PHC预应力管桩施工方案.docx
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PHC预应力管桩施工方案
一、编制依据【1】
1、先张法预应力混凝土管桩GB134761999
2、建筑地基基础施工质量验收规范GB50202
3、先张法预应力混凝土管桩浙G22
4、建筑桩基技术规范JGJ9494
5、设计图纸
二、工程概况及主要工程量
本工程位于XX地块,由XX投资建设,XX设计,XX勘察,XX承建。
基础采用先张法预应力混凝土管桩,桩端持力层选择第③层粉质粘土层,桩尖进入第③层土≥2.0m,桩规格为PHC500(100)AB,桩长48m,共88根桩,单桩竖向承载力特征值≥900KN。
三、准备工作
按照设计文件、业主和监理要求及实际施工条件,原材料配备及供给,保障体系、规章制度等均已就绪到位。
1、材料要求
材料进场后根据规范要求对管桩外观质量及尺寸进行检查,并向厂家索要相关合格证明文件、外加剂检验报告以及必要时的管桩力学性能检测报告等。
2、运输、起吊和堆放技术要求
PHC预应力管桩运输采用长挂车,桩的悬臂≤1.5m,并绑固、分层叠放错位布置。
工地现场堆放在坚实的场地或垫木支承,堆高不超过5层。
PHC预应力管桩装卸起吊采用两头钩吊法(≤10m)或两支点法(>10m)如图A,管桩施打前吊立吊点如图B。
3、施工现场准备:
(1)现场静力压桩机调试完毕,压力表已标定合格,配备250kw发电机一台。
(2)原地表已整平完毕,并经监理工程师验收。
在较软的场地中铺筑20cm碎石,保证桩机在施桩过程中不产生均匀沉降。
由于静压桩桩机对施工场地要求较高,桩机及配重重量较大,为防止桩机下陷而造成桩身倾斜、桩机挤压对桩位的影响,影响施工质量及施工安全,对施工场地进行局部回填平整或铺垫整块钢板,采取必要的措施提高地基承载力,使其达到静压桩施工要求。
(3)现场测量、放样及PHC预应力管桩已定位并准备就绪。
2、现投入的施工机械及检测仪器设备
(1)主要施工设备列表如下,各种设备经调试运转正常。
四、工程实施计划和施工方案、工艺流程
1、工程实施计划
PHC预应力管桩共计约4224m,计划施工工期为8月11日~8月31日,静压桩机随征地拆迁的进行适时增加数量,确保满足工程需要。
2、施工流程:
清表整平→铺筑20cm的碎石,整平后压实形成工作面→桩机就位→静压第一节桩→起吊第二节桩→电焊接桩→检查焊接质量和垂直度→静压第二节桩→检查整桩质量→开挖桩帽土体形成土模→绑扎桩帽钢筋,现浇砼、养护→铺筑第一层碎石垫层、整平压实→铺筑钢塑格栅→铺筑第二层碎石垫层、整平压实→报检。
3、具体施工方案:
(1)桩位放样:
根据现场整平后测量结果,按设计要求绘制布桩图。
根据布桩图进行准确放样,用全站仪、钢尺定出每排桩位轴线和路基边桩然后放样逐桩中心,用消石灰作出桩位的圆形标记,圆心位置用小木桩作醒目标记,并注意保护,测量人员填写放样记录,经验收合格后施工。
为防止挤土效应及移动桩机时的碾压破坏,针对单桩、独立承台以及群桩制定不同的放线方案。
当桩数比较少时,采用坐标随时复测;针对大面积群桩,在场地平整度较高的情况下,采用网格进行控制,并在端头桩位延长线上埋设控制桩,以便复核。
(2)桩机就位
在对施工场地内的表层土质试压后,确保承载力满足静压机械施工及移动过程中不至于出现沉陷,对局部软土层可采用事先换填处理或采用整块钢板铺垫作业。
桩机进场后,检查各部件及仪表是否灵敏有效,确保设备运转安全、正常后,按照打桩顺序,移动调整桩机对位、调平、调直。
(3)管桩的验收、堆放、吊运及插桩
①管桩的进场验收
管桩进场后,按照《先张法预应力砼管桩》(GB134761999)的国家标准或浙江地区的地方标准对管桩的外观、桩径、长度、壁厚、桩身弯曲度、桩端头板的平整度、桩身强度以及桩身上的材料标识等按规范进行验收,填写验收记录,并审查产品合格证明文件,把好材料进场验收关。
根据设计及施工规范要求等级将不符合要求的管桩清退出场。
②管桩的堆放
现场管桩堆放场地应平整,采用软垫(木垫)按二点法做相应支垫,且支撑点大致在同一水平面上,见图1。
当管桩在场地内堆放时,不超过4层;当在桩位附近准备施工时单层放置,且必须设支垫。
管桩堆放要按照不同型号、规格分类堆放,以免调运施工过程中发生差错。
管桩在现场堆放后,需要二次倒运时,采用吊机及平板车配合操作。
如场地条件不具备时,采用拖拽的方式,需要采用滚木或者对桩头端头板采取一定的保护措施,以免在硬化地面上滑动时磨损套箍及端头板。
③管桩吊运及插桩
单根管桩吊运时可采用两头勾吊法,竖起时可采用单点法,见图2A。
管桩起吊运输过程中平稳轻放,以免受振动、冲撞。
管桩吊起后,缓缓将桩一端送入桩帽中,待管桩放入桩机夹桩箱内扶正就位后,将桩插入土中30cm~50cm的深度后,用两台经纬仪(在接近90度的夹角方向)双向控制桩的垂直度,条件不具备也可采用两个线锤进行垂直度控制。
通过桩机导架的旋转、滑动进行调整,确保管桩位置和垂直度符合要求后压桩。
(4)压桩
①用钢丝绳绑住桩身(管桩起吊示意图2B所示或经验算的位置)单点起吊,小心移入桩机,然后调平桩机,开动纵横向油缸移动桩机调整对中,同时利用相互垂直的两个方向的经纬仪检查垂直度(在距桩机约20m处,成90°设置经纬仪各一台),垂直度偏差控制在0.5%以内,条件不具备也可采用两个线锤进行垂直度控制。
通过桩机导架的旋转、滑动进行调整,确保管桩位置和垂直度符合要求后压桩。
如超差必须及时调整,须保证桩身不裂,必要时拔出重插,不得采用强拔的方法快速纠偏而将桩身拉裂拉断。
②第一节桩入土30~50cm后检查和校整垂直度,垂直度控制在0.5%以内,开动压桩装置,严格记录压桩时间和各压力表读数,保持连续压桩并控制压桩速度在1min/m~2min/m。
③压桩顺序按“从内侧向外侧、每根桩先长桩后短桩”的顺序施工,在压后一排桩之前必须检查前一排桩的偏位情况。
压桩结束后通过锤球法检查桩的打入深度,并记录每根桩的实测深度。
(5)接桩及焊接
①静压桩至原地面0.5~1.0m时,停止静压进行接桩,接桩前下节桩的桩头加上定位板,然后将上节吊放在下节桩端板上,依靠定位板将上下桩接直,其错位偏差控制在2mm以内;
②上下桩之间如有空隙,用楔形铁片全部垫实焊接牢固;管桩焊接之前,上下端表面用铁刷清理干净,直至其坡口处刷出金属光泽;
③焊接时分层焊接,在坡口四周先对称电焊6点,焊接由两个焊工对称施焊,焊接层数不得少于2层,层间焊皮要清理干净,焊缝达到三级焊缝要求;
④焊接好的桩接头应自然冷却8min后再静压,严禁用水冷却或焊好即打,待自然冷却后,接头处全部涂上油漆,防止腐蚀。
(6)终止压桩
正常情况按设计压桩力1.3~1.5倍送桩,达到设计高程后持荷(正常压力)10min且每分钟沉降量不超过2mm后方可结束送桩。
在同一地质类型地段,若出现静压力显著增加或送桩时静压力显著减小等异常情况,需暂停施工并及时报告监理,必要时增加静力触探等施工勘察补钻资料,分析和找出原因后提出处理措施。
PHC桩施工结束后,若有高出地面的桩头,注意保护,严防施工机械碰撞。
机械挖土时,严格控制铲斗入土深度,防止碰桩,导致桩头破损。
(7)送桩或截桩
当桩顶设计标高较自然地面低时必须进行送桩。
送桩时选用的送桩器的外形尺寸要与所压桩的外形尺寸相匹配,并且要有足够的强度和刚度,一般为一圆形钢柱体。
送桩时,送桩器的轴线要与桩身相吻合。
送桩器上根据测定的局部地面标高,事先要标出送桩深度,通过水准仪跟踪观测,准确地将送桩送至设计标高。
同时送桩器上要标出最后1m的位置线,详细记录最终压力值。
当管桩露出地面或未能送到设计桩顶标高时,需要截桩。
截桩要求必须用专门的截桩器,严禁用大锤横向敲击、冲撞。
送桩完成后,移动调整机械进行下一棵管桩施工。
(8)PHC桩帽的施工
①PHC桩施工结束后,报请监理验收及进行复合地基承载力检测,合格后再进行桩帽施工。
②在桩头位置开挖已填筑的碎石层,开挖的长度、宽度和深度依照桩帽设计尺寸及桩顶设计高程为依据。
开挖后进行修整,形成碎石土模。
③在桩头向下30cm下入木塞,保持木塞稳定,不得产生滑移,按设计要求帮扎桩内连接钢筋笼和桩帽钢筋要求帮扎钢筋,严格控制保护层厚度。
检验合格后浇注混凝土并养护。
浇注砼时振捣密实,尤其是PHC预应力管内砼的振捣。
(9)碎石垫层和钢塑格栅的施工
①垫层材料采用未风化的干净砾石或轧制碎石,自然级配,粒径为20~60mm,含泥量≤3%。
②在桩帽砼强度达到要求,桩帽挖出的土清理干净后,铺筑第一层碎石,推土机整平,碎石缝隙用石屑填充,以激振力200KN以上的振动压路机先稳压1~2遍,再振压3~4遍。
③第一层碎石垫层检验合格后铺筑第一层钢塑格栅,钢塑格栅与其下的碎石垫层贴合紧密平整,不得扭曲、折皱。
在路堤每边各留一定长度,回折覆裹在已压实的碎石层上,裸露部分用土完全覆盖。
钢塑格栅纵横向搭接长度300~600mm,当采用缝接时宽度不小于50mm,缝接强度不低于钢塑格栅抗拉强度。
④钢塑格栅经检验合格后,铺筑第二层碎石垫层。
六、施工注意事项
1、采用适宜的桩帽和桩垫,导杆、桩帽和桩身必须在同一垂线上;桩帽与桩周围的间隙控制在5~10mm之间;桩帽的上围箍内嵌入竖纹硬木做成的“桩垫”,以减小桩头的破损,桩垫厚度均匀且经压实后的厚度不小于120mm。
在施工期间经常检查,当桩垫被打硬砸实或烧焦时应及时更换。
施桩时静压力小于桩身材料的轴心抗压强度设计值1000KN。
2、接桩时上下桩节必须接直焊牢,上下节的中心偏差≤5mm,节点弯曲矢高不得大于1/1000,且不大于20mm。
3、连续施工,中途不得人为停压,确需停压时尽量缩短时间。
避免由于停歇时间过程中土的磨阻力增大影响桩机施工,造成沉桩困难。
4、压桩过程中如遇有较难穿透的土层时,接桩宜在桩段穿过该土层后,选择桩段长度时,应参考地质情况合理选择。
5、管桩进水严禁施工,破损率控制在3%以内。
6、焊接时第一层必须使用E43XX型φ3.2mm焊条打底,确保根部焊透。
第二层方可用粗焊条φ4mm或φ5mm。
坡口错位偏差≤2mm,焊缝高度偏差≤1mm。
减小焊接变形,待上下桩节固定后再拆除导向箍,分层施焊,每层焊接厚度均匀,每层间的焊渣必须清除干净,坡口焊必须焊满,电焊厚度宜高出坡口1mm,焊缝不应有夹渣、气孔等缺陷。
7、对接头外露部分,在打入之前再次涂刷防锈涂料。
8、截桩严禁使用大锤硬砸,现将不需要截桩的桩身端部用钢抱箍抱紧,然后沿钢箍上缘凿槽打穿后,用锤打下,用气割法切断钢筋。
七、常见问题成因及排除:
1、挤土效应和振动影响
原因分析:
静压法施工预应力管桩属于挤土类型,往往由于沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动,改变了土体的应力状态,产生挤土效应;桩机施工过程中焊接时间过长;桩的接头较多而且焊接质量不好或桩端停歇在硬夹层;施工方法与施工顺序不当,每天成桩数量太多、压桩速率太快、布桩过多过密,加剧了挤土效应。
(1)控制布桩密度,对桩距较密部分的管桩可采用预钻孔沉桩方法,孔径约比桩径小50~100MM,深度宜为桩长的1/3~1/2,施工时应随钻随打;或采用间隔跳打法,施工过程中严禁形成封闭桩。
(2)控制沉桩速率,一般控制在1m/min左右;并制定有效的沉桩流水路线,并根据桩的入土深度,宜先长后短、宜先高后低,若桩较密集,且距建筑物较远,场地开阔时,宜从中间向四周进行;若桩较密集,场地狭长,两端距建筑物较远时,宜从中间向两端进行;若桩较密集,且一侧靠近建筑物时,宜从相邻建筑物的一侧开始,由近向远进行;桩数多于30根的群桩基础,应从中心位置向外施打;承台边缘的桩,待承台内其他桩打完并重新测定桩位后,再插桩施打;有围护结构的深基坑中的静压管桩,宜先压桩后
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