恒大地产集团中原公司-工程管理手册-桩基工程分册

'桩基工程控制要点和常见问题工程技术部桩基工程质量管理手册Qualitymanagementmanualofpilefoundationengineering22/23 桩基工程质量管理手册前言基础工程是整个建筑物结构安全的前提，桩基础也是工程中常见的一种基础形式，具有经济、快速、效果好等特点。然而，桩基工程专业性比较强，且属于隐蔽施工，对施工过程要求较高，稍有不慎，将留下严重的质量隐患。结合河南地区地质条件，河南公司常用的主要有CFG桩、泥浆护壁钻孔灌注桩、预制管桩等几种桩基形式，在总结了河南公司几年来现场管理经验的基础上，由工程技术部组织编制本管理手册。本手册从桩基施工主要流程、桩基施工过程管理的要点进行了阐述，旨在通过本手册指导、规范现场施工，规避容易出现的问题。本手册是对河南公司基础工程管理的补充和完善，未尽事宜，应参照相关规范标准和集团有关要求执行。22/23 目录第一章桩基工程主要流程2第二章河南公司常用桩型施工质量控制要点3第一节CFG复合地基（长螺旋钻孔压灌桩）3一、施工控制要点3二、常见问题5第二节静压预制管桩7一、施工控制要点7二、常见问题8第三节锤击预制管桩9一、施工控制要点9二、常见问题11第四节后注浆混凝土灌注桩12二、常见问题16第五节人工挖孔桩17二、常见问题19第三章桩基检测1922/23 第一章桩基工程主要流程1.确定试桩方案前，由总工室负责组织工程部、工程技术部、招投标部讨论试桩方案,并形成会议纪要。2.试桩前，由总工室组织设计单位向工程部、试桩单位，进行设计交底,并形成会议纪要。3.由工程部组织对工程部参与试桩人员进行交底，并检查施工单位交底,交底应有书面资料,并形成会议纪要。4.由总工室组织外委设计院、工程部、工程技术部、施工单位，根据现场试桩施工情况，确定试桩的收桩或终孔标准,并形成会议纪要。5.确定基础类型前，由总工室组织工程部、工程技术部、预决算部、招投标部，讨论拟采用的基础方案,并形成会议纪要，对超高层建筑或特殊场地基础，还需组织专家论证。6.桩基工程开工前工程部须组织基础图纸会审。7.桩基工程开工前，由工程部组织对基础施工监理人员进行交底，并检查施工单位技术交底,交底应有书面资料,并形成会议纪要。8.桩基施工开工时，总工室须组织外委设计院、工程部、工程技术部、施工单位确认第一根桩的收桩或终孔标准,并形成会议纪要。9.桩基施工开始后，工程部负责人（或技术经理）须到现场检查第一批桩基施工情况，确保工程师对交底理解无误。10.基础施工中，工程部应按照集团有关规定进行旁站、验收、检查，当现场施工和原设计要求有较大偏差或有其他异常情况时，应立即暂停施工，并通知总工室、工程技术部。11.桩基施工完成后，应及时按规范要求进行检测、验收，并将检测、验收结果报备工程技术部。22/23 12、挖桩间土:为防止挖土损坏桩体，挖桩间土时，应使用小型挖机，且对于常用的矩形布桩基础，挖机操作应顺行桩间空隙进行，不得扇形扫挖。第二章河南公司常用桩型施工质量控制要点第一节CFG复合地基（长螺旋钻孔压灌桩）考虑目前所说的CFG复合地基，增强体单桩实际做法多是长螺旋钻孔压力灌注素混凝土，和长螺旋压灌桩除了不插钢筋笼外，其他工艺是一样的，故放在一起介绍，便于大家对比、掌握，其中第7、8条仅涉及长螺旋压灌桩。一、施工控制要点1、一般宜先开挖后施工，但水位较高、土层较软弱时（如承载力小于100kpa）,预留土层厚度，还需考虑水位、施工机械行走方便和对已施工桩头的保护作用。2、施工前测定桩位和场地标高（场地应基本平整），确定成孔时钻杆入土深度，并在主立杆上标记出准确位置。主立杆上标出钻至设计深度时动力头下行位置22/23 3、桩机就位调整垂直度（钻杆垂直度偏差＜1%），施工中应监测垂直度变化。4、钻进，钻进过程中不宜向上提升钻杆或反转。5、清土，钻到预定深度后，在原处继续进行空转扫孔5～10s。6、压灌砼：1)开始泵送混凝土；2)待钻杆芯管及输送软硬管内混凝土达到连续时，方可提钻，禁止先提钻再泵料；3)根据地层确定提钻速度，且必须与泵送量相匹配，（应根据提钻速度、桩径、泵送实际功效，确定泵送速率）。应保证钻头始终埋在混凝土面以下1米以上（通过灌注结束后查看钻头部位浸染混凝土情况复核，参见常见问题3中图片），工程管理制度第八十二条第4款“拔管速率”参数适用于CFG振动沉管施工法，不适用于长螺旋钻中心压灌成桩法；4)提拔钻杆过程中泵送应连续进行，间歇不应超过8秒，特别是在饱和粉土、砂土地层，不得停泵待料，以免出现混凝土离析、桩身缩颈、断桩等事故发生。5)通过和试验桩充盈系数对比，辅助监测施工是否正常（一般1.0～1.2）。7、后插筋（压灌桩）：清理地面桩孔周边渣土，用吊车把钢筋笼吊放桩孔，用插筋器将钢筋笼振动插入至设计标高。22/23 8、拔出插筋器（压灌桩）：应边振动边拔插筋器，严禁不振动提拔插筋器，保证桩芯混凝土密实。二、常见问题1、如地层较软弱，工作面距设计桩顶较近，桩机较重，容易挤压桩头，造成桩头破损。处理措施：加大预留土层厚度，一般应在2米以上。桩头部分多道断裂断面有泥水浸渍痕迹2、实体桩长度达不到设计桩长，原因分析：⑴钻进深度可能不够；⑵土体松散，流动性大，先提钻后延迟泵送混凝土，周边土体塌落桩底。处理措施：⑴严格验收钻进深度；⑵严禁先提钻后泵送混凝土，至少保证混凝土泵送和提钻同步。3、桩体缩颈，原因分析：土体松散或软弱，成孔性差，易坍塌、回缩，施工中混凝土扩张力不足或不连续。22/23 桩径偏细中间严重缩颈、夹渣处理措施：混凝土连续泵送、保持混凝土压灌扩张力，不能仅靠混凝土管内高差的自重力，具体做法是，调整泵送速度，使泵送量比提钻体量稍高（超3%～8%），既满足提钻又不造成因泵送量过快而堵泵管，提拔钻杆过程中泵送连续进行，特别是在饱和粉土、砂土地层，不得停泵，保持适当的混凝土扩张力。压力灌注混凝土上翻埋钻压力灌注混凝土上翻挤入钻叶周边，至预定桩体以上停止灌注混凝土，形成周边混凝土已上翻，中心拔钻后被土体充填的现象22/23 第二节静压预制管桩一、施工控制要点1、场地承载力应满足静压桩机施工要求。2、通过试桩确定桩长和施工终压压桩力。3、管桩进场验收：外观质量和尺寸偏差应符合【先张法预应力混凝土管桩】GB13476-2009的有关规定。4、施工前测定桩位和场地标高。5、压桩的顺序：1)场地地层中局部含有砂、碎石、卵石时，宜先对该区域进行压桩；2)根据桩底标高，先深后浅，先长后短；6、桩就位调整垂直度，施工中应监测垂直度，随时测量。7、压桩：1)第一节桩下压时，垂直度不应大于0.5%；2)宜将一根桩一次压到底，且最后一节有效桩长不宜小于5米；8、接桩：焊好后的接头应自然冷却8min以上方可继续锤击。9、送桩：送桩应采用专用钢制送桩器，不得将工程桩当做送桩器。送桩后及时回填或覆盖桩孔，以防人员跌入。10、收桩：1)根据试验确定终压力标准；2)终压连续复压次数根据桩长和地层条件确定，入土深度大于等于8米的桩，复压2～3次，小于8米的桩，复压3～5次；3)稳压压桩力不应小于终压力，稳压时间5～10秒22/23 （压桩力根据不同桩机的油压表读数换算）；桩机直接读数的压力表二、常见问题1、管桩材料，有些管桩合缝处漏浆较严重。桩身合缝处漏浆长度超过300mm2、因静压桩机配重较大，某些桩型在一些场地可能因场地承载力较低而无法进行。如某项目设计500管桩承载力特征值2200kn,根据当地施工经验，要达到单桩承载力特征值2200kn，施工压桩力需5500kn以上，但当桩机配重达到5000kn时，桩机支腿就开始下限，再加配重桩机就有倾覆危险,很难实施。处理措施：建议调整桩型。3、场地土体软弱，桩机支撑不稳定，压桩垂直度不能保证。处理措施：降底场地水位，晾晒土体，或铺设50cm厚砖渣等。22/23 场地软弱桩垂直度不合格4、场地地层复杂时，桩长差异有时会非常大。如某项目两个单元，部分区域下部砂层较厚，按设计压桩力有效桩长只能达到10米左右，另一部分砂层较薄，桩长达到30米,压桩力还是较低。处理措施：及时通知勘察、设计等单位，查看现场，根据不同地质情况制定相应的收桩标准。第三节锤击预制管桩一、施工控制要点1、根据设计管桩类型，确定桩机型号、锤重。锤击桩机设备冲击锤22/23 2、通过试桩确定桩长和施工参数，记录每米(特别是最后2米)锤击数和最后3阵贯入度，施工时作参考。3、施工桩机型号、锤重应和试桩设备保持一致。4、施工前测定桩位和场地标高。管桩进场验收同静压管桩。5、打桩的顺序：1)密集群桩由中间分开向两个方向或向四周进行；2)一侧毗邻建筑物时由建筑物处向另一方向进行。3)根据基础标高，先深后浅；4)根据桩的规格先长后短，先大后小；6、桩就位：调整垂直度，施工中应监测垂直度，随时测量。7、锤击：开始，低锤轻击，保持桩垂直，随着沉桩加深，加大锤冲程高度。8、接桩：焊好后的接头应自然冷却8min以上方可继续锤击。9、送桩：送桩后及时回填或覆盖桩孔，以防人员跌入。10、收桩：1)当桩端位于一般土层，应以桩端标高为主，贯入度为辅。2)当桩端位于坚硬、硬塑黏性土、中密以上粉土、砂土、碎石土、风化土时，以贯入度为主，标高为辅。3)贯入度达到设计要求，桩端标高未达到设计要求，连续锤击3阵，每阵10击贯入度不应大于设计值。必要时，施工贯入度，通过试验确定。11、预应力混凝土管桩的总锤击数和最后1米的锤击数，应根据当地工程经验确定。22/23 二、常见问题1、收桩标准制定不合理：相邻场地，相近地层，相同桩型，同样设备，不同的桩长和承载力要求，设计给出的收桩标准有时却是相同的（达到设计桩长，最后3阵贯入度每阵不超过5cm，达不到设计桩长，最后3阵贯入度每阵不超过3cm）。典型案例，某小学500管桩22米长特征值2400kN，幼儿园500管桩15米长特征值800kN，图纸给出如上同样的收桩标准。处理措施：通过试桩，分别确定适当的收桩标准。2、施工桩机设备必须与试桩保持一致：设备型号，锤冲程高度、锤重都能影响锤击能量，进而影响贯入度（贯入度是跟设备有关的相对参数），故施工设备和试验桩设备必须保持一致，才能参照试桩时的参数。3、施工记录准确性差：目前的桩机，锤击数靠人工计数，人为因素影响大。处理措施：应经常检查数据准确性（尽可能采用先进计数设备，在没有先进设备的情况下，也可通过事先测定锤击频率、每米锤击时长，间接复核锤击数）。4、最后三阵贯入度易出现较大偏差：锤冲程高度由操作手手动控制，不好准确计量，误差会较大，同时，施工单位有时有凑数据倾向。如，某项目同一场地，几栋建筑，根据单桩承载力要求不同，设计14、16、19、21米4种桩长，试桩设计给出同样的3cm～5cm收桩标准，同一地层、桩型、桩机，不同承载力要求，22/23 理论上应该设定不同的收桩标准，但试桩时，现场反馈都能达到这个标准。分析认为，现场锤冲程高度可能不一致、测量误差因素影响也较大。处理措施：应通过最后完整1米的锤击数，剩余不足1米的锤击数（可折算成1米的锤击数对比）等，来辅助判定收桩。第四节后注浆混凝土灌注桩1.开工前，复核轴线、具体桩位坐标位置和标高，将标高控制点引至桩机附近，以便验收孔深。用长钢卷尺校核测绳长度（曾有工人在测绳上做手脚）。2.孔径，钢筋混凝土桩通过检查钻具直径（≥孔径-5cm）、钢筋笼直径、保护层厚度（垫块或钢筋支架）控制孔径。3.钻进，检查护壁泥浆，除能自行造浆的黏性土外，均应制备泥浆（泥浆稠度不够，漏水、塌孔）。通过钻杆垂直度控制钻孔垂直度。检查钻头直径保证桩径检查钻头直径4.验孔，测孔深（偏差0～30cm，超钻容易堵注浆底管）。5.清孔:检查泥浆比重，泥浆比重不大于1.25（用比重计检测）。22/23 灌注桩塌孔、缩颈检查泥浆比重6.钢筋笼绑扎及焊接:箍筋需满扎，主筋采用焊接，单面焊接长度不小于10d（因现场立焊质量不好保证，建议加长焊接长度，∅16控制在20cm以上），HRB400钢焊条用E50系列，焊缝饱满；接头率不超过50%，钢筋笼下放间隔时间（刚焊完不能立即见水，停滞10分钟左右，以手触摸不烫为准）。保护层用圆轮或钢筋支架，每截面3个，3～4米一组。钢筋笼下放到位，采取吊筋控制标高，7.注浆管布置：注浆管一般采用无缝钢管DN25。A.桩底注浆管两根，在注浆管底部300mm长度范围内均匀钻孔16-20个，孔径为5-6mm，胶带缠绕包裹。B.桩侧注浆管：在距桩端每6～12m布置一道注浆管，最上一组距桩顶宜10米以下。环管沿钢筋笼外绑成梅花状绕一圈，其上朝外均匀布置不少于四组5mm孔眼，胶带缠绕包裹。注浆管露出自然地面50cm左右，分颜色标示，并用堵丝封口。22/23 底管开孔细部底管开孔缠胶带侧管梅花状环绕减少孔壁挂坏8.下导管及二次清孔：导管离孔底应30—50cm；导管安装完毕后，应进行二次清孔，清孔结束后孔底0.5m内的泥浆相对密度应小于1.25（用比重计检测），含砂率不大于8%，黏度不大于28s；二次清孔后用测绳测量孔深，沉渣厚度≤50mm时视清孔符合要求。9.卵石填放：二次清孔后桩底填放30～50cm破碎卵石（埋住注浆管底端开孔，预防底管封堵，属人造沉渣不宜过高，且考虑灰岩的溶蚀性，应用破碎卵石而不应用灰岩破碎石）。灌桩混凝土,塌落度为180--220mm，出厂超4小时，严禁使用，必须退场。22/23 10.混凝土浇筑：首斗灌注必须使用大料斗（普通700以下桩0.4～0.5m³）和堵水球（可用水泥袋装灌桩混凝土制作），第一次灌注确保导管底部埋入砼面0.8m以上（避免泥浆进入导管导致断桩）。灌注中间，保证导管始终埋入混凝土内不少于2m，一次拆管长度不应大于6m。浮浆高度0.8—1米。二次清孔后桩底填碎石混凝土堵头（袋子多余部分应尽可能除去）11.后注浆准备：在灌注桩施工完成12小时内用清水开环，确保注浆管疏通。48小时后可以进行高压注浆。后注浆水灰比多为0.5～0.6（用比重计检测），根据现场实际情况可适当调整。12.后注浆：注浆顺序：一般属饱和土，先上后下，先侧管后底管。13.注浆终止条件：桩后注浆当达到如下条件之一时便可终止压浆：（1）注入的水泥量和压力均已达到设计要求。（2）注入的水泥量已达到设计值的75%以上，且压力已达到设计值。（3）注入的水泥量已达到设计值的95%以上，且地面已冒浆。22/23 14.注浆应急处理：若上面侧管注浆时，地面出现冒浆情况，则先注下一根桩，待冒浆桩水泥浆初凝后，再返回去给该桩注浆。若出现两根底管均不通、侧管不通，则需如实记录，单独标记，后期补管补注。出现其他突发状况的，及时联系设计单位处理。二、常见问题1.焊条用错，现在多为HRB400钢，焊条应E5000系列，但工人常错用普通E4300（J422）系列。2.现场两节钢筋笼连接立焊质量不好保证，可以要求加长焊接长度。桩基工人不分钢筋类别，习惯用普通焊条现场立焊质量不好保证3、注浆管包裹不严，宜进泥浆。4、混凝土灌注第一斗，不用大料斗，没有堵头5、注浆管在地面露出部分封帽丢失，色标不清。处理措施：检查注浆管是否通畅，对于色标不清的，每根管注浆量均按最高值控制。22/23 小料斗中间可以，但第一斗不允许用色标不清，分不清底侧管，影响注浆量6、注浆管开不了孔、无法注浆。处理措施：在距桩周20cm距离内补钻孔，重新安装注浆管。7、地面冒浆。处理措施：间歇注浆。第五节人工挖孔桩一、施工控制要点1、收集工程地质及水文资料，根据设计桩长、桩径、地层、水位等情况，制定相应的质量、安全保证措施，安全方面重点考虑护壁、送风、降水。2、测量标高、轴线，确定桩位。3、开孔前作好孔口护圈，护圈定位中心与桩位的允许偏差不大于20mm。孔口护圈孔口护圈22/23 4、在挖进过程中，每挖一步，支护一段，每三步（不超过3米）校核一次桩孔中心位置和垂直度。地下水位较高的地方，尽可能不用此桩型，如必需采用，须提前做好降水等措施。5、护壁混凝土强度宜采用C25～C30，宜添加早强剂,护壁混凝土模板不能过早拆,至少要保证一天,使混凝土强度不低于10MPa为好。护壁混凝土施工护壁混凝土施工6、挖孔过程应采取防中毒和窒息措施，用鼓风机向孔下送风，风量根据孔内容积和作业人员数量而定，一般25L/S。7、验孔：挖至目标层，监理工程师应对桩底土层是否符合设计要求进行验收。8、下钢筋笼，要求同后注浆混凝土灌注桩。9、排除孔底积水。10、浇筑混凝土：灌注混凝土时采用串筒，串筒末端离孔底高度不宜大于2m，每灌0.5m高应进一次振捣，要保证桩身浇注时振捣密实。桩顶部混凝土超出设计标高300mm-500mm。22/23 使用串桶灌注桩混凝土二、常见问题1、土层遇到流沙、淤泥。处理措施：应采用钢护筒、降低每步挖进深度（每次挖护30～50cm）等措施。2、孔底明水不易排干净。处理措施：抽水后用同标号干拌混凝土铺垫，或撒纯水泥，如遇水较深应按水下混凝土灌注进行。第三章桩基检测1、桩基检测应先做低应变，确定桩身无明显缺陷后再做静载试验。2、做单桩静载试验的需提前对桩头进行加固，具体根据不同桩型详见桩检方案要求（常用的钢筋混凝土桩加钢板箍，钢筋网片、提高砼标号等）。3、根据场地地质情况，检查检测支墩基础处理是否满足要求，(压重施加于地基上的压应力不宜大于地基承载力特征值的1.5倍)。22/23 4、对照图纸规范熟悉检测参数，计算理论配重，复合地基的承压板面积。单桩竖向抗压静载试验总配重（不含支墩）≧单桩竖向抗压承载力特征值（kN）×2×1.2；单桩（多桩）复合地基静载试验总配重（不含支墩）≧复合地基承载力特征值（kPa）×单桩（多桩）处理面积（m2）×2×1.2；单桩（多桩）复合地基试验承压板面积=单桩（多桩）的地基处理面积如，某CFG桩复合地基桩间距1.2*1.2米，单桩处理面积为1.2*1.2㎡测量承压板面积4、计算静载需要的水泥配重块数量，现场复核。水泥块配重质量计算为:长（m）×宽（m）×高（m）×2.5（吨/m3）22/23 配重测量配重块常见问题1、桩头加固不好，桩头压裂，检测不合格，反映地基真正承载力。Cfg单桩静载试验桩头未加固被压碎，无法达到预期目的2、复合地基检测承压板面积不够，无法反映地基真实承载力。某试验承压板应为1.9m×1.9m，实测尺寸1m×1m，试验作假22/23'