挤密砂桩地基施工作业指导书.doc

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挤密砂桩地基施工作业指导书
1 总则
1.1编制目的
挤密砂桩是处理软弱或松散地基常用的方法。挤密砂桩是在地基中沉入桩管，然后边拔边灌入砂子，并振实，在地基中形成密实砂柱体。主要作用是挤密桩周围的软弱或松散土层，使其与砂桩共同组成复合地基，以提高地基强度和减少地基变形。
为了规范挤密砂桩的施工，统一施工准备、施工操作、质量标准的内容和对成品保护、职业健康安全、环境保护的要求，并为编制挤密砂桩工程的技术交底提供依据，特编制此作业指导书。
1.2适用范围
本作业指导书适用于工业与民用建筑工程中，采用锤击或振动沉管工艺，在软土、人工填土、松散砂土、粉性土的地基中进行充砂挤密加固的施工。
1.3编制依据
（1）建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300-2001
（2）建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202-2002
（3）建筑地基处理技术规程 JGJ79-2002
（4）国家和当地政府有关安全、防火、劳动保护等现行有关标准和规程。
2施工准备
2.1技术准备
（1）有工程地质勘察报告，了解和掌握了作业区域内的水文、地质情况。
（2）认真审阅图纸，进行图纸会审，了解和掌握图纸和设计文件对地基加固的技术要求。
（3）结合现场情况，编制挤密砂桩加固地基的技术方案，并向操作人员进行了详细的施工技术交底。
（4）进行测量基准的交底、复测及验收工作。
（5）进行成孔、灌砂工艺和挤密效果试验，以确定有关施工工艺参数（填砂量、桩管提升高度和速度，桩管往复挤压振动次数和振动时间，电机工作电流等），并对试桩进行了测试，其承载力、挤密效果等符合设计要求，取得了设计、业主、监理等有关方面的确认。
2.2材料要求
砂子宜用天然级配的中、粗砂，含泥量≤3%，有机质含量≤5%。在饱和土中施工时，砂的含水量采用饱和状态。在非饱和状态并能形成直立桩孔壁的土层中，用捣实法施工时，砂的含水量采用7～9%。
预制混凝土桩尖的混凝土强度等级不得低于C30，桩尖的尺寸和配筋应符合设计要求。
2.3主要机具
（1）机具：振动（锤击）沉管打桩机，起重机等．
（2）工具：桩管（带活瓣桩尖），装砂料斗，铁锹、手推车等。
（3）量具：经纬仪、水准仪、钢卷尺等。
2.4作业条件
（1）施工范围内地上、地下所有障碍物和地下管道、电缆、旧基础等均已全部拆除或搬迁。附近原有地上、地下建（构）筑物、各种地下管线等已采取有效的保护和加固措施。
（2）当沉管振动（锤击）对邻近建筑物及厂房内仪器、设备有影响时，已经采取了有效的防护措施。
（3）施工场地已进行平整，对桩机运行的松软场地已进行预压处理，现场已采取有效的排水措施。
（4）桩轴线、高程控制桩已经设置完毕，且经报验复核确认；桩孔位置已经放线并钉桩位标志定位或打孔灌石灰定位。
（5）供水、供电、通讯、运输道路、现场临时设施等已经设置就绪并具备使用条件。
（6）施工所需施工机具已进场，并确保处于完好状态。
（7）夜间施工应合理安排工序，现场应设置足够的照明。
3施工操作
3.1 施工工艺流程

成桩挤密试验，确定工艺参数
清除障碍物 场地整平场地预压处理

定位放线、定桩位
砂桩成桩
桩身及地基的
质量检测

完 工
加 桩

是
符合设计

否

3.2 施工操作
3.2.1砂桩施工顺序
对砂性土地基应从外围或两侧向中间进行，如砂桩间距较大，可逐排进行，以挤密为主的砂桩同一排应间隔进行。在软弱粘性土中，砂桩成型困难时，可隔行施工，各行中的桩也可间隔施工。淤泥质粘性土地基宜从中间向外围或隔排施工。在已有建（构）筑物邻近施工，应背离建（构）筑物方向进行。在路堤或岸坡上施工应背离岸边和向坡顶方向进行。
3.2.2砂桩成型时，地基表面会产生松动或隆起，砂桩施工标高要比基础底面标高高1—2m以便在开挖基坑时消除表层松土。如基坑底仍不密实，可再辅以人工夯实或机械碾压。
3.2.3振动成桩施工工艺
（1）振动沉桩机在桩位将带活瓣尖的与砂桩同直径的钢管沉到设计深度，从进料口往桩管内灌砂后，边振动边缓慢拔出桩管，或在振动拔管的过程中，每拔0.5m高停拔，振动20—30s，或将桩管压下后再拔，以便将落入桩孔内的砂压实成桩，并可使桩径扩大。振动力以30—70KN为宜，不应太大，以防过分扰动土体。拔管速度应控制在1—1.5m/min范围内。打直径Ф500—Ф700mm的砂桩通常采用大吨位KMZ-12000A型振动沉桩机施工；直径Ф500以下的采用KMZ-9000型振动沉桩机施工。
（2）施工前应进行成桩挤密试验，桩数宜为7—9根，应根据沉管和挤密情况，确定填砂量、提升高度和速度、挤压次数和时间、电机工作电流等，作为质量控制标准，以保证挤密均匀和桩身的连续性。
（3）灌砂时砂含水量应加以控制，对饱和土层，砂可采用饱和状态；对非饱和土或杂填土或能形成直立的桩孔壁的土层，含水量采用7%—9% 。
（4）砂桩应控制砂量，砂桩孔内的填砂量可按下式计算：

S=Ap*L*ds*（1+0.01w）/ (1+e)

式中：S — 填砂量(以重量计)
Ap — 砂桩的截面积
L — 桩长
ds — 砂料的相对密度（比重）
w — 砂料的含水量（%）
e — 地基挤密后要求达到的孔隙比
砂桩的灌砂量通常按桩孔的体积和砂在中密状态的干密度计算（一般取2倍桩管入土体积）。
（5）桩身及桩间挤密土的质量，可采用标准贯入、静力触探或轻便触探等方法检验。桩间土质量的检测位置应在等边三角形或正方形的中心。其检验时间，施工后应间隔一定时间方可进行复合地基处理效果检测或地基载荷试验，对砂土及粉土地基宜间隔一周。对饱和土地基宜间隔2周。
（6）施工期间及施工结束后，应检查施工记录，包括各桩段的填充砂料，桩管往复挤压振动次数与时间，桩管升降幅度和速度等各项施工记录。校核是否符合施工工艺参数的要求。
（7）经质量检测后，如有砂桩质量未达到设计要求时，应采取加桩或其他补救措施，并对复合地基处理效果重新进行检测评定。
3.2.4 锤击成桩的砂桩施工工艺
（1）锤击沉管桩机就位必须平稳，确保在施工中桩机不发生倾斜、移动，然后吊起桩管，对准桩位中心，并在桩管与桩尖连接处，垫好麻绳等缓冲材料，缓慢放下桩管，套入桩尖，上端扣上桩帽。要保证桩尖、桩管、桩锤位于同一垂直线上，且桩尖与套管下端应紧密结合。然后利用锤重及桩管自重，将桩尖压入土中。
（2）为了准确控制沉管深度，应在桩架或桩管上用红色油漆画出控制深度的标志，以便在施工中进行观测和做记录。
（3）锤击沉管砂桩的桩尖压入土中后，即可起锤沉管。先用低锤轻击，待沉管入土2m左右，各方面正常后，方可用预定的速度及落锤高度沉管，直至达到设计要求的深度为止。
（4）在锤击过程中，锤击不得偏心，且应注意检查预制桩尖有无损坏。如有损坏，应及时将桩管拔出，待处理后，再继续施工。
（5）沉管过程中，水或泥浆有可能进入桩管时，应先在管内灌入约1.5m高的砂封底，然后再沉管，直至达到设计要求的深度为止。
（6）检查成孔质量合格后，即可进行灌砂。第一次向桩管内灌砂应略高于自然地面。在饱和土中施工时，可用水冲灌砂或将砂灌入后加水。
（7）灌砂后即开始拔管。每次拔管高度应控制在能容纳吊斗一次所罐砂量为限，不应拔得过高。在任何情况下，应使套管内保持有不少于2m高度的砂量。拔管过程中应保持连续密锤低击拔管不停。桩锤上下冲击的频率视锤的类型而不同，宜控制在每分钟不少50次。拔管速度应均匀，对一般土层以不大于1m/min为宜。在软弱土层及软硬土层交界处，应控制在0.8m/min以内。每次拔管必须设专人用测锤检查砂面的下降情况，确认砂已从桩管中流出后，再继续拔管，直至成桩完成。
（8）灌砂时应及时做好记录，并核算实际灌砂量。砂桩实际灌砂量（不包括含水量）不得少于设计值的95%。当实际灌砂量达不到设计要求时，可采用全复打桩。对于有颈缩的桩可采用局部复打，其复打深度必须过缩颈处1m以上。复打时管壁上的泥土应先清除，前后两次沉管的轴线应重合。
3.3 质量控制要点
挤密砂桩地基施工的质量控制要点是灌砂量、地基强度或地基承载力必须满足设计要求。
4挤密砂桩地基施工所要形成的文件资料
（1）定位测量记录
（2）砂桩桩位放线记录
（3）砂合格证和砂的复验报告
（4）砂桩施工记录
（5）砂桩桩位平面图
（6）砂桩检验批质量验收记录
（7）砂桩分项工程质量验收记录
（8）地基的强度和承载力检验报告
5质量标准
挤密砂桩地基的质量验收标准应符合表5的规定
表5 挤密砂桩地基质量验收标准
项
序
检查项目
允许偏差或允许直
检查方法
单位
数量
主控
项目
1
灌砂量
%
≥95
实际用砂量与计算体积比
2
地基强度
设计要求
按规定方法
3
地基承载力
设计要求
按规定方法
一般
项目
1
砂料的含泥量
%
≤3
试验室测定
2
砂料的有机质含量
%
≤5
焙烧法
3
桩位
mm
≤50
用钢尺量
4
砂桩标高
mm
±150
水准仪
5
垂直度
%
≤1.5
经纬仪检查桩管垂直度

6成品保护
（1）基础工程施工，宜在砂桩施工完成一个月以后进行。
（2）深基础周围的砂桩，宜在深基础施工完成后进行施工。如砂桩施工在前，开挖深基坑时，应对周围地基采取可靠的保护措施。
7职业健康安全要求
7.1该施工作业特点是桩机范围内作业人数多，其危险点是桩机倾覆、桩锤脱轨。针对以上危险点，应采取如下预防措施：
（1）操作人员进入现场前，应按规定穿戴好劳保用品。
（2）操作工必须经过专业技术和岗位培训，熟悉岗位工艺技术和熟练掌握所用设备的性能和操作规程，培训考试合格后方可独立操作。
（3）特种作业人员必须持有劳动部门颁发的《特种作业人员操作证》，方可进行相应工种的作业，严禁无证上岗。
（4）工作时间禁止饮酒，饮酒后不准进入施工工地，不准操作施工机械。
（5）严禁在塔架起落和设备移动、回转及重物坠落范围内作业、逗留。
（6）现场所有用电设备都必须采取接零接地保护措施，并应在负荷线的首端处设置相匹配的漏电保护器，做到“一闸一漏”。
（7）末级漏电保护器的漏电动作电流不得大于30mA，额定漏电动作时间不得大于0.1s。
（8）施工现场夜间必须有充足的照明，照明应采用金属卤化物灯，灯具应安装在不妨碍施工的固定支架上。
（9）桩机安装枕木铺设距离宜在1—1.5m之间，应铺设平整，方向一致。
（10）组装桩机时，各部件就位应正确，连接紧固，卷扬机、电器控制箱、蜗轮、减速箱安装就位后，必须进行空载试运行。
（11）竖桩架时，指挥人员和操作人员应各就各位，精力集中，服从统一指挥，挺杆前面不得站人和停放其他设备。
（12）振动锤就位时，应由人力用绳控制振动锤，防止其离地升起时摆动碰撞桩架，升降振动锤时应注意电缆运行情况。
（13）沉桩管吊起后应及时与振动锤连接法兰连接，连接螺栓齐全，连接作业时操作人员应系安全带。
（14）每孔施工前或结束，均应认真检查各部位的导正轮螺栓、螺母是否松动，密封是否有效，电缆是否损坏，润滑油是否泄漏或变质等。
（15）振动沉管桩操作严禁超高、超负荷使用，应严格按照技术操作规程作业。
（16）应编制紧急情况下的应急预案，对作业人员进行避难、急救方面的教育、培训及演练，使作业人员掌握基本的紧急避难和急救措施。
7.2安全操作规程
（1）履带式起重机司机岗位作业指导书 （Q/JH121.11004.54）
（2）打桩工岗位作业指导书 （Q/JH121.11004.08）
（3）力工（普通工）工岗位作业指导书 （Q/JH121.11004.10）
7.3发生事故后应采取的避难和急救措施
（1）一旦发生物体打击或机械伤害事故，伤员应及时就近送医院抢救。
（2）在组织现场人员抢救的同时，应立即向上级报告事故情况并保护好现场。同时采取防止事故扩大或蔓延的紧急措施。
8环境保护要求
（1）施工前，应办理好动土证，并按动土证的要求落实好各项措施。
（2）在居民区施工时，应尽量在白天进行。若在夜间施工，应事先向有关部门办理必要的手续并采取可靠的防止噪音的措施后，方可施工。
（3）沉管振动对邻近建筑物及厂房内仪器、设备有影响时，应采取有效防护措施后，方可施工（如挖防震沟等）。
（4）现场的运输车辆，离开现场进入或经过生产区及城区道路前，应对粘在车轮上的泥土进行认真清理，防止泥土带入城区或生产区。
（5）施工现场及施工道路应设专人及时清扫，保持现场及道路清洁、干净。

命运如同手中的掌纹，无论多曲折，终掌握在自己手中
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