沉入樁施工作業(yè)指導書2

沉入樁施工作業(yè)指導書1適用范圍本作業(yè)指導書適用于利用打樁設備將預制鋼筋混凝土樁或預應力混凝土樁沉入地基土中的施工。沉入樁是在地基淺層土質(zhì)較差，持力土層埋藏較深，需要采用深基礎才能滿足結構物對地基強度、變形和穩(wěn)定性要求時采用的基礎。預制沉入樁的沉樁方法有錘擊法、振動法、射水法及靜力壓樁法等。錘擊法一般適用于中密砂類土、軟塑和可塑的黏性土。由于錘擊沉樁依靠樁錘的沖擊能量將樁打入土中，因此樁徑不能太大，一般土質(zhì)中樁徑不大于60cm，樁的入土深度也不能太深，一般土質(zhì)為20~30m，否則對打樁設備要求高，且打樁效率低。該法施工時產(chǎn)生較大的噪聲和振動，會受到一定的環(huán)境限制。振動沉樁法一般適用于砂質(zhì)土、硬塑及軟塑的黏性土和中密及較松軟散的碎、卵石類土。該法施工也可用于拔樁，噪聲較小，施工速度快，不會損壞樁頭，不用導向架也能打進，移位操作方便，但需電源功率大。射水法很少單獨使用，常和錘擊或振動法聯(lián)合使用。方法的選擇一般應使土質(zhì)的情況而定。靜力壓樁法一般適用于高塑性黏土或砂性較輕的亞粘土層。該法施工時產(chǎn)生的噪音和振動較少，樁頭不易損壞，不僅可以施工直樁，也可施工斜樁，但機械的拼裝、移動等均需要較多的時間。2作業(yè)準備2.1內(nèi)業(yè)技術準備作業(yè)指導書編制后，在開工前組織技術人員認真學習實施性施工組織設計，閱讀、審核施工圖紙，澄清有關技術問題，熟悉規(guī)范和技術標準。制定施工安全保證措施，提出應急預案。對施工人員進行技術交底。對參加施工人員進行上崗前技術培訓，考核合格后持證上崗。2．2外業(yè)技術準備施工作業(yè)層所涉及的各種外部技術數(shù)據(jù)收集已完成。修建生活房屋，配齊生活、辦公設施，滿足主要管理、技術人員進場生活、辦公需要。已處理空中和地面上下的障礙物，平整場地或搭設支架、平臺，做好準備工作。施工所需電力線路架設已完成，滿足機械所需電力供應需求，并配備適合備用的柴油機。用全站儀、GPS全球定位系統(tǒng)等準確放樣各樁位中心。2.3機械設備、材料及試驗準備施工場地已平整，便道已修建，機械設備已進場，機械性能良好，數(shù)量滿足進度及工期要求。施工所需的測量、試驗設備已檢測、標定完畢，可以進行使用。施工用樁已進場并經(jīng)過質(zhì)量檢驗驗收，其質(zhì)量和規(guī)格符合設計要求。安全防護用品已發(fā)至現(xiàn)場施工人員，施工人員熟知使用方法。3技術要求3.1所使用的機械及設備具有合格的出廠證明及使用期限。3.2所使用的裝位具有出廠合格證并按相關要求進行質(zhì)量驗收，有驗收記錄。3．3在進行正式大面積施工前按照《客運專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收暫行標準.》相關要求進行試樁,以確定施工工藝、選定施工機具設備及檢驗樁的承載力等，并報監(jiān)理單位確認。4施工程序與工藝流程4.1施工程序沉入樁施工的一般工序：施工準備→布設腳手架及樁架走道→立樁架或安設吊機和導向設備→整備并布置裝機具及起吊設備→樁位放樣→移樁架對位→吊樁→插樁→錘擊或振動下沉（或配合射水下沉）→接樁及接長射水管→最后一階段干打或干振→經(jīng)過規(guī)定的休止時間→試驗檢查→挖基→截鑿樁頭→修筑承臺等。4.2工藝流程沉入樁施工工藝及質(zhì)量控制流程詳見圖4.2。5.施工要求5.1施工準備5.1.1沉樁前應處理空中和地面的障礙物，平整場地或搭設支架、平臺，做好準備工作。5.1.2在旱地打樁時，只需將打樁設備移動范圍內(nèi)的地面整平、夯實，再鋪設墊木、鋼軌及簡單腳手架。在淺水中打樁時，先打腳手樁，組成樁排架再搭設工作表8.1錘重與樁重比值樁型錘型及地層土類單動汽錘雙動汽錘柴油汽錘墜錘硬土軟土硬土軟土硬土軟土硬土軟土鋼筋混凝土樁1.40.41.80.61.51.01.50.35木樁3.02.02.51.53.52.54.02.0鋼樁2.00.72.51.52.52.02.01.0各種樁錘的適用情況：墜錘：沉木樁為主;重型及特重龍門錘適用于鋼筋混凝土樁。雙動力錘：相對較輕型的樁；適用壓縮空氣時可水下下沉；可用于沉拔鋼管樁。柴油錘：導桿式錘使用于木樁、鋼板樁；筒式錘用于混凝土管樁、鋼管樁；不適宜在過硬或過軟的土中沉樁。振動錘：沉拔木樁、鋼板樁或混泥土管樁；適用于砂土、塑性黏土及松軟砂黏土；在卵石類砂及緊密黏土中效果較差。8.2施工機械選擇8.2.1錘擊沉樁沖擊錘的選擇，原則上是重錘低擊。樁架在沉樁施工中，承擔吊錘、吊樁、插樁、吊插射水管及樁在下沉過程中的導向作用等。其他設備中主要有樁帽于送樁。樁帽主要時承受沖擊，保護樁頂，在沉樁時能保證錘擊力作用于樁軸線而不偏心。送樁主要用于當樁頂被錘擊低于龍門而仍需繼續(xù)沉入時，即需把樁頂送到地面下必要深度處用。8.2.2振動沉樁選錘原則：振動錘的振動力P應能克服樁在下沉中土的摩阻力R。8.2.3射水沉樁主要包括：水泵、水源、輸水管路（應減小彎曲，力求順直）和射水管等。質(zhì)量控制及檢驗質(zhì)量控制錘擊沉樁法施工質(zhì)量控制要點沉樁前，應對樁架、樁錘、動力機械等主要設備部件進行檢查；開錘前應再次檢查樁錘、樁帽或送樁與樁中軸線是否一致；錘擊沉樁開始時，應嚴格控制各種樁錘的動能。如樁尖已沉入到施工圖標示標高，但沉入度仍達不到要求時，應繼續(xù)下沉至達到要求的沉入度為止。沉樁時，如遇到下列情況立即停止錘擊施工，查明原因，采取措施后才能繼續(xù)施工。沉入度突然發(fā)生急劇變化；樁身突然傾斜、移位；樁不下沉，樁錘有嚴重回彈現(xiàn)象；樁頂破碎或樁身開裂、變形；樁側地面有嚴重隆起現(xiàn)象；其他不正?，F(xiàn)象。2錘擊沉樁的停錘控制標準1）施工圖標示樁尖高程處為硬塑黏性土、碎石土、中密以上的砂土或風化巖等圖層時，根據(jù)貫入度變化并對照地質(zhì)資料，確認樁尖已沉入該土層，貫入深度達到控制貫入度。2）當貫入度已達到控制貫入度，而樁尖高程未達到施工圖標高程時，應繼續(xù)錘入0.10m左右（或錘擊30~50次），如無異常變化即可停錘；若樁尖高程比施工圖標示高程高的多時，應報有關部門研究確定。3）施工圖標示樁尖高程處為一般黏性土或其他軟土層時，應以高程控制，貫入度作為校核。4）在同一樁基中，各樁的最終貫入度應大致接近，而沉入深度不宜相差過大，避免基礎產(chǎn)生不均勻沉降。5）控制貫入度計算—格爾謝石諾夫公式：nAEQ+K2qe=─────────────×─━━──m[p](m[p]+nA)Q+Km－安全系數(shù)，永久建筑用2.0，臨時建筑用1.5；A－樁身截面積（空心樁不扣除空心部分的面積，cm2）e－最終貫入度（cm/擊）n－系數(shù)（kn/cm2）,按下列規(guī)定取值：對于鋼筋混凝土樁或預應力混凝土樁，有硬木樁墊時n=0.15，硬木樁墊加麻片墊層時n=0.10;鋼樁，無樁墊n=0.50;E－一次錘擊能量：墜錘或單動汽錘E=QH；筒式柴油錘E=0.9QH;導桿式柴油錘E=0.4QH;柴油錘，但不供應燃料，僅作控制性單次錘擊，E=Q(H－h(huán));Q－錘的沖擊部分重力（kn）;h－柴油錘芯由于氣墊作用的第一回跳高度（cm）H－錘芯落高（cm）q－樁、樁帽及錘的非沖擊部分重力（kn）K－恢復系數(shù)，適用條件e≥2mm/擊。3錘擊沉樁施工常見問題及防治措施沉樁過程中應防止下列施工中常見問題的發(fā)生，如果遇到這些問題，立即停止沉入施工，查明原因，采取措施糾正后方可繼續(xù)沉樁。1）樁頂破損①產(chǎn)生原因a.樁頂混凝土質(zhì)量差、強度等級低。b.錘擊偏心，擊樁頂面與樁軸線不垂直，錘與樁面不垂直。c.未安置樁帽或帽內(nèi)無緩沖墊，或緩沖墊不良未及時更換。d.遇堅硬土層，或中途停歇后土質(zhì)恢復，阻力增大，用重錘猛擊。②預防及處理措施a.提高預制質(zhì)量，加強預制、裝運管理，確保樁的質(zhì)量。b.施工中及時糾正樁位，使錘擊力順樁軸方向傳遞。c.采用合適的樁帽，并及時更換緩沖墊。d.正確選用樁錘，且施工時每樁要一氣呵成。2）樁身扭轉(zhuǎn)或位移①產(chǎn)生原因樁尖制造不對稱，或樁身有彎曲。②預防及處理措施用棍逐漸撬正，慢錘低擊糾偏；偏差不大時，可不處理。3）樁身傾斜或移位①產(chǎn)生原因a.樁頭不平，樁尖傾斜過大。b.樁接頭破環(huán)。c.一側遇石塊等障礙物，土層有陡的傾斜角。d.樁帽、樁身不在一直線上。②預防及處理措施a.偏差過大時應拔樁重打。b.入土深度小于1m，偏差不大時，可利用木架頂撐方法，配合慢錘沉入逐步糾正。c.障礙物不深時，可挖除，坑穴回填再沉樁。4）樁涌起①產(chǎn)生原因在較軟土層或有流沙現(xiàn)象②預防及處理措施選擇涌起量較大的樁做靜載試驗。如合格，可不再處理；如不合格，進行復打或重打。5）樁急劇下沉，有時隨著發(fā)生傾斜或位移①產(chǎn)生原因a.遇軟土層、土洞。b.接頭破裂或樁尖劈裂。c.樁身彎曲或有嚴重的橫向裂痕。d.落錘過高，接樁不垂直。②預防及處理措施a.應先查明原因，再決定處理措施。b.如不能查明原因時，可將樁拔起，檢查改正后重打，或在原樁位作補樁處理、6）樁尖貫入度突然減?、佼a(chǎn)生原因a.樁由軟土進入硬土層。b.樁尖遇有石塊等障礙物。②預防及處理措施a.查明原因，不能硬打。b.改用能量較大的樁錘c.配合射水沉樁。7）樁不沉或沉不到施工圖標示高程①產(chǎn)生原因a.遇堅硬土層或砂夾層，或障礙物。b.打樁間歇時間過長，摩擦阻力增大。c.定錯樁位。②預防及處理措施a.遇障礙物或硬土層，用鉆孔機具鉆孔后再復打。b.根據(jù)地質(zhì)資料正確確定樁長，如確實達到要求時，可將樁頭截除。8）樁身跳動，樁錘回彈①產(chǎn)生原因a.樁身遇障礙物如樹根或堅硬土層。b.樁身彎曲，接樁過長。c.落錘過高。②預防及處理措施a.檢查原因，穿過或避開障礙物。b.如入土不深，應將樁拔起避開，或換樁重打。9.1.2振動沉樁法施工質(zhì)量控制要點1振動錘的選擇：應驗算振動上拔力對樁身的影響。2振動沉樁機、機座、樁帽必須連接牢固；沉樁和樁中心線應盡量保持在同一直線上。3開始沉樁時宜用自重下沉或射水下沉，待樁身有足夠穩(wěn)定性后，再采用振動下沉。4每根樁的沉入作業(yè)應一次連續(xù)完成，不可中途停振過久，以免土的摩阻力恢復，使繼續(xù)下沉困難。5振動沉樁停樁控制標準：應以通過試樁驗證的樁尖高程控制為主，以最終貫入（mm/min）或可靠的振動承載力公式計算的承載力作為校核。如果樁尖已達到高程而最終承載力相差較大時，應查明原因，報請有關單位研究處理。6出現(xiàn)樁位偏移、傾斜或嚴重回彈，以及其他于錘擊沉樁相同的不正常情況時，立即停止錘振，并查明原因，采取相應對策處理后才能繼續(xù)沉樁施工。9.1.3混凝土管樁內(nèi)射水結合錘擊下沉施工質(zhì)量控制要點1施工順序1）按照計算長度配好射水管，將所有接頭連接牢固，裝上彎管，并與輸水膠管接通，進行通水試驗。2）射水管裝上導向環(huán)，縛好保險繩，插入即將起吊的管樁，然后在樁頂安裝銅質(zhì)送樁。3）吊插樁基時要注意及時引送輸水膠管，防止拉斷與脫落。4）管樁插正立穩(wěn)后，壓上樁帽及樁錘，吊樁鋼絲繩暫吧？解脫，即開啟水閥，開始射水沖刷樁尖下的土壤，用較小水壓，使樁主要依靠自重下沉。開始時使用較小的水壓，具體視土質(zhì)而定。5）沉樁至距施工圖標示高程一定距離（2.0m以上）停止射水，拔出射水管，進行錘擊或振動使樁下沉至施工圖標示高程。2初期應控制樁身不使下沉過快，以免阻塞射水管嘴，并注意隨時控制好校正樁的方向。3下沉漸趨緩慢時，可開錘輕擊，沉至一定深度（8~10m）能保持樁身穩(wěn)定后，可逐步加大水壓和錘的沖擊動能。但是樁的自由長度仍較大時，不宜使用過大的錘擊能量。4就地接樁，需要同時接長射水管時，為防止停水導致泥沙涌入樁內(nèi)堵塞或卡住射水管，可在停水前先將射水管吊起約50cm，繼續(xù)不停地射水，待樁頂涌出較清水時，停止射水，拆除彎管，進行接管、接樁。接好樁后，開啟水閥，并將射水嘴伸出樁尖至原來位置。若在射水管上安裝三通閥，則在接樁時可不中斷射水，亦可不提起射水嘴。射水時，水閥不宜突然大開，以免射水水量、水壓突然降低，涌入泥沙堵塞射水嘴。9.1.4鋼管樁內(nèi)射水結合錘擊下沉施工質(zhì)量控制要點1施工順序1)吊插鋼管樁前，將射水管、供氣管全部接妥放入樁內(nèi)。2）將樁吊起后卡入沉樁船的龍門梃，由設在龍門梃中部的液壓搶樁機搶住，然后接通射水管與風管。3）沉樁船定位，錯穩(wěn)后插樁，壓上樁帽，待樁沉入水中3~5m時開始沖水供氣，樁頂有清水溢出，樁體依靠自重緩慢下沉，直至樁身自沉停止后，再壓錘。2樁頂溢出的泥水顏色變淡時，開始錘擊。邊錘擊邊射水將沖動的樁芯泥沙用壓縮空氣送出樁頂。3射水沖散樁芯泥沙時，應隨時注意河面有無大量氣泡或翻冒的泥漿。如有此情況，則表明樁內(nèi)射水已從樁端溢出，破壞了樁周土壤，應立即停止射水和下沉。4施工過程中應嚴格控制樁內(nèi)射水的水量及水壓，始終保持樁內(nèi)土芯高度2.5~6m,以便錘擊沉至施工圖標示樁尖高程。9.1.5靜力壓樁法施工質(zhì)量控制要點1壓樁過程中，當樁尖碰到砂夾層時，壓樁阻力可能增大，甚至超過壓樁能力，使樁錘上抬。此時，可以最大的壓樁力作用在樁頂上，采用停車“進一進”的方法，使樁可能緩慢穿過砂層，倘有少量樁確實不能沉達施工圖標示高程，相差不多時，可解除樁頭。2接近施工圖標示高程時，應注意嚴格掌握停壓時間。停壓早，補壓困難；停壓遲，則沉樁超過深度。3壓樁時，特別是壓樁初期要注意樁的下沉，有無走位、偏斜，是否符合樁中心位置，以便及時校正。無法校正時，應拔出重新下沉。如遇障礙，應予清除，重新插樁。4多節(jié)樁施工，接樁面應距地面1M以上，以便操作。5盡量避免壓樁中途停歇，停歇時間較長時再次啟動的阻力增大。6壓樁中，樁身傾斜或下沉速度突然加快時，多為樁接頭失效或樁身破裂。一般可在原樁位附近補壓新樁。7當壓樁阻力超過壓樁能力，或者由于配重不足，而使樁機發(fā)生較大傾斜時，應立即采取停壓措施，以免造成斷樁或壓樁架傾倒事故。9.1.6水中沉樁施工質(zhì)量控制要點在河流較淺時，一般可以搭設施工便橋、便道、土島和各種類型的腳手架組成的工作平臺，其上安置樁架并進行水中沉樁作業(yè)。在較寬闊的河中，可將樁安設在組合的浮體或固定平臺，亦可適用專門打樁船、此外還可采用：（1）先筑圍堰后沉樁基法：一般在水不深，樁基臨近河岸時采用；（2）先沉樁基后筑圍堰法：一般適用于較深的水中樁基；（3）用有底鋼套箱圍堰修筑水中樁基法：一般適用于修筑深水中的高樁承臺。9.2質(zhì)量檢驗9.2.1主控項目1沉樁前必須對樁的質(zhì)量進行驗收，其質(zhì)量和規(guī)格必須符合設計要求。檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗方法：檢查出廠合格證、驗收記錄和觀察。2沉入樁下沉必須符合工藝設計要求，樁入土深度和最終貫入度必須符合設計要求。檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗方法：施工單位觀察、測量并填寫沉樁記錄；監(jiān)理單位觀察并檢查沉樁記錄。監(jiān)理單位對最終沉樁進行旁站監(jiān)理。3樁承載力試驗必須符合設計要求。檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位按要求數(shù)量檢驗。檢驗方法：施工單位進行靜載試驗，監(jiān)理單位見證試驗，勘察設計單位現(xiàn)場確認。4樁頂高程和樁頭處理必須符合設計要求。檢驗數(shù)