排桩墙施工工艺.docx
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排桩墙施工工艺
排桩墙施工工艺
3.1.1总则
3.1.1.1适用范围
排桩墙支护结构适用于基坑侧壁安全等级为一、二、三级的工程基坑支护。
排桩墙可以根据工程情况做成悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式和锚杆式支护结构。
3.1.1.2编制参考标准及规范
1.中华人民共和国国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300—2001);
2.中华人民共和国国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202—2002);
3.中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—99);
4.中华人民共和国国家标准《建筑边坡工程技术规范》)(GB50330—2002)。
3.1.2术语
1.排桩墙:
将置于地层中各种形式、按一定方式排列的桩,组合后构成的地下墙。
2.预制桩排桩墙:
将置于地层中各种形式、按一定方式排列的预制桩,组合后构成的地下墙。
3.灌注桩排桩墙:
将置于地层中各种形式、按一定方式排列的灌注桩,组合后构成的地下墙。
4.水泥土桩排桩墙:
将置于地层中各种形式、按一定方式排列的水泥土桩,组合后构成的地下墙。
5.疏式排桩墙:
桩体之间互不接触的排桩墙。
6.密排式排桩墙:
桩体之间紧密接触的排桩墙。
7.双排式排桩墙:
桩体平面呈两列排列的排桩墙。
8.冠梁:
在排桩墙顶部将各桩体连接的钢筋混凝土结构物,俗称压顶圈梁或锁口梁。
9.腰梁:
在排桩墙中部将各桩体连接的钢筋混凝土结构物。
10.锚杆:
由锚固段、自由段、锚头组成,一端与构筑物相连,一端与土层锚固的细长杆件。
依靠其锚固段与土体的摩阻力,来加固或锚固现场土体。
一般采取先在土层中钻孔,后置入钢筋、在锚固段注浆、锚头紧固的方法制成。
亦可采用置入钢管、角钢、钢绞线,在锚固段注浆的方法制成。
3.1.3基本规定
3.1.3.1排桩墙支护结构包括灌注桩、预制桩、板柱(钢板桩、预制混凝土板桩)等类型桩构成的支护结构。
3.1.3.2采用悬臂式排桩墙支护结构,在软土场地中悬臂长度不宜大于5m。
3.1.3.3排桩墙支护的基坑,应支护后再予开挖。
内支撑施工应确保基坑变形在设计要求的控制范围内。
在含水层范围内的排桩墙支护基坑,应有切实可靠的止水措施,确保基坑施工及邻近建筑物的安全。
3.1.4施工准备
3.1.4.1技术准备
1.施工区域的岩土工程勘察报告;
2.排桩墙桩的设计文件;
3.施工区域内地下管线、设施、障碍资料;
4.相邻建筑基础资料;
5.施工区域的测量资料;
6.桩工艺性试验;
7.施工组织设计。
3.1.4.2材料要求
1.水泥:
宜使用硅酸盐、普通硅酸盐水泥。
水泥重量允许偏差≤±2%。
2.粗骨料:
宜使用材质坚硬、级配良好、5~40mm的卵碎石。
粗骨料重量允许偏差≤±3%。
3.细骨料:
宜使用含泥量≤3%的中、粗砂。
细骨料重量允许偏差≤±3%。
4.外加剂:
可使用速凝、早强、减水剂、塑化剂。
外加剂溶液允许偏差≤±2%。
5.外掺料:
可酌情使用外掺料。
6.水:
混凝土拌合用水应符合《混凝土拌合用水标准》(JGJ63—89)的有关规定。
7.钢材:
主筋宜使用HRB335、HRB400级热轧带肋钢筋。
箍筋宜使用φ46~φ48圆钢。
型钢应满足有关标准要求
8.钢板桩、预制混凝土方桩、预制混凝土板桩的规格、型号按设计要求选用。
3.1.4.3主要机具设备
1.钢筋混凝土灌注桩可根据设计要求的桩型选用冲击式钻机、冲抓锥成孔机、长螺旋钻机、回转式钻机、潜水钻机、振动沉管打桩机等打桩机械及其配套的其他机具设备。
2.预制钢筋混凝土桩(方桩、板桩)、钢板桩可根据设计的桩型及地质条件选用柴油打桩机、蒸汽打桩机、振动打拔桩机、静力压桩机等打桩机械及其配套的其他机具设备。
3.打桩机械见本标准第2章相应桩型的施工机械及配套机具。
3.1.4.4作业条件
1.作业面施工前应具备的基本条件;
2.施工现场水电应满足施工要求;
3.施工道路通畅;
4.施工现场应具备临时设施搭设场地;
5.施工现场应具备作业施工空间;
6.施工现场应平整、具备泥浆排放条件;
7.施工现场应具备满足施工要求的测量控制点。
3.1.5材料和质量要点
3.1.5.1材料的关键要求
各种桩原材料质量应满足设计和规范要求;外加剂应与水泥相适应。
3.1.5.2技术关键要求
1.桩位偏差、轴线和垂直轴线方向均不宜超过表3.1.6.3规定。
垂直度偏差不宜大于1.0%。
2.桩顶标高应满足设计标高的要求。
3.悬臂桩其嵌固长度必须满足设计要求。
4.锚拉桩锚杆位置、长度、抗拔力应满足设计要求。
5.内支撑支撑点位置应符合设计要求。
6.等效矩形配筋、按弯矩大小配筋桩其钢筋布置方向、位置必须满足设计要求。
7.冠梁施工前,应将支护桩桩头凿除清理干净,桩顶露出的钢筋长度应达到设计锚固长度要求;腰梁施工时其位置及梁与桩连接应符合设计要求。
8.排桩墙正式施工前必须进行试桩工作。
检验施工工艺的适宜性,确定施工技术参数。
9.施工现场应平整、夯实,施工期间不产生危及施工安全的沉降变形。
10.施工现场应具备满足施工要求的测量控制点。
3.1.5.3质量关键要求
1.灌注桩排桩墙
(1)成孔,必须保证设计桩长。
(2)水下混凝土应满足下列要求:
1)桩身混凝土施工强度应满足设计要求;
2)水泥应与外加剂做相容性试验。
(3)筋笼
钢筋笼安装应满足设计规定的方向要求。
弯矩配筋位置应准确。
(4)成桩
成桩不应有断桩现象。
且嵌固桩长应保证设计要求。
2.预制桩排桩墙桩
(1)桩长度应满足设计要求。
一般不应采用接桩的方法达到其长度要求。
必须接桩时,应采用焊接法,不宜采用浆锚法。
且在排桩同一标高位置接头数量不应大于总桩数的50%,并应交错布置。
(2)当桩下沉困难时,不应随意截桩。
(3)预制桩排桩墙内支撑点位置应准确,支撑应及时。
(4)预制桩排桩墙应与冠梁、腰梁连接紧密牢固。
3.1.5.4职业健康安全关键要求
有高血压、恐高症、肺矽病者禁止进行排桩墙施工作业。
3.1.5.5环境关键要求
排桩墙施工噪声、隆起、污染、不得危及周边建筑物安全,影响居民生活。
3.1.6施工工艺
3.1.6.1排桩墙施工组织
1.施工顺序
(1)排桩墙一般应采用间隔法组织施工。
当一根桩施工完成后,桩机移至隔一桩位进行施工。
(2)疏式排桩墙宜采用由一侧向单一方向隔桩跳打的方式进行施工。
(3)密排式排桩墙宜采用由中间向两侧方向隔桩跳打的方式进行施工。
(4)双排式排桩墙采用先由前排桩位一侧向单一方向隔桩跳打,再由后排桩位中间向两侧方向隔桩跳打的方式进行施工。
(5)当施工区域周围有需保护的建筑物或地下设施时,施工顺序应自被保护对象一侧开始施工。
逐步背离被保护对象。
2.冠梁施工
(1)桩:
桩施工时应按设计要求控制桩顶标高。
待桩施工完成后,按设计要求位置破桩。
破桩后桩中主筋长度应满足设计锚固要求。
水泥土桩排桩墙一般不设钢筋。
若设筋时,破桩后桩中主筋长度应满足设计要求。
(2)冠梁施工:
排桩墙冠梁一般在土方开挖时施工。
采用在土层中开挖土模,铺设钢筋、浇注混凝土的方法进行。
腰梁、围檩、内撑均应按设计要求与土方开挖配合施工。
3.锚杆施工
锚拉桩的锚杆一般应与土方开挖配合施工。
3.1.6.2工艺流程
1.钢板桩施工工艺流程
测量放线→导架安装→钢板桩打设→基础施工→钢板桩拔除
2.灌注桩排桩墙基本工艺流程混凝土灌注桩施工(同本标准2.2~2.4)→桩机移位→桩养护→破桩→冠梁施工
3.预制桩(方桩、板桩)排桩墙基本工艺流程
测量→桩机就位→立桩→沉桩→送桩(接桩)→桩机移位→破桩→冠梁施工
3.1.6.3操作工艺
1.测量放线
排桩墙测量、应按照排桩墙设计图在施工现场,依据测量控制点进行。
测量时应注意排桩墙形式(疏式、密排式、双排式)和所采用的施工方法及顺序。
桩位放样误差10mm。
桩位允许偏差表3.1.6.3
序号
项
目
允许偏差(mm)
1
有冠梁的桩
垂直梁中心线
100+0.01H
2
沿梁中心线
150+0.01H
注:
H施工现场地面标高与桩顶设计标高之差。
2.桩机就位
桩机就位前、施工场地地下障碍物应予排除或采取有效保护措施。
施工场地地面应平整稳固。
空中不应存在安全隐患。
桩位应予复核。
3.钢板桩施工
(1)国产钢板桩一般为拉森式(U形),日本、美国等生产的钢板桩有拉森式(Z形)、直腹板式、H形、组合式等多种型号。
(2)钢板桩的设置位置应便于基础施工,即在基础结构边缘之外并留有支、拆模板的余地。
如利用钢板桩作为箱基外侧模板,则必须衬以纤维板等其他隔离材料,以利钢板桩的拔除。
钢板桩的平面布置,应尽量平直整齐,避免不规则的转角以便充分利用标准钢板桩和便于设置支撑。
(3)钢板桩的检验及矫正
用于基坑支护的成品钢板桩如为新桩,可按出厂标准进行检验;重复便用的钢板桩使用前,应对外观质量进行检验,包括长度、宽度、厚度、高度等是否符合设计要求,有无表面缺陷,端头矩形比,垂直度和锁口形状等。
其质量标准见本标准表3.1.7.1-1
对桩上影响打设的焊搂件应割除,如有割孔、断面缺损等应补强,若严重锈蚀,应量测断面实际厚度,计算时予以折减。
对桩上影垧打设的焊搂件应割除,如有割孔、断面缺损等应补强,若严重锈蚀,应量测断面实际厚度,计算时予以折减。
对各种缺陷进行矫正,如表面缺陷矫正、端部矩形比矫正、桩体挠曲矫正、桩体扭曲正、桩体截面局部变形矫正和锁口变形矫正等。
(4)导架安装为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直,控制桩的打入精度,防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力,需设置一定刚度的坚固导架。
导架通常由导梁和围檩桩等组成,在平面上有单面和双面之分,在高度上有单层和双层之分。
一般常用的是单层双面导架,围檩桩的间距一般为2.5~3.5m,双面围檩之间的间距一般比板桩墙厚度大8~15mm。
打桩时导架的位置不应与钢板桩相碰,围檩桩不应随着钢板桩的打设而下沉或变形,导架的高度要适宜,应有利于控制钢板桩的施工高度和提高工效。
需用经纬仪和水准仪控制导架的位置和标高。
(5)沉桩机械的选择
打设钢板桩分为冲击打入法和振动打入法。
冲击打入法采用落锤、汽锤和柴油锤。
为使桩锤的冲击能均匀分布在板桩断面上,保护桩顶免受损坏,在桩锤和钢板桩间应设桩帽。
振动打入法采用振动锤,它既可用来打设钢板桩,又可用于拔桩。
目前多采用振动打入法。
(6)钢板桩焊接
由于钢板桩的长度是定长的,因此在施工中常需焊接。
为了保证钢板桩自身强度,接桩位置不可在同一平面上,必须采用相隔一根上下颠倒的接桩方法。
(7)钢板桩的打设
1)钢板桩的打设方式可根据板桩与板桩之间的锁扣方式,或选择大锁扣扣打施工法及小锁扣扣打施工法。
大锁扣扣打施工法是从板桩墙的一角开始,逐块打设,每块之间的锁扣并没有扣死。
大锁扣扣打施工法打设简便迅速,但板桩有一定的倾斜度、不止水、整体性较差、钢板桩用量较大,仅适用于强度较好透水性差、对围护系统要求精度低的工程;小锁扣扣打施工法也是从板桩墙的一角开始,逐块打设,且每块之间的锁扣要求锁好。
能保证施工质量,止水较好、支护效果较佳,钢板桩用量亦较少。
但打设速度较缓慢。
2)钢板桩的打设方法还可分为单独打入法和屏风式打入法两种。
单独打入法是从板桩墙的一角开始,逐块打设,直到工程结束。
这种打入方法简便迅速不需辅助支架,但易使板桩向一侧倾斜,误差积累后不易纠正。
适用于要求不高,板桩长度较小的情况。
屏风式打入法是将10~20根钢板桩成排插入导架内,呈屏风状,然后再分批施打。
这种打入方法可减少误差积累和倾斜,易于实现封闭合拢,保证施工质量。
但插桩的自立高度较大,必须注意插桩的稳定和施工安全,较单独打入法施工速度较慢。
目前多采用这种打入方法。
3)钢板桩打设;选用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩,插桩时锁口要对准,每插一块即套上桩帽,并轻轻地加以锤击。
在打桩过程中,为保证钢板桩的垂直度,用两台经纬仪在两个方向加以控制。
为防止锁口中心线平面位移,同时在围檩上预先计算出每一块板桩的位置,以便随时检查校正。
钢板桩应分几次打入,如第一次由20m高打至15m,第二次则打至10m,第三次打至导梁高度,待导架拆除后再打至设计标高。
开始打设的第一、第二块钢板桩的打入位置和方向要确保精度,它可以起样板导向的作用,一般每打入lm就应测量一次。
(8)钢板桩的转角和封闭
钢板桩墙的设计水平总长度,有时并不是钢板桩的标准宽度的整数倍,或者板桩墙的轴线较复杂、钢板桩的制作和打设有误差等,均会给钢板桩墙的最终封闭合拢施工带来困难,这时候可采用:
异型板桩法、连接件法、骑缝搭接法、轴线调整法等方法进行调整。
(9)钢板桩的拔除
1)在进行基坑回填时,要拔除钢板桩,以便修整后重复使用,拔除时要确定钢板桩拔除顺序、拔除时间及坑孔处理方法等。
2)钢板桩多采用振动拔除方法,由于振动,拔桩时可能会发生带土过多,从而引起土体位移及地面沉降,给施工中地下结构带来危害,并影响邻近建筑物、道路及地下管线的正常使用。
在拔桩时应充分重视,注意防止。
可采用隔一根拔一根的跳拔方法。
3)对于封闭式钢板桩墙,拔桩开始点宜离开角桩5m以上,拔桩的顺序一般与打桩的顺序相反。
4)拔除钢板桩宜采用振动锤或振动锤与起重机共同拔除的方法。
后者只用于振动锤拔不出的钢板桩,需在钢板桩上设吊架,起重机在振动锤振拔的同时向上引拔。
5)拔桩时,振动锤产生强迫振动,破坏板桩与周围土体间的黏结力,依靠附加的起吊克服拔桩阻力将桩拔出。
可先用振动锤将锁口振活以减少与土的黏结,然后边振边拔,为及时回填桩孔,当将桩拔至比基础底板略高时,暂停引拔。
用振动锤振动几分钟让土孔填实,对阻力大的钢板桩,还可采用间歇振动的方法。
对拔桩产生的桩孔,需及时回填以减少对邻近建筑物等的影响,方法有振动挤实法和填人法,有时还需在振拔时回灌水,边振边拔并回填砂子。
4.灌注桩排桩墙施工
(1)干作业成孔排桩墙
1)螺旋钻孔桩排桩墙
螺旋钻孔桩排桩墙施工应按本标准2.4螺旋钻孔灌注桩施工工艺标准进行。
但施工应满足本标准3.1.5.2技术关键要求和3.1.5.3质量关键要求。
2)人工挖孔桩排桩墙
人工挖孔桩排桩墙施工应按本标准2.3人工挖孔灌注桩施工工艺标准进行。
但施工应满足本标准3.1.5.2技术关键要求、3.1.5.3质量关键要求。
3)沉管桩排桩墙
沉管桩排桩墙施工可参照本标准1.6CFG桩施工工艺标准中沉管灌注桩施工工艺进行。
但施工应满足本标准3.1.5.2技术关键要求、3.1.5.3质量关键要求。
(2)湿作业排桩墙
1)回转钻孔桩排桩墙回转钻孔桩排桩墙施工可参照本标准2.2泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺标准中有关规定进行。
但施工应满足本标准3.1.5.2技术关键要求、3.1.5.3质量关键要求。
2)冲击钻孔排桩墙
冲击钻孔桩排桩墙施工可参照本标准2.2泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺标准中有关规
定进行。
但施工应满足本标准3.1.5.2技术关键要求、3.1.5.3质量关键要求。
5.预制桩排桩墙施工
(1)静力压桩排桩墙
静力压桩排桩墙施工应按本标准2.1静力压桩施工工艺标准进行。
但施工应满足本标准3.1.5.2技术关键要求、3.1.5.3质量关键要求。
(2)预应力管桩排桩墙
预应力管桩排桩墙施工应按本标准2.5预应力管桩打桩施工工艺标准进行。
预制方桩应参照该标准进行,但施工应满足本标准3.1.5.2技术关键要求、3.1.5.3质量关键要求。
(3)钢管桩排桩墙钢管桩排桩墙施工应按本标准2.6钢桩打桩施工工艺标准进:
行。
施工应满足本标准3.1.5.2技术关键要求、3.1.5.3质量关键要求。
3.1.7质量标准
3.1.7.1钢板桩均为工厂成品,新桩可按出厂标准检验,重复使用的钢板桩应符合表3.1.7.1-1的规定;混凝土板桩应符合表3.1.7.1-2的规定。
重复使用的钢板桩检验标准表3.1.7.1-1
序号
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
1
桩垂直度
%
1
用钢尺量
2
桩身弯曲度
2%L
用钢尺量,L为桩长
3
齿槽平直光滑度
用1m长的桩段做通过试验
4
桩长度
用钢尺量
混凝土板桩制作标准表3.1.7.1-2
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
桩长度
mm
+10
0
用钢尺量
2
桩身弯曲度
<0.1%L
用钢尺量,L为桩长
一
般
项
目
1
保护层厚度
mm
±5
用钢尺量
2
横截面相对两面之差
mm
5
用钢尺量
3
桩尖对桩轴线的位移
mm
10
用钢尺量
4
桩厚度
mm
+10
0
用钢尺量
5
凹凸槽尺寸
mm
±3
用钢尺量
3.1.7.2灌注桩排桩墙的质量标准见本标准2.2、2.3、2.4、2.8。
3.1.7.3预制桩排桩墙的质量标准见本标准2.1、2.5。
3.1.8成品保护
1.排桩墙施工过程中应注意保护周围道路、建筑物和地下管线的安全。
2.基坑开挖施工过程对排桩墙及周围土体的变形、周围道路、建筑物以及地下水位情况进行监测。
3.基坑、地下工程在施工过程中不得伤及排桩墙墙体。
3.1.9安全环保措施
1.施工场地坡度<0.01。
地基承载力>85kPa。
2.桩机周围5m范围内应无高压线路。
3.桩机起吊时,吊物上必须栓溜绳。
人员不得处于桩机作业范围内。
4.桩机吊有吊物情况下,操作人员不得离机。
5.桩机不得超负荷进行作业。
6.钢丝绳的使用及报废标准应按有关规定执行。
7.遇恶劣天气时应停止作业。
必要时应将桩机卧放地面。
8.施工现场电器设备必须保护接零,安装漏电开关。
、
9.当排桩墙施工所造成的地层挤密、污染对周边建筑物有不利影响时,应制定可行、有效的施工措施后,才可进行施工。
3.1.10质量记录
1.排桩墙施工质量记录:
2.钢筋混凝土预制桩排桩墙打桩施工记录;
3.钢筋混凝土灌注桩排桩墙施工记录;
4.振动冲击沉管灌注桩排桩墙施工记录;
5.干作业成孔灌注桩排桩墙施工记录;
6.湿作业成孔灌注桩排桩墙施工记录;
7.钢筋混凝土预制桩排桩墙压桩施工记录;
8.钢板桩排桩墙打桩施工记录。
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