冲击钻成孔灌注桩施工工艺标准 - 副本

'QB安徽电力建设第一工程公司企业标准Q/AEPC-TGCC030-2003冲击钻成孔灌注桩施工工艺标准2003-12-01发布2004-01-01实施安徽电力建设第一工程公司工程管理部发布 目次前言I1适用范围12规范性引用文件13施工准备14施工工艺24.1主要施工工艺流程：见附录A24.2施工工艺25质量标准65.1主控项目与一般项目65.1.3灌注桩质量检验标准76成品保护措施77职业安全健康和环境措施77.1施工过程危害及控制措施87.2环境因素及控制措施88质量记录8附录A1 Q/AEPC-TGCC030-2003前言为了提高冲击钻成孔灌注桩的施工质量，掌握施工程序、施工要点和质量控制要求，并在施工过程中加强对施工质量监督、安全文明与环境控制的力度。严格遵循工程建设标准强制性条文施工，认真贯彻执行国家现行的验收规范，制定了本施工工艺标准。本标准由公司工程管理部提出并归口。本标准主要起草人：周军本标准审核人：陈尚文本标准批准人：李传玉I Q/AEPC-TGCC030-2003冲击钻成孔灌注桩施工工艺标准1适用范围本标准适用于一般建筑工程的冲击钻成孔灌注桩施工。冲击钻成孔适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层和碎石土层，也适用于砾卵石层和裂隙发育的地层。2规范性引用文件JGJ94-94《建筑桩基技术规范》DL5024-93《火力发电厂地基处理技术规定》DL5009.1-2002《电力建设安全工作规程》3施工准备3.1人员准备电工数人；机械维修工人数名；熟练工人数人；普工若干名。（配置视工程大小而定）3.2技术准备3.2.1施工场地的工程地质及有关的水文地质资料；3.2.2设计图纸和技术要求，特别对桩位图、桩结构图，更应详细阅读，每条都必须领会清楚，有不明确的及时提出；3.2.3现场地形图、管线图、测量基准点资料；3.2.4场地及邻近区内的危房等特殊建筑物分布情况及地下障碍物（旧基础、地下工程、报废管线等）的分布，特别是要搞清埋藏深度；3.2.5施工中所用有关报表、规范、技术书及以往工作经验资料等；3.2.6施工组织设计的编写。主要包括以下内容：a)工程概况和设计要求。b)施工方案，包括工艺方法、混凝土灌注方案及与之配套的设备型号、数量。c)施工平面布置图：应标明拟建建筑物及轴线坐标、场地周围有关主要原有建筑物、马路或有标志性的市政构筑物等，水电线路走向和具体安排，主要设备的停机位置及开行路线，泥浆循环系统，钢筋笼制作场地，混凝土搅拌设备及材料堆场、仓库，临时生产、生活设施。d)桩位图和施工流程说明。e)工艺技术要求，包括成孔、钢筋笼制作、下入、清孔、混凝土施工、试块制作及导管起拔等工艺技术要求。f)保证工程质量、安全施工、生活卫生、季节性施工和环境保护的技术措施。g)工程进度计划和施工作业计划。h)主要施工设备及机具的配备计划。i)主要材料供应计划。j)劳动力组织及技术管理人员配备计划。k)技术复核项目计划。l)隐蔽工程验收项目计划。3.3材料准备施工中所用原材料主要包括钢材、水泥、砂、碎石及外加剂等。同时也包括造浆用粘土粉、纯碱等。以上材料均需要满足设计要求。3.3.1水泥32.5级普通硅酸盐或矿渣硅酸盐水泥，无结块。3.3.2砂子用中砂或粗砂，含泥量小于5%。1 Q/AEPC-TGCC030-20033.3.3石子卵石或碎石，粒径5～40mm，含泥量不大于2%。3.3.4钢筋品种和规格均符合设计要求，并有出厂合格证。3.3.5外加剂、掺和剂根据施工需要通过试验确定，外加剂应有产品出厂合格证。3.3.6火烧丝规格18～22号。3.3.7垫块用1：3水泥砂浆埋22号火烧丝预制成。3.3.8材料的进货要求如下：a）现场需有足够的储备料。物质供应部门应保质保量并及时供应到位。b）把好材料质量关，做到先检验后应用，并做到跟踪资料齐全。c）周转性材料供应及时、齐全、准确。3.4主要机具冲击钻进成孔灌注桩的主要设备为CZ－22、CZ－30型冲击钻孔机或简易的冲击钻机。它由简易钻架，冲锤，转向装置，护筒，掏渣筒以及3～5t双筒卷扬机（带离合器）等组成。所用钻具按形状分，有十字钻头和三翼钻头两种，前者专用于砾石层和岩层，后者适用于土层。其他附属设备包括吊车，电焊机，泥浆泵，钢筋弯曲机，空压机，混凝土运输车等。3.5作业条件3.5.1平整场地，探明和清除桩位处的地下障碍物，按平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水供电、泥浆循环系统、施工设施放置、材料堆场及生活设施就位等有关布设和具体安排。3.5.2施工前应逐级进行技术交底，并且要有书面材料发至各方面各有关部门的有关人员手中。3.5.3护筒准备。护筒内径宜比桩身外径大400mm。护筒埋设位置必须准确，其中心线与桩位中心线的允许偏差不得大于20mm，并应保证护筒垂直。护筒埋设深度应超过杂填土埋深0.2m，护筒周围应用粘性土分层回填夯实，在开钻前复核一次护筒的位置。3.5.4调试准备。在正式开工前，应进行一次整体设备运转，有条件的可先完成一个或几个试桩，以核对地质资料，检验所选择的设备、机具、施工工艺及技术要求的合理性，指导整个施工。4施工工艺4.1主要施工工艺流程：见附录A4.2施工工艺4.2.1成孔工艺冲击钻进时采用钢丝绳周期性的将钻头提离孔底一定高度后，让钻头在自身重量作用下加速降落，冲击孔底，破碎岩石。每次冲击后，钻头在钢丝绳带动下回转一定角度，从而形成圆形截面的钻孔。破碎的岩屑一部分挤入孔壁，另一部分可以用抽砂筒抽捞。可以采用泥浆作钻孔稳定液，无需循环。对于浅孔、大口径钻进，效果显著，但在非均质地层钻进时易偏斜，钻孔不圆。a)开孔时，应低锤密击。如表土为淤泥、细砂等软弱土层，可加粘土块夹小片石反复冲击造壁，孔内泥浆面应保持稳定。b)在各种不同土层、岩层中钻进时，可按表4－1所列操作要点进行。1 Q/AEPC-TGCC030-2003冲击成孔操作要点表1项目操作要点备注在护筒刃脚以下2m以内小冲程1m左右，泥浆比重1.2～1.5，软弱层投入粘土块夹小片石土层不好时提高泥浆比重或加粘土块粘性土层中、小冲程1～2m，泵入清水或稀泥浆，经常清除钻头上的泥块防粘钻可投入碎砖石粉砂或中粗砂层中冲程2～3m，泥浆比重1.2～1.5，投入粘土块，勤冲勤捞渣砂卵石层中高冲程2～4m，泥浆比重1.3左右，勤捞渣软弱土层或塌孔回填重钻小冲程反复冲击，加粘土块夹小片石，泥浆比重1.3～1.5b)进入基岩后，应低锤冲击或间断冲击，以免偏斜。如发现钻孔偏斜，应立即回填片石至偏孔上方300～500mm处，然后重新冲孔。c)遇到孤石时，可采用预爆破或用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或挤入孔壁。d)必须采取有效的技术措施，以防扰动孔壁造成塌孔、扩孔、卡钻或掉钻。e)排渣可用泥浆循环或抽渣筒等方法。如用抽渣筒排渣，在钻进4～5m深后，每钻进0.3～1.0m应抽渣一次，并及时补给泥浆。f)每钻进4～5m深应验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处，均应验孔。g)大直径桩孔可分级成孔，第一级成孔直径宜为设计桩径的0.6～0.8倍。h)进入基岩后，每钻进100～500mm应清孔取样一次（非桩端持力层为300～500mm；桩端持力层为100～300mm），以备终孔验收。判断方法是：用抽渣筒取出孔内残渣，取出其中一部分用水洗净，将洗净的残渣与勘探的岩心比较，如果其含量达到50～60％时，就可以认为该处深度为岩面，然后再冲击进100～300mm，取一次样，如果岩样越来越好，即可从岩面以下钻到设计入岩深度，即可终孔。j)冲孔中遇到斜孔、弯孔、梅花孔、塌孔，护筒周围冒浆等情况时，应停止施工，采取措施后，再行施工。4.2.2清孔工艺a）清孔的标准清孔后孔底500mm以内的泥浆的比重应小于1.25，粘度≤28s，含砂率≤8％，孔内沉渣厚度对于摩擦桩不大于300mm，对端承桩则应不大于50mm，对于摩擦端承、端承摩擦桩不大于100mm。b）清孔的方法不宜坍孔的桩孔，可用空气吸泥清孔；稳定性差的孔壁采用泥浆循环或抽渣筒进行抽渣清孔。4.2.3钢筋笼的制作与安放钢筋笼的制作要求：a)尺寸要求钢筋笼的外径比孔径小6～10cm，内径比导管接头大10cm以上，长度以5～8m为宜。b)配筋率桩的截面配筋率为0.2％～0.6％，一般控制在0.35％～0.5％。c)其他要求主筋的直径不宜小于14mm，每根桩主筋数不宜少于8根。分段制作的钢筋笼焊接时，主筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数目不多于主筋总数的50％，两个接头的间距大于50cm，接头可用搭接、绑条或坡口焊接。箍筋直径φ≥8mm，间距为200～400mm，对直径较大的桩，可每隔2.0～2.5m设一道直径为ф14～18mm的加强箍筋。钢筋笼的吊放：1 Q/AEPC-TGCC030-2003起吊前，应根据桩孔钢筋笼总长配好每节钢筋笼的长度，并编好入孔顺序。为保证钢筋笼不变形，宜采用两点起吊法。第一吊点设在笼的上部，第二吊点设在笼的上部到上中部之间。为保证钢筋笼在孔中与桩孔同轴，钢筋笼四周设有用混凝土制作的小滑轮。吊至孔口时，应扶正并缓缓下入孔内，严禁摆动碰撞孔壁。当第一段笼的最后一道加强筋下入孔口时，可用木杆或钢钎穿过加强筋的下方，将笼临时悬挂于孔口，等第二段笼与之对正，主筋相互焊接牢固后，继续下放钢筋笼。如此反复，直至设计深度。4.2.3混凝土的灌注混凝土用机械拌制，用翻斗车、机动车或手推车向桩孔内浇筑。混凝土的下料用串桶，当深桩浇注时采用溜管，防止砼因落差大而离淅；混凝土需垂直灌入桩内，并连续分层浇筑，每层厚度不超过1.5m。小直径桩孔，6m以下利用混凝土的大塌落度和下冲力使其密实，6m以内分层捣实。大直径桩孔分层捣实或用卷扬机吊导管上下插捣，使砼密实。对直径小、深度大的桩，采用加木钙减速水剂以增加混凝土塌落度，一般为13cm~18cm利用砼冲击力使之密实，但桩上部钢筋部位用插入式振捣器振捣密实。当地下水位比较高，桩孔内水位上升速度大于6mm/min时，孔内混凝土浇筑采用混凝土导管水中浇筑混凝土方法。在桩孔内下入钢筋笼并进行二次清孔后，将孔底敞开的导管下入充满水的桩孔内，在导管的上端（水位以上）用铁丝悬挂一个一个用混凝土制成的隔水塞，在赛上面的漏斗内装足量混凝土，然后剪断铁丝，使隔水塞和混凝土拌和物顺管而下，将管内的水向下挤出管口，混凝土下到桩孔底部后，埋住导管下端一段深度，以防桩孔内的水进入导管。后续混凝土不断灌入，相应提高并逐渐卸导管，直至达到设计标高。混凝土浇注的注意事项：a)水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过试验来确定；坍落度宜为180～220mm；水泥用量不少于360kg/m3。b)水下混凝土的含砂率宜为40％～45％，并宜选用中粗砂；粗骨料的最大粒径应小于40mm，有条件时可采用二级配。c)水下混凝土宜采用外加剂。d)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，导管的分节长度视工艺要求确定，底管长度不宜小于4m，接头宜用法兰或双螺纹方扣快速接头。e)导管提升时，不得挂住钢筋笼，为此可设置防护三角形加筋钣或设置锥形法兰护罩。f)导管使用前应拼装、试压，试水压力为0.6～1.0Mpa。g)使用的隔水塞应有良好的隔水性能，保证顺利排出。h)开始灌注混凝土时，为使隔水塞能顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm，桩直径小于600mm时可适当加大导管底部至孔底距离。i)应有足够的混凝土储备，使导管一次埋入混凝土面以下0.8m以下。j)导管埋深宜为2～6m，严禁导管提出混凝土面，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，填写水下混凝土浇注记录。k)水下混凝土必须连续施工（间歇时间一般控制在15min内，任何情况下不得超过30min），每根桩的浇注时间按初盘混凝土的初凝时间控制，对浇注过程中的一切故障均应记录备案。l)控制最后一次灌注量，桩顶不得偏低，应凿除的泛浆高度必须保证暴露的桩顶混凝土达到强度设计值。4.2.4施工中常遇问题及其原因和处理方法：1 Q/AEPC-TGCC030-2003表2常遇问题主要原因处理方法桩孔偏斜冲击中遇到探头石、漂石，大小不均，钻头受力不均遇到探头石后，向孔内回填碎石，并采用高冲程击碎探头石基岩面产状较陡遇基岩时，采用的冲程，并使钻头充分转动，加快冲击频率。若发现孔斜，应回填重钻钻机底座未安置水平，或产生不均匀沉降经常检查，及时调整桩孔不圆，呈梅花形，掏渣筒下入困难钻头的转向装置失灵，冲击时钻头未转动检查转向装置，保证钻头转动灵活泥浆粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难调整泥浆的粘度和比重冲程太小，钻头转动时间不充分或转动量小用低冲程时，每冲击钻进一段后换用高一些的冲程冲击钻进，交替变换，修整孔形冲击钻头发生卡钻，提不起来钻孔不圆，钻头被孔的狭窄部位卡住上下活动钻头，使钻头脱离卡点，然后修整孔径钻头遇探头石，被卡住向下活动钻头，处理探头石上部孔壁坍落物卡住钻头用打捞钩或打捞活塞助提未及时焊补钻头侧刃，钻孔直径变小，钻头入孔冲击被卡及时补焊钻头侧刃，修整变小的孔端在粘土层中冲程太高，泥浆粘度过高，以致钻头被吸住用优质泥浆替换孔内粘度过高的泥浆放绳太多，冲击钻头倾倒，顶住孔壁使用专门工具将钻头拔正钻头脱落钢绳磨断，或绳卡松脱，或冲锥本身在薄弱处折断用打捞活套打捞；用打捞钩打捞；用冲抓锥抓取转向装置与锥顶的连接处脱开经常检查，预防掉锥孔壁坍塌冲击钻头或掏渣筒倾倒撞击孔壁探明坍塌位置，将砂和粘土混合物回填塌孔位置以上1～2m，夯实后再重新冲孔泥浆比重偏低，护壁作用差调整泥浆比重孔内泥浆液面低于地下水位提高泥浆液面遇流砂、软淤泥、破碎地层或松砂层钻进时进尺太快严重塌孔，用粘土、泥膏投入造壁防塌吊脚桩清孔后泥浆比重过低，孔壁坍塌或孔底涌砂，或未立即灌注混凝土按规程清孔，达到要求，立即灌注混凝土清渣不干净，残留沉渣过厚检测孔底沉渣，二次清孔放置钢筋笼时，冲撞孔壁使孔壁垮塌，造成孔底沉渣下放钢筋笼时认真操作，放好之后二次清孔孔底涌砂孔外地层水压力比孔内大，孔壁松散，使大量流砂涌塞孔底流砂严重时，可抛入碎砖石、粘土，用冲锤将之挤入流砂层，做成泥浆结块，造成坚厚孔壁，阻止流砂涌入4.2.3成桩质量检查a)灌注桩的成桩质量检查主要包括成孔及清孔、钢筋笼制作及安放、混凝土搅制及灌注等三个工序过程的质量检查。b)混凝土搅制应对原材料质量与计算、混凝土配合比、坍落度、混凝土强度等级等进行检查。c)1 Q/AEPC-TGCC030-2003钢筋笼制作应对钢筋规格、焊条规格、品种、焊口规格焊缝长度、焊缝外观和质量、主筋和箍筋的制作偏差等进行检查。a)在灌注混凝土前，应严格按照前述的有关质量要求对已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度、钢筋笼安放的实际位置等进行认真检查，并填写相应的质量检查记录。b)对于一级建筑桩基和地质条件复杂或成桩质量可靠性较低的桩基工程，应进行成桩质量检查。检查方法可采用动测法，对于大直径桩还可以采取钻取岩心，预埋管超声检测法。4.2.3单桩承载力检测a)为确保工程质量，应根据实际情况进行单桩静载荷试验或可靠的动力试验。b)单桩静载荷试验在同一条件下的试桩数量不宜小于总桩数的1％，且不应小于3根，工程总数在50根以内时不应小于2根。c)下列情况之一的应采用静载试验对单桩竖向承载力进行检测：工程桩在施工前未进行单桩静载试验的一级建筑桩基。工程桩施工前未进行单桩静载试验，且有下列情况之一者：地质条件复杂、桩的施工可靠性低、确定单桩竖向承载力的可靠性低、桩数较多的二级建筑桩基。d)下列情况之一的可采用可靠的动测法对单桩竖向承载力进行检测：工程桩在施工前已进行单桩静载试验的一级建筑桩基。属于c)规定范围外的二级建筑桩基。三级建筑桩基。一、二级建筑桩基静载试验检测的辅助检测。5质量标准5.1主控项目与一般项目5.1.1冲孔灌注桩施工允许偏差表3桩径（mm）桩径偏差（mm）垂直度允许偏差（％）桩位允许偏差（mm）单桩、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中间桩d≤1000-0.1d且≤－501d/6且不大于100d/4且不大于150d＞1000－50100＋0.01H150＋0.01H注：1.桩径允许偏差的负值是指个别断面；2.H为施工现场地面标高与设计标高的距离；d为设计桩径。5.1.2钢筋笼制作的允许偏差钢筋笼质量检验标准表4项序检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1主筋间距±10用钢尺量2长度±100用钢尺量一般项目1钢筋材质检验设计要求抽样送检2箍筋间距±用钢尺量3直径±10用钢尺量1 Q/AEPC-TGCC030-20035.1.3灌注桩质量检验标准灌注桩质量检验标准表5项序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测套管长度3桩体质量检验按基桩检测技术规范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承载力按桩基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2桩径见表1井径仪或超声波检测3泥浆比重（粘土或砂性土中）1.15~1.20用比重计4泥浆面标高（高于地下水位）m0.5~`1.0目测5混凝土塌落度：水下混凝土干施工mmmm160~22070~`100塌落度仪6钢筋笼安装深度mm±100用钢尺量7混凝土充盈系数＞1检查每根桩的实际灌注量8桩顶标高mm+30-50水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体6成品保护措施a）桩头预留的主筋插筋，应妥善保护，不得任意弯折或压断。b）已完桩的软土基坑开挖，应制定合理的施工顺序和技术措施，防止造成桩位移和倾斜，并检查每根桩的纵横水平偏差，采取纠正措施。c）桩头部分挖土时采用人工剥土，防止机械开挖破坏桩头。d）冬季施工，桩顶混凝土未达到设计强度等级40%时，应采取适当保温措施，防止受冻。e）刚浇完混凝土的灌注桩，不宜立即在其附近冲击相邻桩孔，宜采取间隔施工，防止因振动或土体侧向挤压而造成桩变形或断裂。7职业安全健康和环境措施1 Q/AEPC-TGCC030-20037.1施工过程危害及控制措施序号危害名称控制措施1使用电源线破损的便携式卷线盘每天检查电源线，定期效验漏电保安器，检查配电盘、柜和带电设备的安全性2电动工具未经漏电保护装置或漏电保护装置失灵3操作人员违章持证上岗，加强教育和安规考核4机械、工器具转动部位防护罩不完善在机械、工器具转动部位设置防护罩5搅拌机械倾倒起重机和搅拌机移动必须确保地面滑竿水平，移动后并调平6水泥浆搅拌机操作人员搅拌水泥浆时，按照规定规范施工，避免搅拌叶片伤人7机械失修、带病作业机械经常检查维修，保证状态良好。8使用的机械安全装置失灵7.2环境因素及控制措施序号环境因素控制措施1机械保养、维修和使用中废油更换、滴落现场废油存放在指定的油盘或油筒中，并及时把油滴用棉纱清除，存放在废品箱内，统一处理2现场施工用电消耗搅拌机、水泥泵等做到停机停电3现场施工用水消耗严禁供水任意流、无人问津现象4建筑施工产生的建筑垃圾集中堆放在生产区垃圾厂内或堆场中5泥浆、污水排放泥浆池布置必须经批准后施工，不得在现场随意开挖用作泥浆池；污水应经过地坑沉淀、过滤后排入厂区下水6水泥灰粉尘污染施工现场必须设置封闭的水泥库，水泥浆搅拌机工作时，不能飞出灰尘污染大气环境7水泥浆污染施工期间，水泥浆搅拌机不得遗漏浆液；输送管也不得遗漏浆液；清洗后的水泥浆排放前，必须经现场简易地坑沉淀池沉淀后，方可排放长区下水管道8质量记录a)原材料质量证明书及复试报告b)灌注桩成孔记录c)冲击钻灌注桩施工汇总表d)灌注桩混凝土浇筑记录e)混凝土搅拌记录f)混凝土养护记录g)桩基承载力试验报告1 Q/AEPC-TGCC030-2003附录A冲击钻成孔灌注桩施工工艺流程图结束钻机移位开始起拔导管配制混凝土灌注混凝土安放隔水球测定沉淤第二次清孔泥浆外运泥浆处理泥浆循环下导管安放钢筋笼钢筋笼制作测孔深沉淤第一次清孔钻孔钻机定位1'