PC管桩施工方案

沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路 A1 标 预应力管桩施工方案 中铁航空港集团第一工程有限公司 1 1 预应力管桩施工方案预应力管桩施工方案 一 工程概况一 工程概况 本合同段软基主要分布在 K12 740 K12 835 场地为冲洪积淤泥及海积淤 泥 地势平坦开阔 地面标高介于 1 4 4 6m 之间 以养鱼塘 水田为主 本段设计采用带桩帽 PC 预应力管桩复合地基加固进行处理 左右侧采用管 桩间距分别为 2 5 2 5m 2 0 2 0m 设计桩型 PC 400 AB 95 根据桩长与桩间 距的不同 划分为 I XVI 个区域 桩顶面标高平整并且水平 伸入桩帽中不少 于 5cm 管桩穿透整个软土层 桩尖伸入砂质粘土层或全风化花岗岩不小于 1 6m 管桩顶部设置 50cm 厚的碎石褥垫层 管桩处理深度为 10m 16 5m 总共 1031 根 总长 14925m 桩帽 C30 砼 407m3 钢筋 50969 8kg Q235 钢板 2144 4kg 二 编制依据二 编制依据 1 沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路 A1 标两阶段设计文件 2 沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路 A1 标实施性施工组织设计 3 公路路基施工技术规范 4 公路工程质量检验评定标准 JTG F80 1 2004 5 福建省高速公路施工标准化管理指南 三 施工计划三 施工计划 3 13 1 施工准备 施工准备 3 1 1 组织相关人员学习设计图纸 3 1 2 场地完成平整 满足打桩所需的地面承载力 3 1 3 编制施工专项方案 3 1 4 选择专业队伍和进场打桩设备 3 1 5 对管桩施工队伍进行技术及安全交底 3 23 2 施工进度安排 施工进度安排 沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路 A1 标 预应力管桩施工方案 中铁航空港集团第一工程有限公司 2 2 本项目的 400 管桩 1031 根 拟投入 2 台桩机 计划每台机每天完成 10 根 桩 计划在 60 天左右完成管桩施工 施工准备 2013 年 10 月 11 日 2013 年 10 月 16 日 预应力管桩 2013 年 10 月 17 日 2007 年 12 月 5 日 碎石垫层 2013 年 12 月 6 日 2014 年 1 月 12 日 施工进度计划横道图 施 工 工 期 天 时间 施工项目 01020304050607080 1 施工准备 2 试桩 3 锤击管桩 4 碎石垫层 5 退场 3 33 3 主要机械设备 主要机械设备 拟投入本工程的主要施工机械一览表 设备名称规格数量功率机械状况 柴油锤HD622 台45kW 2良好 电焊机500A4 台21kW 4良好 气割设备1 套良好 导向箍自制2 套良好 汽车50 铃2 辆良好 水准仪S61 套良好 经纬仪J21 套良好 柴油发电机三菱1 台120kW良好 本工程项目采用发电机解决施工用电 3 43 4 主要测量 试验 质检 监测仪器设备 主要测量 试验 质检 监测仪器设备 拟配备的材料试验 测量 质检仪器设备表 序仪器设备名称规格型号单位数量备注 沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路 A1 标 预应力管桩施工方案 中铁航空港集团第一工程有限公司 3 3 号 1电子天平1kg 5kg 10kg台1 2动力触探仪台1 3碎石压碎值仪 台1 4静力触探仪台1 5全站仪 徕卡 TS15台1 6水准仪徕卡 DNA03台2 3 53 5 劳动力配置 劳动力配置 主要劳动力计划表 序号工种人数序号工种人数 技术管理人员3 电工1 打桩工8 测量工2 司机2 其他 含后勤 2 电焊工6 四 施工工艺四 施工工艺 4 14 1 施工顺序 施工顺序 总体施工顺序为 地表处理 填筑整平层 管桩及桩帽施工 填筑碎石垫层 铺设土工合成材料 路基填筑 修整路基 4 24 2 地表处理 地表处理 该段基础以鱼塘稻田为主 整平层填筑于桩顶设计标高不能满足打桩机调试 和作业平台需要 经现场勘查及交班会议决定 先由土方队回填整平层至能满 足机械进场需要和作业需要的高度 约 2 米 整平压实即可 K12 817 827 为 1 6 3 5m 通道涵 其基础范围内的桩顶标高按 2 6 控制 涵洞基础以外桩顶标高按回填土面控制 约 4 3m 沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路 A1 标 预应力管桩施工方案 中铁航空港集团第一工程有限公司 4 4 预应力管桩施工工艺流程 4 34 3 管桩材质要求 管桩材质要求 施工前按设计要求和有关标准对进场的成品桩 焊条进行检验 验证内容包 括 桩的规格型号 长度 桩径 壁厚 端头平面和配筋 桩身砼强度 养护龄 期 桩身外观质量 管桩出厂检验报告 产品合格证 电焊条产品合格证 规 格 品种 预应力管桩到专业厂家购买 采用管桩机锤击法施工 1 为保证质量 由具有质量认证的专业生产厂家根据设计图的要求统一生 产 桩身采用预应力混凝土 AB 型管桩 桩径 400mm 壁厚 95mm 2 出厂时应有外形尺寸 物理力学等方面的检验单及合格证书 3 钢筋混凝土预制桩质量 应符合 建筑桩基技术规程 JGJ94 94 的规 定 表面应平整 密实 制作允许偏差符合下表的规定 预制桩制作允许偏差 序 号 项目允许偏差 沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路 A1 标 预应力管桩施工方案 中铁航空港集团第一工程有限公司 5 5 1直径 5 mm 2管壁厚度 5 mm 3桩身弯度L 1000 mm 4桩端面垂直度2 mm 5桩端面平整度应平整 6法兰盘焊缝无开裂 7桩身混凝土离析与裂纹不允许 8允许修补的局部损坏深度 10mm 面积 50cm2 预制桩外观质量应平整 密实 不应有裂纹 蜂窝 孔洞 折断和过大缺 棱掉角 露主筋等缺陷 4 管桩到场后核对是否与设计图及合同书相符 并检查在运输过程有无损 坏 断裂 如有损坏或断裂 则应在桩身标明 废品 字样 禁止使用 5 施工前做好场地平整 规划好堆放地点及交通便道 并应按桩的型号 规格分别堆放 以保证起吊 运输方便 遇雨季应在四周作好排水沟 管桩的 存放一般需设计两个支点 其吊点需符合位置要求 管桩堆存需要使用软垫 木 垫 管桩起吊运输中应免受振动 冲撞 4 44 4 打试桩 打试桩 在正式开工前每个区须先作 1 3 根试沉桩 根据桩型 桩长和桩顶设计标高 宜先深后浅 先长后短 先大后小的原则进行 1 配桩 根据设计桩长合理配置 2 试桩位置选择 1 尽量靠近涵洞 同时利用设计桩位 2 地质情况有代表性 3 方便做静载试验 有场地堆放加载重物 吊车作业方便 3 试桩施打 1 施打前应做好以下准备工作 A 场地应坚实平整 不积水 沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路 A1 标 预应力管桩施工方案 中铁航空港集团第一工程有限公司 6 6 B 补充静力触探孔 孔位选择在与各桩中心等距处 1000m2 补充一个探 孔 C 熟悉地质资料 桩基设计资料 设备的技术资料 试桩资料 2 施打试桩 4 收锤标准 当管桩施打到设计桩长后 根据地质报告 持力层为亚粘土 以过渡区 加 密区最后 1m 不小于 20 锤 加密区的再加击 5 锤作为收锤标准 如当按设计桩长施工到位时最后的收锤标准不能满足要求 应继续往下施打 直至符合上述收锤标准为止 如当施工桩长未达到设计桩长但相差在 1m 以内时 而最后 1m 锤击数可达 到上述控制标准时 仍按设计桩长进行施工 如施工桩长未达到设计桩长但相 差在 1m 以上或发生锤击数陡增的特殊情况 另行组织试桩重新确定控制参数 以上收锤标准应由有业主 监理 施工及设计四方单位代表参加的现场会议 确定 并形成现场会议纪要 4 54 5 沉桩 沉桩 沉桩首节桩插入时 垂直度偏差不得大于 0 5 压桩机保持水平 沉桩宜 连续一次性将桩沉到设计标高 尽量缩短中间停顿时间 避免在接近持力层时 接桩 1 测量定位 桩机就位 根据设计桩位 将管桩平面位置放样到现场 将桩机移至桩位 检查桩机垂 直度 2 管桩就位 根据预设的管桩施打深度 确定合理配桩的各截桩长 第一截桩的桩底必须 烧焊上符合规范要求规格的桩尖 管桩就位前在桩身上每一米做个记号 用打 桩机自身的卷扬机吊起管桩 同时检查桩身的竖直度及桩位偏差 吊起管桩时 采用二吊点 先将二点同时吊起至一定高度 约为一半桩长加 50cm 然后放松管桩下端吊点 起吊前系好一根溜绳 并用人力手拉下端溜 沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路 A1 标 预应力管桩施工方案 中铁航空港集团第一工程有限公司 7 7 绳 使管桩竖立 将管桩插入土层中 在松软土中插桩时 桩位容易向前走到 应向后一些插入 在群桩中 先打 的桩已将土挤密 继续插桩时 桩位应略移向先沉好的桩 插好桩后 应立即将桩头用锤压住 检查锤和桩的中心是否一致 如有应及 时纠正 并检查桩位有无移动及桩的垂直度或倾斜度是否符合以下规定 1 测量定位的桩位不得超过 2cm 2 插桩的倾斜度不得超过 1 200 3 插群桩时 允许有向内的偏差 但不得有向外的偏差 3 施打沉桩 土质松软时 为防止下沉量过大 先不解开吊桩的钢丝绳 待安好锤后再逐 渐放长吊锤和吊桩的钢丝绳 使桩缓慢地沉入土中 以保安全 第一节桩入土 3m 时 应停锤复查桩架的垂直度 如有应校正后方可继续施打 落锤要遵循先低后高的原则 当入土深度超过桩长的三分之二时落距可以提 高 但落距不宜大于 2 5m 一般开锤后 应控制柴油锤的供油量 减少锤击能 量 以后视桩的入土情况 逐渐加大冲击动能 直至桩的入土深度和贯入度都 符合要求为止 沉桩过程中 若遇到贯入度剧变 桩身突然发生倾斜 位移或 有严重回弹 桩顶或桩身出现严重裂缝破碎等情况时 应暂停沉桩 分析原因 并采取有效的纠正措施 若桩的入土深度和贯入度都符合设计要求有困难时 可按下述方法进行处理 1 设计桩尖标高处为一般粘性土层时 由于沉桩贯入度变化不大 难以 利用贯入度的变化来判断桩尖是否进入设计土层 以标高控制 沉桩后的桩顶 标高允许偏差为 10cm 2 设计桩尖标高处为硬塑状态粘土时 沉桩贯入度与一般粘性土有明显 不同 当桩尖已达到设计标高 贯入度较大不能满足控制贯入度时 应继续锤 击 使其贯入度接近控制贯入度 以保证桩尖能进入硬土层 但继续下沉的深 度一般不超过 1m 当桩尖距设计标高较大而贯入度较小 且沉桩困难时 以贯 入度控制为主 标高作为校核 3 设计桩尖标高处为中密或密实砂土层 老粘性土层以及风化岩层时 沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路 A1 标 预应力管桩施工方案 中铁航空港集团第一工程有限公司 8 8 因硬层起伏不一 施工中无法用标高单独控制 则应以贯入度控制为主 标高 作为校核 当贯入度已达到控制贯入度 而桩尖标高未达到设计标高时 应继 续锤击 100mm 左右 或锤击 30 50 击 其平均贯入度不应大于控制贯入度 如无异常变化即可收锤 桩顶距设计标高不宜超过 1 2m 4 沉桩不能满足上述要求时 应及时会同监理 业主 设计单位研究解 决 沉桩过程中应有专人记录每沉入一米的锤击数 最后三个 10 击的贯入度均 需准确无误的记录 经监理工程师签名后方可作为有效的施工记录 4 管桩施工中应注意的几个问题 1 施工顺序 预应力桩基施工时随着入桩段数的增多 各层地质构造土 体密度随之增高 土体与桩身表面间的摩擦阻力也相应增大 为使各桩的施工 的阻力基本接近 打桩施工顺序应先里后外 由中心逐渐往外侧对称施工 不 能从两侧往中间进行 即所谓打关门桩 这样地基土在入桩挤密过程中 土体 可自由向外扩张 即可避免地基土上溢使地表升高 又不致因土的挤压而造成 部分桩身倾斜 保证了群桩的工作基本均匀并符合设计值 2 桩尖 桩尖的规格必须符合预应力管桩施工规范规定的规格 烧焊时 必须满焊 并预留相应的冷却时间 3 锤击 锤击时宜 重锤低击 锤重 落距低可以延长锤击接触时间 从而降低锤 的冲击应力 避免破坏桩头 而且比轻锤高速冲击效率高 打桩时必须设置桩头垫层和上锤垫层 桩头垫层采用有弹性的麻袋 三夹板 或纸板 压缩厚度为 15cm 桩帽内的上锤垫层采用平整的硬木 厚度 20cm 在锤击过程中须及时修理锤垫更换桩垫 避免桩头引起过高的压应力 桩帽要 夹着垫层 减少锤击时产生振动 使锤击力能均匀地分布在桩头上 桩帽不应 紧密固定在桩头上 以免引起弯矩和扭矩的传递 不得采用大能量的锤击施工 特别是桩尖进入硬层 贯入度变小 容易引起 桩头和桩身的损伤 对于预应力管桩 锤击应力不得大于混凝土的抗压强度的 75 锤击时要注意桩的疲劳 当锤击次数越多 锤击频率越高 桩的强度降低越 沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路 A1 标 预应力管桩施工方案 中铁航空港集团第一工程有限公司 9 9 大 损伤的可能性也越大 对于预应力管桩总锤击次数不应大于 2000 次 最后 10m 不大于 800 次 当桩穿过软土层后突然进入硬土层 或穿过硬土层后突然进入软土层 沉桩 应力会发生变化 前者会产生大的压应力 岩石更甚 后者产生拉应力 须注 意观察 严格操作 否则就会打坏桩 锤击时应严格控制桩的垂直度 桩身不垂直 除了桩顶产生集中应力外 桩 身还要受到压弯联合作用 产生拉应力和弯曲应力 这是很危险的 送桩器与桩之间应加设弹性衬垫 衬垫厚度应均匀 且锤击压实后的厚度不 易小于 120mm 在压桩期间经常检查并及时更换和补充 4 接桩 若已沉入的第一节桩的垂直度偏差大于规定的 1 时不得接桩 应将第一节拔出重新下沉符合规定后再接桩 新接桩节与原桩节的轴线一致 焊接工艺应符合现行行业标准 建筑钢结构焊接规程 JGJ81 的规定 施焊面 上的泥土 油污 铁锈等要预先清刷干净 为缩短时间 宜两人或三人同时对 称焊接 焊接后要自然冷却不少于 8min 禁止泼水冷却 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 4 6 点加以固定 然后拆除导向箍 管桩焊接施工应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 宜适当加大电流 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 4 0 5 0 的 E4320 型焊条 要保证焊接质量 接桩焊接除应满足 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81 的要求外 还应符合 下列规定 a 当管桩需要接长时 其入土部分的桩身的桩头宜高出地面 0 5m 1 0m b 接桩前应先将下节桩的接头处清理干净 设置导向箍以方便上节桩的 正确就位 接桩时上下节桩中心线偏差不宜大于 2mm 节点弯曲矢高不得大于 桩段长的 0 1 c 管桩对接前 上下端板表面应用钢丝刷清刷干净 坡口处应刷至露出金 属光泽 d 焊接时宜先在坡口圆周上对称点焊 4 6 点 待上下节桩固定后拆除导向 箍 在分层施焊 施焊宜由两个持证上岗的焊工对称进行 沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路 A1 标 预应力管桩施工方案 中铁航空港集团第一工程有限公司 10 10 e 拼接处坡口槽电焊应分三层对称进行 内层焊必须清理干净后方能施焊 外一层 焊缝应连续饱满 其外观质量应符合二级焊缝的要求 f 施焊完成的桩接头应自然冷却后才能连续沉桩 自然冷却时间锤击法沉 桩时不应少于 15min 静压法沉桩时不应少于 10min 不得用水冷却和焊好即 沉 当采用二氧化碳气体保护焊时 其自然冷却时间不应少于 5min g 管桩一般不宜截桩 如遇特殊情况确需截桩时 应采取有效措施确保截 桩后管桩的质量 截桩宜采用锯桩器 严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉 截桩 h 施工时可采取静压法沉桩 沉桩机的型号和配重可根据试桩资料等因素 选择 5 沉桩应一次沉到设计标高或满足控制贯入度 不得中途停顿 若停顿过 久 由于土的恢复将难以下沉 已沉好的桩不得作为垄桩使用 6 截桩 沉完一根桩后应立即检查 确认桩身无问题后再移动桩机 沉好 的桩在未经验收和必要的冲击试验前 不得截锯桩头 要使用标准的截锯工具 不宜使用大锤硬砸 以免振出裂缝 可采用钢 或木 抱箍将桩身截锯处下面 箍紧 用小锤沿箍处凿开一条沟槽 然后再进行扩大截断 截锯后标高应符合 设计要求 桩顶土厚等于桩帽高度 锯面要水平 4 64 6 桩帽施工 桩帽施工 桩帽采用现场浇筑 浇筑前应将桩顶封闭 其施工步骤如下 1 平整路基 压实松土 处理桩头 使桩顶土厚等于桩帽高度 2 找出桩顶位置 人工开挖桩帽基坑 其大小与设计的桩帽尺寸相同 坑壁竖 直 坑中心线应与桩中心线重合 并批上 2cm 厚的砂浆护壁 必须通过监理工 程师验收合格后方可进行下道工序 3 安装绑扎钢筋 浇筑混凝土 整平表面混凝土 4 74 7 碎石垫层施工 碎石垫层施工 1 碎石垫层材料 采用级配碎石 2 测量放样 开始填筑碎石垫层前先测整平层顶面标高 每 10 20m 一个断 面 中线不必打桩 在路基两侧稳定处打设 10cm 80cm 木桩作高程控制桩 沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路 A1 标 预应力管桩施工方案 中铁航空港集团第一工程有限公司 11 11 并测桩顶标高 以控制碎石垫层厚度 3 碎石垫层铺筑 采用机械分堆摊铺 即先分堆成若干堆 然后用推土机摊平 4 碎石垫层按设计厚度一次填筑 实际施工厚度应考虑碎石的松铺系数 按设 计厚度增加 20 30 确保压实后的厚度不小于 50cm 5 填至设计标高以后 用推土机整平 利用已设置在两边的木桩复核标高是否 满足设计要求 或用带厚度标志的钢筋头插入碎石垫层抽查 如发现厚度不足 应及时补碎石 如碎石垫层厚度不满足设计要求 不得进行下一道工序 6 碎石垫层应宽出路基两侧坡脚 100cm 在碎石垫层填筑或填筑完后必须将 路堤两侧的包角透水土工布铺设好 以保持路堤坡脚整齐完好 保证排水畅通 7 为了确保碎石垫层的质量 必须进行下表实测项目 碎石垫层质量标准 项次检查项目 规定或允许偏差检查方法和频率 1碎石垫层厚度不小于设计每 200m 检查 4 处 2碎石垫层宽度不小于设计每 200m 检查 4 处 3反滤层设置符合设计每 200m 检查 4 处 4 5 土工布 土工格栅施工 桩顶部加铺双向钢塑 80 型两层土工格栅 格栅层间距为 0 1m 五 质量控制措施五 质量控制措施 1 按设计放样 确保施工位置准确 2 碎石垫层施工应采用合乎要求的材料 严格控制碎石垫层中线 标高 宽度 平整度符合要求 3 管桩到场后应检查相关质量证明材料确保合格 并检查在运输过程有无损坏 断裂 如有损坏或断裂 则应在桩身标明 废品 字样 禁止使用 4 管桩施工 派技术人员全过程跟班作业 进行过程控制 重点保证管桩的长 度 桩距 垂直度 最终贯入度等符合要求 并做好记录 5 当需要接桩时 焊接工艺应符合现行行业标准 建筑钢结构焊接规程 沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路 A1 标 预应力管桩施工方案 中铁航空港集团第一工程有限公司 12 12 JGJ81 的规定 接桩时要注意新接桩节与原桩节的轴线一致 6 因本项目不需施工打试桩 但记录时应真实 如因局部地质情况差异 当打 到设计桩长时的贯入度明显过大 或未打设计桩长时但贯入度已很小施打困难 应及时通知监理工程师 7 加强施工期间的临时排水 六 安全保证措施六 安全保证措施 1 加载预压填筑时 对沉降和水平位移的观测应及时 当变形速率骤增时 应 立即进行动态跟踪观测 加强观测频率 分析原因 采用减缓速率或停止填筑 等有效措施 防止路基失稳 2 施工前对施工人员进行安全教育工作 特别对机械司机进行文明施工 安全 驾驶 或操作 教育 保证施工安全 3 各种机械的操作人员 机动车辆驾驶人员 必须经劳动部门专业培训和考试 并取得合格证后 方准上岗操作 4 施工现场设立安全标志 危险地区必须悬挂 危险 或者 禁止通行 严 禁烟火 等标志 夜间设红灯示警 5 在施工便道间的交叉口 与公路的交叉口 应设立标志 6 严禁将电线搭靠或固定在机械 栏杆 钢筋 管子 扒钉等金属件上 电线 的架设高度 与建筑物的距离以及和公路等平行或交叉时 必须符合交通部现 行的有关规定 7 机械填筑路堤时 为保证机械运行的安全 场地必须平整 且路堤两侧应超 宽填筑 8 任何人员不得爬乘挖掘机 铲运机 装载机 翻斗车等土方施工机械 施工 机械的指挥和操作人员必须精力集中 加强了望