工法扩底桩HPE钢管柱安装监理细则.docx

天津于家堡站交通枢纽配套市政公用工程第二总监办

AM工法扩底桩HPE钢管柱
施工监理细则

编制人：

审批人：

北京建工京精大房工程建设监理公司
于家堡站交通枢纽配套市政公用工程项目监理部
2010年1月8日
AM工法扩底桩HPE钢管柱安装监理实施细则目录

一、本项目工程的概况与特点 3
1、工程概况： 3
2、工程特点： 3
二、监理工作依据及主要设计要求 4
1、监理工作依据： 4
2、主要设计要求： 4
三、专业工程的特点 5
四、施工工艺流程和监理工作流程 6
1、施工工艺流程： 6
2、监理工作流程： 8
五、 监理工作控制点及目标值 9
1、AM扩底桩、HPE钢管柱质量控制要点及目标值 9
六、监理工作方法和措施 15

一、 本项目工程的概况与特点
1、工程概况：
于家堡站交通枢纽配套市政公用工程范围为：西至新华路，东至堡东路，北至新港三号路，南至永太路，于家堡站交通枢纽公交中心工程、枢纽控制中心工程、出租车停车场及公共换乘区工程、社会停车场工程及公共换乘区工程、轨道交通地下结构工程五部分。
我监理公司负责第一、二标段土建施工监理任务。
于家堡站交通枢纽配套市政公用工程土建第二标段，包含B1、Z1地铁轨道交通地下结构。地下结构工程B1线地下二层，深21米，Z1线地下三层，深28.5米，建筑面积25794m2。
2、工程特点：
二标段工程划分为B1线南部大基坑段，B1线北部结构明挖段，Z1线基坑三个施工区间。其中南部大基坑采用负一层盆式开挖，负二层和负三层盖挖逆作法。采用放坡及1000mm T型地连墙作为围护结构，中板以上采用边坡加固结合放坡的方法，采用明挖顺作法施工，中板以下为以中板为盖板，盖挖逆作法施工。Z1线采用上部B1线及城际车站双层箱体结构的顶、中、底板作为支撑系统，Z1线采用盖挖逆作法施工。中部设置直径1000mm钢管混凝土柱，柱下部为直径2000mm-3200mm扩孔灌注桩，桩长自底板底40米，钢管永久柱锚入扩底桩有效深度为3米,该部分中间桩柱在施工阶段为作为竖向支撑，工程桩抗压，使用阶段工程桩为抗浮桩，工程桩受拉，采用HPE垂直插入钢管柱施工工法。
永久抗浮桩采用声波透射法进行桩身质量（检测管兼作注浆管使用），检测数量不少于同编号桩量的30%。对未进行声波透射法检测的工程桩，采用低应变法进行桩身质量检测；永久抗浮桩须进行桩身承载力检测，抽检数量不应少于总桩数的1%，且不少于3根。须进行承载力检测的具体桩型及根数AM桩B1线车站：桩长38M、1根；桩长40M、1根。Z1线车站：桩长尚没确定、1根。
二、 监理工作依据及主要设计要求
1、监理工作依据：
1) 委托监理合同及相关文件
2) 监理规划
3) 设计文件及相关设计资料
4) 《建设工程监理规范》﹙GB50319-2000﹚
5) 《天津市建设工程监理规程》﹙DB29-131-2005﹚
6) 《地下铁道工程施工及验收规范》﹙GB50299-1999﹚
7) 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》﹙ GB50202-2002﹚
8) 《天津市地下铁道深基坑施工技术规程》﹙DB／T29-143-2005﹚
9) 《钢管混凝土结构设计与施工规范》﹙CECS28：90﹚
10) 《钢结构工程施工质量验收规范》﹙GB50205-2001﹚
11) 《建筑桩基技术规范》﹙JGJ94-2008﹚
2、主要设计要求：
1) 工程材料及耐久性要求：
工程材料：
（1） AM工法扩底灌注桩：C50防水防腐钢筋混凝土，抗渗等级P12，钢筋：HPB335钢管混凝土柱：柱内C60微膨胀混凝土，钢材、型钢：Q345钢、焊条：E50型，钢筋：HPB235、HPB335级。
耐久性设计要求：
（1） 车站地下结构工程按使用年限100年设计。
（2） 环境类别：Ⅲ（海洋氯化物环境）、Ⅴ（化学腐蚀环境）；环境作用等级：Ⅲ-E、V-D。
混凝土材料的耐久性质量要求：
（1） 防水防腐混凝土抗氯离子侵入性指标：电通量指标（56天期龄）〈800库仑，氯离子扩散系数（28期龄）〈4×10-12m2/S。
（2） 防水防腐混凝土各类材料的总碱量（Na2O当量）不得大于3Kg/m3；氯离子含量不应超过胶凝材料总量的0.08%；单位体积混凝土中SO3的最大含量不应超过胶凝材料总量的4%。
（3） 对混凝土所有原材料及成品均应按有关规定进行检测。
（4） 防水防腐混凝土外加剂：添加复合型阻锈防腐防水剂和高效减水剂，以减少混凝土的收缩裂缝，增加混凝土的防腐能力。
（5） 钻孔灌注桩主筋混凝土保护层厚度：80mm。
三、专业工程的特点
四、施工工艺流程和监理工作流程施工现场准备

稳定液配制
AM旋挖钻机定位
钢筋笼制作

埋设钢护筒
稳定液储藏池

边钻边注入稳定液
等径桩成孔

等径桩成孔至设计深度

测量孔深

扩孔成孔开始

扩底成孔结束测量孔深
测量孔深

利用扩孔钻头第一次清孔

钢筋笼验收

安装钢筋笼

安装导管
HPE垂直插入机就位

调整HPE垂直插入机水平度

吊装钢管柱

HPE插入机垂直插入钢管柱

钢管柱四周回填石屑并排浆

钢管柱内浇筑混凝土

切除工具柱HPE插入机移位

回填孔口拔除钢护筒

参加设计技术交底、对承包单位监理交底
审查施工组织设计
核验测量成果
协助建设单位施工图会审
总监组织监理人员熟悉设计文件
审查开工报告并签署意见
审查分包单位资格
第一次工地例会

参加设计交底

审批施工组织设计
签认“施工组织设计报审表”
审定分包单位签认
“分包单位资格审查申请表”

加隐参蔽工程验收

签认“工程验收认可书”或签认“不合格工程通知书”
检验分部、分项工程质量
签认各分部、分项工程质量验收单。
审定结构用原材料、
设备、构件的质量，
对影响使用功能和观感的材料进行质量预控。

签认“建筑材料报验单”

监理机构签认必要文件后，施工单位可进行下一道工序施工

五、 监理工作控制点及目标值
1、 AM扩底桩、HPE钢管柱质量控制要点及目标值
（1）、 AM扩底桩的质量控制
1）AM工法施工顺序：
桩机就位—钻孔埋护筒—埋设护筒—等径桩开始成孔—等径桩成孔结束—开始扩底—扩底结束测量孔深—下放导管测量孔深—沉渣超标二次清孔—砼灌注—砼灌注结束—拆除护筒。
2）测量放线定位的复核测量监理工程师应对桩位轴线进行复核
3）桩位定位后拉引桩十字线，将钻杆中心与桩位十字线中心对齐，偏差不大于20mm。
4）埋设护筒前，根据钻机自身的垂直仪器调整钻杆的垂直度后，再用经纬仪复测钻杆垂直度，保证垂直度在1/300范围内。
5）埋设护筒后，根据十字引桩复核护筒中心，其中心线与桩位中心线不得大于20mm，且护筒与周围垂直，护筒周围应采用粘土夯实。
AM桩稳定液的质量验收标准表：
稳定液的性能
允许偏差
处理方法
下限
上限
粘度
18
28
添加膨润土、CMC、补充新液、水
比重
1.1
1.35
添加膨润土、粘土
含砂率

8%
脱砂
PH
7
9
添加烧碱、水
桩成孔质量检测标准
序号
项目
允许偏差（mm）
检查频率
检验方法
范围
点数
1
孔径
+50
每
根
桩
1
测孔仪检测
2
孔深
+500、0
测绳检查
3
桩位
±20
钢尺
4
垂直度
3‰
测孔仪检测
5
沉渣厚度
100
重锤测量
6）AM桩扩底成孔后打印扩底资料，并检测成孔质量，符合要求后下放钢筋笼。 AM桩钢筋笼制作质量标准
序号
项目
允许偏差
（mm）
检查频率
检验方法
范围
点数
1
钢筋笼长度
±50
每
个
钢
筋
笼
5
用钢尺量测
2
钢筋笼直径
±10
3
主筋间距
+10
4
箍筋间距
±20
AM工法灌注桩混凝土质量检验标准
序号
项目
允许偏差（mm）
检查频率
检验方法
范围
点数
1
桩顶标高
+30、-50
每
根
桩
1
用水准仪量测（扣除桩顶浮浆）
2
钢筋笼就位深度
±100
1
用钢尺测量
（2）、 HPE钢管柱监理质量控制点及目标值：
1） HPE工法钢管柱制作的监理质量控制点及目标值：
a) 对施工单位选定的钢管柱加工厂家，现场监理组派人会同建设单位对加工厂家应进行考查重点是：营业执照、人员资质、特殊工种上岗证、质量管理体系、质量控制体系。选取有资质、信誉好、具备加工生产能力的厂家把好加工制作关。
b) 钢管柱进场时，监理工程师应查验钢管柱的材质单、物理力学性能试验报告、质验证明、出厂合格证等质量保证资料，并对钢管柱进行有关的量测检验，焊缝质量应满足《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）质量标准的要求。
c) 钢管柱加工质量应满足下表：
2） HPE工法钢管柱的插入过程监理质量控制点及目标值：
a）在钢管柱插入施工前，应对承包商的基桩轴线的控制点和水准基点进行复核确认无误。
b） AM桩混凝土灌注完成后，达到设计桩顶标高时，用取样筒取出新鲜混凝土评定混凝土液面高度是否达到设计标高位置。然后重新放出桩位中心，并将十字线标记在护筒上。
c） 复核桩位后，将HPE液压垂直插入机的液压定位器中心与基础桩位中心在同一垂直线上，然后吊装HPE液压垂直插入机就位，HPE液压垂直插入机根据定位器就位对中。
d) HPE液压垂直插入机就位对中后，HPE液压垂直插入机械可手动、自动调整水平度，并重新复核中心位置，满足要求后即可吊装钢管柱入孔。
e) 吊装钢管柱
为保证吊装时不产生变形、弯曲，现场监理工程师应督促总包单位严格按审批HPE工法施工方案施工，一般采用二台吊车多点抬吊，将钢管柱垂直缓慢放入HPE液压垂直插入机上。
f）钢管柱吊放至HPE液压垂直插入机内，下入孔内至第二道法兰后，由HPE液压垂直插入机抱紧钢管柱，并复测钢管柱垂直度，现场设置二台高精度经纬仪进行双向复测垂直度，满足设计要求后，为了绝对保证钢管柱的垂直度不大于1/500，在钢管柱的下部安装一个位移传感器。可根据钢管柱下部安装的位移传感器反映到地面电脑上的信号来检测钢管柱的垂直度，并通过控制箱进行姿态调整满足垂直度要求后继续下压将钢管柱插入至混凝土中。可调整HPE液压垂直插入机的水平度直至钢管柱垂直度不少于1/500，如不符合要求监理工程师应要求施工方将电脑显示出钢管柱实时姿态参数数据均应打印出。
钢管柱吊装允许偏差
序号
检查项目
允许偏差
1
立柱中心线和基础中心线
±5mm
2
立柱顶面标高和设计标高
＋0 mm，－20 mm
3
立柱顶面不平度
±5mm
4
各立柱不垂直度
长度的1/500，最大不大于15 mm
5
各柱之间的距离
间距的1/1000
6
各立柱上下两平面相应对角线差
长度的1/1000。但不大于20 mm
3） AM桩、HPE钢管柱混凝土浇灌过程监理质量控制点及目标值：
（1）监理工程师应检查：承包单位收料人员、质验员的到岗情况；核对混凝土罐车的运输单，检测验收混凝土拌合物的工作性能是否符合要求。在浇筑现场抽测混凝土的入模温度（冬施期间），要求施工人员按照技术交底的要求组织施工，在整个浇注过程中，现场监理人员坚持旁站，确保混凝土的浇筑质量，并认真填写旁站记录。
（2）AM桩混凝土浇筑：采用水下导管混凝土浇筑；
钢管柱混凝土的浇筑：本工程采用导管浇灌法，用振捣器捣实。每次振捣时间不少于30s，一次浇灌高度不宜大于2米。
（3）混凝土的验收：
强度检验：按规定制作留设混凝土试块，通过混凝土试块进行合格评定。
（4）、钢管柱管内混凝土的浇灌质量，因无法作直观检查其浇灌质量必须依靠严密的施工组织，明确的岗位责任制和操作人员的责任心。监理工程师应重点审核施工方案中质量管理体系、质量保证体系，督促其有效运转。
（5）、应保证钢管内壁与核心混凝土紧密粘接，现场可用敲击钢管的方法对管内混凝土质量进行初步检查，如有异常，则应有超声波检测。对不密实的部位，应采用钻孔压浆法进行补强，然后将钻孔补焊封固。
4）旁站项目
项目检查要点
a、桩孔超声波检测时监理工程师应见证旁站全过程。
b、AM工法桩钢筋笼吊运，入孔就位过程是否顺利
c、AM桩混凝土浇灌前量测沉渣厚度是否符合设计要求不大于100mm，清底后的泥浆比重不大于1.2，含砂率不大于8%。
4）砼浇筑全过程旁站质量控制要点
a、检查是否连续浇灌。
b、坍落度是否符合要求
c、AM桩导管上拔速度应符合要求，其埋入混凝土深度应为2～6.0m。
d、混凝土浇筑宜高于设计高程按照南京、武汉同类工程经验，AM桩混凝土应超灌2米、同时用专用取样筒取新鲜混凝土进行签别。
f、施工单位的质检员是否到位
3、试验项目：
1）砼坍落度每班至少二次
2）试块制作
试块制作、养护随机取样，制作方法须正确，留置数量按招标文件中技术标要求，每一根AM桩留置三组试块；每一个钢管柱，留置不少于一组试块，同等条件试块养护与实际情况一致。
一、事前控制内容
二、事中控制内容
1、AM桩成孔
1） AM桩成孔过程中，须经常检查钻机本体内的垂直仪或用经纬仪双向随时检测钻机钻杆的垂直度，如钻机有倾斜时，应及时督促纠偏，可往复进行扫孔修正，直至垂直度符合要求。
2） 钻孔时经常检查稳定液的性能。
3） 在成孔过程中，如发生孔壁坍塌，轻度塌孔应加大稳定液比重和提高液面高度；严重塌孔，应用回填粘土，待一定时间后采用低速钻进。
4） AM桩在等径部成孔达到设计标高后，AM桩扩底旋挖钻机更换AM工法魔力铲斗进行扩底成孔作业。扩孔结束后，应随机打印扩孔资料，并用测绳复测孔深进行确认。
5） AM桩吊放钢筋笼、安装导管完成后，应用气举法清孔，即应用空气压缩机清孔直至孔内沉渣厚度小于100mm.清孔后泥浆密度不大于1.2。
2、 钢筋笼制作及安装
1） 审查各种规格钢筋的出场证明书、钢筋原材、接头、直螺纹接驳器等，严格按见证取样复试，按规范要求执行。
2） 应对钢筋笼骨架的钢筋规格、数量、间距、长度、外形尺寸、钢筋直螺纹套筒接头、钢筋焊接的焊接长度、宽度及搭接长度，预埋件（规格、数量、位置），注浆管的位置、标高、吊筋的规格、长度进行严格的监理检查、验收，并做好检查记录，为保证钢筋笼在吊装过程中的整体稳定，纵向钢筋及横向钢筋在交接部位均应采用焊接。
3） 钢筋笼制作的允许偏差应满足施工规范要求
4） 钢筋骨架制作前，骨架先根据设计要求摆放均匀，然后用点焊焊牢100%点焊。主筋的接头采用直螺纹套筒连接（直螺纹套筒连接的接头按规定要求见证取样送检）。
5） 为保证钢筋笼保护层的厚度，在钢筋笼外侧应焊定位垫块，其长度方向间距3-5m，每层设2-3块。
6） 钢筋骨架在制作运输和安装过程中应采用措施，防止出现不可恢复的变形。
7） 钢筋笼吊放安装完毕，就及时安装灌浆导管，安放导管时应注意导管连接处应密封可靠，按照孔深预埋导管的长度。
3、AM桩、HPE桩钢管柱砼浇筑
1） 砼进场后，应检查砼配合比通知单、发货单、出厂时间等内容，要求施工单位在材料见证人的监督下，按规定做砼塌落度测试，每工作班不少于2次，砼塌落度控制在180-220mm，制作砼试块每一根AM桩留设三组试块，每一根钢管柱留置一组试块，同组试块应取自同车砼。
2） AM桩导管下端距孔底应为300-500mm，灌注混凝土前应在导管内临近泥浆面位置吊挂隔水栓。混凝土的初灌量应保证埋管深度不小于500mm。
3） 导管随混凝土灌注应逐步提升，其埋入混凝土深度为2-6.0m。
4） AM桩水下灌注混凝土过程中，应督促施工单位随时测量砼的上升高度，以确保导管始终埋入砼中，中断灌注时间不得超过30min。杜绝导管拔离混凝土面的发生，注意经常上下窜动，以免造成“埋管”事故。桩顶灌注标高需高出设计标高按同类工程经验为2000mm，以保证凿去泥浆层厚的桩顶标高和强度，符合设计要求，混凝土应连续浇注不得留施工缝。
5） 每一根AM桩钢筋笼内预埋3根墙底注浆管，注浆管分节接头处用绞丝套管连接，注浆喷头压入孔底土体0.3m，待混凝土浇灌完成后，混凝土强度达到70%设计强度后进行桩底注浆，以确保桩底土体的密实，防止AM桩下沉。
三、施工质量事后控制
1、检验批验收：
1） 对AM桩、钢管柱的检验批的验收签认，必须在混凝土的强度试验报告合格后进行。
2、AM桩子分部工程的验收：
1）AM桩子分部工程验收除保证所属各分项工程全部验收合格外，还检查质量控制资料的齐全完整。特别对一些影响结构安全和使用功能的检验项目应保证合格。
2）督促承包商根据设计和规范要求进行AM桩的承载力试验和桩身完整性质量检验。