锤击桩综合项目施工关键技术作业规程.doc

上海五冶冶金建设有限公司公司原则 Q/WYJQ/WYJ00101锤击桩施工技术规程1201发布 1201实行上海五冶冶金建设有限公司 发 布上海五冶冶金建设有限公司公司原则锤击桩施工技术规程Q/WYJ00101主编部门：上海五冶冶金建设有限公司机械化施工工程公司批准部门：上海五冶冶金建设有限公司原则委员会实行日期：12月1日关于发布上海五冶冶金建设有限公司公司原则锤击桩施工技术规程告知为保证施工质量，由上海五冶冶金建设有限公司机械化公司主编锤击桩施工技术规程通过公司组织专家会审，现批准为上海五冶冶金建设有限公司公司原则，编号为Q/WYJ00101，自发布之日起实行，在有限公司承建工程中严格执行。本原则由上海五冶冶金建设有限公司技术中心归口管理，在使用中如有不当之处请及时把意见反馈到技术中心。本规程 审 核 人 员：本规程重要编写人员：前 言本规程在编制过程中对各种桩型锤击桩进行了调查、对比、分析，并结合近年来桩基工程实践经验，从材料与构造、起吊和运送、打桩施工、桩接头焊接、对周边环境影响、工程验收等七个方面进行了阐述，旨在对后来锤击桩施工技术起到一定指引、服务作用。二六年十二月目 录1总则2材料与构造2.1.钢管桩(SP)2.2.高强预应力混凝土管桩(PHC)2.3.混凝土方桩(RC)2.4.薄壁钢管离心混凝土管桩(TSC)、钢管混凝土隔板管桩(SCP)、钢管混凝土复合桩3起吊、运送和堆放4打桩施工4.1.打桩机具选取4.2.锤垫、桩垫、送桩杆和桩帽合理选用4.3.场地条件4.4.试打4.5.打桩作业4.6.异常桩解决5桩接头连接6锤击桩对施工环境影响及控制7工程验收7.1.桩位验收7.2.单桩承载力检测7.3.桩完整性检查和检测7.4.验收资料1 总则第1.0.1条 本规程合用于工业与民用建筑锤击桩施工与验收，采用本规程进行施工时，尚应符合国内现行关于原则和规范规定。第1.0.2条 锤击桩范畴是高强预应力钢筋混凝土管桩(PHC)、钢管桩(SP)、混凝土方桩(RC)、钢管混凝土隔板桩(SCP)、钢管混凝土管桩（复合桩）、薄壁钢管离心混凝土管桩(TSC)。在本规程中，按先锤击沉桩后挖土作业施工工序考虑。第1.0.3条 锤击沉桩前，应具备下列资料：一. 施工现场工程地质资料如下：1. 勘探孔平面图；2. 钻孔柱状图及工程地质剖面图；二. 施工场地及附近建筑物、生产设备、岸坡及地下管线、地下阻碍物、坑、暗沟、暗浜等资料；三. 施工图纸涉及桩位图、配桩型号、规格、长度、标高及桩尖形式；四. 类似工程沉桩资料及试桩资料；五. 测量控制网、控制点资料；六. 桩材出厂合格证；七. 桩承载能力应由设计单位拟定与否做桩静力载荷实验，或通过动测获得有关资料；八. 进行技术、安全、质量交底。第1.0.4条 施工组织设计、施工方案重要应涉及下列内容：一. 工程概况二. 施工总平面布置图三. 施工设备、沉桩顺序及技术办法、质量验收原则、质量保证办法、施工进度筹划、施工安全办法。第1.0.5条 测量控制点设立和样桩施放规定如下：一. 坐标控制点、高程控制点以及施工现场内轴线控制点等，考虑到土体位移或隆起，均应设立在打桩施工影响区域外，距离群桩边沿普通不少于30m，最佳不不大于1倍桩长外。二. 在施工过程中，对各测量控制点要定期核对，每10日不少于一次。三. 群桩桩位误差不得超过20mm，单排桩桩位误差不得超过10mm。四. 当同一打桩区域内有几种不同桩型时，应分别设立桩位或在样桩端部必要涂不同颜色油漆以示区别。2 材料与构造2.1. 钢管桩(SP)第2.1.1条 桩材规格及强度应满足设计规定，桩材表面不得有裂缝、起鳞、夹层及严重锈蚀等缺陷，并应具备供货单位提供材质合格证。第2.1.2条 单节长度应依照桩刚度、运送能力和桩机导杆（机架）高度拟定。第2.1.3条 应按设计规定选取与桩材相适应焊接材料，焊条和焊丝应分别符合现行产品原则低碳钢及低合金高强钢焊条和焊条用钢丝规定。第2.1.4条 内衬环要与桩管内壁贴紧，并按设计规定进行焊接，其材质要与桩管相似。第2.1.5条 短桩接长及应用（再生桩）规定如下：一. 用于接长钢管短桩，其长度不得短于1.5m，有明显变形或已达屈服强度短桩不得使用；二. 每节接长钢管桩长不能超过1015m，接长时应长短搭配连接，每节钢管桩（15m以内）最多不超过5个焊口，每50个焊口进行一次全圆周X射线探伤抽查；三. 短桩连接时，焊缝起点要顺圆周方向互相错开，不同壁厚短桩不得接长使用；四. 接长后钢管桩应出具出厂合格证；五. 接长后钢管桩可用于整套桩下面第一到二节。2.2. 高强预应力混凝土管桩(PHC)第2.2.1条 管桩桩材制作质量应符合GB13476规定，每个管节应标明厂名、质量级别、产品编号及出厂日期。第2.2.2条 当管桩桩节混凝土内添加钢纤维时，出厂前在添加钢纤维一端做好明显标志。第2.2.3条 管桩桩节端板应平整，端板下不得有空鼓现象。第2.2.4条 管桩钢靴长度误差应不大于10mm，直径误差应不大于10mm。2.3. 混凝土方桩(RC)第2.3.1条 方桩桩材制作质量应符合建筑桩基技术规范JGJ94-94规定。第2.3.2条 长桩或总锤击数超过500击，其桩体强度和龄期均达到规定后，方可锤击沉桩；第2.3.3条 桩表面应平整、密实。2.4. 薄壁钢管离心混凝土管桩(TSC)、钢管混凝土隔板管桩(SCP)、钢管混凝土复合桩第2.4.1条 薄壁钢管离心混凝土桩（TSC）运用钢管内灌砼离心成型，端板、桩尖外观质量应符合规定，桩尖与端板焊接焊肉要饱满；端板后禁止空鼓或凹陷；构件内表面混凝土不得有塌落，壁厚不得浮现负偏差。一. 打桩之前应对管桩桩节进行100%外观质量检查，并依照下表进行尺寸检查，不符合规定不得用于打桩施工。(表一)检查指标和容许偏差检查指标容许偏差管节长度L+20mm，0弯曲度0.1%L，且10mm端板外径D0，-1mm端板内径0，-2mm端板倾斜0.5%D端板厚度+不限，0混凝土壁厚tc+不限，0隔板厚度0，-0.6mm隔板孔径+2mm，-2mm桩尖长度Lb+20mm，-20mm桩尖外径2mm，-2mm桩尖壁厚+不限，-0.6mm桩尖端面倾斜0.5%D桩尖外壁倾斜0.5%Lb第2.4.2条 钢管混凝土隔板桩(SCP)。第一或第二节钢管内焊有隔板(406.4隔板在底下15m处、609.6隔板在底下25m处)，整套钢管桩施工结束后，内灌商品砼，形成钢管混凝土隔板桩。第2.4.3条 钢管混凝土复合桩,第一节为钢管桩(普通为612m)，后续桩为高强预应力混凝土管桩，钢管桩与混凝土管桩之间用内衬环连接并互相焊接。3 起吊、运送和堆放第3.0.1条 堆放场地应平整，地耐力要满足堆放桩材荷重规定，场地排水良好，不应因桩材自重而产生地基下沉，影响桩身平直等因素。第3.0.2条 混凝土管桩、混凝土方桩要达到设计强度100才干出厂运送。第3.0.3条 桩材在起吊时可采用两端钩吊法或两点捆绑起吊法，应轻吊轻放，严防碰撞，以致桩材损坏或变形。第3.0.4条 桩材在运送中，必要保持平稳，要采用可靠防损、防滚、防滑办法，避免激烈振动和冲撞。第3.0.5条 打桩施工现场桩材堆放层数，应依照其强度、地面承载力、垫木及堆垛稳定性拟定，普通暂时堆放不适当超过3层，堆放量以两天施工量为宜。4 打桩施工4.1. 打桩机具选取第4.1.1条 施工时，应选取具备足够能力桩机，结合现场地质条件、机械性能、桩设计长度等因素综合考虑，普通宜选取履带自行式柴油打桩机。第4.1.2条 一台桩机或就近两台桩机同步作业时，可配一台15-50t吊车，作卸桩、倒桩、喂桩之用。第4.1.3条 桩锤普通考虑选用柴油锤(风冷)，因柴油锤灵活机动、操作容易、维修简便、持续起爆，沉桩能力强，合用于坚硬土层。桩锤选取根据和原则如下：一. 桩材构造形式、桩长、直径、重量、强度及入土深度等特性。二. 土层力学性能，特别是土层标贯击数N值和静力触探PS值。三. 施工场地周边环境条件，诸如动力、噪音、污染控制。四. 振动、挤土等对已有建筑物影响。五. 遵循重锤低击原则，在不超过桩身强度状况下尽量选用较重桩锤。六. 结合实际打桩经验和桩尖类型，对开口桩尖可选用重型锤。开口钢桩尖惯用于长桩(进入65m深砂层桩);闭口桩尖惯用于45m以内桩.柴油锤重要性能参数、锤重选取表如下:表二 惯用柴油锤重要性能参数柴油锤型号锤芯质量（t）锤总质量（t）惯用冲程（m）最大容许冲程（m）锤击速率（击/min）最大锤击能量（kJ）锤冲击力（kN）K353.57.21.82.32.53555105.025004000K454.510.51.82.32.53555135.440005000KB606.015.01.82.32.53560147.250007000KB808.020.51.82.32.53560190.270001MH45B4.510.71.82.32.54260110.440005000MH72B7.218.41.82.32.54260176.6700010000MH80B8.020.21.82.22.34460180.570001D464.89.85可调3.23753145.3D626.212.0可调3.53550219.0D808.017.49可调3.43645266.8D10010.021.47可调3.43645333.5注：D46、D62、D80和D100锤冲程可分四档调节，D46和D62锤四档锤击能量分别为表中最大锤击能量50%、63%、83%和100%，D80锤为64%、74%、90%和100%，D100锤为64%、77%、92%和100%。(图一)锤跳高度示意图（力源厂及上工厂）表三 惯用柴油锤适合打入深度参照表（单位：m） (合用于高强预应力混凝土管桩) 锤芯重4.5t锤芯重6.2t锤芯重8.0t锤芯重10.0t桩直径 400mm304560桩直径 500mm456060桩直径 550mm30456060桩直径 600mm30454560604.2. 锤垫、桩垫、送桩杆和桩帽合理选用第4.2.1条 锤垫材料应当有一定弹性和韧性，普通选用多层(四层左右)钢丝绳盘圆，锤垫被打硬砸实时，应及时更换。第4.2.2条 桩垫材料应选用有足够厚度（100mm）、具备一定弹性和韧性,宜采用硬纸板等，以减少桩头破碎。当桩垫材料被打硬板结时，应及时更换。第4.2.3条 送桩杆应当有足够强度和刚度，送桩器刚度宜与桩身刚度接近,且应尽量减少上拔阻力。附注释一。第4.2.4条 桩帽与桩周边间隙应为5-10mm。桩帽、送桩杆等应设立排气孔，保证桩内空气与大气相通，排气孔孔径不适当不大于桩内径1/10。附注释二。第4.2.5条 桩锤、桩帽、送桩杆和桩身必要在同一轴线上，防止偏打,同步也不得在机械晃动状况下锤击。4.3. 场地条件第4.3.1条 场地周边应设有完整排水系统，保证排水畅通。第4.3.2条 采用重型打桩机械时，场地应铺垫钢渣（碎石）、道渣，其厚度视场地条件而定，普通厚在100mm250mm之间；场地承载力应满足桩机接触地面压力规定，普通127.5Kpa，如达不到规定，必要垫重型路基箱或20mm以上厚钢板，场地坡度应1/100，且应设立排水明沟或暗沟,以保证桩机安全和打桩质量。第4.3.3条 打桩场地应设供电电源，开关箱容量200KVA，应满足施工需要，其位置可依照需要设立，桩机附近应设移动照明，保证夜间作业所需亮度。4.4. 试打第4.4.1条 在正式打桩之前应进行工程桩试打，目是拟定锤跳高度，累记锤击次数，最后进一步度，回弹量，打入深度等施工参数，为桩机、桩锤选取和制定停锤原则提供根据。第4.4.2条 试打桩位置应选取场地内地质条件不同地段，每一地段至少试打桩二根，以保证试打桩成果代表性。第4.4.3条 试打桩原则应符合设计规定，如遇到问题应及时与设计等有关单位反馈，并共同研究解决办法。第4.4.4条 试打桩总长度应不不大于预定桩贯入持力层深度，且不适当在较厚中间硬层或夹砂层处停锤接桩，以免由于焊接而停锤，导致继续沉桩困难。4.5. 打桩作业第4.5.1条 打桩顺序应符合下列规定：一. 桩密集限度及与周边建（构）筑物关系，以及先、后施工桩互相影响：1. 桩较密集且距周边建（构）筑物较远，场地开阔时，可由中间向四周进行；2. 桩较密集，场地狭长，两端距建（构）筑物较远时，可由中间向场地两端对称进行。3. 桩较密集，且一侧与建（构）筑物较近时，可由接近建筑物一侧向远离建筑物方向进行。二. 依照桩规格，宜先粗后细，先深后浅。三. 使桩机行走路线最短，移动次数至少，运桩、喂桩以便。第4.5.2条 桩材验收。桩材运到现场后，逐节检查桩材质量，不合格桩材不准用于工程上。第4.5.3条 为精确做好施工原始记录，桩材上应标出长度标记，普通为1m，当接近设计标高时（普通为整套桩最后一节），划分间距可加密为0.5m每格。第4.5.4条 在锤击沉桩前，应对已知或新发现地下阻碍物采用钻孔、冲孔或挖除等办法。第4.5.5条 桩材垂直度必要严格控制，可在通视安全处（普通距桩机远于15m处），在互成90度角位置设立经纬仪各一台，测量和控制桩垂直度。首节桩垂直度偏差不得超过0.5，后续桩节垂直度偏差不得超过1，每节桩垂直度偏差应分别记录。第4.5.6条 设计标高控制。每套桩设计标高通过水平仪来控制。第4.5.7条 一套桩应一次打入，半途不得无端人为停锤，确需停锤时，亦应尽量缩短停锤时间，应尽量避免在穿越夹砂层时停锤焊接。打桩至送桩间隔时间也不适当过长,宜随打随送。第4.5.8条 如有下列状况，必要及时停止施工。一. 贯入度突然发生变化；二. 桩身严重倾斜；三. 桩身弯曲或桩头严重损坏；四. 桩周大量涌土或地面严重隆起；五. 设备发生故障。第4.5.9条 打桩深度超过45m时，在停锤焊接后，应先用冷锤击2-3击使周土松动，再开油门持续施打。第4.5.10条 沉桩过程中浮现贯入状况反常、桩身位移，倾斜或桩身、桩位破损，应查明因素，及时上报会同关于部门研究并进行必要解决后，方可继续施工。第4.5.11条 打桩施工属于隐蔽工程，施工时必要做好施工记录，记录内容涉及如：一. 锤击原始记录（含锤击记录、垂直度、平面位移、贯入度、锤跳高度、土芯高度）；二. 测量记录；三. 焊接记录。第4.5.12条 送桩。当桩顶标高在地面如下时，应预先算好送桩深度，并在送桩杆上作出明显标志，用水准仪严格控制，以保证桩顶标高精确。4.6. 异常桩解决对沉桩既不能达到设计深度又不能满足停锤原则时异常桩解决:每套桩都应进行低应变或高应变测试，然后将数据报设计等有关单位，决定与否需采用补桩办法。5 桩接头连接第5.0.1条 当每节桩桩顶沉至距地面0.8-1m左右时,即可进行接桩。第5.0.2条 焊接接桩合用沉入各类土质桩，对于承载力较高、长细比较大单桩、大片密集群桩或需穿越过一定厚度硬土层打入较困难桩，尤宜采用。第5.0.3条 接头焊接，可采用CO2气体保护焊，亦可采用手工焊，无论哪种办法，焊工均须通过考试合格，否则不准上岗施焊。焊条、焊丝应存储干燥处，使用前按规定进行复验、烘干。第5.0.4条 预制方桩除焊接外尚有二种接头形式：法兰连接及硫磺胶泥锚接。焊接及法兰连接这两种接头形式可合用于各类土层；而硫磺胶泥锚接合用于软土层，且对一级建筑桩基或承受拔力桩宜慎重选用，因此当前硫磺胶泥锚接在普通工程中已很少使用。方桩采用焊接接桩时，应先将四角角钢点焊固定，然后对称焊接，并保证焊缝质量和焊缝长度；法兰接桩，宜对称上紧螺栓。第5.0.5条 焊接前应检查接头部位与否完好，并清除浮锈、泥污等杂质。第5.0.6条 焊接时应采用办法减少焊接变形，应分层对称施焊，普通两名焊工对称后退法施焊（对于管桩而言）。焊接工艺及质量原则，应满足设计规定。焊肉应饱满、外观检查无夹渣、气孔、裂缝等缺陷，否则按规定解决。第5.0.7条 普通天气条件下采用CO2气体保护半自动焊，在焊接施工时应采用挡风办法，在超过6级大风或大雨停止焊接施工；在零度如下焊接施工时应对焊口采用预热办法。第5.0.8条 接头焊完后，须经一定期间冷却，普通自然冷却3分钟后才可继续锤击沉桩。6 锤击桩对施工环境影响及控制第6.0.1条 打桩前应理解邻近建（构）筑物构造、生产设备及地下管线等详细状况，以便作出对的判断。第6.0.2条 为避免或减小打桩挤土振动效应和对附近建（构）筑物、生产设备及地下管线正常使用和安全影响，可采用下列办法：一. 预钻孔沉桩、孔径约比桩径（或方桩对角线）50-100mm，深度视桩距和土密实度、渗入性而定，预钻孔应随钻随打；二. 设立排水砂井或塑料排水板，以消除某些超孔隙水压力，减少挤土现象。排水砂桩直径普通为70-1000mm、间距1-1.5m、深度10-12m，塑料排水板深度、间距分别为10-12m、1-1.5m；三. 开挖防震沟，可消除某些地面震动，也可与其她办法结合使用，沟宽普通为0.5-1m，深度按土质状况以边坡能自立为准；四. 限制打桩速率(特别是群桩施工时)；五. 施打过程中应加设观测点，加强与邻近建筑物、地下管线安全监测；六. 合理安排打桩施工顺序，遵循先深后浅，从里到外等原则。第6.0.3条 桩比较密集（或群桩），且一侧与建（构）筑物较近时，可由接近建（构）筑物一侧向远离建（构）筑物方向进行。第6.0.4条 在混凝土灌溉施工场地附近进行打桩时，应注意控制打桩振动对混凝土强度影响。第6.0.5条 在邻近岸坡或基坑边坡附近打桩时，应随时观测，控制打桩振动对岸坡或边坡影响。第6.0.6条 沉桩结束和基坑开挖后，应将暴露在地面上桩顶孔洞加盖覆盖物，以防人员及物品落入。7 工程验收7.1. 桩位验收第7.1.1条 桩位验收，除应符合设计规定和本规程规定外，还应符合下列规定：一. 当桩位设计标高与施工现场标高相似时，可待沉桩施工完毕后一次验收；二. 当桩位设计标高低于施工现场标高，当桩顶沉至场地标高时进行初步桩位验收；待沉桩施工完毕，并开挖至设计标高后，再进行桩顶标高竣工验收。第7.1.2条 桩顶平面位置偏差，必要符合下表规定：表四 桩顶平面位置容许偏差项次项 目容许偏差（mm）1上面设有基本梁桩：1、垂直基本梁中心线方向2、平行基本梁中心线方向100+0.01H150+0.01H2桩数为13根或单排桩基中桩1003桩数为416根桩基中桩1/2桩4桩数不不大于16根桩基中桩：1、最外侧桩2、中间桩1/3桩径1/2桩径注：由于降水、基坑开挖等因素产生位移，不涉及在表内；H为送桩深度。第7.1.3条 沉桩高程控制应按照设计及停锤原则拟定，当不满足停锤原则规定期，应会同设计等有关单位研究并解决。7.2. 单桩承载力检测第7.2.1条 在工程桩正式施工前，应对PHC、TSC、SP复合桩等桩进行单桩承载力检测，检测办法采用单桩静载实验法，检测数量按设计或GB50202规定执行。第7.2.2条 当基坑开挖至桩顶标高时，结合现场条件按1比例进行高应变随机抽检桩单桩承载力。7.3. 桩完整性检查和检测第7.3.1条 桩基应进行成桩质量和承载力检测，检测办法采用现场检查和锤击施工记录（每米合计锤击数、锤跳高度、垂直度、平面位移、土芯高度等），以及低应变测试和高应变测试相结合随机抽检办法。第7.3.2条 当沉桩不能达到设计深度，但满足停锤原则时，停锤前都应做贯入度测试，记录桩最后十击平均贯入度、回弹量、锤重和落锤高度、土芯高度。第7.3.3条 按20%比例用低应变法随机抽检桩完整性，重点检查桩上部完整性。第7.3.4条 按5比例用高应变法在检测桩承载力同步，检测桩完整性。7.4. 验收资料第7.4.1条 桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更等；第7.4.2条 经审定施工方案及执行中变更状况；第7.4.3条 桩位测量竣工成果表，涉及工程桩位轴线复核资料等；第7.4.4条 沉桩检测报告；第7.4.5条 沉桩施工记录、焊接施工记录及隐蔽工程验收资料；第7.4.6条 桩位竣工图，涉及桩顶实际标高，平面位移、桩长等。附注释一 老式送桩器构造如图1所示。送桩器头部台肩由于土体反作用力F作用在台肩上，拔出时较困难。改进后送桩器如图2和图3所示，图2方案是在原有送桩器头部焊一圈弧形钢板起导向作用，减小拔出时土阻力。这两种方案优缺陷比较如下：图2只是在原有送桩器基本上略作改进，节约材料。图3方案是用与桩同直径钢管制作而成，投入较大。拔送桩器时，图3方案缓冲垫会从送桩器脱落，增长了缓冲垫消耗量，图2所示送桩器每4套桩只需一种缓冲垫，而图3所示送桩器每套桩就要用一种缓冲垫；图3方案送桩器拔出时阻力较小。附注释二老式桩帽如上图1所示，由于桩帽没有开排气孔，桩中土芯高度升高，桩中空气无法排出，随着桩入土深度增长，桩中空气受到压缩，形成压缩空气，高压气体容易使桩产生竖向裂纹，改进后桩帽如上图2所示，增长了排气孔，有效避免了这一现象发生。附：引用原则:1、建筑地基基本设计规范（GB50007）2、建筑地基基本工程施工质量验收规范（GB50202）3、建筑桩基技术规范（JGJ941994）4、建筑桩基检测技术规范（JGJ106）5、预应力钢筋混凝土管桩施工技术规程（Q/BGJ010-）6、钢管桩CO2气体保护半自动焊接工艺规程（Q/BGJ004-）