大直徑錘擊沉管灌注樁施工工法

1、精品文檔近幾年，隨著高層建筑、房地產(chǎn)開發(fā)的增多，對砂質(zhì)土、殘積土和強(qiáng)風(fēng)化層厚度較大的地質(zhì)條件，已有不少的建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為大直徑錘擊沉管灌注樁。這種樁型目前已在我省廈門、泉州等地廣為選用。大直徑錘擊沉管灌注樁是指沉管直徑56mm700mm的錘擊沉管灌注樁，其樁靴和樁管沉到設(shè)計(jì)的深度后，在樁管內(nèi)下入鋼筋籠，灌注砼，爾后開啟振動(dòng)錘和樁機(jī)卷揚(yáng)機(jī)，邊振動(dòng)邊將樁管拔起而成樁。我公司通過廈門等地七個(gè)工程的施工實(shí)踐，已逐步完善了大直徑錘擊沉管灌注樁的施工技術(shù)。一、特點(diǎn)1、單樁承載力較傳統(tǒng)的錘擊（靜壓）沉管灌注樁和預(yù)制樁有明顯提高，因?yàn)榇笾睆藉N擊沉管灌注樁按承載性狀分類，屬以磨擦力為主的端承磨擦樁，它不但樁側(cè)摩

2、阻力大（樁周面積大），而且能貫穿N63.5=3060擊的砂土層、殘積土和強(qiáng)風(fēng)化巖層。同時(shí)，在沉管過程中，由于柴油錘產(chǎn)生巨大的沖擊能對土層的強(qiáng)夯作用，使持力層變形模量值大大提高。一般單樁設(shè)計(jì)承載力標(biāo)準(zhǔn)值能達(dá)到30004500kN。2、較沖（鉆）孔灌注樁具有施工周期短（平均1.53h打一根樁），經(jīng)濟(jì)合理，可降低工程造價(jià)，且施工場地不存在泥漿污染的優(yōu)點(diǎn)。3、樁身質(zhì)量能得到充分保證。因?yàn)樵诎喂軙r(shí)邊振動(dòng)邊拔管，大大增加了砼密實(shí)度和向管口擴(kuò)散能力，提高了樁身砼強(qiáng)度。二、適用范圍大直徑錘擊沉管灌注樁適用于樁端持力層為堅(jiān)硬的殘積土層或較厚的強(qiáng)風(fēng)化巖層，也可用于樁端持力層為起伏較大或斷層破碎帶的風(fēng)化巖層。但由于

3、施工中柴油錘和振動(dòng)錘產(chǎn)生的噪聲和震動(dòng)等對周圍環(huán)境有影響，特別在市區(qū)和有特殊規(guī)定的地方，未經(jīng)批準(zhǔn)不宜使用。三、工藝原理大直徑錘擊沉管灌注樁工藝原理（詳見圖一）：沉樁管底端安設(shè)比沉樁管外徑大100mm的鋼樁靴，在柴油錘施打下，把樁靴打到設(shè)計(jì)持力層。再從樁管中下入鋼筋籠，灌注混凝土。在邊灌邊拔管的過程中開動(dòng)安裝在樁管頂部的振動(dòng)錘，既能松動(dòng)土層有利拔管，又能使樁身砼得到充分振搗，保證順利成樁。四、工藝流程大直徑錘擊沉管灌注樁施工工藝流程詳見圖二；、操作要點(diǎn)1、認(rèn)真做好施工準(zhǔn)備階段各項(xiàng)工作（ 1）調(diào)查建筑場地和鄰近區(qū)域內(nèi)有無影響施工的地下管線、地下構(gòu)筑物、危房、精密儀器等，并采取預(yù)防措施。（ 2）樁機(jī)進(jìn)

4、場前，做好施工場地平整工作，對松軟部位要進(jìn)行鋪墊石子壓實(shí)處理。對建筑物舊址或雜填土層應(yīng)預(yù)先進(jìn)行查探，挖除樁位處的舊基礎(chǔ)、石塊，廢鐵塊等障礙物。（ 3）在場地中心位置，按樁機(jī)裝配要求在吊車協(xié)助下進(jìn)行安裝。樁機(jī)安裝要嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)定，統(tǒng)一指揮，確保安全。樁機(jī)各部件技術(shù)性能必須良好，要求樁管垂直并與樁位對中。在樁管外表面自下而上用電焊劃出長度刻痕，籍以沉管、拔管量測。（ 4）根據(jù)建設(shè)方提供的測量基準(zhǔn)點(diǎn)，用經(jīng)緯儀和鋼卷尺引測樁基軸線。角樁軸線坐標(biāo)及標(biāo)高水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在不受施工影響的地方，并在施工中經(jīng)常復(fù)測。軸線和樁位放樣應(yīng)經(jīng)復(fù)核無誤后才能施工。2、錘擊沉管（ 1）正式施工前應(yīng)進(jìn)行試打樁，以了解地層對施

5、工的影響和確定樁端持力層貫入度與收錘標(biāo)準(zhǔn)。收錘標(biāo)準(zhǔn)由設(shè)計(jì)院、建設(shè)方、施工方和監(jiān)理在現(xiàn)場確定，并形成試樁紀(jì)要以指導(dǎo)工程施工。（ 2）施工順序原則上由中間往外退打，當(dāng)相鄰樁中心距小于4倍樁靴直徑時(shí)應(yīng)跳打，以保證鄰樁樁身砼質(zhì)量。（ 3）樁底有可能進(jìn)泥進(jìn)水時(shí)，應(yīng)對樁管與鋼樁靴間隙采取止水密封措施。（ 4）施工員要認(rèn)真填寫打樁各項(xiàng)記錄，施工記錄應(yīng)包括每米錘擊數(shù)和最后1m的錘擊數(shù)，必須準(zhǔn)確記錄最后三陣，每陣十擊的綱入度及落錘高度。（ 5）沉管過程中若發(fā)現(xiàn)樁管未達(dá)設(shè)計(jì)樁長且反彈嚴(yán)重，往往是樁靴遇到了孤石，應(yīng)將情況提請有關(guān)部門研究。一般是拔出樁管回填砂子，在樁位鄰近進(jìn)行鉆孔探明孤石后，補(bǔ)樁處理。（ 6）沉管收

6、錘應(yīng)由施工員、建設(shè)方代表、監(jiān)理工程師在現(xiàn)場按下列要求確定：沉管深度接近或超過設(shè)計(jì)樁長。最后三陣，每陣十擊的貫入度應(yīng)在規(guī)定柴油錘落錘高度條件下基本符合試樁紀(jì)要規(guī)定的收錘標(biāo)準(zhǔn)。（ 7）沉管收錘后氫柴油錘提升到樁架頂部鎖定，用探燈察看樁底，并按下列原則處理：樁底進(jìn)泥進(jìn)水嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)采取有效措施清除干凈，并確保灌碎前不再出現(xiàn)進(jìn)泥進(jìn)水現(xiàn)象。樁靴與樁管變形較大時(shí)，可在樁管內(nèi)灌入0.20.3m3坍落度為180mm200mm的C30碎后將樁管拔起，用砂子或碎石回填空孔，然后在原位再次沉管，沉管深度宜比第一次沉管深度少0.40.6m。樁底情況正常時(shí)，即可轉(zhuǎn)入下一道工序施工。3 、鋼筋籠制作與吊放（1）大直徑錘擊沉

7、管灌注樁的鋼筋籠一般都通長設(shè)置，施工中應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙的要求在地面專用臺架上制作，焊接質(zhì)量應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，并按規(guī)定設(shè)置扶正塊，保證層厚度為70mm。在搬動(dòng)鋼筋籠時(shí)要合理設(shè)置鋼筋籠受力點(diǎn)，防止彎曲變形。（2）吊放較長的鋼筋籠時(shí)，要專人指揮，并應(yīng)按圖三要求作業(yè)，以防變形。主鉤1與輔鉤2要在保持鋼筋籠不變形情況下相互配合提升，鋼筋籠底端部用斗車先往相反方向牽引，然后配合主鉤和輔鉤往前送，使鋼筋籠不拖地面，直至可以卸去牽引和輔鉤為止。（3）鋼筋籠從樁管口下入時(shí)要慢且穩(wěn)，防止鋼筋籠箍筋和加勁筋碰刮管口。鋼筋籠下到位后，其頂端要用鋼絲繩通過卷揚(yáng)機(jī)吊緊固定，防止鋼筋籠下部受壓彎曲。4 、由于振動(dòng)錘重量較大，

8、吊裝與拆卸作業(yè)時(shí)都要設(shè)置專用導(dǎo)向線，并注意收放隨機(jī)的電纜線。振動(dòng)錘安裝要穩(wěn)妥，振動(dòng)鉗夾持要可靠。5、灌注硅與拔管(1)根據(jù)需要和可能樁身硅可采用預(yù)拌砂或現(xiàn)場攪拌硅，硅配合比事先按試驗(yàn)確定，硅拌合物應(yīng)具有良好和易性。樁端23m長度范圍內(nèi)外坍落度宜為150180mm,其余部分宜為120150mm。(2)根據(jù)工程條件，混凝土灌注可采用泵送或?qū)Ｓ昧隙?。灌注過程中每根樁要制作12組試塊。(3)拔管過程要有專人觀測管內(nèi)硅面監(jiān)測儀，以控制硅擴(kuò)散后樁形成的直徑和拔管速度。硅面監(jiān)測儀由硅面浮子、細(xì)鋼絲繩、小滑輪、刻度筒、卡標(biāo)和絞車組成，其工作原理見圖四3。拔管過程中浮子隨硅面下降帶動(dòng)鋼絲繩上卡標(biāo)上移，可以反映出

9、樁身硅擴(kuò)散情況。拔管速度一般不得大于1m/min,對軟弱土層或軟硬互層處拔管速度應(yīng)控制在0.30.8m/min以內(nèi)，必要時(shí)采用反插。(4)若用長樁管打短樁(20m以內(nèi))時(shí)，如拔管允許，混凝土可以一次連續(xù)灌足。灌注量必須保證樁頂硅強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值，超灌量一般控制不應(yīng)低于0.5m。(5)當(dāng)樁較長或拔管有困難時(shí)，宜采用分次灌注硅辦法。即第一次先灌入1/3左右硅量，振動(dòng)30s后,采用大滑輪組邊振邊拔，當(dāng)硅面監(jiān)測儀顯示樁端硅開始擴(kuò)散，可繼續(xù)將樁管拔起大約5m,抽出硅面監(jiān)測浮子，進(jìn)行第二次灌注硅，灌完預(yù)計(jì)的硅量，再放入硅面監(jiān)測浮子。然后邊振動(dòng)邊采用雙股鋼絲繩拔管，直至將樁管拔出地面成樁。拔管要與振動(dòng)錘同步上

10、升。6、樁機(jī)轉(zhuǎn)向應(yīng)在沉管結(jié)束時(shí)進(jìn)行。移機(jī)前，先將專用滑輪組支在樁管口，通過卷揚(yáng)機(jī)拉緊鋼絲繩使樁機(jī)前面地軌懸空，此時(shí)可啟用專用一套繩索系統(tǒng)來調(diào)整地軌左右長度與方向。樁機(jī)后部走管懸空則用二只固定千斤頂完成，調(diào)整左右長度與方向同前所述。移機(jī)要專人統(tǒng)一指揮，協(xié)調(diào)作業(yè)。六、主要施工機(jī)具配備大直徑錘擊沉管灌注樁施工主要機(jī)具配備表見表1;七、勞動(dòng)組織大直徑錘擊沉管灌注樁施工人員勞動(dòng)組織見表2;八、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與控制1、成樁允許偏差：(1)樁位偏差：單樁、條形樁基沿垂直軸線方向和群樁基礎(chǔ)中的邊樁允許偏差100mm。條形樁基沿軸線方向和群樁基礎(chǔ)中間樁，允許偏差150mm。若樁端遇孤石時(shí)，樁位偏差可適當(dāng)放寬。(2)垂

11、直度：允許偏差小于1%(3)樁徑不得小于樁管外徑。2、樁靴質(zhì)量允許偏差：（1）鋼板厚度1mm。（2）樁靴外徑10mm。（3）樁靴高度10mm。（4）靴尖中心10mm。3、鋼筋籠制作允許偏差按建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-94的規(guī)定。4、成樁過程質(zhì)量控制項(xiàng)目（ 1）樁位準(zhǔn)確及鄰樁距離。（ 2）沉樁管長度刻度與垂直度。（ 3）樁靴標(biāo)高及最后三陣貫入度。（ 4）樁靴是否進(jìn)泥進(jìn)水。（ 5）拔管速度、砼擴(kuò)散監(jiān)測及樁頂灌注標(biāo)5、鋼筋籠制作質(zhì)量控制項(xiàng)目（ 1）鋼筋品種及力學(xué)性能檢測報(bào)告。（ 2）鋼筋籠直徑、長度、與安放位置。（ 3）主筋搭接、箍筋、加勁筋位置。（ 4）變形情況與焊接質(zhì)量。（ 5）保護(hù)層扶正塊設(shè)

12、置。6、砼灌注質(zhì)量控制項(xiàng)目（ 1）水泥、砂、石子的質(zhì)保檢測報(bào)告。（ 2）配合比及現(xiàn)場計(jì)量。（ 3）坍落度。（ 4）試塊留置、養(yǎng)護(hù)與測試。（ 5）灌注作業(yè)應(yīng)在砼初凝時(shí)間內(nèi)完成。7、嚴(yán)格按建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-94）、地基與基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GBJ202-83）及設(shè)計(jì)圖紙的要求施工。特別是要確保單樁單柱的施工工程質(zhì)量可靠性。九、安全措施1 、施工人員必須經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)，并取得合格后方可安排上崗操作。施工中要經(jīng)常對操作人員進(jìn)行安全教育，使施工人員樹立安全第一的思想。2 、進(jìn)入施工現(xiàn)場人員必須戴安全帽，穿工作鞋（上樁架工作不準(zhǔn)穿硬度鞋），在高空作業(yè)時(shí)必須系安全帶。3 、各種設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)外露部分

13、均應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)罩。開工前各崗位操作人員必須檢查設(shè)備完好情況，特別要定期對樁架進(jìn)行檢查，確認(rèn)樁機(jī)性能良好才能使用。4 、樁機(jī)安裝與卸架時(shí)要由經(jīng)驗(yàn)豐富的人員統(tǒng)一指揮，并要檢查底盤后部配重是否足夠。安卸或移動(dòng)樁機(jī)時(shí)要確保樁架與高壓電線等障礙物有足夠的安全距離，并設(shè)專人負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù)收放隨機(jī)電纜線。5 、確保施工中樁機(jī)穩(wěn)定（ 1）樁機(jī)前部底盤兩側(cè)應(yīng)輔助液壓支腿支于地軌上；后部走管要輔設(shè)足夠數(shù)量的鋼枕，鋼枕間距不大于0.6m。（ 2）對軟弱地面一定要鋪墊石子并經(jīng)壓實(shí)后才能施工。（ 3）用千斤頂頂起走管時(shí)，千斤頂必須安裝平衡垂直，以防因千斤頂失穩(wěn)而造成事故。（ 4）遇臺風(fēng)來臨時(shí)，應(yīng)采取有效措施確保樁架穩(wěn)定。6

14、 、起吊重物（如振動(dòng)錘、上料等）卷場機(jī)司機(jī)、指揮員必須檢查施工現(xiàn)場人員所在位置是否安全。現(xiàn)場沒有指揮人員時(shí)嚴(yán)禁擅自進(jìn)行吊裝；嚴(yán)禁超負(fù)荷吊裝。7 、移機(jī)或振動(dòng)拔管時(shí)，樁架上禁止留人。高空作業(yè)時(shí)，應(yīng)采取措施，防止物件從高空墜落。8 、除沉管外，拔管滑車（耳環(huán)）應(yīng)扣在樁管上，沉管結(jié)束柴油錘移開樁管口后可靠地固定在樁架上。9 、當(dāng)需要人員乘專制吊籠下到樁底檢查作業(yè)時(shí)，應(yīng)有通風(fēng)設(shè)施并在樁管口設(shè)專人聯(lián)絡(luò)監(jiān)護(hù)。10、嚴(yán)格遵守樁基施工其他安全生產(chǎn)規(guī)定。十、效益分析1、大直徑錘擊沉管灌注樁與傳統(tǒng)的沉管樁相比除具有單樁承載力高、施工周期短、樁身質(zhì)量得到充分保證外，還有經(jīng)濟(jì)合理、造價(jià)低的特點(diǎn)。因此這種樁型已在廣東和

15、我省廈門、泉州等地廣泛采用。2、根據(jù)廈門市濱南大廈小1000mnM孔樁與小700mmi擊沉管樁綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)對比，在地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)承載力相同情況下，大直徑錘擊沉管比鉆孔樁造價(jià)可節(jié)約投資30%以上，同時(shí)還可減少承臺體積，經(jīng)濟(jì)效益顯著。3 、大直徑錘擊沉管灌注樁施工遇到孤石時(shí)，往往會(huì)打壞樁靴和樁管，只好另行補(bǔ)樁，影響造價(jià)和工期。4 、錘擊沉管和振動(dòng)拔管時(shí)，噪聲與振動(dòng)較大，故施工時(shí)間與環(huán)境條件上有一事實(shí)上限制。十一、工程實(shí)例1 、近年來我公司在廈門等地承接的大直徑錘擊灌注樁工程七項(xiàng)（見表3），共施工1543根樁，其中小600mm987根、小700mm556根，除一個(gè)項(xiàng)目尚未檢測驗(yàn)收外，其余工程施工

16、質(zhì)量經(jīng)檢測均達(dá)到或超過設(shè)計(jì)要求。在施工中我公司認(rèn)真做好各項(xiàng)管理工作，及時(shí)總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，保證了施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2 、工程實(shí)例1廈門國貿(mào)房地產(chǎn)開發(fā)有限公司興建的國貿(mào)花園萬派閣位于廈門湖濱南路，該工程主樓為18層框架住宅樓，基礎(chǔ)采用小700mm錘擊沉管灌注樁，樁長3438m,樁身硅強(qiáng)度等級C30,單樁極限承載力設(shè)計(jì)值4900KN,樁數(shù)167根，實(shí)際施工174根。該工程樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖和殘積砂質(zhì)粘土層（N63.535擊），樁身要貫穿2層砂層，收錘標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格，要求最后1m連續(xù)三陣貫入度10-30mm以內(nèi)，施工難度較大。我公司于1997年9月-12月

17、，選用JZD-460樁機(jī)，配備D62柴油錘和DZ-90A振動(dòng)錘，采用頂拌砼和砼泵車灌注，每天作業(yè)15h，平均施工3.8根/日，最高一天施工6根樁，工程竣工后經(jīng)廈門市建筑工程檢查測中心站隨機(jī)抽取靜載三根，單樁平均極限承載力達(dá)5206kN（尚未達(dá)到極限載荷），抽取34根進(jìn)行動(dòng)測，I類樁28根，占82%;II類樁6根，占18%,無W類樁。施工質(zhì)量完全符合設(shè)計(jì)要求。3 、工程實(shí)例2廈門市住宅建設(shè)總公司開發(fā)建設(shè)的前埔北區(qū)DBB-1#樓為10-11層住宅樓，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為小600mm錘擊沉管灌注樁（小700mm樁靴），樁身碎強(qiáng)度等級C30,樁長21-26m,持力層為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，單樁承載力設(shè)計(jì)值為1700kN，樁數(shù)153根。該樁基工程由廈門市第一民用建筑工程公司總包我司分包，我公司于1999年1-2月施工，采用現(xiàn)場攪拌砼和料斗灌注，收錘貫入度標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)樁長控制在30-70mm范圍。工程竣工后經(jīng)廈門市建筑工程檢測中心站隨機(jī)抽取靜載三根：8#樁最大加載至2900kN，最大沉降為9.66mm，其單樁豎向極限承載力不小于2900kN；36#樁最大加載至2900kN;150#樁最大加載至2900kN,最大沉降為11.12m