BT标预应力管桩PHC桩施工方案1文档格式.docx
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二、工程概况
(一)地质概况
路线范围内的不良地质主要为局部路段饱和砂土液化问题,特殊岩性土主要为平原地区部分的软土。
本路段砂土液化局部存在,液化等级为轻微,考虑到可液化砂土时一种潜在的可能,是在震动条件下产生的,时偶然的,加之全线软土普遍较厚,是影响路基安全稳定的主要因素,因此优先考虑对软土进行处理,处理方案及措施以处理软土为主,兼顾砂土液化。
本项目软土普遍分布,厚度3.3~32.2m,主要为淤泥质粉质粘土。
(二)工程概述
1、设计概况。
本项目管桩主要用于有构造物路段的软基处理,当软基埋深大于25m时采用“管桩+塑料排水板”进行处理,管桩长度小于30m时,直径30cm,长度大于30m时,直径40cm,桩间距2.2-3.0m,砂垫层厚35cm,桩顶铺设30cm碎石褥垫层,桩顶铺2层双向钢塑土工格栅。
桩体采用先张法预应力混凝土管桩(PHC桩),桩径30(40)cm,抗裂弯矩不小于33KN▪m,极限弯矩不小于59KN▪m。
2、主要工程量
管桩工程数量一览表
地基处理段落
桩径
单根桩长
根数
总桩长
单桩承载力要求
复合地基承载力要求
备注
m
根
Kpa
K11+900.00
-
K11+941.70
0.4
32
324
10368
995
220
箱涵路段
K11+984.00
270
8640
650
120
挡墙路段
K12+024.00
304
9728
590
130
桥头路段
K12+952.80
K12+987.50
36
9720
K15+606.33
K15+710.00
44
688
30272
680
K15+750.00
323
14212
Z3K11+900.00
Z3K11+940.00
136
4352
1000
Y3K11+900.00
Y3K11+943.78
133
4256
1080
Z4K11+900.00
Z4K12+987.00
90
3240
625
Y4K11+900.00
Y4K12+987.20
630
三、施工部署
1、人员配备
项目管理及施工人员岗位责任表
序号
岗位
工作范围
人数
1
项目负责
全面负责
2
施工员
现场施工管理与施工协调
3
质检员
质量监督、工序验收、试验检测
4
安全员
安全工作
5
测量员
测量工作
6
起重工
吊桩
7
桩机手
桩机操作
8
倒桩工
配合吊桩、静压作业
9
电焊工
接桩焊接
2、机械设备及测量仪器
表三机械设备及测量仪器
序号
设备名称
规格型号
数量(台)
挖掘机
PC200
装载机
ZL50C
静压式压桩机
TCZ260
电焊机
NBC-500
吊车
QY25t
测量仪器
名称
数量
水准仪
ZAL632
全站仪
DTM-352C
3、施工计划安排
根据总体进度计划及实际施工情况,拟订施工工期为97天,计划开工日期2014年4月25日,计划完工日期2014年7月31日。
四、施工方法
(一)、管桩静压法沉桩施工工艺流程
预应力管桩施工工艺流程框图
(二)、管桩施工工艺
1、施工准备
⑴管桩选定后,报检并附检验单,报监理工程师批准后方可进场。
①.预制桩出厂到工地,应按批量查收预制桩出厂合格证。
②.质检人员应会同现场监理共同检查、验收预应力管桩,验收合格后,方准使用。
如验收中发现不合格,应做好标记并及时退货。
管桩外观质量表
项目
内容
桩表面
表面平整,密实,掉角深度不超过10mm,局部蜂窝和掉角的缺损面积不超过桩表面积的0.5%,并不得过分集中。
表面裂缝
深度不得大于20mm,宽度不得大于0.15mm,横向裂缝长度不得超过连长的1/2。
蜂窝、麻面、裂缝和掉角
桩顶桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角
⑵施工场地的平整和围挡,施工前先对施工场地进行平整,清除杂物及地表软土,并填筑施工便道。
⑶管桩的施工必须配备性能可靠、符合标准、种类齐全的施工机械和设备,在施工前做好机械设备的保养、试机等工作,确保在施工期间正常作业。
需配置的主要施工机械和设备如下:
①.静力压桩机:
压桩速度≥1m/min,一次压桩行程1.5m~2.0m,静压机自带压力表并经过标定。
.起重机(起吊重量≥3T)、长挂车、推土机、振动压路机。
.水准仪、全站仪、皮尺、直尺、3m直尺、锤球绳。
⑷修建供工程施工所用的临时便道,做好施工时的排水措施。
根据PHC桩的堆放数量,选择若干靠近临时便道、开阔平整的场地作为PHC桩的临时堆场。
⑸管桩施工现场堆放
①.堆放场地应平整坚实,排水条件良好。
.应按不同规格、长度及施工流水顺序分别堆放;
条件许可时可按工程进度及时分批供桩,避免二次搬运。
.当场地及供桩条件许可时,宜单层放置;
叠层堆放不宜超过3层。
.叠层堆放时,应在垂直于管桩长度方向的地面上设置2道垫木,垫木支点应分别位于距桩端0.2倍桩长处,两支点间不得有突出地面的石块等硬物;
底层最外缘的管桩应在垫木处用木楔塞紧。
.垫木宜选用耐压的长木枋或枕木,不得使用有棱角的金属构件。
2、测量定位放线
⑴认真复核设计图纸及设计院交桩点位,必要时将坐标控制点、水准控制点按标准设置要求布设在施工现场,标准控制点数量满足施工需要及测量点间互相复核的需要即可,然后依据设计图纸精确算出尺寸关系或各桩位坐标,对桩位进行精确测放。
⑵可采用全站仪等测量工具建立建筑平面测量控制网,或者直接采用坐标定位方式放出桩位,并进行闭合测量程序进行复核;
同时利用水准仪对场地标高进行抄平,然后反映到送桩器上,显示出送桩深度,做好桩顶标高控制工作。
⑶桩位放出后,在中心采用30cm长Ф8钢筋或者竹筷插入土中,根据需要做好标识:
钢筋(或竹筷)端头系上红布条或点上白灰,然后画出桩外皮轮廓线的圆周,便于对位、插桩。
⑷为防止挤土效应及移动桩机时的碾压破坏,针对单桩、独立承台以及大面积筏板基础的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。
3、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。
4、管桩的验收、堆放
⑴管桩的进场验收
管桩进场后,应按照《先张法预应力砼管桩》(GB13476-1999)的国家标准或各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,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。
⑵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-2。
当管桩在场地内堆放时,不宜超过4层;
当在桩位附近准备施工时宜单层放置,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,易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。
图-2二点支垫示意图
5、管桩吊运及插桩
⑴吊运。
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-3。
管桩起吊运输过程中应免平稳轻放,以免受振动、冲撞。
管桩吊起后,缓缓将桩一端送入桩帽中
图-3管桩起吊示意图
⑵插桩。
根据已设定的控制点用直角坐标法对桩位进行二次复核,正确后下放首节桩,首节桩桩尖的中心点与桩位的偏差控制在20mm以内。
⑶垂直度控制
当桩尖进入土层500mm后,用全站仪调整桩机桩架处于垂直位置,然后再调整首节桩的垂直度(全站仪一般架设在距桩机15m以外),使桩架与桩身保持平行,其精度误差小于桩长的1%(首节管桩插入地面时的垂直度偏差不得超过0.5%),即可压桩,并在压桩过程中进行跟踪监测,指挥桩架保持其精度。
如果超差,必须及时调整,但需保证桩身不裂,必要时拔出重插应尽可能拔出桩身,查明原因,排除故障,以沙土回填后再进行施工,不允许采取强扳的方法进行快速纠偏,而将桩身拉裂、折断。
2号全站仪
1号全站仪
图三打桩送桩垂直度监控示意图
6、压桩
⑴压桩前,根据工程情况制定合理的压桩顺序,减少挤土效应,施工时按照压桩顺序组织施工。
⑵压桩前在每节单桩桩身上划出以米为单位的长度标记,以便观察桩的入土深度及记录对应压力值,并通过实地高程测量,在送桩器上做好最后1m及最终送桩深度标记,通过水准仪配合控制。
⑶在压桩开始阶段,压桩速度不能过快,应根据地质报告显示的土质情况选择压桩速度,一般以2.0m-3.0m/min速度为宜。
在初期2-3m的压桩范围内应重点观察控制状身、机架垂直度,垂直度控制应重点放在第一节桩上,垂直度偏差不得超过桩长的0.5%。
并在压桩过程中需要经常观测桩身是否发生位移、偏移等情况并做好过程记录,并详细记录每入土1米时压力表的压力值。
⑷压桩前最好将地表下的障碍物探明并清除干净,以免桩身移位倾斜。
7、接桩
⑴本工程接桩采用焊接法。
⑵桩段就位必须和相连接的桩节保持在同一轴线上,连接后桩身保持垂直。
⑶管桩接桩:
①.管桩拼接成整桩采用端板焊接连接,焊接前桩头预埋铁件必须清除污锈,露出金属光泽。
如桩节之间间隙过大,可垫铁片填实焊牢,接合面之间的间隙不大于2mm。
焊接时,应将四角点焊固定,然后对称同时焊接以减少焊接变形,焊缝要求连续饱满,焊缝厚度必须满足设计要求。
手工焊接时第一层必须用Φ3.2mm电焊条打底,确保根部焊透,第二层方可用粗焊条(Φ4mm或Φ5mm),采用E4303或E4316焊条。
②.拼接处坡口槽的电焊部分应分三层以上对称进行环缝焊接,并采取措施减少焊接变形,正确掌握焊接电流和速度,每层焊接厚度应均匀,每层间的焊渣必须敲清后方可再焊次一层,坡口槽的电焊必须满焊,电焊厚度宜高出坡口1mm,焊缝必须每层检查,焊缝不宜有夹渣、气孔等缺陷,满足《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-07)二级焊缝的要求
③.接桩应尽量缩短时间,以避免停打时间过长导致桩周土重固结而影响沉桩。
拼缝允许偏差表
偏差名称
允许偏差值
桩身弯曲度
≤L/1200
桩两端之间间隙
≤2mm
坡口错位
电焊高度
≤1mm
④.焊缝完成后,应会同监理检查验收,待焊缝降温1min后再行打桩,严禁用水冷却或焊好后立即沉桩。
8、送桩或截桩
⑴送桩。
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,通过伺候在现场的水准仪跟踪观测,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。
送桩后留下的孔洞及时用道碴回填夯实。
桩顶标高允许偏差为±
50mm。
桩顶位移偏差控制在允许范围以内。
送桩留下的孔洞要采用方木、筑胶板覆盖,避免物品人员掉落,并及时回填,避免陷机。
⑵截桩。
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。
9、桩帽施工
⑴开挖桩帽土体
采用人工配合挖掘机开挖基坑,按放样定出的开挖线施工,挖至设计标高,所有挖基土方都及时运走。
人工清理桩帽土体,形成土模。
⑵钢筋加工与绑扎
桩帽采用现浇,其钢筋按设计图纸中桩帽配筋图的位置制作,严格按照设计及规范要求施工,操作人员(尤其是电焊工)需是具有相应资质证书的技工。
钢筋下料尺寸需正确、焊接需饱满、长度需保证,且绑扎均匀,间距一致。
钢筋绑扎后经监理工程师验收合格后方进行下一道工序施工。
⑶现浇混凝土
在浇捣砼时,特别注意钢筋网的保护层厚度。
浇捣完后,砼表面必须抹平,砼严格按配合比进行施工,不允许有蜂窝麻面出现。
砼成型后由专人负责养护,须保证养生时间,直至强度达到100%为止。
10、垫层和土工格栅的施工
⑴桩间砂(35cm)填筑:
桩帽混凝土达到设计规定强度后,填桩间砂(碎石),并高出桩帽5~10cm,利于土工格栅铺筑。
其填筑的施工工艺按照路基填筑工艺进行,要求砂(碎石)的规格、级配合格,分层铺筑、分层碾压密实,压实度达到设计要求。
⑵铺设土工格栅:
在桩间砂施工完成且验收合格后,按设计要求铺筑土工格栅。
铺设要平整,无皱折,尽量张紧。
用插钉及土石压重固定,铺设的格栅主要受力方向最好是通长无接头,幅与幅之间的连接可以人工绑扎搭接,土工格栅受力方向搭接长度不小于30cm,非受力方向不小于10cm。
大面积铺设后,要整体调整其平直度,路基外边留30~50cm待填上层后折回。
⑶碎石垫层(30cm)施工:
土工格栅铺好,经自检及监理检验认可,铺筑碎石垫层。
碎石垫层必须及时铺筑,使土工格栅的裸露时间不超时48h。
铺筑时,先在两端摊铺填料,将格栅固定,再向中部推进。
碾压的顺序是先两侧后中间。
碾压时,压轮不能直接与筋材接触,未压实的加筋体一般不允许车辆在上面行驶,以免筋材错位。
分层压实度为20~30cm,压实度必须达到设计要求。
最后进行路基外边填土封边压实。
表5碎石垫层和土工格栅的施工质量及检验要求
检查项目
质量要求和允许偏差
检查规定
检查频率
检查方法
固体体积率
≥80%
4处/2000m2
灌砂法检查
垫层平整度
12mm
4处/200m
3m直尺测量
垫层纵断高程
+5~-15mm
4断面/200m
水准仪测量
垫层宽度
大于设计宽度
皮尺测量
垫层厚度
偏差-10~-25mm
尺量
钢塑土工格栅
钢塑格栅搭接长度≥设计值
11、施工记录
记录人员必须及时、认真做好原始资料记录、整理工作,桩位编号,随打随填,以免发生差错,每换班打桩前后,都要核对桩位、桩数以防错打和漏打。
12、成品保护
对施工完成的管桩空洞采用素土回填。
土方开挖时,预留土方保护层,采用人工配合,清除桩间土方。
禁止机械碰撞桩头造成桩身破裂。
13、常见质量问题现象、原因分析与防治措施
(1)桩身断裂
①.现象:
在压桩过程中,桩身突然倾斜错位,当桩尖处土质条件没有特殊变化,而贯入度突然增大,施压油缸的油压显示突然下降并引起机台抖动,此时可能是桩身断裂。
②.原因:
a.桩材加工弯曲度超过规定,桩尖偏离桩的纵轴线较大,沉入过程中桩身发生倾斜或弯曲。
b.桩入土后,遇到大块坚硬的障碍物,把桩尖挤向一侧。
c.插桩不垂直,在压入一定深度后,用移机方法来纠正,使桩身产生曲折。
d.多节桩施工时,相对接的两节桩不在同一轴线上,焊接后产生弯曲。
e.桩身混凝土强度不够,在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂而未被发现。
③.预防措施:
a.施工前应把桩位下的障碍物清理干净,必要时对每个桩位用钎探检查。
b.加强桩身外观检查,发现桩身弯曲超过规定(L/1000且≤20mm)或桩尖不在桩纵轴线上不宜使用。
c.在插桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正,桩压入一定深度发生严重倾斜时,不得采用移机方法来纠正。
接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上,端面间隙要加垫铁片塞牢。
d.桩的堆放和吊运应严格执行规范,若桩身裂缝超过验收标准严禁使用。
(2)桩顶损坏
在沉桩过程中,桩顶出现损坏。
②.原因:
a.桩材混凝土配比不良,施工控制不严,养护措施不力。
b.桩顶端面不平,造成桩顶端面与桩轴线不垂直。
c.桩顶与送桩杆的接触面不平,送桩时造成桩顶端面局部应力集中而损坏。
a.桩制作时,离心要均匀,桩顶加密箍筋位置要准确,并按规范养护。
b.沉桩前应检查桩顶有无凹凸现象,其端面是否垂直于轴线,桩尖是否偏斜,若不符合规范要求不得使用,或经过修补处理后才能使用。
c.检查送桩杆与桩的接触面是否平整,如不平整应进行处理才能使用。
(3)桩位偏移
①.现象:
在压桩过程中,相邻的桩产生横向位移或桩身上浮。
a.桩入土后,遇到大块坚硬的障碍物,把桩尖挤向一侧。
b.多节桩施工时,相对接的两节桩不在同一轴线上,焊接后产生弯曲。
c.桩数量较多且桩距较小,压桩时土被挤压到极限密实度后而向上隆起,相邻的桩被浮起。
d.在软土地基施压较密集的群桩时,由于压桩引起的超孔隙水压力较大把相邻的桩推向一侧或浮起。
a.压桩前应先将桩位下的障碍物清理干净,加强桩材外观检查,若发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上不得使用。
b.在压桩过程中,如发现桩不垂直应及时纠正,接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上,施焊应严格执行规范。
c.采用井点降水、砂井或盲沟等降水或排水措施。
d.压桩期间不得开挖基坑,要等桩全部压完,停置两周后才能开挖。
(4)沉桩达不到设计标高
沉桩压力已达到或超过设计值,但桩尖未到达设计的标高位置。
a.工程地质情况未能勘探清楚,尤其是持力层的标高起伏不明,致使设计考虑的持力层或选择的桩尖标高有误;
b.局部有坚硬夹层或砂夹层;
c.施工中遇到地下障碍物,如大石头、旧埋设物等;
d.群桩挤土效应导致桩入土阻力增加;
e.桩机压力过小。
a.工程地质情况应详细勘探,做到工程地质情况与勘察报告相符;
b.合理选择持力层或桩尖标高;
c.遇有硬夹层或砂夹层时,可采用先钻后压法(预钻孔)穿透硬夹层,以利沉桩。
d.先用回转钻孔机进行预钻孔取土、调整施工顺序(先施工沉桩困难的桩)、在工程场地布置应力释放孔和沟槽、减缓沉桩速度等,以减少挤土效应对工程场地的影响,释放土压力;
五、质量标准
管桩实测项目
项目
允许偏差
主控项目
桩外径(mm)
不小于设计值
壁厚(mm)
桩距
±
100
桩长
桩身强度
合格
单桩和复合地基承载力
一般项目
桩垂直度
≤1%
桩基完整性
无缺陷
六、质量保证措施
1、压桩前,再次复核桩位,请监理部门验收,及时校正,以免产生错误。
2、压桩前检查桩机各部件和电源情况,以防中途停机较长,土体固结不能施压造成废桩。
3、压桩前认真检查预制桩的质量,如有质量问题,禁止使用,绝对不压不合格的桩。
4、按设计桩位平面图绘制桩位编号图,自备压桩记录外,报甲方和监理方各一份,以供监督检查之用。
5、压桩时,随时注意桩的轴心受压,若有偏移要及时调整。
6、严格按图施工做好压桩记录,已压的桩在桩位编号图上做好日期标出记号,以防多打、漏打。
7、控制桩的垂直度是确保压桩质量的关键之一,以单向线锤和全站仪控制桩的双向垂直度,确保在压桩过程倾斜度偏差不大于0.5%。
8、严密监视压力值,如发现压力值突然上升或下降,暂时停压桩,待处理正常后才能续压。
9、每根桩必须连接压入,不得无故间断,直到达到设计规定的控制标准。
八、安全保证措施
1、特种工种操作人员必须建立机组责任制,并按照有关规定持证上岗,禁止无证人员操作。
2、严格按操作规程操作压桩机,防止人身安全事故,设备安全事故的发生。
3、配备必需的个人劳保用品,如安全帽、工作服、手套、防护鞋、防护眼镜等等,并督促使用。
4、配置必要的安全防护设施,如自动断电开关、防护罩、安全带、消防器具等。
施工场地内重要位置设安全标志,并由专人管理,有危险的作业,如接电、施工机械操作等实行专人专项操作,并需持证上岗。
5、施工现场的用电线路、用电设施的安装和使用,必须符合安全规范和安全操作规程,并按照施工组织设计进行架设,严禁任意拉线接电。
施工现场必须设有保证施工安全的夜间照明,采用符合安全要求的电压。
6、加强施工现场的防火、防盗。
7、使用本静压桩机前,应先熟悉本机构造及工作原理。
检查各部件是否牢固的安装在正确位置。
8、对电缸、油泵、电动机、机架的异常响声、变行
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- BT 预应力 PHC 施工 方案