下要求：对端承型桩，不应大于50mm；对摩擦型桩，不应大于100mm；对抗拔、抗水平力桩，不应大于200mm。8、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。9、检查成孔质量合格后应尽快灌注混凝土。直径大于1m或单桩混凝土量超过25m3的桩，每根桩桩身混凝土应留有1组试件；直径不大于1m的桩或单桩混凝土量不超过25m3的桩，每个灌注台班不得少于1组试件；每组试件应留3件。10、灌注桩使用的原材料必须符合设计要求和施工规范的规定，实际浇筑混凝土量严禁小于实际理论计算体积，桩身任意一段平均直径与设计直径之比严禁小于1。11、从开始成孔至水下混凝土浇筑完毕，应始终保持护筒内的泥浆面高出地下水位1m以上，受水位涨落影响时，应高出最高水位1.5m以上。12、导管在使用前应做水密性试验，安装时要放密封圈并上紧丝扣，在孔中的位置要居中，开始浇注混凝土时导管底距孔底的距离宜为300-500mm，上部高出泥浆面不少于300mm。13、混凝土浇到接近桩顶时，应随时测量顶部标高，以免过多截桩或补桩。69 1.5质量标准表1、钻（冲）孔灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差序号成孔方法桩径偏差（mm)垂直度允许偏差（％）桩位允许偏差（mm)1-3根桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩条形桩基沿轴线方向和群桩基础的中间桩1泥浆护壁（钻、挖、冲孔桩）D≤1000mm≤-501D/6且不大于100D/4且不大于150D>1000mm-50100+0.01H150+0.01H2干作业成孔灌注桩-20170150注：①桩径允许偏差的负值是指个别断面；②H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；③表1选自JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》。表2、钻（冲）孔灌注桩钢筋笼质量检验标准序号检查项目允许偏差（mm）检查方法1主筋间距±10用钢尺量2钢筋笼长度±100用钢尺量3箍筋间距±20用钢尺量4钢筋笼直径±10用钢尺量注：表2选自JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》。69 表3、钻（冲）孔灌注桩质量检验标准项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1桩位见表1基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心2孔深mm+300只深不浅，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按基桩检测技术规范4混凝土强度设计要求试件报告或钻芯取样送检5承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范 一般项目1垂直度见表1测套管或钻杆，或用超声波探测，干施工时吊垂球2桩径见表1井径仪或超声波检测，干施工时吊垂球3泥浆比重（粘土或砂性土中）1.15-1.20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）m1.0目测5沉渣厚度端承桩摩擦桩mmmm≤50≤100用沉渣仪或重锤测量6混凝土坍落度水下灌注干施工mmmm160-22070-100坍落度仪7钢筋笼安装深度mm±100用钢尺量8混凝土充盈系数>1检查每根桩的实际灌注量9桩顶标高mm+30-50水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体说明：①表3选自GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》，其中个别数据依据JGJ94-2008《建筑桩基技术规程》做了相应调整；②表中“基桩检测技术规范” 参见JGJ106-2003《建筑基桩检测技术规范》。69 1.6常见质量问题及处理1、钻孔偏斜⑴造成原因：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。⑵防治措施：先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20cm。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，重新钻进。⑶处理措施1)因钻机倾斜造成的应先移开钻机，检查钻孔壁情况，如果钻孔壁比较稳定，则应加固施工范围内的地基或加大钻机的支撑面积，而后重新安装钻机恢复施工；钻孔壁随时有坍塌可能的，应将钻孔回填至原地面，待地层静置稳定后重新开始钻孔。2)地质构造不均匀引起的，先分析清楚岩层的走向，而后采用适当的回填材料（回填材料一般为片石加粘土、纯碱、锯末等组成的混合物）将钻孔回填至计算确定的高程处，静置一段时间后恢复施工。孔中心偏差小于20cm的，静置1～2h后可以继续钻孔；孔中心偏差大于20cm的，应根据情况静置2h甚至更长的时间待地层沉积稳定后恢复钻孔施工。穿过倾斜岩层过程中，应采用自重较大的复合式牙轮钻、冲击钻，以慢速钻孔。2、护筒脱落⑴造成原因：由于护筒外侧回填质量不好、受地面流水的浸泡等因素引起护筒失去稳定、脱落。⑵处理措施：出现护筒脱落应立即停止钻孔，将钻机移开，采取相应措施处理。由于地面流水引起的可先排除流水，在原地面上69 填一层粘土使地面干燥、不渗漏，而后重新安装护筒（作好护筒外侧填筑）恢复钻孔施工。3、卡钻⑴造成原因：钻孔经过岩层分界面时相邻岩层强度差别较大、操作中未及时根据地质情况调整钻头的行程等。⑵处理措施1)由于“探头石”引起的卡钻现象，可以适当往下放钻头，而后，强力快速往上提，使“探头石”受瞬间冲击缩回，从而顺利提起钻头。2)因钻头穿过岩层突变处导致的卡钻，优先采用水下爆破的方法进行处理。在整体岩层中此方法容易奏效，砂土地层中不宜采取此方法处理。3)由于机械故障导致钻头在浓泥浆中滞留时间过长造成的钻头无法提升现象，应采取插入高压水管置换泥浆的方法进行处理。4、缩颈⑴造成原因：缩颈是在饱和性粘土、淤泥质粘土，特别是处于流塑性状态的土层中出现的特有现象，其原因是此类地层含水高、塑性大，钻头经过后钻孔壁回缩，从而导致钻孔的直径小于设计的桩直径。⑵防治措施：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀；或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用，如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。⑶处理措施：针对产生缩颈的原因，采取块、卵石土回填，而后用重量较大的冲击钻冲击，挤紧钻孔孔壁的办法处理；或者采用在导正器外侧焊接一定数量的合金叶片进行旋转清理的办法。5、掉钻69 ⑴造成原因：由于机械故障、钢丝绳断裂、孔壁坍塌等因素造成钻头落入孔底的现象通常称“掉钻”。⑵处理措施：发生“掉钻”后，应及时采取恰当的方法实施打捞。1)钻孔壁稳定的情况，直接用钻机起吊“打捞器”入孔进行打捞。打捞前，先用“探针”探明钻头在孔中的位置，为制定打捞方案提供依据。打捞设备和打捞操作方法必须保证在抓住钻头后尽量一次成功，避免起吊至空中再度落入孔中的现象发生。2)钻孔壁出现局部坍塌将钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时，应先加大孔内泥浆的浓度，将旋转钻头放入安全的深度范围搅动泥浆以加强钻孔壁，而后，采取“气举法”清除钻头上方的沉积土和淤泥，确认钻头已露出后再实施钻头的打捞工作。3)钻孔壁随时有继续坍塌可能时，先在孔内安装长钢护筒、搅拌桩围护、帷幕法等方法加固钻孔壁，而后打捞钻头。6、护筒冒水护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。⑴造成原因：埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。⑵防治措施：在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。⑶处理措施：发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。7、孔壁坍陷钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。⑴69 造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。⑵防治措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。8、桩底沉渣量过多⑴造成原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。⑵防治措施：成孔后，钻头提高孔底10-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30-40mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。 9、水下混凝土灌注中常见问题及处理⑴封底失败1）造成原因：由于首批混凝土数量过小、孔底的沉渣厚度大等原因导致首批混凝土灌注入孔后，未实现水下混凝土封底的现象称为封底失败。69 2）处理措施：封底失败后，应立即暂停灌注，及时对孔内已灌注的混凝土进行清理。①地层稳定性较好的，应采取导管内安装高压风管进行二次清孔的方法将已灌注的混凝土清理干净，重新检查，符合规范要求后可以重新开始水下混凝土灌注。②地层稳定性差或高压清孔的方法不能奏效则应及时拆除导管、拔除钢筋笼，将钻机安装到位，将未灌注混凝土部分钻孔回填，待地层沉积稳定后用冲击钻清除已灌注的混凝土，达到孔底设计标高检查合格后进行水下混凝土灌注。⑵卡管1）造成原因：初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒径过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管；导管进水造成混凝土离析等。2）防治措施：使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为18-22cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6-1.0MPa，以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。3）处理措施①69 由于混凝土质量造成的导管堵塞，可以少量（根据堵管前测量及计算的导管埋深结果在保证导管最小安全埋深确定）提升导管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土数量而后快速提升再迅速下放，以冲击疏通导管的方法进行处理。②由于混凝土冲击力不足造成的，应及时加长上部导管的长度，而后，以一次性较大量混凝土冲击灌注达到疏通导管的目的。③采取“二次砍球法”进行处理。具体操作方法：将导管插入已灌注混凝土中0.5-0.8m，而后按照水下封底的操作方法实施二次封底。以上几种方法处理不能奏效应立即停止，认为已断桩。⑶断桩1）造成原因：由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充；受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体；由于在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象；浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。2）防治措施：成孔后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求。在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。绑69 扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断裂。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。3）处理措施：在灌注过程中认定发生断桩事故后，应立即停止继续灌注，提拔导管和钢筋笼，尽量将损失降低到最小。并采取以下办法处理：①断桩截面位置处于设计桩全长的三分之一以下时，一般采取冲击钻清除已灌注部分，再实施原位恢复。②断桩截面位置处于设计桩全长的三分之二以上且距离孔口深度不大于10m时，先进行钻孔壁加固，而后进行钻孔桩的接长比较经济。③断桩截面位置处于设计桩全长的三分之一与三分之二之间的，应对各种处理方法进行对比，选择经济、可行的处理方法。墩（台）桩布置有条件变更，桩布置改变造成的损失较小的，应积极与设计单位联系争取变更设计；桩布置无法改变但可以增加桩的，最好由设计单位提供增加桩方案，实施增加基桩；不具备以上两类情况的一般应及时采取冲击钻处理后原位恢复。④桩长大于50m的桩出现的断桩情况，应对处理方案详细论证后着手，切勿盲目操作以免带来较大的损失。⑷钢筋笼上浮：1）造成原因：钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土托顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。2）69 防治措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。3）处理措施：发现钢筋笼上浮，应立即暂停灌注，采取以下措施进行处理。①对于钢筋笼上浮在1倍直径以下的可以在采取有效防止上浮的措施后继续灌注。悬吊钢筋焊缝脱落的，应及时补焊；悬吊钢筋弯曲的情况应增加钢管支撑。②钢筋笼上浮比较严重的必须拔出钢筋笼，比照断桩进行处理。10、灌注成桩后发现的质量缺陷的处理⑴桩全长小于设计要求：这种缺陷可分为两类：处理桩头后混凝土顶面高程小于设计要求，钻孔底部沉积的虚渣在清孔时未清理干净导致桩全长小于设计、嵌入基岩深度小于设计。针对具体情况分别采取相应措施处理。1）桩顶高程小于设计要求的原因是混凝土灌注终孔时控制失误。基坑开挖后进行钻孔桩的接长。接长施工前，先清理干净混凝土以上的浮渣和松散混凝土等，将顶面人工凿修平整。而后，在护筒防护下开挖接长部分的桩孔。接长部分桩孔直径应大于设计钻孔桩直径40cm，深度从平整后混凝土面向下不小于接长部分桩孔直径的一倍。开挖后，将原灌注的混凝土表面清理干净，灌注混凝土至设计位置。接长部分混凝土的强度应比原设计提高一个等级.2）因钻孔桩底部沉积物未清理干净造成的桩全长小于设计现象处理的难度较大。一般可以在征得设计单位同意的前提下，采取钻孔桩底部压浆或者高压注浆处理。69 ⑵桩体混凝土不连续：由于灌注过程中，发生的孔壁局部坍塌的杂物等侵入混凝土、混凝土和易性差等因素在桩体形成夹层导致钻孔桩混凝土不连续。对于此类问题，应积极与设计单位协调采取合理措施处理。1）对于钻孔桩底部混凝土夹渣的情况，采取桩底部压浆或者高压注浆方法处理。2）桩体的少量夹层或不连续，用小型冲击钻钻一系列小直径的孔进行置换清理泥浆和杂物（钻孔直径60-75mm，桩中心一个孔，其余3-4个孔分布在以桩中心为圆心，直径为450mm左右的圆周上），清理后，进行高压注浆处理。3）对于夹层较严重的，在钻孔桩中心处钻一个直径75mm孔探明缺陷范围，而后，报设计部门进行处理。第三章人工挖孔桩施工工艺及质量标准1.1适用范围人工挖孔灌注桩适用于工业及民用建筑中桩直径800㎜以上无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土、含水率低淤泥或淤泥质粘土及含少量砂、石粘土层，特别适于黄土层采用，深度一般20米左右。对有流砂、地下水位较高、涌水量大的冲积地及近代沉积含水量高的淤泥或淤泥质土层不宜使用。69 1.2工艺流程Y设置支架、潜水泵、鼓风机、照明等设备第二节桩孔开挖及排水不合格合格N施工准备放线定桩位、放桩挖孔线在护壁上二次投测标高及桩位中心线绑扎护壁钢筋、支模浇筑第一节护壁混凝土第一节桩孔开挖及排水绑扎护壁钢筋、拆上节模板、支第二节模板、浇灌第二节护壁检查验收桩孔直径、深度、扩底尺寸、持力层等隐蔽项目检查持力层后扩底循环作业直至达到设计深度放混凝土溜槽（导管）吊放钢筋笼就位清理虚土、排除孔内积水清理桩孔四壁、校正桩孔垂直度和直径场地平整扩大头处理浇灌桩身混凝土质量验收钢筋笼制作混凝土搅拌、运输69 1.3施工工艺1、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的圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好之后，必须经有关部门进行复查，办好预验手续后开挖。（撒石灰线做为桩孔开挖尺寸线）2、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，有效地控制开挖桩孔的截面尺寸。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、支护壁模板绑扎钢筋⑴为防止桩孔壁塌方，确保安全施工，成孔应设置护壁，其种类有长钢套管和现浇混凝土两种。现浇钢筋混凝土护壁与土壁能紧密结合，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，地下水位以上的土层，也可以采用喷射混凝土护壁。⑵69 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。⑶第一节井圈护壁中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm；井圈顶面应比场地高出100～150mm，便于挡土、挡水，壁厚应比下面井壁厚度增加100～150mm。⑷桩位轴线和高程均应标定在第一节护壁上口。施工现场必须挖排水沟，下雨时派专人疏导排水，防止雨水漫过护壁进入孔内。（第一节桩孔开挖及护壁钢筋绑扎）4、浇筑第一节护壁混凝土⑴桩孔护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇筑混凝土。混凝土坍落度控制在100mm。⑵每节护壁均应在当日连续施工完毕；护壁混凝土必须保证振捣密实，应根据土层渗水情况使用速凝剂。⑶护壁模板的拆除应在灌注混凝土24h之后；发现护壁有蜂窝、漏水现象时，应及时补强。⑷同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm。69 （护壁混凝土浇筑完成进行下一节桩孔开挖）5、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，吊线坠向孔底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。随之进行修整，孔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。6、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。7、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葫芦或穿卷扬机的钢丝绳，选择适当位置安装卷扬机。孔内必须设置应急软爬梯供人员上下；使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠，并配有自动卡紧保险装置，不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下。电葫芦宜用按钮式开关，使用前必须检验其安全起吊能力。8、安装吊桶、照明、活动盖板、水泵或通风机⑴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。⑵孔底照明必须用低压电源（36V、100W）（有水的情况下不超过24V）、防水带罩的安全灯具，69 孔口四周必须设置护栏，护栏高度宜为0.8m，无人作业井孔内,要加设井盖,设置警示标志,防止人员掉入井孔内。（桩孔及时进行防护）⑶每日开工前必须检测井下的有毒、有害气体，并应有足够的安全防范措施。当桩孔开挖深度超过10m时，应有专门向井下送风的设备，风量不宜少于25L/s。⑷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。9、开挖第二节桩孔土方（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。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。挖出的土石方应及时运离孔口，不得堆放在孔口周边1m范围内，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。10、第二节护壁钢筋绑扎、模板安装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，护壁一般为上大下小的楔形圆环，上节护壁的下部应嵌在下节护壁的上部砼中，69 上下节护壁的搭接长度不得小于50mm。（护壁为上大下小的楔形圆环，上节护壁的下部嵌在下节护壁的上部砼中）11、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。混凝土根据土层渗水情况使用速凝剂，以加速混凝土的硬化。当遇有局部厚度不大于1.5m的流动性淤泥和可能出现涌土涌砂的土层时，护壁施工按下列方法处理。⑴每节护壁的高度可减少到300-500mm，并随挖随验，随浇注混凝土。⑵采用下沉钢护筒砼小沉井作护壁以堵截淤泥或砂粒流动，钢护筒一般为1-2m高左右，厚为4mm，直径略小于砼护壁内径。⑶采用Φ16-Φ25长1.5m左右的钢筋间距100-150mm沿护壁周边打入土中，挖去孔内20-30cm沙土后，用Φ25水平环向钢筋将竖面筋固定，将上部钢筋头弯到上节护壁外侧，然后在钢筋外侧塞麻布袋、草包或纤维板条，以阻挡沙砾流入桩孔，待挖至400-500mm深时立即浇注护壁砼。12、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。13、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。69 （逐层往下循环作业）14、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。为防止扩底时扩大头处的土方坍塌，采取间隔开挖措施，留4-6个土肋条作为支撑，待浇筑砼前再挖除。15、检查验收挖至设计标高，终孔后应清除护壁上的泥土和孔底残渣、积水并对桩身直径、扩大头尺寸、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。当挖至设计标高时，应及时通知相关部门对孔底土质进行鉴定，孔底不应有积水，终孔后应及时清理孔壁上的淤泥和孔底残渣积水，进行隐蔽工程验收合格后，应立即封底浇注混凝土。16、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。69 （采用吊车吊放钢筋笼）17、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。混凝土必须通过溜槽，当落距超过3m时，应采用串筒，串筒末端距孔底高度不宜大于2m；也可采用导管泵送。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，分层高度以振捣的工具而定，但不宜大于1.5m。（采用串桶向桩内浇筑混凝土）18、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。69 1.4质量控制要点1、人工挖孔桩的孔径（不含护壁）不得小于0.8m，且不宜大于2.5m；孔深不宜大于30m。当桩净距小于2.5m时，应采用间隔开挖。相邻排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5m。2、开孔前，桩位应准确定位放样，在桩位外设置定位基准桩，安装护壁模板必须用桩中心点校正模板位置，并应由专人负责。3、、严格控制桩孔垂直度、中心位置，每节桩孔护壁做好后，必须将桩位轴线和标高测设在护壁上口然后用十字线对中，吊线锤向孔底投设，以半径尺杆检查孔壁垂直平整度，孔深以基准点为依据逐根引测，使孔壁圆弧保持上下顺直。4、护壁的厚度、拉接钢筋、配筋、混凝土强度等级均应符合设计要求；一般护壁的厚度不应小于100mm，混凝土强度等级不应低于桩身混凝土强度等级，并应振捣密实；护壁应配置直径不小于8mm的构造钢筋，竖向筋应上下搭接或拉接。5、当土质较差时，为防止塌孔，开挖前应掌握现场土质错开桩位开挖，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。6、桩终孔要保证设计桩长、入岩深度及扩大头尺寸，桩孔挖至设计深度后，必须检查土质情况，桩底必须支承在设计规定的持力层上。7、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。8、开挖过程中孔底要挖集水坑，及时下泵抽水。如有少量积水，浇筑混凝土时可对桩端及时采用低水混凝土封底；当渗水量过大时，应采取场地截水、降水或水下灌注混凝土等有效措施，严禁在桩孔中边抽水边开挖边灌注。9、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。10、69 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。钢筋骨架在存放、起吊过程中应采取措施防止变形；在安放入孔时，位置要居中；安放至设计标高后，应采取措施固定，确保混凝土浇灌过程中不移动。11、人工挖孔桩桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m。直径大于1m或单桩混凝土量超过25m3的桩，每根桩桩身混凝土应留有1组试件；直径不大于1m的桩或单桩混凝土量不超过25m3的桩，每个灌注台班不得少于1组试件；每组试件应留3件。1.5质量标准表1、灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差序号成孔方法桩径允许偏差（mm)垂直度允许偏差（％）桩位允许偏差（mm)1-3根、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础的边桩条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩1人工挖孔桩混凝土护壁±50<0.550150长钢套管护壁±20<1100200注：①桩径允许偏差的负值是指个别断面；②表1选自JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》。表2、混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准（mm）序号检查项目允许偏差或允许值检查方法1主筋间距±10用钢尺量2钢筋笼长度±100用钢尺量3箍筋间距±20用钢尺量4钢筋笼直径±10用钢尺量注：①表2选自JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》。69 表3、混凝土灌注桩质量检验标准项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1桩位见表1基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心2孔深mm+300只深不浅，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按基桩检测技术规范4混凝土强度设计要求试件报告或钻芯取样送检5承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范 一般项目1垂直度见表1测大管或钻杆，或用超声波探测，干施工时吊垂球2桩径见表1井径仪或超声波检测，干施工时吊垂球3混凝土坍落度：水下灌注干施工mmmm160-22070-100坍落度仪4钢筋笼安装深度mm±100用钢尺量5混凝土充盈系数>1检查每根桩的实际灌注量6桩顶标高mm+30-50水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体注：表3选自GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》，表中“基桩检测技术规范”参见JGJ106-2003《建筑基桩检测技术规范》。69 1.6常见质量问题及处理1、地下水地下水是深基础施工中最常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的静态水充入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如果遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难，连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透，发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，也极易发生流砂和井漏现象。⑴地下水量不大时可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。⑵水量较大时当用施工孔自身水泵抽水，也不易开挖时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。⑶对不太深的挖孔桩可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流，对基础平面占地较大时，也可增加降水管井的排数，一般即可解决。⑷抽水时环境影响有时施工周围环境特殊，一是抽出地下水进出时周围环境、基础设施等影响较多，不允许无限制抽水；二是周围有江河、湖泊、沼泽等，不可能无限制达到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源，封闭水路。桩孔较浅时，可用板桩封闭；桩孔较深时，用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水，以保证在正常抽水时，达到正常开挖。2、流砂人工挖孔在开挖时，如遇细砂，粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故，因此要采取有效可靠的措施。⑴流砂情况较轻时69 有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求。⑵流砂情况较严重时常用的办法是下钢套筒，钢套筒与护壁用的钢膜板相似，以孔外径为直径，可分成4-6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土。若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突击挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可将完成的混凝土护壁的最下段钻大，使孔位倾斜至下层护壁以外，打入浆管，压力浇注水泥浆，使下部土壤硬些，提高周围及底部土壤的不透水性，以解决流砂现象。3、淤泥质土层在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方、木板模板等支挡，并要缩短这一段的开挖深度，并及时浇注混凝土护壁，支挡的木方模板要沿周边打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面，可斜向放置，双排布置互相反向交叉，能达到很好的支挡效果。4、桩身混凝土的浇筑⑴孔底积水浇筑桩身混凝土主要应保证其符合设计强度，要保证混凝土的均匀性、密实性，应防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性。1)浇筑前要抽干孔内积水，抽水的潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干，提出水泵后，可用部分低水混凝土封底，然后再浇注混凝土。2)如果孔底水量大，确实无法采取抽水的方法解决，桩身混凝土的施工就应当采取水下浇筑施工工艺了。69 ⑵孔壁渗水对孔壁渗水，不容忽视，因桩身混凝土浇筑时间较长，如果渗水过多，将会影响混凝土质量，降低桩身混凝土强度。可在桩身混凝土浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位。对于出水量较大的孔可用木楔打入，周围再用防水材料封闭，或在集中漏水部分嵌入泄水管，以利于接管排水，并在浇注混凝土前予以堵塞，这样也可解决其影响桩身混凝土质量的问题。⑶保证桩身混凝土的密实性桩身混凝土的密实性，是保证混凝土达到设计强度的必要条件。为保证桩身混凝土浇筑的密实性，一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法，其中的浇筑速度是关键，即力求在最短的时间内完成一个桩身混凝土浇筑，特别是在有地下压力水情况时，要求集中足够的混凝土短时间浇入，以便以混凝土自身重量压住水流的渗入。第四章CFG桩施工工艺及质量标准1.1适用范围CFG桩的适用范围很广，在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等地基均有大量成功的实例，CFG桩对独立基础、条形基础、筏基都适用。CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，用各种成桩机械制成的可变强度桩；是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。CFG桩和桩间土一起，通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作，故可根据复合地基性状和计算进行工程设计。CFG桩一般不用计算配筋，并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料，进一步降低了工程造价。69 CFG桩应根据设计要求和现场地基土的性质、地下水位、场地周边是否有居民、有无对振动反应敏感的设备等多种因素选择成桩工艺。一般有以下成桩工艺可供选择：1、振动沉管灌注成桩工艺适用于粘性土、粉土、淤泥质土、人工填土及无密实厚砂层的地基；振动沉管灌注成桩属挤土成桩工艺，对桩间土具有挤(振)密效应。但振动沉管灌注成桩工艺难以穿透厚的硬土层、砂层和卵石层等。在饱和粘性土中成桩，会造成地表隆起，挤断已打桩，且振动和噪声污染严重，在城市居民区施工受到限制。在夹有硬的粘性土时，可采用长螺旋钻机引孔，再用振动沉管打桩机制桩。（振动沉管灌注成桩工艺）2、长螺旋钻孔灌注成桩工艺长螺旋钻孔灌注成桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土，属非挤土成桩工艺，该工艺具有穿透能力强，无振动、低噪音、无泥浆污染等特点，但要求桩长范围内无地下水，以保证成孔时不塌孔。69 （长螺旋钻孔灌注成桩工艺）3、长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩工艺长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩工艺，是国内近几年来使用比较广泛的一种新工艺，属非挤土成桩工艺，具有穿透能力强、低噪音、无振动、无泥浆污染、施工效率高及质量容易控制等特点，适用于粘性土、粉土、砂土等地基，以及对噪音及泥浆污染要求严格的场地。4、泥浆护壁钻孔灌注成桩工艺适用于粘性土、粉土、砂土、人工填土、碎石（砾）石土及风化岩层分布的地基，以及对振动噪音要求严格的场地。该方法钻孔速度较快，但是泥浆对场地的污染严重，影响后续孔的施工，且往往孔底沉渣较大也会影明成桩质量。69 1.2工艺流程测量放线及复核桩机就位垂直度控制钻孔至设计深度泵送CFG桩混合料拌和CFG桩混合料混合料注满后，按规定速度边泵送边提升钻杆至地表终孔移位施工下一根桩清除弃土1.3施工工艺（本节重点以长螺旋钻孔成桩工艺为案例）1、测量放线施工前根据放出的外墙轴线，四周交点用钢钎打入地下，按照桩位布置图统一进行测放桩位线，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示。2、钻机就位按放出的CFG桩桩位，现场就位钻机，钻机就位后进行钻机调整。通过悬挂在钻杆导向架侧面的垂球及在导向架上标出的对照线位置来调整钻机的水平和钻杆的垂直度。垂直度的容许偏差不大于1%。同时在钻进过程中，随时注意观察垂球，确保钻机不偏斜。3、钻进成孔⑴69 钻孔开始时，必须确认桩位编号、孔口标高、孔深，准确无误后，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进，一般先慢后快，如发现钻杆摇晃或卡钻时应放慢进尺，钻头到达设计桩底标高时，于动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制桩长的依据。⑵钻进过程中，平台应保持平衡，未达到设计标高不得反转或提升钻杆，如因特殊情况要提升钻杆或反转，应将钻杆提升至表面，对钻头活门重新冲洗、疏通、闭合。⑶开始钻进或穿过软硬地层交界处时，应保证钻杆垂直，缓慢进入；在含有砖头、瓦块的杂填土层或软塑粘性土层中钻进时，应尽量减少钻杆晃动，以免扩大孔径。⑷钻进时，应注意观察电流值变化状态，当电流值接近140A时应及时提升排土，直到电流值变化在正常工作状态。钻进过程中，操作人员要密切注意钻进情况，如遇卡钻、钻杆剧烈抖动、钻机偏斜等异常情况，应立即停钻，查明原因，采取相应措施后方可继续作业。钻进至设计标高后方可停钻。（长螺旋钻孔桩钻孔施工）4、混合料搅拌混合料搅拌按照设计配合比进行配料，每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制，拌和物应拌和均匀，颜色一致，不得有离析和泌水现象。坍落度控制在160-200mm。5、混凝土灌注及拔管⑴69 成孔到设计标高后，停止钻进，压灌之前几分钟，应开动混凝土输送泵，提前将搅拌好的混凝土充满输送泵的料斗，同时备好一罐混凝土备用。⑵压灌时泵斗内要有一定的混凝土容量，混凝土容量要高出进料口50mm以上，以防吸进空气。当泵斗混凝土低于进料口时及时通知停止提升钻杆，待混凝土搅拌好后再进行压灌、提钻。时刻保证管内充满混凝土，钻具内无混凝土严禁提升。⑶开始泵送混合料，当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料，成桩的提拔速度宜控制在每分钟2-3m，提升压灌过程中，如发现支腿下沉立即停止提升，并调节钻机水平，方可继续压灌。⑷施工桩顶宜高出设计桩顶标高不少于0.5m，以保证桩顶混凝土强度达到设计要求。钻头提升到孔口时，应防止桩周边土掉入孔内。6、成桩及桩机移位灌注成桩完成后，桩顶盖土封顶进行养护，将桩机移到下一桩位，在桩机移动过程中防止桩机本身和支腿对桩体的破坏。1.4质量控制要点1、深入了解地质情况选用合理的成桩工艺，严格按施工要求施工。CFG桩复合地基区别于桩基的主要特点就是:充分考虑利用桩间土的承载力，所以施工中应减少扰动土而引起土的强度降低，应根据地质情况合理地选用施工机械，这是确保CFG桩复合地基施工质量的有效途径。2、采用正确的打桩顺序⑴在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，当采用连打作业时，由于饱和软土的特性，新打桩将挤压己打桩，使已打桩被挤扁形成椭圆状或不规则形状，严重的产生缩颈和断桩。此时，应采用隔桩跳打施工方案。⑵在饱和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，先打桩施工完后，土体密度会有显著增加。而且，打的桩越多，土的密度越大。在补打新桩时，一是加大了沉管难度，二是非常容易造成已打桩断桩。此时，隔桩跳打方法不宜采用。69 ⑶当满堂布桩时，宜从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。但仅凭打桩顺序的改变并不能完全避免新打桩的振动对己结硬的己打桩产生影响。此时，应采用螺旋钻引孔的方案，避免新打桩的振动造成已打桩的断桩。3、严格控制拔管速率控制混合料泵送量与拔管速度相匹配，不得停泵待料。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混合料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率。成桩的提拔速度宜控制在每分钟2-3m。4、控制好混合料的坍落度大量工程实践表明，坍落度的大小对CFG桩施工质量影响最为显著。混合料坍落度过大，会形成桩顶浮浆过多，形成混凝土的离析和泌水，桩体强度也会降低;而且会导致混凝土流动性降低，频繁堵管。坍落度控制在160-200mm，和易性好，成桩质量容易控制。5、设置保护桩长每根桩在加料时，要比设计桩长多加0.5m的混合料。用插入式振捣棒对桩顶混合料加振3-5s，提高桩顶混合料密实度。上部用土封顶，增大混合料表面的高度，即增加了自重压力，可提高混合料抵抗周围土挤压的能力。在上部基础施工时再将保护桩长剔除掉，确保成桩与设计标高一致。同时褥垫层铺设应保证桩顶以下30-50mm;即桩体嵌入褥垫层30-50mm。褥垫层铺设宜采用静力压实法，当基础底面下桩间土的含水量较小时，也可采用动力夯实法，夯填度(夯实后的褥垫层厚度与虚铺厚度的比值)不得大于1%。施工垂直度偏差不应大于1%，对满堂布桩基础，桩位偏差不应大于0.4倍桩径，对条形基础，桩位偏差不应大寸0.25倍桩径，对单排布桩桩位偏差不应大于60mm。6、加强施工过程中的监测和反馈在施土过程中，应加强监测，及时发现问题，以便针对性地采取有效措施。重点应做好施工场地和已打桩桩顶标高观测，69 经纬仪跟踪进行桩轴线的控制，及时抽查浇筑质量，对承压水压力较高的场地应钻探深井降低水压力，褥垫层施工前桩间浮土必须清除干净。7、成品保护⑴CFG桩施工时，应调整好打桩顺序，以免桩机碾压已施工完成的桩头。⑵CFG桩施工完毕后，待桩体达到一定强度后（一般为3～7d），方可进行开挖。开挖时，宜采用人工开挖，如基坑较深、开挖面积较大，可采用小型机械和人工联合开挖，应有专人指挥，保证铲斗离桩边应有一定的安全距离，同时应避免扰动桩间土和对设计桩顶标高以下的桩体产生损害。⑶挖至设计标高后，应剔除多余的桩头，剔除桩头时应采取如下措施：1）找出桩顶标高位置，在同一水平面按同一角度对称放置2个或4个钢钎，用大锤同时击打，将桩头截断。桩头截断后，再用钢纤、手锤等工具沿桩周向桩心逐渐剔除多余的桩头，直至设计桩顶标高，并在桩顶上找平。2）不可用重锤或重物横向击打桩体。3）桩头剔至设计标高，桩顶表面应凿至平整。4）桩头剔至设计标高以下时，必须采取补救措施。如断裂面距桩顶标高不深，可接桩至设计标高，同时保护好桩间土不受扰动。⑷保护土层和桩头清除至设计标高后，应尽快进行褥垫层的施工，以防桩间土被扰动。⑸冬期施工时，保护土层和桩头清除至设计标高后，立即对桩间土和CFG桩采用草帘、草袋等保温材料进行覆盖，防止桩间土冻涨而造成桩体拉断，同时防止桩间土受冻后复合地基承载力降低。69 1.5质量标准项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1原材料设计要求查产品合格证书或抽样送检2桩径mm-20用钢尺量或计算填料量3桩身强度设计要求查28d试块强度4地基承载力设计要求按规定的办法一般项目1桩身完整性按桩基检测技术规范按桩基检测技术规范2桩位偏差满堂布桩≤0.40D条基布桩≤0.25D用钢尺量，D为桩径3桩垂直度%≤1.5用经纬仪测桩管4桩长mm+100测桩管长度或垂球测孔深5褥垫层夯填度≤0.9用钢尺量注：1、夯填度指夯实后的褥垫层厚度与虚体厚度的比值。2、桩径允许偏差负值是指个别断面。注：上表选自GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》，表中“桩基检测技术规范”参见JGJ106-2003《建筑基桩检测技术规范》1.6常见质量问题及处理1、堵管堵管是CFG桩成桩中常遇到的问题，直接影响施工进度，造成材料浪费，增加施工人员的劳动强度。处理不当，会造成断桩等质量问题。当出现堵管时，应从以下几方面进行检查处理：⑴砼坍落度控制不当：砼坍落度过大或过小都会造成砼泵送困难和堵管。混凝土的输送阻力随坍落度降低而增大，所以坍落度过小会使混合料的可泵性明显降低，不易泵送。但坍落度过大会极易在泵送中造成混合料发生泌水或离析。特别是在15m69 以上的较长距离输送时，极易造成管内骨料与砂浆分离，浆液上浮先流动，粗骨料下沉相互接触，摩擦力加大，流速变缓、淤积，从而堵管。根据工程实践，CFG桩砼的坍落度宜控制在160mm-200mm。⑵管道接口处密封不严：管道接缝密封不严就会漏水或漏浆，使输送阻力增大，导致堵管。⑶钻头阀门老化：老旧钻头其阀门密封不严，当在施工时，液化的泥砂通过阀门缝隙进入钻头形成砂塞，使砼下落受阻，砼局部流速变缓、淤积，造成堵管，或泥砂进入使得钻头阀门摩擦力过大，而不能打开到正常位置造成堵塞。⑷设备出现缺陷：弯头是连接钻杆与高强柔性管的重要部件，当泵送混合料时，弯头曲率半径以及弯头与钻杆的连接形式，对混合料的正常输送起着至关重要的作用。若弯头的曲率半径过小和过大，都会发生堵管。另外，施工结束后应立即清洗干净，否则管内会产生混合料结硬块体，同样造成堵管。2、桩身缩径出现桩身缩径时，应客观分析原因，从以下方面进行处理：⑴控制提钻速度：达到指定深度后，提钻时候速度过快，砼输送速度跟不上，钻头没有完全被砼完全包裹，容易造成桩身缩径。⑵地基降水：地基降水的主要目的是降低地下水位，减少土体含水量，减小土体中孔隙水压力，改善土体的力学性质。⑶考虑进行桩复打：当桩机按正常施工工艺步骤完成成孔、边泵送混合料和边提钻至桩顶设计标高1.5-2.0m后，暂停泵送混合料和提钻，钻头和钻杆在原位利用其自重重新插入缩径桩体以下正常桩体内一定深度（0.5-1.5m），再边泵送混合料和边提钻。3、断桩⑴造成原因：堵管；桩体材料强度未达到设计值便受到过大的扰动；采用管内泵压施工工艺时，提钻速率不合适也易造成缩径或断桩，提钻速率太快，而泵送混合料没有跟上，不连续泵送，将造成桩径缩小和断桩，提钻速率过低，常出现高压管路堵塞甚至管路崩开等故障，易使泵送质量降低并进一步造成桩身砼质量缺陷，进而产生断桩。69 ⑵处理措施：浅部断桩，可对断桩单独进行处理，剔除上部断桩，用与桩身相同的混合料按桩径设计标高接桩。如果是由于机械施工造成大范围的浅部断桩，应与设计单位、监理单位共同研究制定方案。因此在开挖基坑时，在桩顶标高以上1m处，一定要采用人工开挖，以免碰断桩身，保证CFG桩的完整性和质量。4、串孔在高压缩性淤泥层，流塑淤泥质土层，承压水的砂土层、流砂层和饱和细砂层、粉砂层中施工常遇到串孔现象。当遇到这种情况时，可采取以下方法处理：⑴采取大桩距的设计方案，增大桩距的目的在于减少新打桩机器的剪切扰动，避免不良影响。⑵改进钻头，改善钻进速度。⑶减少打桩推进排数，如将一次打好几排改为2排或1排，尽快离开已打成的桩，减少对已打桩的扰动。⑷必要时采取隔桩、隔排跳打方案，但跳打要求及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。5、桩身砼离析⑴离析桩多是在搅拌砼环节造成的，必须经常检查砼的坍落度，不符合要求的砼禁止使用。一般坍落度应控制在160-200mm。坍落度太大，易造成泌水、离析，泵压作用下，骨料与砂浆分离。⑵提拔钻杆中没有连续泵料，特别是在饱和砂土、饱和粉土层中停泵待料，易造成混合料离析。69'