029预制桩锚杆静力压桩施工工艺标准.docx

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安徽电力建设第一工程公司企业标准

Q/AEPC-T GCC029-2003

预制锚杆静力压桩施工工艺标准

安徽电力建设第一工程公司工程管理部 发布

目 次

前 言 I
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语 1
4 施工准备 1
5 施工工艺 2
5.1 桩基设计 2
5.2 桩基承台设计及底板成孔设计 2
5.3 锚杆设计 2
5.4 施工工艺流程 3
5.5 主要施工工艺要求 3
6 质量控制与检验 3
6.1 预制方桩制作的质量标准与检验方法 3
6.2 打桩的质量标准和检验方法 4
6.3 打桩的控制原则： 4
6.4 验收的一般要求 4
7 职业安全健康和环境措施 4
7.1 施工过程危害及控制措施 4
7.2 环境因素及控制措施 4
8 质量记录目录 5
附录： 5

前 言

锚杆静压桩多用于粉土、粘土、人工填土、淤泥质土等地基土的新建（采用逆作法施工）或已建多层建筑物、中小型构筑物的地基加固、托换、纠偏工程中。锚杆静压桩与其它基础加固或托换技术相比又具有施工时无振动、无噪音、设备简单、操作方便、移动灵活、施工所需空间小的特点。我们利用锚杆静压桩新技术特殊工艺，充分利用其特点，改进桩型、桩材、压桩设备，将其应用到高层建筑中桩基加固和托换中，取得了成功。为高层建筑病害工程桩加固提出一种更方便、更合理、更有效、更经济的加固方法。
为了提高预制桩锚杆静力压桩的施工质量，加强施工过程的质量、材料、安全文明、环保控制、严格按工程建设标准强制性条文施工，认真贯彻执行国家现行的验收规程规范，制定特本工艺标准。
本标准由公司工程管理部提出并归口。
本标准主要起草人：周锋
本标准审核人：陈尚文
本标准批准人：李传玉

预制锚杆静力压桩施工工艺标准

1 范围
本标准适用于一般建筑工程施工、火电工程施工，其它项目施工可参照执行。
2 规范性引用文件
《建筑基坑支护技术规程》 JGJ120-99  
《锚杆静压桩技术规程》 YBJ227-91  
《建筑施工手册》
《基础工程施工手册》
3 术语
锚杆静压桩
锚杆静压桩为一种沉桩方法,是利用原基础底板或桩基承台及上部结构传递来的重量作为压桩反力,通过预埋的锚杆、反力架、千斤顶等压桩设备，将桩段从压桩孔处压入地基土中，然后将桩与基础底板或桩基承台连接形成整体，使新桩基与原建筑物基础共同承担荷载，提高加桩区域的承载力，达到阻止或减少沉降的目的。
4 施工准备
4.1 人员准备
电工数人；机械维修工人数名；爆破工数人；熟练工人数人；普工若干名。（配置视工程大小而定）
4.2 技术准备
a) 正式开工前应编制合理的施工组织设计、施工方案；
b) 施工前应具备建筑场地工程地质资料和必要的水文地质资料以及建筑施工图纸的会审纪要；
c) 施工前需调查建筑场地和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物、危房、精密仪器车间等
d) 用于施工的预制桩的质量必须符合设计要求和施工规范的规定，并有出厂合格证；
e) 主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；
4.3 材料准备
施工中所用原材料主要包括钢材、水泥、砂、碎石及外加剂等。材料均需要满足设计要求。
a) 水泥
32.5级及以上普通硅酸盐或矿渣硅酸盐水泥，无结块。
b) 砂子
用中砂或粗砂，含泥量小于5%。
c) 石子
卵石或碎石，粒径5～40mm，含泥量不大于2%。
d) 钢筋
品种和规格均符合设计要求，并有出厂合格证。
e) 外加剂、掺和剂
根据施工需要通过试验确定，外加剂应有产品出厂合格证。
f) 火烧丝
规格18～22号。
g) 垫块
用1：3水泥砂浆埋22号火烧丝预制成。
h) 材料的进货要求如下：
现场需有足够的储备料。物质供应部门应保质保量并及时供应到位。把好材料质量关，做到先检验后应用，并做到跟踪资料齐全。周转性材料供应及时、齐全、准确。
4.4 机具准备
主要机具设备为静力压桩机。
配套机具，包括电焊机、切割机、空气压缩机、风钻、风镐、配置环氧树脂胶泥（砂浆）及熬制硫磺胶泥（砂浆）用的器具等。
静力压桩机分绳索式和液压式两种，其工作原理是在压入桩过程中，以桩机本身的重量作为反作用力，以克服压桩过程中桩侧的摩阻力和桩尖反力，将桩压入土体中。
静力压桩机的优点是施工时无噪声、无振动、无空气污染，另外静力压桩施工对桩身产生的应力小，可以减少混凝土桩的钢筋用量，因而降低了工程造价。正是由于上述优点，静力压桩机已广泛应用到软土地区的工业与民用建筑、港湾码头、水工围堰、地铁等工程的桩基础施工。
静力压桩机的缺点，与冲压式打桩机相比，其效率较低，同时对土体的适应性有一定的局限，一般仅使用于软土地基上施工。
目前国内使用的静力压桩机有上海基础工程公司改制的DY-80型绳索式压桩机，长沙建筑机械研究所研制的DYG320型静力压拔桩机和WJY型全液压静力压桩机。
4.5 作业条件
4.5.1 平整场地，探明和清除桩位处的地下障碍物，按平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水供电、施工设施放置、材料堆场及生活设施就位等有关布设和具体安排。
4.5.2 施工前应逐级进行技术交底，并且要有书面材料发至各方面各有关部门的有关人员手中。
4.5.3 调试准备。在正式开工前，应进行一次整体设备运转，有条件的可先完成一个或几个试桩，以核对地质资料，检验所选择的设备、机具、施工工艺及技术要求的合理性，指导整个施工。
5 施工工艺
5.1 桩基设计
在进行锚杆静压桩设计过程中，首先要对高层建筑病害工程桩缺陷程度进行分析，对其单桩竖向承载力进行确定，能否继续参与工作或部分参与工作或不参与工作；其次要结合上部何载情况和原桩基设计情况；第三要根据现场桩基位置分布和施工空间情况，分析确定用于加固或托换的锚杆静压桩的设计单桩竖向承载力Pａ和数量及分布情况．
锚杆静压桩设计最终压桩力按下式计算：

Ｐｐ（Ｌ）＝Ｋｐ·Ｐａ
式中：Ｋｐ压桩力系数．在触变性粘土中，当桩长小于２０ｍ时，Ｋｐ一般取１.５；非触变性粘土（如填土），Ｋｐ取２.０；
式中：
Ｐｐ（Ｌ）— 设计最终压桩力；
Ｌ — 桩最终入土深度（ｍ）；
Ｐａ — 设计单桩竖向承载力；
由于桩基要求单桩竖向承载力高，桩身采用强度较高的材料，一般混凝土强度不小于C35级、钢管；桩段长度考虑到施工净空高度和施工机具情况，一般采用２.０m、２.５m、３.０m；考虑到高层建筑抗震要求即桩基承载水平力或拔力，桩基应考虑刚度要求，桩段的连接应采用焊接接头。
5.2 桩基承台设计及底板成孔设计
采用锚杆静压桩加固或托换高层建筑病害工程桩的方案一般在进行承台或底板施工前就已确 定，因此在进行承台或底板时应预先留出压桩孔。
5.3 锚杆设计
锚杆是锚杆静压桩施工过程中核心受力构件，锚杆的设计选择是否合理和锚杆的埋设是否牢固是压桩能否实施的关键。根据单桩竖向承载力的大小确定锚杆的数量和型号，一般采用四根或八根锚杆，锚杆一般采用棒材进行加工而成，棒材型号由受力和锚杆数量确定。锚杆的长度要满足锚固深度要求（一般可采用10`12倍棒材直径）及提供足够反力的安装要求（一般采用15～20cm）。锚杆埋设首先要准确定出埋设位置，其次埋设深度要略大于锚固深度要求，同时应将锚杆与承台或底板内的部分钢筋焊接，确保锚杆埋设准确牢固。
5.4 施工工艺流程
确定桩位孔及定位→锚杆加工制作及埋设（桩段制作）→桩位孔及锚杆养护和保护→安装压桩反力架→第一节桩就位、校正→压桩→深度及压力值记录→下节桩就位、校正→焊接接桩→压桩→…→压桩到设计要求→最终深度及压桩力验收→拆除压桩反力架→切割桩头→清孔（配制微膨胀早强混凝土）→封桩。
5.5 主要施工工艺要求
a） 桩段制作：钢筋混凝土预制桩段严格按配筋设计制作、桩身平直、外形尺寸误差不大于± 5mm，断部平整；钢管桩段材质、管径、壁厚严格按设计要求选择、焊接坡口面按焊接要求制作。
b） 桩段连接：两种桩段均采用焊接连接。焊接前应再次检查接头部位处理情况及上下节桩是 否在同一轴线上、是否垂直、符合要求方可施焊；焊接时两名焊工在桩两侧同时施焊，以保证对称受力，减小变形；焊接后应检查焊接质量，若有漏焊或焊缝高度不够，应及时补焊。
c） 压桩工艺：压桩反力架安装要保持垂直应均衡拧紧锚固螺栓、螺帽，在压桩过程中应随时拧紧松动的螺帽；在锚杆受力较大时应使用多个螺帽叠加使用。桩段在压入时垂直度极为重要，因此除了在初始就位时校核垂直度极外应在压桩时全程连续控制，每节桩的垂直度应控制在1/1000以内；同时应保持千斤顶与桩段轴线在同一垂直线上，千斤顶施加的压力中心与截面形心重合，千斤顶安放偏差不大于2mm。压桩时不宜数台压桩设备在同一承台上施工，施工期间，压桩力总和不得超过该基础及上部结构的自重，防止基础上抬造成结构破坏。压桩应连续进行，尽量减少接桩时间，中途不得长时间停顿，以免土体固结超静水压力消散，引起摩阻力剧增。如必须中途停顿时，桩 尖应停留在软土层中，且停留时间不宜超过24小时。如遇到压力急剧的增加可能遇碎石障碍物 或压入较硬土层，这时液压系统可采用稍压入，持荷，再压入，再持荷，直至达到设计深度或承载力。压桩过程应做好记录，采用以最终压桩力控制为主、以桩长控制为辅的双控原则。
d） 封桩工艺：封桩施工是压桩过程中又一个关键环节。桩和承台及混凝土底板能否连接牢固，承载力是否达到要求，联结节点形式是否合理，都是封桩后桩能否发挥作用的关键。封桩前，桩顶应设计和规范要求截断至设计标高：混凝土桩段桩顶应平整无松动混凝土、钢管桩段采用氧割进行切断；钢管桩内应用C35碎石混凝土填充；为加强桩和承台及混凝土底板的连接应将锚杆相互连接起来，以便形成封桩桩帽；清理桩孔内的渣滓及水。封桩采用C35或C40微膨胀混凝土，注意振捣密实，加强养护。
6 质量控制与检验
钢筋混凝土预制方桩的质量必须符合设计要求和施工规范的规定，并有出厂合格证。
打桩的标高或贯入度、桩的接头节点处理、桩位及垂直检查必须符合设计要求和施工规范的规定。
6.1 预制方桩制作的质量标准与检验方法
a） 预制方桩应按选定的标准图或设计图制作，钢筋骨架的允许偏差及检验方法应符合表1的规定。
b） 预制桩的外观质量应符合下列要求：
桩表面应平整、光滑，局部蜂窝、气孔或掉角的深度应不超过10mm，且缺损的总面积不应超过该桩表面全部面积的5%，且不得过分集中。
桩表面的收缩裂缝：深度≤2.0mm
宽度 ≤0.25mm
横向裂缝长度≤ 1/2边长（或直径）
纵向裂缝长度≤ 2倍边长（或直径）
在桩顶和桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角，也不得在桩的表面或棱角处露筋。
6.2 打桩的质量标准和检验方法
a） 桩位允许偏差及检验方法应符合表2的规定。
b） 按标高控制的桩，桩顶标高的允许偏差为-50~+100mm。
c） 斜桩倾斜的偏差，不得大于倾斜角（桩纵向中心线与铅垂线间的夹角）正切值的15%
6.3 打桩的控制原则：
a） 桩尖位于坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，以贯入度控制为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考；
b） 贯入度以达到而桩尖标高未达到时，应继续锤击3阵，其每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数值；
c） 桩尖位于其他软土层时，以桩尖设计标高控制为主，贯入度可作参考；
d） 贯入度应通过试桩确定，或做打桩与有关单位确定。
e） 钢筋混凝土预制桩的允许偏差与检验方法，见表3
6.4 验收的一般要求
a） 当桩顶设计标高与施工场地标高相同时，桩基工程的质量验收应待打桩完毕后进行。
b） 当桩顶设计标高低于施工场地标高需送桩时，在每一根桩的桩顶打至场地标高，应进行中间质量验收，待全部桩打完，并开挖到设计标高，再作质量检验。
7 职业安全健康和环境措施
7.1 施工过程危害及控制措施
表1 施工过程危害及控制措施表
序号
危害
控制措施
1
对相邻建筑物的影响
打桩前，应对邻近施工范围内的原有建筑物、地下管线等进行检查，对有影响的工程应及时采取有效的加固措施和隔振措施。
2
打桩机行走造成路面损坏
打桩机行走道路必须平整、坚实，必要时宜铺设道渣，经压路机碾压密实。场地四周应挖排水沟以利排水，保证移动桩机时的安全。
3
设备损坏
打桩时桩头垫料严禁用手拔正，不要在桩锤未打到桩顶即起锤或过早刹车，以免损坏桩机设备。
4
砸伤
冲抓锥或冲孔锥操作时，不准任何人进入落锥区施工范围内，以防砸伤。
7.2 环境因素及控制措施
表2 环境因素及控制措施
序号
环境因素
控制措施
1
打桩机排放尾气
现场操作人员需配置口罩，其他无关人员远离现场
2
打桩机渗漏油
进行打桩作业前应对打桩机进行检查维修，作业过程中要随时观察，发现问题及时处理
3
打桩机产生噪声
1） 施工作业时间应在夜间10：00到次日早晨6：00停工；
2） 加强噪声监测，噪声超标要纠正和采取措施；
3） 现场操作人员应佩戴隔音耳塞。
8 质量记录目录
a) 工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审记要、设计变更及材料代用通知单；
b) 经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更情况；
c) 桩位测量放线图，包括工程桩桩位线复核签证单；
d) 成桩质量检查报告；
e) 单桩承载力检测报告；
f) 基坑挖至设计标高时的桩基竣工平面图及桩顶标高图。
附录：
表1 钢筋混凝土预制桩钢筋骨架的允许偏差与检验方法
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检验方法
主控项目
1
主筋距桩顶距离
mm
±5
尺量
2
多节桩锚固钢筋位置
mm
5
尺量
3
多节桩预埋铁件
mm
±3
尺量
4
主筋保护层厚度
mm
±5
尺量
一般项目
1
主筋间距
mm
±5
尺量
2
桩尖中心线
mm
10
尺量
3
箍筋间距
mm
±20
尺量
4
桩顶钢筋网片
mm
±10
尺量
5
多节桩锚固钢筋长度
mm
±10
尺量

表2 预制桩（钢桩）桩位的允许偏差
项
项目
允许偏差（mm）
1
盖有基础梁的桩：
1） 垂直基础梁的中心线
2） 沿基础梁的中心线
100+0.01H
150+0.01H
2
桩数为1~3根桩基中的桩
100
3
桩数为4~16根桩基中的桩
1/2桩径或边长
4
桩数大于16根桩基中的桩：
1） 最外边的桩
2） 中间状
1/3桩径或边长
1/2桩径或边长
表3 钢筋混凝土预制桩的允许偏差与检验方法
项
序
检 查 项 目
允许偏差或允许值
检验方法
单位
数值
主控项目
1
电焊接桩：焊缝质量
电焊结束后停歇时间
上下节平面偏差
节点弯曲矢高
见表5-2-28
见表5-2-28
秒表测定
尺量
尺量（H为两桩节长）
min
min
＞1.0
＜10
＜1/1000H
2
硫磺胶泥 胶泥浇注时间
接桩：浇注后停歇时间
min
min
＜2
＞7
秒表测定
秒表测定
3
桩位偏差
见表5-2-27
尺量
4
载荷试验
按有关检测规范
按有关检测规范
一

般

项

目
1
砂、石、水泥、钢材等原材料（现场预制时）
符合设计要求
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）
符合设计要求
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，蜂窝面积小于总面积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50击的长桩不适用
5
成品桩尺寸：横截面边长
桩顶对角线差
桩尖中心线
桩身弯曲矢高
桩顶平整度
mm
mm
mm

mm
±5
＜10
＜10
1/1000H
＜2
尺量
尺量
尺量
尺量（H为桩节长）
水平尺量
6
桩顶标高
mm
±50
水准仪
7
停锤标准
设计要求
现场实测或查沉桩记录
8
桩体质量检验（根据需要而定）
按有关检测规范
按有关检测规范