1、振动沉管灌注桩施工作业指导书中铁十三局集团有限公司 施工过程控制标准化管理手册（路基分册） 振动沉管灌注桩施工作业指导书 编 制： 审 核： 批 准： 目 录1.目的 12.编制依据 13.适用范围 14.技术准备 14.1内业准备 14.2外业准备 15.劳动组织 16.材料要求 27.设备机具配置 28.施工工艺流程 29.施工作业方法及要求 39.1施工程序 39.2施工工艺 310.质量控制及检验标准 610.1保证项目 610.2 质量要求 710.3允许偏差 710.4质量记录 710.5成品保护 811.安全及环保要求 811.1组织机构 811.2安全要求 811.3主要安全技
2、术措施 911.4环保要求 912.估算指标 9振动沉管灌注桩施工作业指导书1.目的明确振动沉管灌注桩施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺、质量标准，指导、规范振动沉管灌注桩作业。2.编制依据建筑施工手册（缩印版）建筑桩基技术规范新版建筑工程质量验收规范施工图设计文件3.适用范围振动沉管灌注桩适用于粘性土、粉土、淤泥质土、砂土、碎石土及人工填土等土层。4.技术准备4.1内业准备在开工前组织技术人员认真学习工程地质资料、实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，使其全面熟悉施工规范和技术标准。对施工人员进行技术交底，对参加施工的人员进行上岗前技术培训，使其全面了解施工技术标准、
3、操作流程。各种原材料的出厂合格证及其抽检试验报告、混凝土配合比设计报告及其有关资料齐全。4.2外业准备收集现场地形、地貌、便道、场地等施工资料，确定各类机具、设备进、出场地线路及方法、水、电、道路等的布设位置。如有架空电线、地下电线、给水排水管道等设施，防碍施工或对安全操作有影响的，应先作清除、移位或妥善处理后方能开工。布设测量导线，桩位施工放样，并做好放样标志。5.劳动组织劳动力组织方式：采用架子队的施工组织模式。施工人员结合审批的施工方案、机械、设备和工期的要求进行科学、合理配置，详见表1：表1 振动沉管灌注桩作业人员配备表序号人员类别数量（人）1施工负责人12技术主管13专兼职安全员14
4、技术人员25质检人员16测量人员27工班长18电工19机械工410打桩工411钢筋工612普工6其中，施工负责人、技术主管、工班长、技术人员、质检人员、测量人员和专兼职安全员必须由公司正式职工担任，并可根据工程情况适当配备劳务工人。6.材料要求水泥：32.5及其以上的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥。水泥进场应有出厂合格证明书。应根据进场水泥品种、批号进行抽样检验，合格后才能使用。水泥如存放时间超过三个月，应重新检验确认符合要求后才能使用。中粗砂：采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂，其含泥量不大于3%。石子：采用坚硬的碎石或卵石，粒径为25mm40mm。最大粒径
5、不宜大于40mm，且不宜大于钢筋最小净距的1/3。其针片状颗粒不应超过25%，含泥量不大于2%。钢筋：钢筋进场时应有出厂质量合格证书，应检查其品种规格是否符合要求及有无损伤、锈蚀、油污。并应按规定抽样，进行抗拉、抗弯、焊接试验，经试验合格后方可使用。钢筋笼的的直径除应符合设计要求外，还应比套管内径小60mm80mm。当发现钢筋脆断，焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时，应对该批钢筋进行化学成分检验或其它专项检验。 桩尖：一般采用钢桩尖。7.设备机具配置成桩机械必须经鉴定合格，不合格机械不得使用，振动沉管灌注桩施工作业主要施工机具设备配置如表2：表2 主要施工机具设备配置表序号名称型号单位数
6、量备注1打桩机DZ-60A台2履带式2推土机宣化-140台1平整场地3挖掘机PC220台1挖沟槽、桩头4汽车起重机QY-25台2砼灌注、钢筋笼吊装5电焊机BX2-500台2钻机维护、钢筋笼制作6发电机150kw台1电力供应7运输车15m3台6运输材料8平板车50t台1机械进、出场8.施工工艺流程详见图1：振动沉管灌注桩施工工艺流程图。图1 振动沉管灌注桩施工工艺流程图9.施工作业方法及要求9.1施工程序施工程序为：测量放样场地清理及整平施测桩位桩机就位沉管锤击灌封底混凝土振动沉管达到设计深度下放钢筋笼灌注混凝土振动拔管成桩桩机移位桩体养护。9.2施工工艺9.2.1测量放样及平整场地在施工前，按
7、照设计要求用全站仪进行施工区域的测量放样，放出边桩及护桩作为清理场地等的施工控制线。将施工场地进行清理及整平，使机械设备能顺利进场，并把施工区域整平垫实，保证施工场地坚固、稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，保证在施工中桩机的稳定。同时，考虑施工设备能安全进、退场。振动沉管灌注桩在雨季施工时，应采取有效的排水措施。按设计图纸要求根据其定位位置进行钎探，其探测深度一般为2m4m，并将探明在桩位处的旧基础、石块、废铁等障碍物清除。9.2.2施测桩位施工前应复验测量基线、水准点及桩位，使之符合桩位偏差要求，桩基轴线的定位点及施工地区附近所设的水准点，设置在不受桩基施工影响处。根据设计图纸和交桩资料
8、用全站仪放出每个桩孔的中心位置，用钢管白灰柱定位，用钢尺复核各桩孔之间的平面距离，然后在桩旁测量定好两个骑马桩，桩上钉上钉子及拉线，作为检测桩机就位、检测桩机是否移位等的施工控制桩，定位中心偏差不应大于10mm。根据设计图纸绘出桩位布置图，标明桩位的编号。同时，应绘制一张较大的桩位布置图交施工人员打桩时使用。放桩位时一般一次不宜过多布设，以免施工时丢失。施工中应注意检查和保护，丢失的及时补上。施工过程中应经常复核轴线，保证桩位的准确。同时，观测地面桩顶和地面有无隆起及水平位移。9.2.3桩基就位振动沉管打桩机就位时，将桩管对准桩位，把活瓣合拢，桩尖对准桩位，放松卷扬机钢丝绳，利用桩基和桩管自重
9、，把桩尖竖直的压入土中300mm500mm后将卷扬机钢丝绳收紧；进一步调整好桩架位置，使桩架底座呈水平状态及稳固定位，专人用水准仪校正桩管垂直度，允许偏差为桩长的0.5%。 9.2.4沉管施工9.2.4.1施工准备在进行施工放样的同时，应做好施工准备，主要是桩机的拼装，机件的安装调试，可在待施工区域外的场地上进行试打以检验机器性能、地质情况及工艺。9.2.4.2 沉管施工制定合理的打桩顺序，振动沉管灌注桩施工顺序应采用由中间向外打或按流水顺序，依次向后退打，对群桩基础及中心距小于3.5倍桩径的桩，应采取不影响邻桩的跳打的技术措施，以防桩身挤断；中间轮空的桩位应待新灌筑桩的混凝土强度达到设计强度
10、的50%以上后，方可施打。振动沉管灌注桩的施工方法一般为“单打法”，但根据设计要求或土质情况等也可用“复打法、翻插法”，具有用小钢管灌注出大截面的施工效果。注意检查及保证桩管垂直度无偏斜后才能正式施打。开启振动装置，同时放松主钢丝绳，使桩管逐渐下沉，沉管速度不宜太快，控制在2.5m/min左右，并开动加压卷扬机，对桩管加压，当桩管下沉到要求后，便停止振动器。沉管期间严禁将桩管提起后在行沉管。施打开始时应低锤、慢击，施打过程若发现桩管有偏斜时，应采取措施纠正。如偏斜过大无法纠正时，应及时会同施工负责人及技术、设计部门研究解决。沉桩管过程中，应经常使用测锤检查管内情况及桩尖有否损坏，若发现桩尖损坏
11、或入泥进水，应拔出桩管，回填桩孔，重新设置桩尖后再进行施打。严格控制桩管入土标高及钢筋笼的标高位置，将钢筋笼从进料口安插至设计标高，用专用钢丝绳固定在钢筋笼吊环上。沉管深度应以设计要求及经试桩确定的桩端持力层和最后三阵，每阵十锤的贯入度来控制，并以桩管入土深度作参考。测量沉管的贯入度应在桩尖无破坏、锤击无偏心、落锤高度符合要求、桩帽及弹性垫层正常的条件下进行。一般最后三阵每阵十锤的贯入度应大于30mm，且每阵十锤贯入度值不应递增，测定贯入度时应保证配重和电压正常。对于短桩的最后贯入度应严格控制，并应通知设计部门确认。沉管下沉过程中应经常探测管内地下水或泥浆，如发现地下水或泥浆过多，应拔除桩管检
12、查活瓣桩尖缝隙是否过松而漏进泥水。如果过松应加以修理，并用砂回填桩孔重新沉管，如在发现有少量水时，可在沉管前先灌入0.1m3左右的混凝土砂浆封堵活瓣桩尖缝隙再继续沉入。桩管下沉到设计标高后停机，应用吊砣检查管内有无泥浆或渗水，同时确认孔深，应及时灌注混凝土，利用漏斗向桩管内灌注混凝土。混凝土的水泥用量应不小于350kg/m3。当桩身配有钢筋时，设计无规定时混凝土的坍落度宜采用80mm100mm；素混凝土桩的坍落度宜采用60mm80mm。现场搅拌砼时，应严格控制水灰比。采用商品砼供应时，应根据运输距离和桩机台数及成桩速度确定供应速度。 第一次灌入桩管内的混凝土应尽量多灌，桩管内灌注满混凝土后，再
13、次开动振动器和卷扬机应先振动5s10s，再开始拔管，应边振边拔管，同时，向管内继续灌注混凝土。在桩底标高1.5m范围内应进行反插数次，反插深度0.3m0.5m，即可向上拔管，第一次拔管高度一般以能满足第二次所需要灌入的混凝土量时即可，桩管不宜拔得太高，一般以每拔0.5m1.0m为宜，停拔振动5s10s，如此反复，直到桩管全部拔出。拔管时采用倒打拔管的方法，用自由落锤小落距轻击不少于40次/min，拔管速度应均匀、慢速，对一般土层以1.21.5m/min为宜。在淤泥、淤泥质土层、软硬土层交界处及接近地面时，应控制在0.60.8m/min以内。在拔管过程中，应用测锤随时检查管内混凝土的下降情况，混
14、凝土灌注完成面应比桩顶设计标高高出50cm，以留作打凿浮浆。拔管过程中，桩管内应至少保持2m以上高度的混凝土，或不低于地面，可用吊铊检测，不足时要及时补灌，以防混凝土中断形成缩颈、断桩。 如遇饱和土层或混凝土充盈系数小于1.0的桩，以及怀疑有缩颈、断桩时，可采用翻插法施工，翻插法施工应符合下列规定：流动性、塑状淤泥土层不宜采用翻插法施工；反插13次，反插深度0.3m0.5m3，桩管内应至少保持2m以上高度的混凝土或不低于地面，并随时向桩管内填加混凝土，以保证桩管内的混凝土高度。桩身混凝土必须连续灌注，采用单打其充盈系数不得小于1.15；如设计进行局部复打或全复打施工，复打必须在第一次灌注的桩身
15、混凝土初凝之前全部完成，第一次灌注的混凝土应达到自然地面，不得少灌，复打充盈系数不小于1.6；混凝土灌注充盈系数如未达要求应及时会同设计单位研究补救措施。凡灌注配有不到桩底的钢筋笼的桩身混凝土时，宜按先灌注混凝土至钢筋笼顶标高，再进行振动沉管，然后继续按灌注混凝土的施工顺序进行。在素混凝土桩顶采用构造连接钢筋时，在灌注完毕拔出桩管及桩机退出桩位后，按照设计标高要求，沿桩周对称、均匀、垂直地插入钢筋，并注意钢筋保护层不应小于3cm及钢筋的猫入长度符合要求。灌注桩身混凝土时应按有关规定留置混凝土试块。将桩机移至下一个桩位进行施工。9.2.5 施工注意事项桩机、机座、桩帽必须连接牢固，沉管和桩中心线
16、应尽量保持在同一直线上。沉管开始时应采用自重下沉，待管体有足够稳定性后再采用振动下沉；每次下沉作业需连续一次完成，中途不宜停顿，以免土的摩阻力恢复导致沉管困难。如桩尖达到设计高程，而最终贯入度或计算承载力相差较大时，则应查明原因，报有关单位研究确定；振动沉管过程中，如出现管的偏移、倾斜或严重回弹以及其它不正常情况时，应暂停锤振，并查明原因，采取措施后继续沉管。为防止出现缩颈、断桩、混凝土拒落、钢筋下沉、桩身夹泥等现象，应详细研究工程地质勘察报告，制订切实有效的技术措施。灌注混凝土时，要准确测定一根桩的混凝土总灌入量是否能满足设计计算的灌入量，在拔管过程中，应严格控制拔管速度，用测锤观测每50m
17、m100cm高度的混凝土用量，换算出桩的灌注直径，发现缩颈及时采取措施处理。 如采用跳打法施工，跳打时必须等相邻成形的桩达到设计强度的60%以上方可进行。严格检查桩尖的强度和规格，桩管沉至设计要求后，应用测锤测量桩尖是否进入桩管内。如发现桩尖进入桩管内，应拔出桩管进行处理。灌注混凝土后，拔管时，也应用测锤测量，看混凝土是否确已流出管外。钢筋笼放入桩管内应按设计标高固定好，防止插斜、插偏和下沉。拔管时尽量避免翻插。确需翻插时，翻插的深度不要太大，以防止孔壁周围的泥挤进桩身，造成桩身夹泥。10.质量控制及检验标准10.1保证项目所用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。桩的入土深度
18、应满足设计要求的持力层，最后三阵每阵十锤的贯入度，最后1m的沉管锤击数和整根桩的总锤击数，应符合设计及试桩确定的要求。混凝土灌注充盈系数（实际灌注混凝土体积与按桩管外径计算体积之比）不得小于1.15（1.6）。灌注后的桩顶标高、钢筋笼（插筋）标高，及浮浆处理必须符合设计要求和施工规范的规定。10.2 质量要求根据地质土层情况，合理掌握振动沉管时的下沉速度。根据不同的地质土层、桩径、混凝土坍落度掌握成桩拔管速度。严格检查预制桩尖的强度及规格，防止桩尖进入桩管。无论混凝土在现场拌制或采购商品混凝土，均应严格按混凝土配合比进行拌制，确保混凝土强度性能达到设计要求。桩管与桩尖应具有良好的密封性。 10
19、.3允许偏差表3 振动沉管灌注桩的允许偏差项 目允许偏差 （mm）检验方法钢筋笼主 筋 间 距10用钢尺量长 度100钢筋材质设计要求抽样送检直 径10用钢尺量箍 筋 间 距20钢筋笼安装100桩位1-3 根或单排桩基垂直于中心线方向和群桩桩基的边桩D500mm70拉线和尺量检查D500mm100条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩D500mm150拉线和尺量检查D500mm桩径-20用超声波检测孔深不小于设计值用吊铊、尺绳量垂 直 度（%）1经纬仪检查或成桩后超声波检测混凝土充盈系数%1每根桩实际灌注量桩顶标高+30，-50水准仪测量混凝土强度不小于设计值试件报告桩体质量检验按基桩检测技术
20、规范承载力注：d为桩径，H为桩长。10.4质量记录 10.4.1打桩记录 应有专人对每根桩应按编号进行专门的记录，按照打桩记录表中内容逐一真实填写清楚。打桩记录中所涉及到的记录人员，管理人员均必须由本人签字确认。10.4.2现场试块记录灌注桩施工现场所用混凝土无论是商品混凝土或现场拌制混凝土，均应留置混凝土试块，现场试验人员应根据试块留置等做好记录。每组混凝土试块应做相应的标识。 10.4.3钢筋笼检验记录 钢筋笼制作应按规定进行检验并做好记录。 钢筋笼检验以抽查为主，抽查量为20%。 10.4.4成品桩检验记录成品桩的检测由建设单位委托有资质的专业单位(第三方)进行，按照基桩检测技术规范进行
21、。10.5成品保护钢筋笼在制作、安装过程中，应采取措施防止变形，不得任意乱踩或沾染泥污。从成品区域运往施工区域时，不能随地放置，用100mm100mm木方垫起，起吊安放时，有专人栓好扶稳。桩顶锚入承台的钢筋要妥善保护，不得任意弯曲或折断。打桩时应对成品桩进行保护，桩机换位时，已完成的桩身混凝土未达到设计强度70%，不准道轨、车辆辗压桩顶（桩顶在地面500mm以下不受限制）。桩中心距小于4倍桩径的桩基，相邻就位桩初凝前应完成现在桩的成桩操作过程。冬季施工时，混凝土在运输过程中实行保温措施，已成桩的桩顶混凝土应进行保温，在桩顶混凝土强度未达到40%以前不得受冻。打桩完毕开挖基坑时，要制订合理的施工
22、顺序和技术措施，防止桩的位移、断裂和倾斜。11.安全及环保要求11.1组织机构建立安全环保工作领导小组，由项目经理任组长，安全总监察长任副组长，组员由项目经理部各部室负责人、工区负责人、专业工程师、安全员组成。11.2安全要求特殊工种、值班人员持证上岗。桩机、机具、起吊设备、卡具等均符合设计要求，并有专人进行检查维修；实行定机定人定岗位责任制，非操作人员不准开机操作，严禁酒后操作。施工现场周围设置安全防护栏杆，并作醒目安全警示标志。机具、桩管的起吊或中途打梢配备专用工具、卡具。进入施工现场人员必须戴好安全帽，穿好防滑鞋，高空作业时系安全带，不准穿高跟皮鞋、拖鞋进入施工现场，所有人员都应经过安全
23、教育或培训。夜间施工现场应有足够的照明设施，所有电器设备应符合施工现场安全用电规定。现场施工用电要由资质的专业电工进行接、拆，保证一机一闸；宿舍照明及手持灯具一律使用安全电压。桩架有防雷接地装置，现场一律采用TN-S系统。 11.3主要安全技术措施在施工方案中，认真制订切实可行的安全技术措施。清除妨碍施工的高空和地下障碍物，平整打桩范围内的场地和压实打桩机行走的道路。对邻近原有建筑物和构筑物以及地下管线要认真查清情况，并研究采取有效的安全保护措施，以避免震坏原有建（构）筑物而发生伤亡事故。打桩过程中，遇有施工地面隆起或下陷时，应随时调整打桩机架将道轨垫平或调平，桩架调直。振动沉管采用收紧钢丝绳
24、加压时应随桩管沉入深度随时调整离合器，不要超出规定范围，以免桩架被抬起发生倾履事故。操作时，司机应集中精神，服从指挥，并不得随便离开岗位。在打桩过程中，应经常注意打桩机的运转情况，发现异常情况应立即停止，并及时纠正后方可继续进行。打桩时，严禁用手去拔正桩头垫料，同时严禁桩锤未打到桩顶即起锤或刹车，以免损坏打桩设备。桩架检修及保养人员在高空作业时，必须系安全带，并切断该设备电源。严格执行施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）。11.4环保要求桩基施工前，应对所有施工人员进行环境保护及文明施工要求交底。施工现场场地经常保持工地清洁，所有设备应进行相应维护，防止油料外溢，商品砼搅拌站或
25、施工现场搅拌站均应采取防尘措施，采取施工道路喷洒水措施控制扬尘，以防止水泥或因车辆在施工道路行驶产生扬尘现象。水泥投放及搅拌机操作人员应佩戴防尘口罩；有关运输车辆应有防洒漏的有效措施，杜绝漏洒材料，运输车辆尾气不超标。弃土外运到弃土场处理。外运弃土均要按要求做防护，不得沿途漏、洒，造成路面污染。施工和生活中产生的废弃物及时集中进行处理、运至指定地点弃置。对施工及生活中产生的污水或废水采取相应措施，集中处理，排放到污水排放系统。居民区或闹市区施工应设置防噪声隔音设施，噪声超标的设备应进行更换或维修，使达到控制范围之内。12.估算指标表4 主要项目估算指标表（参考）序号项目单位数量备注1沉管进尺m/min23根据地质条件、孔深定2拔管时间m/min0.61.5根据地质条件定3灌注时间min2055根据孔深定
