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QB/ZJWS5255—2003
套管成孔灌注桩施工工艺标准
1 范围
本工艺标准适用于工业与民用建筑基础土质为一般粘性土、淤泥、淤泥质土、稍密的砂土及杂填土土层采用套管成孔灌注桩工程。 2 术语和定义
套管成孔灌注桩
系用锤击打桩机或振动沉桩机，将带有活瓣桩尖或设置钢筋混凝土预制桩尖（靴）的钢管锤击或振动沉放土中，然后边灌注混凝土，边用卷扬机拔管或边振动拔管成桩。前者称为锤击沉管灌注桩，后者称为振动沉管灌注桩。其工艺特点是：能适应较复杂地层，能用小桩管打较大截面桩，承载力大；有套管护壁，可避免坍孔、瓶颈、断桩、移位、脱空等缺陷，质量可靠；能沉能拔，施工速度快，效率高，操作简便安全。 3 施工准备
材料要求 水泥
用强度等级为的普通水泥、矿渣水泥或火山灰水泥，要求新鲜无结块。 石子
卵石粒径不大于50mm；碎石粒径不大于40mm；配筋桩石子粒径均不宜大于30 mm，并不宜大于钢筋最小净距的1/3。 钢筋
品种和规格均符合设计要求，并有出厂合格证及试验报告。 主要机具设备 锤击打桩设备
为一般锤击打桩机，如落锤、柴油锤、蒸汽锤等，由桩架、桩锤、桩管等组成，桩管直径为270～370mm，长8～15m。 1
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振动沉桩设备
包括DZ60或DZ90型振动锤、DJB25型步履式桩架、卷扬机、加压装置、桩管、桩尖或钢筋混凝土预制桩靴等。桩管直径为220mm～370mm，长10m～28m。
配套机具设备有：下料斗、1t机动翻斗车、L－400型混凝土搅拌机、钢筋加工机械、交流电焊机（32KVA）、氧割装置等。 作业条件
作业条件与“回转钻成孔灌注桩施工工艺标准”的作业条件相同。 4 施工操作工艺
打（沉）桩机就位
应垂直、平稳架设在打（沉）桩部位，桩锤（振动箱）应对准桩位。同时，在桩架或套管上标出控制深度标记，以便在施工中进行套管深度观测。 采用活瓣式桩尖
应先将桩尖活瓣用麻绳或铁丝捆紧合拢，活瓣间隙应紧密。当桩尖对准桩基中心，并核查调整套管垂直度后，利用锤击及套管自重将桩尖压入土中。 采用预制混凝土桩尖
应先在桩基中心预埋好桩尖，在套管下端与桩尖接触处垫好缓冲材料。桩机就位后，吊起套管，对准桩尖，使套管、桩尖、桩锤在一条垂直线上，利用锤重及套管自重将桩尖压入土中。 成桩施工顺序
一般从中间开始，向两侧边或四周进行，对于群桩基础或桩的中心距小于或等于（d为桩径）时，应间隔施打，中间空出的桩，须待邻桩混凝土达到设计强度的50%后，方可施打。 开始沉管时
应轻击慢振。锤击沉管时，可用收紧钢绳加压或加配重的方法提高沉管速率。当水或泥浆有可能进入桩管时，应事先在管内灌入左右的封底混凝土。 贯入度控制
应按设计要求和试桩情况，严格控制沉管最后贯入度。锤击沉管应测量最后二阵十击贯入度；振动沉管应测量最后两个2min贯入度。 沉管
在沉管过程中，如出现套管快速下沉或套管沉不下去的情况，应及时分析原因，进行处理。如快速下沉是因桩尖穿过硬土层进入软土层引起的，则应继续沉管作业。如沉不下去是因桩尖顶尖顶住孤石或遇到硬土层引起的，则应放慢沉客速度（轻锤低击或慢振），待越过障碍后再正常沉管。如仍沉不下去
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或沉管过深，最后贯入度不能满足设计要求，则应核对地质资料，会同建设单位研究处理。 钢筋笼的吊放
对通长的钢筋笼在成孔完成后埋设，短钢筋笼可在混凝土灌至设计标高时再埋设，埋设钢筋笼时要对准管孔，垂直缓慢下降。在混凝土桩顶采取构造连接插筋时，必须沿周围对称均匀垂直插入。 灌注混凝土
每次向套管内灌注混凝土时，如用长套管成孔短桩，则一次灌足，如成孔长桩，则第一次应尽量灌满。混凝土坍落度宜为6～8 m，配筋混凝土坍落度宜为8～10cm。 灌注量检查
灌注时充盈系数（实际灌注混凝土量与理论计算量之比）应不小于1。一般土质为；软土为～。在施工中可根据不同土质的充盈系数，计算出单桩混凝土需用量，折合成料斗浇灌次数，以核对混凝土实际灌注量。当充盈系数小于1时，应采用全桩复打；对于断桩及缩颈桩可局部复打，即复打超过断桩或缩颈桩1m以上。 混凝土浇灌高度
桩顶混凝土一般宜高出设计标高200mm左右，待以后施工承台时再凿除。如设计有规定，应按设计要求施工。 拔管
每次拔管高度应以能容纳吊斗一次所灌注混凝土为限，边拔边灌。在任何情况下，套管内应保持不少于2m高度的混凝土，并按沉管方法不同分别采取不同的方法拔管。在拔管过程中，应有专人用测锤或浮标检查管内混凝土下降情况，一次不应拔得过高。 锤击沉管拔管方法
套管内灌入混凝土后，拔管速度应均匀，对一般土层不宜大于1m/min；对软弱土层及软硬土层交界处不宜大于min。采用倒打拔管的打击次数，单动汽锤不得少于70次/min；自由落锤轻击（小落距锤击）不得少于50次/min。在管底未拔到桩顶设计标高之前，倒打或轻击不得中断。 振动沉客拔管方法
可根据地基土具体情况，分别选用单打法或反插法进行。单打法：适用于含水量较小土层。系在套管内灌入混凝土后，再振再拔，如此反复，直至套管全部拔出，在一般土层中拔管速度宜为～ m/min,在软弱土层中不宜大于～ m/min。反插法：适用于饱和土层。当套管内灌入混凝土后，先振动再开始拔管，每次拔管高度为～1m，反插深度～，同时不宜大于活瓣桩尖长度的2/3。拔管过程应分段添加混凝土，保持管内混凝土面始终不低于地表面，或高于地下水位1～以上。拔管速度控制在min以内。在桩尖接近持力层处约范围内，宜多次反插，以扩大桩底端部面积。当穿过淤泥夹层时，适当放慢拔管速度，减少拔管和反插深度。反插法易使泥浆混入桩内造成夹泥桩，施工中应慎重采用。
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5 质量标准
灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差见表5251—2
表5251—2灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差 允许偏差（mm） 序号 成孔方法 桩径允许垂直度 1～3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩 泥浆护壁灌1 注桩 D≤1000mm D＞1000mm D≤500mm －20 D＞500mm 干成孔灌注桩 混凝土护壁 4 人工挖孔桩 钢套管护壁 注： 1 桩径允许偏差的负值是指个别断面 2 采用复打、反差法施工的桩，其桩径允许偏差不受上表 3 H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离，D为设计桩径。 +50 ＜1 －20 +50 ＜1 ＜ ＜1 100 70 150 150 150 200 ±50 ＜1 ±50 100+ 70 150+ 150 D/6，且不大于100 偏差（mm） 允许偏差（%） 条形桩基沿中心线和群桩基础的中间桩 D/4，且不大于150 2 套管成孔灌注桩 3 50 100 混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准见表5251—3
表5251—3混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准（mm） 施工质量验收的规定 允许偏差或允许值 项 序 检查项目 单位 主控项目 一般项目 2 3 箍筋间距 直径 mm mm ±20 ±10 用钢尺量 用钢尺量 1 2 主筋间距 长度 mm mm 数量 ±10 ±100 用钢尺量 用钢尺量 检查方法 1 钢筋材质检验 mm 设计要求 抽样送检 混凝土灌注桩质量检验标准 4
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见表5251—4
表5251—4混凝土灌注桩质量检验标准 施工质量验收的规定 允许偏差或允许值 项 序 检查项目 单位 1 桩位 数量 基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心 置身不浅，用重锤测，或测钻杆、2 主控项目 4 5 1 混凝土强度 承载力 垂直度 3 桩体质量检验 按基桩检测技术规范。如钻芯取样，大直径嵌岩桩应钻至桩尖下50cm 设计要求 按基桩检测技术规范 见灌注桩的垂直度允许偏差 试件报告或钻芯取样送检 按基桩检测教授规范 测套管或钻杆，或用超声波探测，干施工时吊垂球 井径仪或超声波探测，干施工时用2 桩径 见灌注桩的桩径允许偏差 钢尺量，人工挖孔桩不包括内衬厚度 3 泥浆比重（粘性或砂性土中） ～ 用比重计测，清孔后在距孔底50cm处取样 ～ ≤50 ≤150 160～220 70～100 ±100 目测 按基桩检测教授规范 孔深 mm +300 套管长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度 检查方法 见灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差 一般项目 4 泥浆面标高（高于地下水位） 沉渣厚度：端承桩 磨擦桩 混凝土坍落度：水下灌注 干施工 钢筋笼安装深度 m mm mm mm mm mm 5 用沉渣仪或重锤测量 6 坍落度仪 7 用钢尺量 混凝土充盈系数 ＞100 +30 －50 检查每根桩的实际灌注量 水准仪、需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体 桩顶标高 mm 质量检查 桩体质量检查
应用动力法检测，设计为甲级地基或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，抽检数量为总数的30%，且不少于20根；其他桩不少于总数的20%，且不少于10根；对地下水位以上且终孔后经过5
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核查的灌注桩，检查不少于总数的10%，且不少于10根；每个柱子承台下不少于1根。 混凝土强度
每50m3必须有一组试件，小于50m3的桩取一组试块，每根桩必须有一组试件。 承载力
对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验的方法进行检验，检验桩数不应少于总数的1%，且不少于3根，当总桩数少于50根时，不应少于2根。其他桩应用高应变动力检测，对地质条件、桩型、成桩机具和工艺相同、同一单位施工的桩基，检验桩数不少于总桩数的2%，且不少于5根。 6 成品保护
成品保护应按如下要求进行：
——对于中心距小于倍桩径的群桩基础，采用套管法成孔，应采用间隔施工，以避免影响已灌注混凝土的相邻质量。
——承台施工时，在凿除高出设计标高的混凝土时，必须自上而下凿，不能横击，以免桩受水平力冲击遭到破坏。 7 安全措施
禁止无关人员进入现场，打沉套管应有专人指挥。
桩机操作人员应了解桩机的性能、构造，并熟悉操作保养方法，方能操作。 在桩架上装拆维修机件，进行高空作业时，必须系安全带。
桩机行走时，应先清理地面上的障碍物和挪动电缆。挪动电缆应戴绝缘手套，注意防止电缆磨损漏电。 振动沉管时，若用收紧钢丝绳加压，应根据桩管沉入度，随时调整离合器，防止抬起桩架，发生事故。锤击沉管时，严禁用手扶正桩尖垫料。不得在桩锤未打到管顶就起锤或过早刹车。 施工过程中如遇大风，应将桩管插入地下嵌固，以确保桩机安全。 8 施工注意事项
冬期施工，当气温低于0℃时，桩灌注混凝土要采取保温措施，拌合水要加热，混凝土入模温度不应低于5℃。桩顶要防盖保温，防止受冻。
雨期施工，当砂、石含水量增大时，应按现场实测随时调整混凝土配合比中的加水量。同时要注意测定地下水位的变化，决定是否进行封底防水。特别要注意与回填层接触的软弱土层，在地表水的浸泡下，会变成软塑状态，在此段应进行反插，防止发生缩颈。
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夏季施工当气温高于30℃时，混凝土应掺加缓凝剂。如混凝土停放时间过长，接近初凝时，应返回搅拌机，再与一定量的按水灰比配置的配料进行搅拌均匀后，才能继续使用。
桩灌注混凝土时，如出现缩颈，其原因多数情况是由于拔管速度过快；或桩管内混凝土高度不够，使混凝土出管速度下降，扩散压力不够；或由于混凝土坍落度过小，和易性不好，混凝土不能很快扩散；或局部受到桩周土回缩挤压作用。预防措施主要是要严格注意控制拔管速度；在软土层孔段采取反插；在拔管时一定要使管内混凝土面始终高于自然地面以上；反插时要添加混凝土；混凝土坍落度要严格控制在8~10cm。
施工中如桩体出现蜂窝、狗洞，桩头松散等质量通病，其主要原因是混凝土未按配合比计量、均匀搅拌，或石子级配不好，或坍落度过大，或振拔沉管时未按停拔振动要求操作，以致对混凝土振捣不实。施工中要注意严格工序质量管理，严格按操作规程操作。
施工中如桩体出现悬桩，主要是地下水渗入桩管，使桩底出现一松软层。一般预防措施是：在有水位地层施工，尽量不使用活瓣桩尖；增加桩管内封底混凝土量；检查桩管端部有无裂缝或缺口，如有裂缝或缺口，必须处理好后再沉管。
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