桩基工程桩间土石方开挖机械破除桩头施工方案.docx

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桩基工程桩间土石方开挖机械破除桩头施工方案

济宁市任城区李营街道史行、柏行宗地一棚户区改造项目（2#、3#、4#、6#、7#、8#住宅楼）

基础桩间土石方开挖、破桩头

施工方案

济宁鸿祥建筑工程有限公司

编制日期：

2018年3月

目录

1、编制依据1

2、工程概况1

2.1工程场地概况1

2.3参建单位1

3、施工准备1

3.1技术准备1

3.2机械准备2

3.3人力准备2

3.4作业条件2

4、施工安排3

4.1测量安排3

5、桩间或桩周土石方的开挖施工技术措施3

5.1桩间或桩周土石方开挖原则3

5.2施工工艺4

5.3主要施工措施4

6、桩头破除施工技术措施4

6.1破桩头定义4

6.2破桩头的目的4

6.3施工条件5

6.4施工工艺5

6.5质量控制6

6.6桩头质量缺陷及处理办法7

7、安全文明施工8

1、编制依据

（1）济宁市任城区李营街道史行、柏行宗地一棚户区改造项目住宅楼设计施工图纸；

（2）相关的各种规范规程、法律法规、图集；

2、工程概况

2.1工程场地概况

济宁市任城区李营街道史行、柏行宗地一棚户区改造项目住宅楼（2#楼建筑面积20624㎡、3#楼建筑面积20024㎡、4#楼建筑面积16378㎡、6#楼建筑面积9418㎡、7#楼建筑面积12986㎡、8#楼建筑面积20024㎡）,2#、3#、7#、8#楼为27层，4#、6#楼为21层，建设地点位于济宁市任城区，火炬路以东，任和路以南，长虹路以西，任兴路以北。

建筑结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构,结构安全等级为二级,设计使用年限为50年,抗震设防烈度为7度;耐火等级为地上一级,地下一级。

本工程工程桩（旋挖成孔灌注桩），桩直径分φ50mm,工程桩桩顶砼等级为C30；试桩砼强度等级为C40；桩顶标高为-7.800m。

2.3参建单位

建设单位：

济宁市龙翔房地产开发有限公司

设计单位：

济宁市建筑设计研究院

监理单位：

济宁市中元建设监理有限公司

施工单位：

济宁市鸿翔建筑有限公司

3、施工准备

施工准备内容包括技术准备、施工现场准备、劳动组织准备和物资准备。

3.1技术准备

熟悉施工图，了解桩基上部基础承台的标高，确定破桩的标高。

3.2机械准备

本基槽开挖采用机械挖土方式，即大型挖掘机2台、小型挖掘机5破桩、自卸汽车5、空压机5、潜水泵5、风镐、桩头切割锯、铁锹（尖、平头两种）、簪子、铁锤、手推车、白灰和钢卷尺等工具。

3.3人力准备

本施工区域配备管理人员和劳动力人（项目经理1人、技术总负责人1人；每个单体工程配备：

施工现场技术员2人、质量员1人、工长1人、安全员1人、测量工2人、挖机司机1、破桩机械操作工人2、破桩头工5普工10）。

人员进场后，为落实质量、安全、工期和文明施工目标，由项目经理、项目总工程师、主管生产施工的负责人、主管质量控制的负责人分别对全体施工人员进行技术交底和技术培训，内容包括设计要求、质量措施、进度安排、安全操作规程和各分项工程的施工工艺标准及技术措施、竣工验收标准等。

3.4作业条件

3.4.1土方开挖前，应根据施工方案的要求，将施工区域内的地下、地上障碍物清除和处理完毕；

3.4.2建筑物的定位控制桩、标准水平桩及开槽的灰线尺寸，必须经过检查合格，并办完预检手续。

3.4.3施工区域运行路线的布置，应根据作业区域工作的大小、机械性能、运距和地形起伏等情况加以确定。

3.4.4机械施工无法作业的部位和边坡的修整、清理坑底等，均应配备人工进行；

3.4.5在基坑四周用墨斗弹出设计桩顶标高或砼面标高的水平线，便于在凿截桩头时对桩身标高的控制；

3.4.6在夜间施工时，应有足够的照明设施；在危险地段应设置明显标志，并要合理安排开挖顺序，防止错挖或超挖。

3.4.7施工机械进入现场所经过的道路、卸车设施等，应事先经过检查，必要时要进行加固或加宽等准备工作，要符合现场实际的需求。

3.4.8桩基施工完毕，基坑的防护应当完成。

4、施工安排

4.1测量安排

根据本工程的具体情况，拟投入全站仪1台、每个单体工程卷尺10把、塔尺等测量仪器设备，用于标高控制测量，所有测量仪器都必须有检定合格证，并在检定有效期内使用。

标高控制点的施测应结合平面控制测量进行。

施测和验核程度与平面控制测量相同，精度应达到测量规范要求。

5、桩间或桩周土石方的开挖施工技术措施

5.1桩间或桩周土石方开挖原则

首先将槽底整平，根据桩位平面布置图在基坑内用白灰撒出控制桩的位置，确定不同开挖高度的桩的位置；并按照先施工完成的桩基先开挖，后施工完成的桩基后开挖原则进行。

带承台或者桩帽的桩基开挖深度不得超过设计桩顶标高或承台（桩帽）的底标高。

对于单桩无承台的桩，开挖深度不超过设计砼浇筑面标高。

除因桩检需求进行桩周土石方开挖外，其余部位土石方标高必须恢复至原移交场地标高；

对于主楼群桩桩间土石方的开挖采用通挖方式，其开挖范围为群桩边缘各加50cm作为基底宽度控制边线，石方开挖坡比为1：

0.3，土方开挖坡比为1：

0.67，开挖深度视现场实际地面标高与设计桩顶或砼浇筑面标高的高差而定。

对于单桩无承台或桩帽的桩周土石方的开挖采用单挖方式，其开挖范围为桩半径加50cm作为基底宽度控制边线，石方开挖坡比为1：

0.3，土方开挖坡比为1：

0.67，开挖深度视现场实际地面标高与设计桩顶或砼浇筑面标高的高差而定。

单桩带桩帽或承台、群桩带承台的桩间土石方开挖深度大于2m小于4m的情况，其桩底土石方开挖范围为设计桩径加50cm作为基底宽度控制边线，石方开挖坡比为1：

0.3，土方开挖坡比为1：

0.67。

单桩带桩帽、群桩带承台、单桩带承台的桩间土石方开挖深度大于4米小于6米的桩底土石方开挖通挖方式，其开挖范围为群桩边缘或单桩桩半径各加50cm作为基底宽度控制边线，石方开挖坡比为1：

0.3，土方开挖坡比为1：

0.67，开挖深度视现场实际地面标高与设计桩顶或砼浇筑面标高的高差而定。

5.2施工工艺

5.2.1挖桩间土石方：

确定桩位及开挖顺序→抄平→挖掘机开挖土方或液压破碎锤凿打石方，再用挖掘机开挖石方→人工开挖、清理；

5.3主要施工措施

（1）确定桩位及开挖顺序：

首先将槽底整平，根据桩位平面布置图在基坑内用白灰撒出控制桩的位置，确定不同开挖高度的桩的位置；并按照先施工完成的桩基先开挖；

（2）机械开挖：

考虑现场实际情况，桩间土的开挖采用2台小型反铲挖掘机自基坑支护的坡脚向车库中心进行开挖，自卸汽车配合运出施工现场；开挖至设计桩顶标高或设计砼浇筑面标高以上20cm时停止机械开挖，以免机械扰动基底原土；

（3）人工配合：

在机械开挖停止后，其余部分用人工开挖至设计桩顶标高或设计砼浇筑面标高，并随时运走；

（4）桩间水平方向控制与桩保持300mm安全距离由人工挖除，挖除至褥垫层下面设计标高，并随时运走；

6、桩头破除施工技术措施

6.1破桩头定义

浇注灌注桩时，灌注桩顶标高应高于设计桩顶标高不少于一倍桩径，以保证桩基砼强度，但高于桩顶设计标高的桩头部分在后续工序施工时必须予以凿除，凿除这部分桩头砼的工作叫作“破桩头”。

6.2破桩头的目的

（1）砼浇灌过程中,桩头以上混合浆强度难以保证；

（2）打出桩中的主筋作为承台的配筋；

（3）再有就是砼浇筑过程中桩头部分难免落入泥土等杂质。

所以规范规定砼桩施工时桩头标高高出设计标高500mm—100mm，此部分桩头由人工剔除以保证桩身强度；

（4）防止由土的侧向力而形成的混凝土颈缩现象对桩身直径大小的影响；

6.3施工条件

（1）应在工程桩施工完成并达到设计强度；

大面积开挖至设计承台顶后，方可进桩头的破碎工作；

6.4施工工艺

6.4.1工艺流程

上部混凝土破除→测定标高切割护桩→打开缺口→剥出钢筋→加深缺口→加钻顶断→吊离断体→凿除残余→清洗桩头

6.4.2施工顺序

由于本工程桩位比较密集，承台顶上部超长桩头必须用小型破碎炮清除后,下部必须用人工清除。

（1）桩头凿除施工前，先由测量人员准确放出每根桩的桩顶设计高程，并做好标记；

（2）施工队施工时，在设计要求的桩顶位置一道沿圆周方向的切割线（切割线以上20cm左右的带状区域暂称为关键施工区域），使用切割机沿切割线切割，切割深度视钢筋保护层厚度而定，略小于钢筋保护层厚度（围护桩主筋保护层厚度为50mm），绝不能切到桩基钢筋。

设置切割线的目的是为了下步施工即人工凿除关键施工区域混凝土的施工中，防止破坏有效桩体（即切割线以下桩体）。

以往有的施工方法中还在上述切割线以上15~20cm处设置第二道切割线，也就是将整个关键施工区切割分离出来，但一道切割线已足以保护有效桩体，第二道切割线似乎并无必要；

（3）人工凿出关键施工区域的混凝土，形成缺口，露出钢筋。

凿除深度为钢筋的保护层厚度，凿除时不得损伤钢筋；

（4）风镐剥离缺口上侧钢筋保护层，露出钢筋，施工时要注意不得损伤钢筋。

钢筋向外侧微弯（不得超过30度），以便于施工；

（5）风镐成水平或稍向上倾斜钻进关键施工区域的中上部的混凝土，也就是设计要求桩顶10cm左右处的混凝土，不断加深该处缺口。

只所以要求在桩顶上方10cm出加深缺口，是为风镐钻进是预留可能损伤空间，防止破坏有效桩体；

（6）在缺口深度达到约30cm（根据桩径大小确定缺口深度，本工程桩径1000、1200、1500、1600）时，风镐加钻顶断，钻头水平或稍微向上。

该步操作是整个破桩过程的关键。

加钻顶断的原理在于：

混凝土属于脆性材料，脆性材料的特性就在于在外力的作用下，仅产生很小的变形即破坏断裂，并且断口表面平齐。

在风镐钻头顶进过程中产生的竖直向上的作用力足以上方的无效桩体断裂，且断头平齐。

也有部分施工在缺口深度达到要求时，采用千斤顶顶断上方无效桩体，这样做有一个很大的欠缺，就是很难为千斤顶找到一个很好的支撑点；

（7）挖机吊离已被顶断的无效桩体；

（8）人工凿除关键施工区域的其余桩体，达到设计要求的桩顶标高，清楚桩头浮渣，并冲洗干净；

6.4.3施工注意细节

（1）工程桩桩顶设计标高；

（2）施工时，桩体主筋保护层厚度为50mm，严禁切割机切到钢筋；

（3）风镐破除钢筋保护层时，钢筋可稍微弯曲，但不得超过30度；

（4）关键施工区域的施工必须由人工操作，不得对有效桩造成破坏；

（5）桩钢筋锚入承台或桩帽不得少于560mm。

6.5质量控制

6.5.1质量要求

（1）桩头顶面必须达到设计标高；

（2）桩身顶面无松散层及松散残余，桩身（保护层）无破损，保持完整；

（3）桩顶中心偏位在规定范围内；

（4）钢筋无损伤，弯折小于规定值（弯曲不得超过30度）；

（5）本工程桩筋锚入承台内560mm；

6.5.2成品保护

（1）严禁使用机硬性将桩头拉断，防止断桩出现；

（2）不得随意弯曲桩体钢筋；

（3）桩头清理干净后，注意保持；

6.6桩头质量缺陷及处理办法

6.6.1常见桩头缺陷

桩头缺陷是常见和重要的钢筋混凝土钻孔灌注桩质量问题。

一般的，当基槽开挖、破桩头到设计桩顶标高时，如果设计标高以下桩身（可见部分）出现以下情形，即为桩头缺陷：

（1）主筋锚固长度不满足设计要求；

（2）夹泥、混凝土强度不够；

（3）保护层不够，漏筋。

桩头缺陷必须进行处理，否则不可以与上部结构连接处理桩头缺陷要根据缺陷的性质，有针对性的采取相应的措施；

6.6.2缺陷处理措施

（1）主筋锚固长度不满足设计要求

现象：

主筋断裂、主筋露出桩头过短

措施：

双面搭接焊

工艺流程：

清理桩头→凿桩→清渣→焊接→补混凝土

施工顺序：

将桩头清理干净桩头缺筋部位的混凝土用錾子凿去使原主筋露出不少于5d，凿去的混凝土地面应留成平直面或略向桩中心倾斜，不得留成向桩外倾斜的坡度，用钢丝将待焊接的钢筋刷干净，用双面搭接焊将钢筋焊接，焊接长度不小于5d。

将基槽内残留混凝土清理干净，浇筑压顶梁垫层，经监理验收后使用C35混凝土浇筑；

（2）保护层厚度不够、漏筋

现象：

桩身主筋外漏

措施：

补浇混凝土

工艺流程：

人工挖槽→清理桩身→绑钢筋→浇筑混凝土

施工顺序：

人工挖槽，挖槽宽度沿桩身向外扩20cm，挖槽深度为露钢筋部位下10~15cm，将原桩体混凝土面用钢丝刷清理干净，将基土夯实，浇筑垫层。

经监理验收后，浇筑C35混凝土，（必要时需使用防水混凝土）；

（3）夹泥、混凝土强度不够

现象：

桩顶混凝土夹泥

措施：

清除夹泥部位并补浇混凝土

工艺流程：

凿桩→清理桩头、钢筋→浇筑混凝土

施工顺序：

将桩头夹泥部分下凿至新鲜混凝土面层，保证新鲜混凝土面层距离最低夹泥面10~15cm，将桩头凿平，并将桩头及钢筋清理干净。

再将桩底的土分层回填并夯实，人工修坡，浇筑混凝土垫层。

防止杂物进入桩坑内，经监理验收后浇筑C35混凝土；

7、安全文明施工

（1）作业人员进入施工现场必须佩带安全帽并系好帽带；

（2）作业之前必须检查作业环境是否符合要求，机具是否完好，安全设施及安全用品是否齐全；

（3）作业机具连线必须由电工操作，严禁私自接线；

（4）操作空压机的人员必须穿绝缘鞋戴绝缘手套；保证一机一闸一漏保；

（5）空压机应在无载状态下启动，启动后低速空运转，检查各仪表指示值是否符合要求，运转正常后，逐步进入载荷运转；

（6）注意输气管的畅通，防止造成人身伤害；

（7）严禁施工现场酒后作业；

（8）严禁擅自移动、拆除、破坏安全防护措施、警示牌、安全标志；

（9）作业过程中，应安排专人对破除的桩头状态进行巡视，严禁使用挖机硬性将桩头拉断，防止断桩出现；

（10）断桩作业时，由专人指挥挖机起吊作业，施工人员严禁站在吊车起重臂和起吊后的桩头；