挖孔灌注桩采用人工挖土成孔,灌注混凝土成桩。其特点是:单桩承载力高,可作支承。抗滑、锚桩、挡土等用;可直接检查桩直径,垂直度和持力上层情况,质量可靠;施工机具设备简单,操作简便;施工无振动、无噪声、无环境污染,对周围建筑物无影响;可多桩同时进行,施工速度快,节省设备费用,降低工程造价。本工艺标准适用于高层建筑、公用建筑中直径φmm以上、无地下水的粘性土,含少量的砂、碎石、卵石的粘性土的挖孔灌注桩工程。
第1章材料要求
水泥:号普通硅酸盐或矿渣硅酸盐水泥,新鲜无结块。
砂子:用中砂或粗砂,含泥量小于5%。
石子:卵石或碎石,粒径5~40mm,含泥量不大于2%。
钢筋:品种和规格均符合设计要求,并有出厂合格证及试验报告。
外加剂、掺合料:根据施工需要通过试验确定,外加剂应有产品出厂合格证。
火烧丝:规格18~22号。
垫块:用1:3水泥砂浆埋22号火烧丝预制成。
第2章主要机具设备
1.提升机具
1t卷扬机配三木塔或It以上单轨电动葫芦(链条式)配提升金属架与轨道,活底吊桶。
2.挖孔工具
短柄铁锹、镐、锤、钎。
3.水平运输机具
双轮手推车或1t机动翻斗车。
4.混凝土浇筑机具
混凝土搅拌机(含计量设备)、小直径插入式振动器、插钎、串筒等。当水下灌注混凝土,消应配金属导管、吊斗。混凝土储料斗、提升装置(卷扬机或起重机等)、浇灌架、测锤,以及钢筋笼吊放机械等。
5.其他机具设备
钢筋加工机具、支护楼板、支撑、电焊机、吊挂式软爬梯;36V低压变压器、井内外照明设施;桩孔深超过20m,另配鼓风机、输风管;有地下水应配潜水泵及胶皮软管等。
第3章作业条件
l.地质勘察报告。桩基施工图已齐全,并已编制施工组织设计或施工方案。
2.施工场地范围内的障碍物已拆除或迁移。场地已整平,并设置排水措施;施工用水。用电线路已铺设;临时设施及道路已修建。
3.现场已设置测量基准线、水准基点,并要加保护;施工前已放线定位,复核桩位。
4.机具设备已齐备,并已维修、保养,处于完好状态。
5、已进行挖孔、护壁试验,数量不少于2个。
第4章施工操作要点
1.挖孔灌注桩的施工程序是:场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇灌第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦或卷扬机、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等→第二节身挖土→清理桩孔四壁,校核桩孔垂直度和直径→拆上节模板,支第二节模板,浇灌第二节混凝土护壁→重复第二节挖土,支模、浇灌混凝土护壁工序,循环作业直至设计深度→检查持力层后进行扩底→清理虚土,排除积水,检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位→灌筑桩身混凝土。当桩孔不设支护和不扩底时,则无此两道工序。
2.为防止坍孔和保证操作安全,直径1.2m以上桩孔多设混凝土支护,每节高0.9~1.0m,厚8~15m,或加配适量直径6~9mm光圆钢筋,混凝土用C20或C25;直径1.2m以下桩孔,井口砌1/4砖或IQ砖护圈,高1.2m,下部遇不良主体用半砖护砌。
3.护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成,拆上节支下节,循环周转使用,模板用U形卡连接,上下设两半圆组成的钢圈顶紧,不另设支撑;混凝土用吊桶运输,人工浇筑,上部留mm高作浇灌口,拆模后用砌砖或混凝土堵塞,混凝土强度达1MPa即可拆模。
4.挖孔由人工从自上而下逐层用镐、揪进行,遇坚硬上层,用锤、钎破碎,挖土次序为先挖中间部分,后挖周边,允许尺寸误差30mm,扩底部分采取先挖桩身圆柱体,再按扩底尺寸。从上到下削上修成扩底形。为防止扩底时扩大头处的土方坍塌,宜采取间隔挖土措施,留4~6个土肋条作为支撑,待浇筑混凝土前再挖除。弃土装入活底吊桶内。垂直运输,在孔上口安支架、工字轨道、电葫芦或搭三木塔,用1~2t慢速卷扬机提升吊至地面上后,用机动翻斗车或手推车运出。
5.桩中线控制是在第一节混凝土护壁上设十字控制点,每一节设横杆吊大线锤作中心线,用水平尺杆找圆周。
6.钢筋笼就位用小型吊运机具或履带式起重机进行,上下节主筋采用帮条双面焊接,整个钢筋笼用槽钢是挂在井壁上,借自重保持垂直度正确。
7.混凝土用翻斗汽车、机动车或手推车向桩孔内灌筑。混凝土下料采用串桶,深桩孔用混凝土溜管;混凝土要垂直灌入桩孔内,并应连续分层灌筑,每层厚不超过1.5m。小直径桩孔,6m以下利用混凝土的大坍落度和下冲力使其密实;6m以内分层捣实。大直径桩应分层捣实。或用卷扬机吊导管上下插捣。对直径小、深度大的桩,可在混凝土中掺水泥用量0.25%的木钙减水剂,使混凝土坍落度增至13~18cm,利用混凝土大坍落度下沉力使之密实。
8.桩混凝土的养护,当桩顶标高比自然场地标高低时,在混凝土浇筑12h后进行浇水养护,当桩顶标高比场地标高高时,混凝土浇筑12h后应覆盖草袋,并浇水养护,养护时间不少于对。
第5章质合标准
(一)保证项目
1.混凝土的原材料、混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。
2.桩芯灌注混凝土量不得小于计算体积。
3.灌注混凝土的板项标高及浮浆处理,必须符合设计要求和施工规范的规定。
4.成孔深度和终孔岩土,必须符合设计要求。
(二)基本项目
1.钢筋笼的主筋搭接和焊接接头长度、错开距离,必须符合施工规范的规定,钢筋笼加劲箍和箍筋,焊点必须密实牢固,漏焊点数不得超出规范的规定要求。
2.挖孔中心线与桩中心线应重合,轴线的偏差不得大于20mm,同一水平面上的孔圈,正交直径的桩差不得大于50mm。
3.护壁混凝土厚度及配筋,应符合设计要求,护壁直径(外、内)误差不大于50mm。
(三)允许偏差项目
挖孔灌注桩的允许偏差及检验方法见表3-31。
第6章成品保护
1.冬期施工,在板项混凝土末达到设计强度前,应进行保温护盖,防止受冻。
2.当土质较差,桩距小于3.5信桩径时,应采取间隔挖孔、成桩,防止坍孔。
3.当桩底部设扩大头时,扩底完后应立即支护或浇筑扩大头混凝土,防止塌落事故。
第7章安全措施
1.在孔口应设水平移动式活动安全盖板,当上吊桶提升到离地面约1.8m,推活动盖板关闭孔口。手推车推至盖板上,卸土后,再开盖板,下吊桶装上,以防土块、操作人员掉入孔内伤人。采用电葫芦提升吊桶,桩孔四周应设安全栏杆。
2.直径较大(1.2m以上)桩孔开挖,井口应设护筒,下部应设护壁,挖一节,随即浇一节混凝土护壁,以防坍孔或孔壁掉下,保证操作安全。
3.吊桶装土,不应太满,以免在提升时掉落伤人;同时每挖完一节,应清理桩孔顶部周围松动土方、石块,防止落下伤人。
4.人员上下可利用吊桶、吊篮,但要配备滑车、粗绳或悬挂软绳梯,供停电时人员上下应急使用。
5.在10m深以下作业,应在井下设W防水带罩灯泡照明,并用36V安全电压,井内一切设备必须接零接地,绝缘良好。20m以下作业时,采取向井内通风,供给氧气,以防有害气体使人中毒。
6.井口作业人员应挂安全带,井下作业戴安全帽和绝缘手套,穿绝缘胶鞋;提上时并下设安全区,防掉土或石块伤人;在井内必须设有可靠的上、下安全联系信号装置。
7.加强对孔壁上层涌水情况的观察,如发现流砂、大量涌水等异常情况,应及时采取处理措施。
8.向井内吊放钢筋等材料及施工工具时,必须绑紧系牢,防止溜脱发生坠落事故。
9.桩孔挖好后,如不能及时浇筑混凝土,或中途停止挖孔时,孔口应予覆盖。
10.混凝土护壁浇完后应进行检查,如发现有蜂窝、漏水等现象,应及时补强,以防造成事故。
11.施工用电开关必须集中于井口,并应装设漏电保安器,防止漏电而发生触电事故;值班电工必须经常检查一切电器设备及线路,加强维护,及时发现问题并进行妥善处理。
12.井内抽水管线、通风管、电线等必须妥加整理,并临时固定在护壁上,以防吊桶或吊篮上下时挂住拉断或撞断。
第8章施工注意事项
1、挖孔时,如遇上层滞水或地下水,应在孔中超前挖掘集水井,设潜水泵降低水位,迫降水边挖孔,防止水位反复变化扰动土层,引起塌方。
2.当地下水位较高,且遇淤泥层或流砂,可采用倒挂临时槽钢井圈,密集插板,采取短挖掘.短支护,强行掘进通过该土层;亦可采用钢护筒强迫下沉,待桩身混凝土浇过此段后,予以拔出回收。
3.如桩穿过含水土层,涌水量较大,混凝土浇筑应采用导管水下灌注混凝土的方法,严禁直接往水中灌注混凝土,或采取随抽水随浇注的方法。