PHC管桩施工技术方案.docx

XX集团有限公司海航空乘学院项目经理部 PHC管桩施工方案目 录1.编制依据32.工程概述33PHC管桩设计概况44.施工部署54.1现场施工条件准备54.1.1施工现场“四通一平”54.1.2临时设施54.1.3测量54.1.4堆放场地要求54.2.施工人员和机械人员的准备54.2.1施工人员的配备54.2.2 机械设备的配备64.2.3施工管理组织机构64.3.工期安排64.4施工顺序75.工艺流程76.施工方法76.1施工前准备工作76.1.1技术交底76.1.2测量工作76.1.3场地平整76.1.4预应力管桩的成品检查76.1.5管桩堆放和装卸方法96.1.6设备准备情况的检查96.2探桩96.3吊桩插桩96.4压桩106.5接桩与焊接106.6桩终压控制116.7送桩116.8压桩垂直度控制116.9质量要求和检验质量要求117.质量保证措施127.1 PHC管桩验收127.2测量定位137.3桩身垂直度137.4桩位偏移137.5接桩焊接137.6桩顶标高147.7其他质量预防控制措施148.安全保证措施149.现场文明施工措施159.1文明施工的目标159.2现场环境管理159.3执行标准1610.施工桩编号见附图161.编制依据（1） 海航空乘学院模拟机楼桩位平面布置图（2）建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002，J220-2002）（3）建筑地基基础设计规范（DBJ33/1001-2003）（4）建筑地基基础工程施工质量及验收规范（GB502022002）（5）建筑工程施工质量验收统一标准（GB503002001）（6）建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003） （7）工程测量规范（GB50026-2007） （8）预应力混凝土管桩基础技术规程2.工程概述2.1工程概况海航空乘学院模拟机楼是为整体园区提供乘务训练及配套教学功能的训练、办公用房。模拟机楼设计为14层的多层建筑，高度为21米，本工程的相对标高0.000相当于绝对标高12.40米；地上部分通过结构缝分为四部分：A、B区地上三层，局部四层，无地下室，采用钢筋混凝土框架结构体系；C区为水上训练及应急撤离训练大厅地上一层、有局部设备夹层，无地下室，采用钢筋混凝土框架结构体系，大跨度屋顶采用正交正放四角锥体系网架； D区地上四层，地下一层，采用钢筋混凝土框架-剪力墙框架结构体系；本项目总建筑面积为26487平方米，其中地上建筑面积23148.68平方米，地下建筑面积3338.33平方米。2.2场地土层情况与场区类别场地地势南高北低，地形总体比较平坦、开宽，但西南角为采坑。采坑深约6m，陡坎高5-6m，根据钻探揭露，场地50.00m深度范围内，地层为第四系上更新统道堂组（Q3）玄武岩残积土(Qel)，第四系中更新统冲积土(Q2al)、第四系下更新统海相沉积层(Q1m)、第三系上新统海相沉积土(N2)，共划分为7个工程地质层。土层分布规律见工程地质剖面图(图2-12-11)，各层土的地质特征如下：1、层粘土(Qel)：分布于全场地，褐红色，可塑硬塑，属玄武岩残积土，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应，顶部含植根。层顶标高10.8915.70m，平均13.19m；层厚3.008.00m，平均5.75m。2、第层粘土(Q2al)：分布全场地，灰白色，灰黄色、紫红色，可塑硬塑，局部地段底部含较多粉细砂，切面有光泽反应，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。层顶标高4.189.89m，平均7.43m；层底埋深5.2011.10m，平均值8.91m；层厚1.304.60m，平均3.18m。3、第层粗砂(Q2al)：分布于整个场地，灰白色、桔黄色，饱和，稍密中密状。颗粒成份以粗砾粒为主，次为中细粒，局部含少量510mm卵砾石，局部以中粗粒为主，次圆状，石英质，粘粒含量58%。层顶标高1.185.96m，平均值4.23m；层底埋深10.0015.00m，平均值12.55m；层厚1.005.00m，平均值3.59m。4、第层粘土(Q2al)：分布于场地大部分地段，局部缺失，灰黄色、浅黄色，可塑，局部含较多中细粒石英砂，切面稍有光滑，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。层顶标高-1.422.91m，平均值0.75m；层底埋深11.2017.80m，平均值14.83m；层厚0.504.00m，平均值2.21m。5、第层中砂(Q2al)：分布于全场地，褐黄色，饱和，稍密中密，成份以中粗粒为主，次为粉细粒，局部以粗砾粒为主，次圆状，石英质，粘粒含量58%。层顶标高-3.721.25m，平均值-1.31m；层底埋深13.2021.00m，平均值17.26m；层厚0.505.50m，平均值2.77m。6、第层粘土(Q1m)：分布于全场地，褐黄色、褐色，可塑硬塑，上部含较多中细砂，切面稍有光泽反应，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。层顶标高-6.14-1.61m，平均值-4.07m；层底埋深15.9023.60m，平均值20.32m；层厚1.705.40m，平均值3.06m。7、第层粉土（N2）：分布于全场地，层底未揭穿，灰黄色，中密密实状由粉土、粘土、粉砂及生物碎屑胶结而成，局部呈半固结岩状，局部孔洞发育，钻进时漏水。层顶标高-9.84-3.61m，平均值-7.13m；揭露层厚3.9029.00m，平均值8.98m。2.3工程桩设计要求本工程采用C80高强预应力混凝土管桩PHC-AB400（95），设计桩长为：承压桩为21米，抗拔桩17米。单桩竖向承载力承压桩为1350KN，抗拔桩为400KN，各单桩桩顶标高详见结构设计图。因本工程选用PHC预制管桩设计，需接桩，抗拔桩施工时，应保证上段桩长大于下段桩长;如17米设计桩长，最大预制单段桩长12，本工程应选用12m(上段桩) +5m(下段桩)施工。2.4压桩机械选择通过对现场地质情况、设计桩型、单桩极限承载力与单桩有效长度分析，结合考虑各类静压桩机的压桩参数及工作性能，选用YZY800JB型桩机两台，能够满足施工质量、安全、预期工期要求。3PHC管桩设计概况本工程房屋建筑基础采用PHC-AB400C80预应力混凝土管桩，地基基础设计等级为乙级，桩基的安全等级为二级。设计桩长为假定桩长，采用静压法沉桩。具体见下表。桩型桩类型截面尺寸有效长度（米）数量（根）备注承压桩PHC-AB400(95)-21400X9521264抗拔桩PHC-AB400(95)-17400X95173954.施工部署4.1现场施工条件准备4.1.1施工现场“四通一平”“四通一平”，即：场内道路、施工用水、施工用电、现场通信、施工场地压实、平整。施工用电，本工程施工用电主要为静压桩机，根据工程的施工情况和工期要求，现场需配备用电容量为1台400KVA箱式变压器。施工道路满足管桩材料进场，保证桩机正常施工要求。施工用水，由于工程采用管桩，现场施工无须用水，因此本工程的用水基本上就是生活用水，用水量很少。现场通信，现场项目部主要管理人员、重点分项工程班组长配置移动通信设施，做到24小时不间断保持联系。施工场地，拟建场地需要处理压实，并能满足桩机施工要求，增设临时排水措施，在场地周围开挖排水沟，以保证沉桩质量。4.1.2临时设施 本工程临时施由项目部统一建设标准板房，设置在场地东南侧，内部装修统一，功能齐全。4.1.3测量根据业主提供的坐标控制点进行轴线的复核和标高的引测，保护好原有的控制轴线做好建筑轴线和桩位的定位工作。4.1.4堆放场地要求预应力混凝土管桩的堆放场地要平整、坚实，确保管桩的堆放符合施工要求，避免由于场地的原因引起管桩出现裂缝和断裂。4.2.施工人员和机械人员的准备4.2.1施工人员的配备班组长： 1人 负责桩基施工的现场安排电焊工： 2人 负责电焊接桩、设备维修吊车驾驶： 2人 负责打桩供桩操作工： 6人 负责桩机设备操作 4.2.2 机械设备的配备沉桩机械选用静压桩机，为确保进度满足工期要求，选用全液压抱压桩机2台，以满足施工工期要求。详细配置如下：主要机械设备配置表序号机械设备名称型号单位数量备注1全液压抱压桩机YZY800JB台2桩基施工2电焊机台2电焊接桩、设备维修3氧气、乙炔套1设备维修4照明灯具盏若干夜间施工照明5经纬仪J-2台2测量定位、垂直度控制6水准仪DSZ2台1桩顶标高控制7全站仪TS-02台1桩基放样4.2.3施工管理组织机构 海航项目经理部 生产副经理总工程师技术负责人资料员质检员施工员安全员每台桩机人员配备共6人机长1人 指挥1人焊工、电工、司索工、记录各1人4.3.工期安排 管桩施工工期安排如下：（具体开始时间以场地移交时间为准）从2014年10月8日正式开始桩机施工，2014年11月8日PHC管桩施工完毕。4.4施工顺序根据施工进度及现场条件，桩机进行调配，保证按照要求的工期完成管桩施工任务。具体施工顺序安排如下：B区-C区- A区-D区5.工艺流程施工工艺流程详见下图所示。喂桩（焊接桩尖）定位放线桩机就位对位、插桩压桩人、机、料进场调整桩身垂直度吊桩吊桩电焊停歇、质量检查电焊接桩对桩压桩接桩或送桩控制桩顶标高成 桩转移桩机6.施工方法6.1施工前准备工作6.1.1技术交底收集工程地质资料，领会设计图纸意图，结合现场周边状况，确定打桩顺序。组织管理人员学习有关图集、图纸、施工规范、技术标准以及技术文件，由技术负责人参与技术交底，并牵头组织试桩方案技术交底工作。 6.1.2测量工作根据设计院提供的控制点，施放轴线和桩位，每个桩点插短钢筋，并做成管桩等径模具，白灰沿模具撒放。到桩机就位后再进行复测。测量定位、放线、复核工作由专人负责，对测量仪器定期检查，做好测量定位放线的原始资料。形成的定位、放线测量成果资料用书面形式报监理和业主复核检查，轴线偏差不小于1cm，桩位偏差小于2cm，确认后方可开始施工。 6.1.3场地平整清除地表杂物，并填平场地中的坑洼处，有些地方标高不够需要填素土至桩顶30cm以上，并沿场地四周挖沟排水至集水坑进行集中排水。场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的1.2倍。 6.1.4预应力管桩的成品检查检查预应力管桩出厂合格证和主要质量指标（砼强度），再进行外观检查，同时做好检 查记录。经监理验收，并签字认可。对管桩两端应清理干净，施焊面上有油漆杂物污染时，应清刷干净。不合格的桩及时清退出场。PHC混凝土管桩进场后与监理、供应商三方一起对进入施工现场的PHC桩进行检查验收，并办理验收手续，做好检查记录及标识工作。PHC桩主要检查桩的外观尺寸及管桩的产品证明书。在施工过程中对PHC桩强度有时，要及时与业主和监理进行沟通。PHC桩的外观尺寸允许误差根据先张法预应力混凝土管桩的规定进行验收，应符合下列要求：序号项目允许偏差1外观无蜂窝、露筋、裂缝、色感均匀、桩顶处无孔隙2直径5mm3壁厚5mm4桩尖中心线2mm5桩顶平整度10mm610mm1/1000PHC桩材的验收方法，如下表所示：序号检查项目检查工具与检查方法测量工具分度值（mm）1长度用钢卷尺测量，精确到1mm钢卷尺12外 径用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的两直径，取平均值，精确至1mm卡尺或钢卷尺13壁 厚用卡尺或钢直尺在同一断面相互垂直的两直径上测定四处壁厚，取平均值，精确至1mm卡尺或钢直尺0.54桩端部倾斜将直角靠尺一边紧靠桩身，另一边与端板紧靠，测量其最大间隙处，精确至1mm直角靠尺0.55桩身弯曲度将拉线紧靠桩的两端部，用钢尺测量其弯曲处的最大间隙，精确至1mm钢尺0.56保护层厚度用深度游标卡尺测管桩的中部同一圆周的二处不同部位，精确至0.1mm游标卡尺0.027漏浆长度用钢卷尺测量，精确至1mm钢卷尺18漏浆深度用深度游标卡尺测量，精确至0.1mm游标卡尺0.029裂缝宽度用20倍读数放大镜测量，精确至0.01mm放大镜0.0110抗压强度检查产品合格证11抗弯性能检查产品合格证6.1.5管桩堆放和装卸方法堆桩场地应平整、坚实，防止产生不均匀沉降，桩堆存时，必须要有可靠的防滚、防滑措施。 采用吊车装卸，汽车运输，由于每节管桩长15m采用两端勾吊吊运.桩堆放底层应在距两端0.20L吊点位置放好垫枕，垫枕支撑点应在同一平面上，堆放层数不得超过三层，不同规格的桩必须分开堆放。装卸时应轻起轻放，严禁抛掷，碰撞、滚落，吊运过程应保持平稳，避免剧烈振动，防止桩身裂损。 桩在起吊时应使每个吊点同时升起，每个吊点受力均匀。 6.1.6设备准备情况的检查压桩机安装就位，按需要的总重量配置压重，并调平桩机平台。打桩前认真检查打桩机设备及起重工具。 6.2探桩根据测量定位点，利用同直径的钢管用静力压桩机压穿层杂填土层，探明表层土的障碍物。防止桩尖堵塞块石，以便顺利穿过层粘土。如果场地土层状况良好，为了提高工效，可以不用探桩，直接压桩即可。 6.3吊桩插桩根据每孔设计桩长选择每节桩长和压桩顺序并编号，最后一节有效桩长不宜小于5m。利用桩机自身起重机按编号顺序吊桩就位，再用夹具持桩对准测量定位点插桩入孔内。桩压入过程中修正桩的角度非常困难，因此就位时应正确安放。第一节管桩插入地下时，必须保持位置及方向正确。开始要轻压，认真检查，若有偏差应及时纠正，必要时要拔出重压。桩的垂直度安排专人采用用两台经纬仪进行监控，经纬仪应设置在不受打桩影响处，且大约互成90的方向上，并经常加以整平，监测导架保持垂直，通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。 6.4压桩利用桩机的重量由液压系统持桩将管桩垂直压入土中，并随时用两台经纬仪双向控制管桩的垂直度，并观察压桩的压力与深度。初压时如果下沉量较大，宜采取轻压，随着沉桩加深，沉速减慢，压力逐渐增加，沉桩速度一般控制在1m/分钟。在整个压桩过程中，要使压杆、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。必要时应将桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩受到偏心压力，以免管桩受弯。压桩较难下沉时，要检查桩架导杆有无倾斜偏心，桩身是否垂直，每根桩宜连续完成，以免难以继续下压。6.5接桩与焊接接桩时使新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等预先清刷干净。当下节桩的桩头距地面11.2m时，即可进行焊接接桩。接桩时可在下节桩头上安装导向箍，以便新接桩节的引导就位。上节桩找正方向后，对称点焊46点加以固定，然后拆除导向箍。管桩焊接施工时由有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行；施焊第一层时，适当加大电流，加大熔深。采用手工焊接，第一层用3.2或4.0的E4320型焊条，第二层以后用4050的E4320型焊条，保证焊接质量。焊接保证不少于三层以上并及时将焊渣清除干净。每节桩焊接时，采用小电流焊接，最大限度的避免因焊接温度过高而影响砼结合部的强度。 每节桩对接检查合格后，先进行定位点焊，点焊时所采用的焊接材料与正式施焊时相同，点焊如有缺陷及时铲除。 焊接前，将焊缝附近的铁锈、油污、水气和杂物清除干净。焊接时，焊接件表面保持清洁。 焊接完成后，由项目部质量员检查合格后，请监理检查。检查合格后，保证冷却5分钟后施打。每节桩对中，不偏斜，（二台经纬仪控制）按图施工，误差在两节桩之间出现间隙，采用厚薄适当的铁片填实。焊接时要采取防风措施，减少焊接变形，焊缝连续饱满，并确保规定的焊缝长度。6.6桩终压控制应根据设计图纸和要求，桩终压压力值达到设计荷载的2.0倍时应随即进行稳定压桩，稳压次数不小于3次，稳压时间约1分钟，并测定每次稳压时的贯入度。如达不到要求，必须调整静压配载重量，直至满足设计要求为止，并且必须通知设计、监理、业主到现场，根据试桩情况，商定工程桩控制方法及标准，确定施工参数。 6.7送桩为将管桩压到设计标高，需要采用送桩器，送桩器用钢板制作，长11m。操作时先吊起送桩器，送桩器的下端面紧挨上管桩上端面，中心线对齐，保证垂直度满足要求后再加压，直到送桩至设计标高。 6.8压桩垂直度控制调校桩的垂直度是保证沉桩质量的关键，必须高度重视。插桩在一般情况下入土5080cm停止压桩，然后进行垂直度调校。桩的垂直度安排专人采用用两台经纬仪进行监控（也可以使用线锤吊线观察），经纬仪应设置在不受打桩影响处（约距桩点20米），且大约互成90的方向上，并经常加以整平，监测导架保持垂直，通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。桩的垂直度必须不大于0.5，满足要求方可继续沉桩。在沉桩过程中施工员随时观察桩的进尺变化，如遇地质层有障碍物、桩身偏移时，应分一两个行程逐渐调校，不可一次性强行扳正。6.9质量要求和检验质量要求预应力混凝土管桩施工允许偏差序号项目允许偏差1桩位（纵横向）d/422桩身垂直度0.53桩长不小于设计值4桩体有效直径不小于设计值5单桩承载力不小于设计值规定主要检验项目桩基完成后要对单桩承载力和桩身完整性进行检验（不少于15d，图纸要求28天）。 低应变检测：检测管桩桩身完整性。 其原理是：通过在桩顶制造一个向下传播的应力波，应力波遇到桩阻抗(cA)发生变化的界面便会发生反射与透射。当桩身某处阻抗变大(扩颈等)，便会产生与入射波反相的反射；当桩身某处阻抗变小(缩颈、离析、裂缝等)，便会产生与入射波同相的反射。比较反射波与入射波的相位、幅度大小，便可大致判断桩身的完整性程度。由于此法产生的加速度在几g左右，应变在10左右，不可能调动土的阻力，因此不能检测土的承载力。单桩承载力检测：检测管桩承载力 其原理是：在管桩顶施加了竖向荷载后，桩土间产生相对位移，桩身表面则出现向上的侧阻力；桩身上部产生压应力和压缩变形。随着桩顶荷载的增加，桩土间的位移进一步加大，桩身的应力进一步往下发展，桩下部的侧阻力也逐渐发挥出来；当桩顶荷载足够大时，侧阻力达到最大值，桩端土产生压缩变形和土反力。继续增加荷载，直到桩顶沉降大于期望值或桩端土出现了刺入破坏为止。此时桩顶荷载就是其极限承载力。在试验的过程中，若桩身有质量缺陷可能会出现先期破坏(桩身发生破坏先于土承载力)，这样也就一并对桩身质量作了检验。单桩竖向抗压静载试验一般采用油压千斤顶加载，千斤顶的加载反力装置可根据现场实际条件采用如下方法：锚桩横梁反力装置：由4根锚桩、主梁、次梁、油压千斤顶以及测量仪表等组成。锚桩、反力梁装置能提供的反力应不小于预估最大试验荷载的1.21.5倍。 压重平台反力装置：由支墩、钢横梁、钢锭、油压千斤顶及测量仪表等组成。压重量不得少于预估试桩破坏荷载的1.2倍；压重应在试验开始前一次加上，并均匀稳固地放置于平台上。 通过静载试验获得桩的承载力，可分为按强度控制和按沉降控制两大类：A、桩侧、桩底的土承载力均发生破坏，荷载沉降曲线表现为陡降型，此种情况按强度控制，取荷载沉降曲线出现陡降段的前一级荷载作为桩的极限承载力。B、土的承载力没有发生破坏，随着荷 载的增加，虽然沉降量也进一步增大，但桩端土的承载力也进一步增大，荷载沉降曲线表现为缓变型，此种情况按沉降控制，可依据设计要求或规范要求取某一沉降所对应的荷载作为桩的承载力。7.质量保证措施7.1 PHC管桩验收详见方案中预应力管桩的成品检查。 7.2测量定位试桩开工前请设计院提供线路内的控制点资料及明确现场控制点具体位置，并及时办理双方交接手续。根据设计院提供的控制点，施放轴线和桩位，每个桩点插短钢筋，撒放白灰做成明显标记，到桩机就位后再进行复测。测量定位、放线、复核工作由专人负责，对测量仪器定期检查，做好测量定位放线的原始资料，形成的定位、放线测量成果资料用书面形式报监理和业主复核检查。成立专门的放线作业队，以保证施工顺畅和放线质量。 7.3桩身垂直度压桩时主机手和地面操作人员必须经常观察桩身的垂直度，发现倾斜必须及时调整；垂直方向放置两台经纬仪，便于控制垂直度，经纬仪应设在不受打桩影响处；最下节管桩入土5080cm时停止压桩，调整垂直度后方可继续压桩，不允许只图施工速度一次送到位；购置大功率照明灯，以满足夜间施工的要求。7.4桩位偏移沉桩完毕后放线人员要经常复核桩位，观察是否偏移，如发现偏移则立即找出原因并采取相应措施；合理确定桩机施工路线，减少挤土效应给已下沉到位管桩带来负面影响；桩位排布过密则必须跳打；一旦遇到较小障碍，影响桩的偏位，就把桩拔出重插，并在偏位的一侧塞垫木板等纠正，如遇大的混凝土、石块等，应进行清除，或同设计等单位商量，改变桩的位置，再行施工；用送桩器送桩时不许加桩垫，以保证压力的有效传递，避免受力不均导致偏位。7.5接桩焊接选用经验丰富、水平高的焊工进行操作；采用优质焊芯，进货时必须保证焊芯质量；焊接前，桩头埋设铁件必须除锈，露出金属光泽；焊接时两个焊工同时先对称焊接48个焊点用以定位，然后对称分层焊接，要求焊缝饱满,并采取措施减少焊接变形；焊接完毕不能立即沉桩，必须待焊口自然冷却后方可继续沉桩，以免焊口碰到地表水淬火发脆，导致开裂；焊接过程必须连续流畅，整个过程不得超过40分钟，以免桩周土体回弹，导致沉桩困难。7.6桩顶标高合理确定最佳施工流水路线，采用先长桩后短桩、先中心后外围或对称的施工顺序和区域跳打的施工原则和施工方法，另外，根据施工的实际情况调整打桩速率，以减少挤土效应；送桩时考虑桩身回弹，可在原设计桩顶标高基础上，超送23cm。 7.7其他质量预防控制措施定期对设备、工器具和仪器进行检查更新,并且定期进行计量更新,保证设备、工器具和仪器的完好性、可靠性和精确度装置性材料进行抽检、专检相结合,从项目部到施工队层层把关,对不合格的产品及时更换或退货,严禁在施工中使用.雨季施工焊接时必须做好遮风挡雨措施，以保证接桩质量。 在压桩过程中如遇下列情况应暂停送桩贯入度剧变。桩身、桩顶出现严重裂缝、破碎。桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹。如遇大风、大雨、大雷，暂停作业。8.安全保证措施各类人员必须具备相应的执业资格才能上岗，所有职工必须经过三级安全教育，特殊工种作业人员必须持有特种作业操作证，并严格按规定定期进行复查。 公司安质部委派专职安全员对工地安全工作进行定期检查。施工现场设立专兼职安全员，对职工进行安全技术、劳动保护教育，施工期间指导安全生产，以确保施工安全进行。 在施工现场醒目处书写一些安全生产标语，强化职工安全意识，使每个职工牢固树立“百年大计，安全第一”的思想，真正做到安全生产，文明施工。 进入施工现场不准穿硬底鞋、拖鞋，必须戴好安全帽。电焊工操作时应戴好面罩、护目镜、焊接手套。 施工机械必须经安全检查合格后方可使用。机械的进退场、组装拆卸，尤其应注意安全。各类索具使用前应认真检查其合用程度，并注意及时更换；安设机架应铺垫平稳，架设稳定牢固。施工机械需专人操作，操作前须认真检查机械设备的各个重要部位