山东省工程建设标准《管桩水泥土复合基桩技术规程》 .doc

山东省工程建设标准 DBDBJ14 ××× 2010 J××× 2010管桩水泥土复合基桩技术规程 Technical Code for Composite Pile Made up of Jet-mixing Cement and PHC Pile2010 ×× ××发布 2010 ×× ×× 实施山东省住房和城乡建设厅 发布目 次1 总则12 术语、符号22.1 术语22.2 符号33 基本规定74 管桩水泥土复合桩基础设计84.1 一般规定84.2管桩选型与布置114.3 桩基计算124.4 构造要求215 施工235.1 施工准备235.2 施工机械245.3 施工作业245.4 施工安全和环境保护276 质量检验与工程验收296.1 一般规定296.2 施工前检验296.3 施工中检验296.4 施工后检验306.5 工程验收31附录A 管桩水泥土复合基桩施工记录表32附录B 施工常见问题、原因及处理33附录C施工前质量检验标准36附录D 施工中质量检验标准37附录E 施工中质量检验标准38用词和用语说明39条文说明40声 明本规程的发布机构提请注意如下事实，声明符合本规程时，可以使用有关“管桩水泥土复合基桩与施工方法”的相关专利。本规程的发布机构对于专利的范围、有效性和验证资料不提出任何看法。专利持有人已向本规程的发布机构保证，愿意同任何申请人在合理和非歧视的条款和条件下，就使用授权许可证进行谈判。在这方面，该专利持有人的声明已在本规程的发布机构备案。有关资料可从以下地址获得：专利联系人姓名：宋义仲通信地址：山东省济南市天桥区无影山路29号 山东省建筑科学研究院邮编：250031请注意除上述已经识别出的专利外，本规程的某些内容有可能涉及专利。本规程的发布机构不应承担识别这些专利的责任。1 总则1.0.1 为了推动管桩水泥土复合基桩在工程建设中的应用，统一设计、施工、质量检验与工程验收等方面的标准，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，制定本规程。1.0.2 本规程适用于山东省建（构）筑物管桩水泥土复合基桩的设计、施工、质量检验与工程验收。1.0.3 本规程主要根据建筑地基基础设计规范GB50007、建筑桩基技术规范JGJ94、建筑地基处理技术规范JGJ79、建筑抗震设计规范GB50011、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202、先张法预应力混凝土管桩GB13476、建筑基桩检测技术规范JGJ106等现行国家标准和行业标准规定的原则编制。1.0.4 管桩水泥土复合基桩工程除应符合本规程要求外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。2 术语、符号2.1 术语2.1.1 管桩水泥土复合基桩 Composite Pile made up of Jet-mixing Cement and PHC Pile with Core Concrete 由高喷搅拌水泥土桩与同心植入的高强预应力管桩并填芯通过优化匹配复合形成的基桩。2.1.2 管桩水泥土复合基桩基础 Composite Pile Foundation made up of Jet-mixing Cement and PHC Pile with Core Concrete 由设置于软弱土层中的管桩水泥土复合基桩和连接于桩顶的承台共同组成的以承受和传递上部结构荷载的建（构）筑物基础。2.1.3 高喷搅拌水泥土桩 Jet-mixing Cement Pile采用具有喷杆与搅拌翅的特制钻具，融合高压喷射与搅拌法施工形成的水泥土桩。2.1.4 高强预应力管桩PHC (Pre-tensioned spun high-strength concrete pipe pile)采用离心成型的高强度先张法预应力混凝土环形截面桩。2.1.5 填芯混凝土Cavity-filling concrete灌填在管桩内腔顶部以下一定范围内的混凝土。2.2 符号2.2.1 几何参数管桩截面积；、有管桩段及无管桩段水泥土桩截面积；管桩填芯混凝土内受拉钢筋面积；管桩水泥土复合基桩的周长；管桩的周长；管桩水泥土复合基桩外径；管桩外径；群桩外周边长度；管桩内腔圆周长度；管桩水泥土复合基桩总长；管桩长度；填芯混凝土的长度；、有管桩段、无管桩段第层土的厚度；焊缝长度；焊缝计算厚度；x、桩至桩群形心的y、x轴线的距离；桩基中的桩数；、焊缝外径、内径；焊缝坡口根部至焊缝表面的最短距离。2.2.2 力与材料性能相应于荷载效应标准组合时，作用于桩基承台顶面的竖向力；桩基承台自重及承台上土自重标准值；相应于荷载效应标准组合时，轴心竖向力作用下任一单桩的竖向力；相应于荷载效应标准组合时，偏心竖向力作用下第根桩的竖向力；、相应于荷载效应标准组合作用于承台底面通过桩群形心的x、y轴的力矩；相应于荷载效应标准组合时，作用于承台底面的水平力；相应于荷载效应标准组合时，作用于任一单桩的水平力；相应于荷载效应标准组合时，偏心竖向力作用下单桩最大竖向力；有管桩段管桩水泥土复合基桩自重标准值；管桩自重标准值；有管桩段群桩基础所包围体积的桩土总自重标准值除以桩数；荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值；荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值；单桩竖向极限承载力标准值；单桩竖向承载力特征值；单桩水平承载力特征值；单桩竖向抗拔承载力特征值；有管桩段管桩水泥土复合基桩总极限侧阻力标准值；有管桩段第层土的极限侧阻力标准值；无管桩段第层土的极限侧阻力标准值；极限端阻力标准值；管桩-水泥土界面极限侧阻力标准值；管桩混凝土轴心抗压强度设计值；桩身混凝土抗拉强度设计值；室内相同配比水泥土试块在标准养护条件下28d龄期的立方体（边长70.7mm）抗压强度平均值；焊缝抗拉强度设计值；填芯混凝土与管桩内壁的粘结强度设计值；受拉钢筋的强度设计值；桩身截面混凝土有效预压应力；液性指数；孔隙比。2.2.3 计算系数桩身水泥土强度折减系数；管桩成桩工艺系数；管桩与水泥土桩应力比；管桩-水泥土界面极限侧阻力标准值与水泥土立方体抗压强度值之比；安全系数；、管桩水泥土复合基桩抗拔系数、管桩抗拔系数。3 基本规定3.0.1 管桩水泥土复合基桩适用于软弱土地层，应按桩基进行设计。3.0.2 管桩水泥土复合基桩初步设计时应进行工艺性试验，确定有关施工参数及工艺措施。工艺性试验应选择有代表性场地进行，同一条件下成桩数量不宜少于3根。3.0.3 施工前应根据设计要求进行试桩，并进行静载荷试验提供单桩承载力，作为设计和施工依据。试桩数量不宜少于3根，且至少有一根桩做桩身内力测试。当地质条件复杂，成桩可靠性差，宜适当增加试桩数量。3.0.4 外围水泥土桩固化剂宜选用强度等级32.5级及以上的水泥，水泥掺入量宜取被加固土质量的20%35%，水泥浆水灰比根据地层条件及设备条件通过现场试验确定，宜选用0.81.2，外掺剂可根据工程需要和地质条件选用早强、缓凝及节省水泥等性质的材料。3.0.5 设计前应进行拟处理土层室内水泥土配比试验或对工艺性试桩进行钻孔取芯检测，提供相应龄期的水泥土强度，选择合适的水泥品种、强度等级、外掺剂及其掺入量。3.0.6 根据上部结构形式、层数、抗震要求、荷载性质及大小，在作为芯桩使用的管桩内腔填入C40以上微膨胀混凝土，填芯长度应大于6倍管桩直径，且不小于2.4m。3.0.7 对于使用管桩水泥土复合基桩的建（构）筑物，在上部结构开始施工后应进行沉降观测，直至沉降达到稳定为止。4 管桩水泥土复合基桩基础设计4.1 一般规定4.1.1 根据建筑规模、功能特征、对差异变形的适应性、场地地基和建筑物体型的复杂性，以及由于桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度，将管桩水泥土复合基桩基础分为三个设计等级，见表4.1.1。表4.1.1 管桩水泥土复合基桩基础设计等级设计等级建筑类型甲级（1）重要的建筑；（2）20层以上或高度超过60m的高层建筑；（3）体型复杂且层数相差超过10层的高低层（含纯地下室）连体建筑；（4）14层以上框架核心筒结构及其它对差异沉降有特殊要求的建筑；（5）场地和地基条件复杂的7层以上的一般建筑及坡地、岸边建筑；（6）对相邻既有工程影响较大的建筑；乙级除甲级、丙级以外的建筑丙级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的7层及7层以下的一般建筑4.1.2 管桩水泥土复合基桩基础应根据具体条件分别进行下列承载能力计算和稳定性验算：1 应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算；2 应对桩身和承台结构承载力进行验算；3当桩端持力层下存在承载力低于桩端持力层承载力1/3的软弱下卧层时，应进行下卧层承载力验算；4对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算；5对于抗浮桩基，应进行基桩和群桩的抗拔承载力验算；6对于抗震设防区的桩基应进行抗震承载力验算。4.1.3 下列管桩水泥土复合基桩基础应进行沉降计算：1设计等级为甲级的桩基；2设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的桩基。设计等级为丙级的建筑物桩基、对沉降无特殊要求的条形基础下的桩基、吊车工作级别A5及A5以下的单层工业厂房桩基（桩端下为密实土层），可不进行沉降验算。4.1.4 对受水平荷载较大，或对水平位移有严格限制的建筑桩基，应计算其水平位移。4.1.5 应根据桩基所处的环境类别和相应的裂缝控制等级，验算桩和承台正截面的抗裂和裂缝宽度。4.1.6 管桩水泥土复合基桩基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力应符合下列规定：1按单桩承载力确定桩数时，传至承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用单桩承载力特征值； 2计算桩基变形时，传至承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为桩基变形允许值；3在计算承台内力、确定承台高度、配筋和验算桩身强度时，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。当进行承台和桩身裂缝控制验算时，应分别采用荷载效应标准组合和荷载效应准永久组合；4验算坡地、岸边建筑桩基的整体稳定性时，应采用荷载效应标准组合；抗震设防区应采用地震作用效应和荷载效应的标准组合；5管桩水泥土复合基桩基础结构安全等级、结构设计使用年限和结构重要性系数应按现行有关规范的规定采用。4.1.7 管桩水泥土复合基桩基础设计应具备下列基本资料：1 满足现行国家标准岩土工程勘察规范GB50021、行业标准高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72、建筑桩基技术规范JGJ94有关要求的岩土工程勘察文件。2建筑场地与环境条件。3建筑物各层平面布置图；建筑物的结构类型、荷载，建筑物的使用条件和设备对基础竖向及水平位移的要求；建筑结构的安全等级。4施工条件。5供设计比较用的有关桩型及实施的可行性的资料。4.1.8 管桩水泥土复合基桩适用于淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土、粉土、粘性土或其他中高压缩性土等软弱土层，也适用于松散中密砂土。下列场地不宜用或应慎用：1泥炭土、有机质土、含有大量植物根茎土、地下水具有中、强腐蚀性土；2地层中含有较多且难以清除又严重影响施工的孤石或其他障碍物；3地层中含有难以贯穿的坚硬夹层。4标贯击数大于30击的砂层。4.1.9 管桩水泥土复合基桩基础承台设计应符合建筑地基基础设计规范GB50007有关规定。4.2管桩水泥土复合基桩选型与布置4.2.1 管桩水泥土复合基桩应根据基础设计等级及基础环境按下列原则选用：1 管桩与外围水泥土桩直径之比宜为1/33/4，长度之比宜为1/24/5。2 管桩采用高强预应力管桩（PHC），直径一般为300、400、500、600、800、1000mm。3 外围水泥土桩直径一般为800mm2000mm，固化剂选用32.5级以上水泥，对于地下水有腐蚀性环境宜选用抗腐蚀性水泥，掺入量为被加固土质量的20%35%。4.2.2 管桩水泥土复合基桩的布置应符合下列规定：1 基桩的最小中心距应符合表4.2.2的规定：表4.2.2 管桩水泥土复合基桩的最小中心距桩 基 情 况桩的最小中心距管桩承担荷载比例70%外围水泥土桩承担荷载比例>30%非饱和土、饱和非粘性土饱和粘性土排数不少于3排且桩数不少于9根4.5d且2.5D3.5D4.0D其他情况4.0d且2.5D3.0D3.5D注：（1）桩的中心距指两根桩横截面中心点之间的距离；（2）d为管桩外径，D为管桩水泥土复合基桩外径。2管桩水泥土复合基桩长径比不宜大于30。当桩穿越厚度较大的淤泥层、承台底部有可液化土层时，应考虑桩的稳定性及对承载力的影响；3选定桩长时，应减少管桩接桩；4同一承台的桩数不宜少于2根，当2根或2根以下时，应加强承台间的拉结。4.3 桩基计算4.3.1 对于一般建筑物和受水平力（包括力矩与水平剪力）较小的高大建筑物，桩径相同的群桩基础中，单桩桩顶作用力应按下列公式计算：轴心竖向力作用下 = (4.3.1-1)偏心竖向力作用下 (4.3.1-2)水平力作用下= (4.3.1-3)式中 相应于荷载效应标准组合时，轴心竖向力作用下任一单桩的竖向力；相应于荷载效应标准组合时，作用于桩基承台顶面的竖向力；桩基承台自重及承台上土自重标准值；桩基中的桩数；相应于荷载效应标准组合时，偏心竖向力作用下第根桩的竖向力；、相应于荷载效应标准组合作用于承台底面通过桩群形心的x、y轴的力矩；x、桩至桩群形心的y、x轴线的距离；相应于荷载效应标准组合时，作用于承台底面的水平力；相应于荷载效应标准组合时，作用于任一单桩的水平力。4.3.2 当满足建筑抗震设计规范GB50011第4.2.1条和第4.4.1条规定条件时，可不进行管桩水泥土复合基桩基础抗震承载力计算。4.3.3 非液化土中桩基的抗震验算及存在液化土层的桩基抗震验算，应按建筑抗震设计规范GB50011的有关规定执行。4.3.4 单桩承载力计算应符合下列表达式：1 轴心竖向力作用下 （4.3.4-1）2 偏心竖向力作用下，除满足公式（4.3.4-1）外，尚应满足下式要求： （4.3.4-2）3 水平荷载作用下 （4.3.4-3）式中 单桩竖向承载力特征值；相应于荷载效应标准组合时，偏心竖向力作用下单桩最大竖向力；单桩水平承载力特征值。4.3.5 需要进行地震作用效应设计的桩基计算应符合下列表达式： 1 轴心竖向力作用下 （4.3.5-1）2 偏心竖向力作用下，除满足公式（4.3.5-1）外，尚应满足下式要求： （4.3.5-2）3 水平荷载作用下 (4.3.5-3)4.3.6 单桩竖向承载力特征值的确定应符合下列规定：1 对于管桩水泥土复合基桩，其单桩竖向极限承载力标准值应通过单桩静载试验确定。在同一条件下的试验桩数量，不得少于桩总数的1%，且不得少于3根；对桩总数在50根以内时，不得少于2根。单桩竖向静载试验，应按现行行业标准建筑基桩检测技术规范JGJ 106执行；2 单桩竖向承载力特征值按下式确定：式中 单桩竖向极限承载力标准值；安全系数，取=2。3 管桩水泥土复合基桩单桩竖向极限承载力标准值可按式(4.3.6-1)、（4.3.6-2）估算，并取二者小值。 （4.3.6-1） （4.3.6-2）式中 管桩水泥土复合基桩的周长（m）；有管桩段（0深度）第层土的极限侧阻力标准值（kPa），可根据当地经验取值，如无当地经验可按表4.3.6取值；管桩长度（m）；有管桩段第层土的厚度（m）；无管桩段第层土的厚度（m）；管桩水泥土复合基桩总长度（m）；无管桩段（）第层土的极限侧阻力标准值（kPa），可参照建筑地基处理技术规范JGJ79规定取值；极限端阻力标准值（kPa），可参照建筑地基处理技术规范JGJ79规定取值；无管桩段水泥土桩截面积（m2）；管桩的周长（m）；管桩-水泥土界面极限侧阻力标准值（kPa）；室内相同配比水泥土试块在标准养护条件下28d龄期的立方体（边长70.7mm）抗压强度平均值（kPa）；桩身水泥土强度折减系数，可取=0.33；管桩-水泥土界面极限侧阻力标准值与对应位置水泥土立方体抗压强度值之比，一般可取0.160.19。表4.3.6有管桩段桩的极限侧摩阻力标准值土的名称土的状态（kPa）填土3042淤泥1828淤泥质土3042粘性土3858588080102102126126144144152粉土3664649494124粉细砂稍密中密密实34707096961304.3.7 单桩水平承载力特征值的确定应符合下列规定：1对于受水平荷载较大的管桩水泥土复合基桩，单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载荷试验确定；2根据静载荷试验结果，取地面处水平位移为10mm（对于水平位移敏感的建筑物，取水平位移6mm）所对应的荷载的75%为单桩水平承载力特征值；3当缺少单桩水平静载荷试验资料时，可按有关规定估算单桩水平承载力特征值。4.3.8 对于可能出现拉力的管桩水泥土复合基桩基础，应按下式验算单桩的抗拔承载力： (4.3.8)式中 单桩竖向抗拔承载力特征值。4.3.9 单桩抗拔承载力特征值的确定应符合下列规定：1对于管桩水泥土复合基桩，应通过现场单桩竖向抗拔静载荷试验确定，试验方法应符合建筑基桩检测技术规范JGJ106关于单桩竖向抗拔静载试验的规定；2在初步设计时，可按下式估算：1）单桩或群桩呈非整体破坏时，单桩抗拔承载力取公式（4.3.9-1）、（4.3.9-2）二者小值： (4.3.9-1) (4.3.9-2)式中 、分别为管桩水泥土复合基桩抗拔系数、管桩抗拔系数，可按表4.3.9取值；有管桩段管桩水泥土复合基桩自重标准值（kN），地下水位以下应扣除浮力；管桩自重标准值（kN），地下水位以下应扣除浮力。表4.3.9 抗拔系数土类1值2值砂土0.500.700.901.00粘性土、粉土0.700.800.800.902）当群桩整体破坏时，假定群桩沿外围周边破坏： (4.3.9-3)式中 群桩外周边长度（m）；有管桩段群桩基础所包围体积的桩土总自重标准值除以桩数（kN），地下水位以下应扣除浮力。4.3.10 桩身承载力应符合下列规定：1桩轴心受压时 （4.3.10-1） （4.3.10-2） （4.3.10-3）式中 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值（kN）。管桩成桩工艺系数，取0.85；管桩混凝土轴心抗压强度设计值（kPa），应符合国家标准混凝土结构设计规范GB50010的规定；管桩截面积（m2）；有管桩段水泥土桩截面积（m2）；管桩与水泥土桩应力比，宜根据加载模式、管桩与水泥土相对强度等选择；有管桩段管桩水泥土复合基桩总极限侧阻力标准值（kN）。2桩轴心受拉时，荷载效应基本组合下桩顶轴向拉力设计值应取由式（4.3.10-4a）或（4.3.10-4b）的计算值与（4.3.10-5）计算值的较小值。1）对于管桩严格不出现裂缝的桩基： （4.3.10-4a） 对管桩一般不出现裂缝的桩基： （4.3.10-4b）式中 荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值；管桩桩身截面混凝土有效预压应力；管桩桩身混凝土抗拉强度设计值。2）若桩接头采用焊接连接，应满足下式要求：/1.2 （4.3.10-5）式中 焊缝长度，=（d1+d2）/2，（d1为焊缝外径，通常取d1=d-2，d2为焊缝内径，通常取d2=d-2×12，d为管桩外径）；焊缝计算厚度，=0.75S（S为焊缝坡口根部至焊缝表面的最短距离，通常取12mm）；焊缝抗拉强度设计值，取170MPa。3）当管桩水泥土复合基桩不用管桩桩身预应力钢筋做抗拔筋而用内腔填芯混凝土中的钢筋作为抗拔受力钢筋时，应按（4.3.10-6）式验算填芯混凝土的长度和（4.3.10-7）式计算填芯混凝土处的抗拔受力钢筋。 （4.3.10-6） （4.3.10-7）式中 填芯混凝土的长度，不应少于3.0m，且采用微膨胀混凝土；填芯混凝土与管桩内壁的粘结强度设计值，宜由现场试验确定。当缺乏试验资料时，C40的微膨胀混凝土可取0.36MPa；管桩内腔圆周长度；管桩填芯混凝土内受拉钢筋面积；受拉钢筋的强度设计值。4.3.11 当管桩水泥土复合基桩桩周土体因自重固结或因地面大面积堆载而产生的沉降大于桩的沉降时，应考虑由此引起的桩侧负摩擦力对桩基承载力和沉降的影响，并考虑对管桩底端以下水泥土桩的拖曳影响。4.3.12 管桩水泥土复合基桩基础的沉降不得超过建筑物的沉降允许值。沉降计算及建筑物的沉降允许值应按照建筑地基基础设计规范GB50007有关规定执行。4.3.13 管桩水泥土复合基桩基础设计时，可按有关规定考虑桩、土、承台的共同工作。4.4 构造要求4.4.1 桩顶填芯混凝土应灌注饱满，对承压桩，灌注深度应大于6倍的管桩桩径，且不得小于2.4m；对可能承受拉力的桩，灌注深度应按式（4.3.10-6）计算且不得小于3.0m；填芯混凝土强度等级不得低于C40，并应在填芯混凝土中掺入微膨胀剂。4.4.2 管桩水泥土复合基桩与承台连接时，宜采用桩顶填芯区插筋与承台连接方式，管桩桩顶嵌入承台深度不宜小于50mm，外围水泥土桩顶标高与垫层底标高相同。伸入承台内的纵向钢筋应符合下列规定：1对于承压桩，插筋数量应根据桩径选取，一般可取416820；钢筋插入桩顶填芯混凝土长度，不宜少于1.2m，锚入承台内长度不应小于钢筋直径的35倍。2对于可能承受拉力的桩，插筋数量应按（4.3.10-7）式计算确定，且钢筋沿桩周围均匀布置，钢筋伸入管桩内的长度应等于填芯混凝土灌注深度；锚入承台内长度不应小于40倍钢筋直径。4.4.3 当地下水或土对钢材有弱腐蚀性时，可按年腐蚀率0.03mm考虑接桩焊缝厚度和端板厚度，焊接时应将端板周围的U型焊缝接口焊满，焊缝内应无焊渣且表面光滑。4.4.4 管桩顶、底端宜进行封闭。5 施工5.1 施工准备5.1.1 施工前应具备下列资料：1 建筑场地岩土工程勘察报告；2 管桩水泥土复合基桩桩位平面布置图、技术要求及图纸会审纪要；3 建筑场地和邻近区域内地下管线、地下构筑物、空洞分布图及有关资料和特殊要求；4 主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；5 管桩水泥土复合基桩的施工组织设计及技术交底；6 水泥、管桩等原材料质检报告；7 试成桩资料或工艺性试验资料。5.1.2 施工前应清除地上和地下障碍物并具备三通一平条件，保证施工机械正常作业，平整后场地标高应高于复合基桩桩顶标高1.0m以上。5.1.3 场地开挖边线离边桩的距离应根据管桩水泥土复合基桩施工机械的施工能力进行合理确定。5.1.4 基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。开工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。5.1.5 根据复合基桩桩位平面布置图在施工现场进行桩位放样，桩位确定后应填写放线记录，经监理单位和建设方验线后方可施工。5.1.6 桩位点应设有不易破坏的明显标记，并在施工时复核桩位位置以减少偏差，避免漏桩。5.2 施工机械5.2.1 管桩水泥土复合基桩施工机械由水泥土桩施工机械和高强预应力管桩施工机械组成。应优先选用管桩水泥土复合基桩专用施工机械。5.2.2 高强预应力管桩施工机械设备型号的选用宜综合考虑工程地质条件、场地环境条件等，并与高强预应力管桩施工时的沉桩能力相匹配。5.2.3 外围水泥土桩施工钻具应具有高压喷射与机械搅拌功能，并根据地层条件选用合适的形式。其中高压喷射可采用双管法或三管法。 5.2.4 外围水泥土桩机的主要配套机具及设备有：高压注浆泵、高压水泵、空气压缩机、水泥浆搅拌机、灰浆集料桶、拌浆池及返浆清理机械等。1 高压注浆泵应采用可调式高压泵，并应配置压力表、转速表及电流表等计量仪器。2 水泥浆搅拌机及灰浆集料筒可采用立式搅拌筒，具有二级过滤性能，并在筒内设置反映灰浆体积的刻度或标尺。3 应配备控制钻杆下沉与提升速度的调速电机。5.3 施工作业5.3.1 施工前应检查高压设备和管路系统，确保安全正常运转，设备的压力和排量必须满足施工参数要求；管路系统的密封必须良好，各管道和喷咀内不得有杂物。5.3.2 对高压注浆泵单位时间输送量（L/min）、高压泵压力（MPa）、水泥土桩机钻杆提升速度（mm/min）、钻杆转速（r/min）等有关设备参数进行标定。5.3.3 试桩施工时应按附录A做好施工记录。5.3.4 管桩水泥土复合基桩包括如下施工步骤：1 外围水泥土桩由高压喷射融合搅拌法施工；2 封闭管桩上下两端，避免水泥土浆液进入管桩内腔；3 在外围水泥土初凝之前，在水泥土桩中心同心植入高强预应力管桩至设计标高。5.3.5 外围水泥土桩施工工艺流程框图见图5.3.6。5.3.6 外围水泥土桩施工技术要求：1 外围水泥土桩施工应按照试桩确定的有关施工参数进行，开工前应进行施工技术交底。2 桩中心水平位置测量放线偏差不得大于10mm，施工偏差不得大于30mm，垂直度偏差不得超过1%，桩径不得小于设计直径。3 水泥浆使用前均应过筛，制备好的浆液不得离析并采用两级过滤系统，水泥浆搅拌不得少于2min，并宜在2h内用完。4 水泥土桩顶、底标高利用精度为DS3级的水准仪控制，桩顶标高允许偏差为±50mm，桩底标高不得高于设计标高。5 水泥用量、水灰比、注浆泵压力、施工深度、钻杆提升速度、钻杆旋转速度等均应有专人控制并作好记录。6 钻杆提速宜小于200mm/min，喷头转速宜小于23r/min。停浆面应高出设计桩顶1m。图5.3.6 外围水泥土桩施工工艺流程图5.3.7 管桩水泥土复合基桩中的高强预应力管桩施工工艺流程。图5.3.8 高强预应力管桩施工工艺流程5.3.8 管桩水泥土复合基桩中的高强预应力管桩施工及质量控制除按建筑桩基技术规范JGJ94有关要求执行外，还应按以下技术要求进行：1 管桩施工前应清除外围水泥土桩施工后的桩顶返浆，露出水泥土桩轮廓，以方便高强预应力管桩植入时中心位置确定。2 管桩施工机械就位后，应有可靠的垂直度控制措施，垂直度偏差不得超过0.5%。3 高强预应力管桩定位偏差不得大于10mm。4 高强预应力管桩应在水泥土初凝前植入外围水泥土桩中。5 在高强预应力管桩植入水泥土桩中时应采取必要的监控措施。在沉桩时允许有少量水泥浆挤出，根据沉桩情况采取措施防止高强预应力管桩自由沉入外围水泥土桩中，并实时监测沉桩情况。6 多节管桩采用焊接接桩时应保证焊接质量和桩身垂直度。7 管桩桩顶标高允许偏差为±50mm。5.3.9 管桩水泥土复合基桩施工记录表格见附录A。5.3.10 管桩水泥土复合基桩施工常见问题及处理措施见附录B。5.4 施工安全和环境保护5.4.1 施工单位应根据工程实际情况，建立项目安全管理组织机构并明确职责分工。5.4.2 施工单位应建立有针对性的现场安全管理制度，施工前应对施工作业人员进行安全技术交底和施工操作安全教育。5.4.3 施工单位应建立完善的施工安全保证体系，进行现场安全检查，并对可能发生的安全事故处理做出相应规定。5.4.4 对于高压注浆设备施工单位应制定安全技术措施，施工过程中，操作人员应严格按相关操作规程操作，严禁违规操作。5.4.5 施工单位应根据项目的主要环境因素，制定项目环境管理目标，建立环境管理的组织机构并明确职责。5.4.6 针对施工现场的设备噪音、返浆等常见影响环境的因素，施工单位应制定现场环境保护的控制措施。5.4.7 施工单位应建立现场环境检查制度，并对可能出现的环境事故处理做出相应规定。6 质量检验与工程验收6.1 一般规定6.1.1 管桩水泥土复合基桩质量检验按时间顺序可分为三个阶段：施工前检验、施工中检验和施工后检验。6.1.2 管桩水泥土复合基桩质量检验主控项目包括水泥及外掺剂质量、桩身质量和单桩承载力。6.2 施工前检验6.2.1 外围水泥土桩施工前应检查水泥及外掺剂的质量、桩位、施工机械设备及性能等。6.2.2 施工前应对进入现场的高强预应力管桩、接桩用材料等产品质量进行检查。6.2.3 施工前质量检验标准见附录C。6.3 施工中检验6.3.1 对于工艺性试桩应采取开挖检查的方法，主要检查水泥土固结体形态大小、垂直度及胶结情况。6.3.2 对于重要工程或因地质条件复杂、外围水泥土桩成桩质量可靠性差的工程，工艺性试桩除按6.3.1条执行外还应采用钻孔取芯（常规取芯或软取芯）方法进行质量检查。6.3.3 外围水泥土桩施工中应重点检查高压注浆泵压力、水灰比及水泥用量、钻杆提升速度、钻杆旋转速度、桩顶及桩底标高、垂直度等施工参数及施工程序。6.3.4 高强预应力管桩施工中应重点检查压桩力及终压力、桩垂直度、接桩停歇时间、桩的连接质量、桩顶及桩底标高。6.3.5 管桩水泥土复合基桩施工过程质量检验标准见附录D。6.3.6 管桩水泥土复合基桩施工中施工单位依据6.3.5条应对每根桩进行质量检查，对不符合预定施工工艺参数的桩经监理单位确认后报设计单位进行处理。6.4 施工后检验6.4.1 基槽开挖至设计标高后应检查桩数、桩位、桩径、管桩中心偏差、桩顶标高，如不符合设计要求应采取有效的补救措施。6.4.2 工程桩应进行承载力和桩身质量检验。6.4.3 应采用静载荷试验对管桩水泥土复合基桩单桩竖向承载力进行检测，检测数量不应少于总数的1%，且不应少于3根；当总桩数少于50根时，不应少于2根。6.4.4 单桩竖向抗压静载试验按现行行业标准建筑基桩检测技术规范JGJ106执行。检测时应在桩顶铺设2030mm厚的中粗砂找平层并采用刚性承压板。6.4.5 桩身质量检验应采用可靠的动测法进行，抽检数量不应少于总桩数的30%，且不得少于20根。6.4.6 外围水泥土施工质量检验方法可按现行行业标准建筑地基处理技术规范JGJ79有关规定采用浅部开挖或轻型动力触探。如对桩身质量有怀疑时，应采用钻芯法对水泥土芯样进行抗压强度试验。6.4.7 管桩水泥土复合基桩承受水平荷载或可能出现拉力时，应按现行行业标准建筑基桩检测技术规范JGJ106进行单桩水平静载试验或抗拔静载试验。6.4.8 管桩水泥土复合基桩施工后质量检验标准见附录E。6.5 工程验收6.5.1 基槽开挖至设计标高后建设单位应会同施工、监理、设计等单位进行管桩水泥土复合基桩验收。6.5.2 管桩水泥土复合基桩验收应包括下列资料：1 岩土工程勘察报告、桩位施工图、图纸会审纪要、设计变更、材料检验报告等；2 施工组织设计、技术交底及执行中的变更情况；3 桩位测量放线图及工程桩位复核签证单；4 桩身完整性检测报告；5 单桩承载力检测报告；6 竣工图及竣工报告。附录A 管桩水泥土复合基桩施工记录表序号桩号孔口标高/m成桩日期水泥土桩管桩成桩时间桩顶/底标高/m桩长/m水泥用量/kg水灰比注浆泵压力/MPa钻杆提升速度/cm/min钻杆旋转速度/r/min植入时间桩长/m桩顶标高/m送桩深度/m接桩时间终压力/最后2分钟贯入度/最后30s电流附录B 施工常见问题、原因及处理常见问题发生原因处理措施桩位偏差定位不准；施工中垂直度出现偏差。对水泥土桩及管桩施工采用全站仪定位；采用线锤或经纬仪控制水泥土桩与管桩施工时的垂直度。水泥土桩直径小喷浆压力小；喷浆流量小。