样本基础工程1.docx
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样本基础工程1
项目三水泥搅拌桩的施工
一、项目要求
慈溪市景观大道综合改造工程拆迁安置区（一期）Ⅰ标段。
基坑设水泥搅拌桩用于防渗和坑底加固，采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺入量为15%，折算为为每米桩长水泥用量为76.3kg/m,水灰比为0.55。
内掺木钙0.2%和0.15%SN201-A型固化剂。
空搅部分掺入量减半。
水泥搅拌桩直径为600mm，中心距为450mm。
水泥搅拌桩的水泥采用P.O.42.5水泥，水灰比小于0.55，水泥掺合比为15%，空搅部分掺量减半，内掺0.2%木钙和0.15%SN201—A型固化剂。
成桩工艺要求四次搅拌二次喷射，提升速度小于0.55m/分，严格控制搅拌桩桩位及垂直度，保证搭接，搅拌桩施工采用功率大于45KW的设备。
搅拌桩28天单轴无侧限抗压强度不低于0.8Mpa,施工时每48小时每台桩机取一组试块。
水泥搅拌桩成桩应均匀、持续、无颈缩和断层。
应尽量避免在喷射过程中出现断浆现象。
如出现断浆，则应将搅拌头下沉（或提升）至停浆点以下（或以上）0.5m处，待恢复供浆时再重新喷射搅拌。
相邻水泥搅拌桩施工间隔时间不大于18小时，并对水泥用量进行专门计量。
时间要求：
教学学时4课时。
质量要求：
符合建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）；《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）以及现行的建筑工程施工及验收规范、规程的要求。
安全要求：
无因工伤亡事故、无车辆机械设备事故。
文明要求：
符合工程所在地区文明施工标准化要求、建筑公司文明施工要求。
环保要求：
控制施工过程中的扬尘，减少施工噪音干扰，保护已有成品。
二、项目分析
水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固方法，根据水泥水化的化学机理，其施工工艺主要有两种：
一种称为，先在地面把水泥制成水泥浆，然后送至地下与地基土搅和，待其固化后，使地基土的物理力学性能得到加强；另一种，采用压缩空气把干燥，松散状态的水泥粉直接送入地下与地基土拌和，利用地基土中的孔隙水进行水化反应后，再行固结，达到改良地基的目的。
目前我国水泥搅拌桩施工较多采用“喷浆”工艺。
所以本项目教学以“喷浆”工艺的水泥搅拌桩作为教学内容。
三、项目路径
根据设计及规范要求，结合场地实际情况，本工程采用双下沉双提升施工工艺，下沉搅拌，提升喷浆搅拌的成桩工艺，要求机组按下图的工艺流程图进行施工。
移位
复喷、复搅提升至桩顶
复搅下沉至桩端
搅拌喷浆提升至桩顶
旋转下沉至桩端
制备灰浆
桩机就位
放线、放样
定桩位
移位
复搅下沉至桩端
四、项目实施
第一步：
施工准备
1、场地三通一平。
清理施工现场的地下、地面及空中障碍，以利安全施工。
2、机械设备材料进场。
序号
设备名称
规格
单位
数量
备注
1
水泥搅拌桩机
SJB-Ⅱ型
套
2
2
水泥搅拌桩机
GPFZ-2型
套
1
60KW/台
3
输浆泵
UBJ2
套
3
4
灰浆搅拌机
JW180
套
3
10KW/台
5
清浆泵
台
3
5KW
水泥进场时必须有质量合格证书，出厂试验报告；在使用前按规范要求取样，检测结果合格报监理签字认可后方可使用。
水泥现场堆放应注意防水防潮。
3、人员安排：
负责人：
1人；
机班长：
6人；
技术工：
4人；
普 工：
12人。
4、技术交底。
第二步：
测量放线定桩位
1、根据地下室基础轴线，确定搅拌桩桩位；
2、将搅拌桩桩位轴线引到场边，并设置相应的控制点以便随时恢复轴线；
3、各桩位中心点以插竹签表明并移交给各施工机组。
第三步：
桩机就位制备灰浆
1、保证机架垂直和周正，垂直度偏差不超过1%；
2、保证搅拌轴中心与桩位中心重合，其偏差控制在50mm以内；
3、按设计要求桩长在桩机主杆上做好深度标记；
4、定位偏差不大于2cm，搅拌桩与工程桩位有冲突时应避开工程桩30cm以上
5、依据工程地质勘察资料和室内配合比试验，结合设计要求，选择最佳水泥掺入比，水灰比0.55,确定搅拌工艺参数。
6、依据设计图纸，做好现场平面布置，安排好打桩施工流水。
布置水泥浆制备系统和泵送系统。
7、水泥现场堆放应注意防水防潮。
管桩制作的工艺流程为：
材料准备→制作钢筋笼→钢筋笼桩装模→混凝土灌注→合模→张拉钢筋→离心成型→常温蒸汽养护→脱模成型→蒸压养护。
1、材料准备
材料准备前，先根据设计图纸桩的编号，参考《先张法预应力管桩》（2002浙G22）第9页，确定本工程钢筋混凝土预制桩的各项参数（详见图1.20）。
图1.20PC预应力混凝土管桩选用表
根据管桩选用表，PC-AB400（75）管桩配筋图参考《先张法预应力管桩》第20页（详见图1.21）。
图1.21PC-X400（75）管桩配筋图
根据配筋图，可以计算制作10米长和8米长的PC-AB400（75）管桩的所需材料，表1.5为10米长PC-AB400（75）管桩的材料计算过程。
工程量计算书表1.5
工程名称：
某学校3号宿舍楼工程
编号
名称
单位
数量
计算式
PC-AB400（75）10米长
根
47
1
C60混凝土
M3
35.96
单桩混凝土量：
3.14×（0.2×0.2-0.125×0.125）截面积×10单桩长度=0.765
混凝土总用量=0.765×47=35.96
2
冷拔钢丝Φb10.7
米
3290
10单桩长度×7根数×47桩数=3290
3
冷拔钢丝Φb5
米
6818
单根螺旋箍筋长度：
加密区：
×[1500/50]箍筋道数×2两侧=65.67
非加密区：
×[7000/100]箍筋道数=76.15
单根水平箍筋长度：
3.14×（0.4-2×0.03+0.05）×（1.5×2）=3.25
单根箍筋长度=65.67+76.15+3.25=145.07
箍筋钢筋用量=145.07*47桩数=6818
4
桩套箍
个
94
47桩数*2两头=94
5
端板
个
94
47桩数*2两头=94
2、制作钢筋笼
主筋应清除油污，不应有局部弯曲，端面应平整，不得有飞边。
同根管桩中钢筋下料长度的相对差值不得大于L/5000（L为桩长，以mm计）。
预应力主筋沿管桩断面园周分布均匀配置。
钢筋骨架采用滚焊机成型（如图1.22），钢筋骨架吊运时要求平直，避免变形。
钢筋骨架堆放时，严禁从高处抛下，并不得将骨架在地面拖拉，以免骨架变形或损坏。
桩接头应严格按照设计图制作。
钢套箍与端板焊接的焊缝在内侧，所有焊缝应牢固饱满，不得带有夹渣等焊接缺陷（如图1.23）。
图1.22滚焊机焊接钢筋笼图1.23钢套箍、端板的焊接施工
图1.24工业化钢筋笼生产线
钢筋笼制作完毕后，要对其质量进行验收并做验收记录表1.6，
混凝土预制桩（钢筋骨架）工程检验批质量验收记录表
GB50202-2002表1.6
010403
单位（子单位）工程名称
某学校3号宿舍楼
分部（子分部）工程名称
地基与基础分部、桩基子分部
验收部位
1-10#桩
施工单位
绍兴XX建筑有限公司
项目经理
XXX
分包单位
分包项目经理
施工执行标准名称及编号
混凝土预制桩施工工艺标准XDQB2002—TJ06
施工质量验收规范的规定
施工单位检查评定记录
监理（建设）单位验收记录
主控项目
1
主筋距桩顶距离（mm）
±5
√
符合要求
2
多节桩锚固钢筋位置（mm）
5
√
3
多节桩预埋铁件（mm）
±3
√
4
主筋保护层厚度（mm）
±5
√
一般项目
1
主筋间距（mm）
±5
√
符合要求
2
桩尖中心线（mm）
10
√
3
箍筋间距（mm）
±20
√
4
桩顶钢筋网片（mm）
±10
√
5
多节桩锚固钢筋长度（mm）
±10
√
施工单位检查评定结果
专业工长（施工员）
施工班组长
主控项目全部合格，一般项目满足施工规范规定要求。
项目专业质量检查员：
年月日
监理（建设）单位验收结论
合格
专业监理工程师：
（建设单位项目专业技术负责人）：
年月日
3、
图1.28张拉钢筋
钢筋笼装模（如图1.25）
钢筋笼装模前，上、下半模、张拉板、锚固板应逐个清理干净，并涂上隔离剂。
张拉螺栓应对称均匀上紧，防止桩端倾斜和保证安全。
钢筋骨架入模须找正，钢套箍入模时两端应放置平顺，不得发生凹陷或翘起现象，做到钢套箍与钢模紧贴，以防漏浆。
4、混凝土灌注（如图1.26）
根据单桩混凝土用量灌注混凝土，混凝土采用离心混凝土，配合比的设计参见JGJ55《普通混凝土配合比设计规程》，经试配确定。
混凝土坍落度一般控制在3cm～6cm。
同时做好混凝土试块。
5、合模（如图1.27）
混凝土灌注完成后，马上进行合模。
合模时，应保证上、下钢模合缝口干净无杂物，并采取必要的防止漏浆的措施，上模要对准轻放，不要碰撞钢套箍。
6、张拉钢筋（如图1.28）
管桩的张拉力应计算后确定；并宜采用应力和伸长值双控来确保预应力的控制。
当张拉时，预应力钢筋连续断裂等异常情况；千斤顶漏油；压力表指针不能退回零点；千斤顶更换压力表。
应重新校验张拉设备：
张拉的机具设备及仪表，应由专人妥善保管使用，并应定期维护和校验。
图1.29离心成型
图1.30常压蒸汽养护
图1.31脱模
图1.32蒸压养护
7、离心成型（如图1.29）
离心成型分为低速、低中速、中速、高速四阶段。
低速为新拌混凝土混合料通过钢模的翻转，使其恢复良好的流动性；
低中速为布料阶段，使新拌混凝土料均匀分布于模壁；
中速是过渡阶段，使之继续均匀布料及克服离心力突增，减少内外分层，提高管桩的密实性和抗渗性；
高速离心为重要的密实阶段。
另外混凝土从搅拌开始至离心完毕应在50min内完成。
8、常压蒸汽养护（如图1.30）
蒸汽养护分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。
静停一般控制在1h～2h，升温速度一般控制在20℃/h～25℃/h，恒温温度一般控制在88℃±5℃，使混凝土达到规定脱模强度；降温需缓慢进行。
9、脱模（如图1.31）
预应力高强混凝土管桩脱模强度不得低于40MPa，脱模强度以同条件养护的试块强度为参考。
预应力放张顺序，应采取对称、交错张放方法。
脱模场地要求松软平整，保证脱模时桩不受损伤；拆上模时要四角同时起吊，不能对角起吊，以免管模变形。
10、压蒸养护（如图1.32）
压蒸养护的介质应采用饱和水蒸汽。
预应力高强混凝土管桩经蒸汽养护，脱模后即可进行压蒸养护。
压蒸养护蒸汽压力控制在0.9MPa～1.0MPa，相应温度在180℃左右。
养护完毕后，要避免因温差过大降温速率过快而引起温差裂缝。
第二步：
管桩起吊、运输和施工现场堆放
由于管桩在应用中承受了纵向拉压应力，故在设计时配筋考虑的是拉压应力，不考虑管桩横向受弯。
而在起吊、运输和堆放等操作过程中，管桩都横向受弯，如果操作不当都将引起管桩中间开裂。
1、管桩起吊
钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度的70%后方可起吊。
本工程管桩长度最大为10m，且施加了预应力，可用专用吊钩钩住管桩两端内壁直接进行水平起吊（详见图1.33）。
当桩长大于15米，必须采用两点起吊（详见图1.34）。
起吊时必须保证管桩平稳，保护桩身不受其他硬物和建筑物碰撞。
图1.33端部起吊
图1.34两点起吊
2、管桩运输
钢筋混凝土预制管桩应在混凝土达到设计强度100%后才能运输和打桩。
预制桩运输时，其支点应与吊点位置一直，并使桩身平稳放置，避免较大振动。
装运时，应将管桩一根挤一根平行放置，一层叠一层错位放置，大直径桩、长桩放在下面，小直径桩，短桩放在上面，叠放层数不宜超过四层，一堆桩应绑固成一整体，并在四周塞紧，防止晃动。
汽车运输一般使用长挂车，管桩悬臂长度不应超过1．5m（详见图1.35）。
图1.35管桩运输
3、管桩施工现场堆放
管桩堆放场地应坚实平整，并有排水措施；
管桩应按不同规格、长度及施工流程分类堆放；
场地许可时宜单层堆放，需叠层堆放时，最下层宜两支点位置放在垫木上，垫木支承点应在同一水平面上，底层最外缘管桩的垫木处用木楔塞紧。
若堆放地基经特殊处理也可采用着地平放；如管桩需叠层堆放时，外径为500mm~600mm的管桩不宜超过2层，外径为300mm~400mm的管桩不宜超过3层。
管桩施工常利用桩机拖拉取桩，当采用这种方法取桩时，将叠层堆放限制在二层，并应对桩的拖地端加以保护，一般可采用废轮胎或其它弹性材料衬垫，以此对桩的拖地端加以保护。
本工程管桩采用分批采购，管桩堆放位置可以根据实际施工情况现场指定。
但是为了方便工作，有必要对第一批进场方桩指定选择堆放位置，可按如图1.36考虑。
图1.363号宿舍楼第一批管桩堆放计划图
第三步：
桩位放样
由于多桩承台的设计，使许多桩位都偏离轴线，因此桩位放样一般采用极坐标法和坐标点法。
由于本工程规模较小，故采用极坐标法。
首先，为了施工方便，对桩位图进行桩位编号，本工程桩位编号详见图1.37。
图1.373号宿舍楼桩位编号图
其次，以L轴为零轴，L轴和1轴交点为原点，利用建筑CAD软件，可以确定每个桩号的极坐标。
如图1.38，可以确定1#、4#、5#、9#、10#、11#的极坐标，详见表1.7。
同理可以确定其他桩位的极坐标。
图1.38利用CAD确定1#、4#、5#、9#、10#、11#的极坐标图
1#、4#、5#、9#、10#、11#的极坐标表1.7
桩号
角度
长度
桩号
角度
长度
1#
89°40′35″
8855mm
9#
50°24′56″
11613mm
4#
68°5′18″
9646mm
10#
54°45′39″
12825mm
5#
71°43′15″
11636mm
11#
57°38′27″
13828mm
……
……
……
……
……
……
图1.39桩位记号
最后，用经纬仪和钢尺根据桩号极坐标的长度和角度，进行放样（操作详见《工程测量》水平角测量）。
确定好桩位中心，用木橛或钢筋头钉好桩位，以中点为圆心，并以桩身半径加护壁厚度为半径用白灰作标志作为桩位边缘尺寸线，以便于施打（详见图1.39）。
桩位定好之后，必须及时进行复核，复核完毕后。
报监理单位复查，复查合格后方可施工，并做好桩基测量记录。
第四步：
试桩
施工单位应在经监理工程师同意的位置上试桩，试桩的结构及材料以及所采用的施工方法、机具设备应与永久桩相同。
在试桩的过程中，如发现地质条件与图纸不符或沉人困难，承包人应及时提出处理方案报请监理工程师审查批准。
施工单位通过试桩，应提出试桩数据（详见表1.8）并报监理工程师，以校核图纸和确定基桩的入土深度、贯入度以及保证基桩具有图纸要求的承载力，并选择最合理的施工方法和机具设备。
试桩结果表1.8
编号
桩号
位置
桩型
桩长
送桩
最后贯入度mm
1
64#
13轴×J~K轴
PC-AB400（75）
10+8米
1.3米
32
26
24
2
35#
8轴×G~F轴
PC-AB400（75）
10+8米
0.9米
28
25
23
3
13#
3轴×A~B轴
PC-AB500（100）
10+8米
0.8米
28
25
18
第五步：
沉桩
沉桩的工艺流程为：
设备安装和调试→桩机就位→桩机垂直度调整→起吊预制桩→稳桩试打→正式打桩→接桩→继续打桩→送桩→测贯入度→移桩机至下一个桩位
图1.40桩机安装
1、设备安装和调试
设备安装和调试主要包括柴油打桩机、电焊机、供电设备等。
桩机出厂合格证，桩工机械检测合格证，压力表鉴定报告。
桩基上人员上岗证，电焊工操作证。
柴油打桩机的组装，拆卸应严格按照使用说明书中规定的程序操作（如图1.40）。
打桩前应先全面检查机械各个部件及润滑情况，钢丝绳是否完好，发现有问题时应及时解决；检查后要进行试运转，严禁带病作业。
打桩机械设备应由专人操作，并经常检查机架部分有无脱焊和螺栓松动，注意机械的运转情况。
加强机械的维护保养，以保证机械正常使用。
2、桩机就位
施工员更具放样准确的白灰桩位，指挥桩机就位。
桩机就位后需经监理复核，桩位偏差小于2cm（如图1.41）。
3、桩机垂直度调整
桩机就位后，施工员和质检员在打桩机附近10～15米两侧呈90°的两个方向各设置一台经纬仪，对设置在钢支架上的吊线锤，对打桩机进行两个不同方向的垂直度调整（如图1.42），垂直误差控制在0.5%以内。
确认两个不同方向均为垂直状态后，并报监理复核，才能进行打桩。
打桩期间应经常检验桩机垂直度。
图1.41桩机就位图1.42桩机垂直度调整
4、
图1.43起吊预制桩
起吊预制桩
起吊预制桩，通常利用桩架上吊索与卷扬机进行。
此时一般采用一点起吊点必须正确（如图1.43）。
起吊预制桩速度应缓慢均匀，使桩尖垂直对准桩位机中心，桩插入土中位置应准确，垂直度偏差不得超过0.5%。
再在桩顶扣好桩帽或桩箍，即可除去索具。
起吊时，防止桩头冲击桩架，撞坏桩身。
5、稳桩试打
打桩时，应用导板夹具或桩箍将桩嵌固在桩架两导柱中，桩位置及垂直度校正后，始可将锤连同桩帽压在桩顶，桩帽与桩周边应有5～10间隙，桩锤与桩帽、桩帽与桩之间应加弹性衬垫，桩锤、桩帽与桩身中心线要一致。
桩尖插入桩位后，先用较小的落距试锤1—2击，桩入土一定深度，应检查桩锤、桩帽与桩身中心线是否一致。
6、
图1.44锤击预制桩
正式打桩
正式施打时，开始落距应小，在确认桩的中心位置及角度无误后方可提高到规定的高度施打，落锤落距最大不宜超过1m（如图1.44）。
打桩时发生下沉量突然增大，应对照资料进行检查，若桩尖进入软土层，应继续施打；若桩身被打断，可在桩旁补桩。
桩打到一定深度打不下去，或桩锤和桩突然回弹，可能是桩遇孤石或硬土层，应减少桩锤落距，慢慢往下打，待桩尖穿过障碍物之后，再加大落距。
施打过程中如桩头已严重破坏，不得再打，待采取措施后，方可继续施打。
夜间打桩，必须有足够的照明设施；雷雨天、大风、大雾天，应停止打桩作业。
图1.45接桩
7、接桩
图1.46送桩
接桩采用焊接接桩，其预制桩表面上的预埋件应清洁，上下节之间的间隙应用铁皮垫实焊牢；焊接时，应将四角点焊固定，然后对称焊接，焊缝应连续焊满，重要工程应做10%的焊缝探伤检查，并采取措施，减少焊缝变形（如图1.45）。
接桩时，下节桩的地面预留高度一般为1m左右，在下节桩打入后，应检查下节桩的顶部，如有损伤应修复。
上下节桩的中心偏差不得大于10mm，节点纵向弯曲矢高不得大于桩长的0.1%。
接桩处外露铁件再次补刷防腐漆。
8、送桩
本工程桩顶标高-1.7米，因此须送桩入土。
送桩时应用专用钢制送桩放于桩头上，保证送桩器中心线应与桩身一致，锤击送桩器将桩送入土中（如图1.46）。
送桩完成后拔出送桩器，留下的桩孔应立即回填密实。
9、测贯入度
当每根桩的贯入度达到要求，桩的入土深度达到设计标高时，应进行控制，一般要求最后三次十锤的平均贯入度不大于规定数值，或以桩尖入土深度来控制，桩的贯入度不宜过小，柴油锤沉桩贯入度不宜小于1~2mm/击，以免损坏桩锤和打桩机。
11、移至下一个桩位
预制桩在施工过程中，时刻要对其质量进行验收并做验收记录，质量标准详见表1.9。
钢筋混凝土预制桩的质量检验标准表1.9
项目
序号
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
主控项目
1
桩体质量检验
设计要求
按基桩检测技术规范见附录A
2
桩位偏差
第5.1.3条
用钢尺量
3
承载力
设计要求
按基桩检测技术规范
一般项目
1
砂、石、水泥、钢材等材料（现场预制时）
设计要求
查出厂质保文件或抽样送检
2
混凝土配合比及强度（现场预制时）
设计要求
检查称量及查试块记录
3
成品桩外形
表面平整，颜色均匀，掉角深度<10mm，蜂窝面积不于总面积0.5%
直观
4
成品桩裂缝（收缩裂缝或起吊、装运、堆放引起的裂缝）
深度<20mm，宽度<0.25mm，横向裂缝不超过边长的一半
裂缝测定仪，该项在地下水有侵蚀地区及锤击数超过500击的长桩不适用
5
成品桩尺寸：
横载面边长（mm）
桩顶对角线差（mm）
桩尖中心线（mm）
桩身弯曲矢高
桩顶平整度（mm）
±5
<10
<10
<1/1000L
<2
用钢尺量
用钢尺量
用钢尺量
用钢尺量，L为桩长
用水平尺量
6
电焊接桩：
焊缝质量
电焊结束后
停歇时间（min）
上下节平面偏差
节点弯曲矢高（min）
第5.5.4-2条
见附录B
秒表测定
用钢尺量
用钢尺量，L为桩长
>1.0
<10
<1/1000L
7
硫磺胶泥接桩:
胶泥浇注时间（min）
浇注停歇时间（min）
<2
>7
秒表测定
秒表测定
8
桩顶标高（mm）
±50
水准仪
9
停锤标准
设计要求
现场实测或查沉桩记录
第六步：
桩基质量检测
1、单桩竖向抗压静载试验
单桩竖向抗压静载试验采用压重物反力装置，其操作流程为：
设备安装→加载并记录→终止加载→卸载并记录→数据分析
1）设备安装
图1.47压重物反力装置原理
单桩竖向抗压静载试验设备主要包括压重物反力装置、加载装置、沉降测量装置和压力测量装置四部分组成。
压重物反力装置采用在桩顶设置桩基静载试验架（如图1.48），上堆砂袋。
加载装置能提供的反力不得小于最大加载量的1.2倍，施工时采用两台YBD1000-30油压千斤顶（如图1.49）并联同步加载，合理摆放位置，使得合力中心与桩轴线重合。
图1.48基静载试验架图1.49油压千斤顶
沉降测量装置采用在桩顶200mm以下对称位置，牢固固定位移传感器（（如图1.50））。
压力测量装置为装置在千斤顶上的油路液压表（（如图1.51））。
图1.50贴位移传感器图1.51油路液压表
2）加载并记录
加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2.0倍，故PC-AB400（75）的加载量为1500KN,PC-AB400（75）的加载量为2000KN,。
工程桩验收检测宜采用慢速维持荷载法。
加载应分级进行，采用逐级等量加载。
分级荷载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级可取分级荷载的2倍。
当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。
加载时，每级荷载施
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