静力压桩施工方案.docx
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静力压桩施工方案
柳州职业技术学院新校区建设项目(一期)12#、13#宿舍楼
(II标段:
13#宿舍楼)(预制管桩)
专项施工方案
施工单位:
广西建工集团第三建筑工程有限责任公司
编制:
审核:
审定:
监理单位:
河南卓越工程管理有限公司
总监:
二O一五年四月二十二日
一、工程概况...................................1
二、编制依据...................................1
三、工程地质及水文地质.........................2
四、工程目标与计划.............................4
五、施工准备工作...............................7
六、施工工艺...................................10
七、沉桩过程控制...............................14
八、质量保证措施...............................14
九、安全施工保证...............................20
一十、安全组织措施...............................21
一十一、安全技术措施...............................22
一十二、工期保证措施...............................23
一十三、成品、半成品保护...........................24
一十四、文明施工措施...............................24
一十五、施工过程中应注意的几个问题.................25
一、工程概况:
柳州东城开发有限公司拟在柳州市东城兴建柳州市职业技术学院新校区建设项目(一期)13#宿舍楼工程。
柳州市职业技术学院新校区建设项目(一期)13#宿舍楼管桩工程采用φ500AB100预制C80预应力钢筋砼管桩,单桩竖向抗压承载力特征值为1900KN,工程总量为270根桩,桩长约为10米,终压力值取4500KN。
桩端全截面支承第④2层微风化白云岩上,最终桩长按承载力控制,如果承载力不能满足设计要求,应通知设计人员进行处理。
二、编制依据:
1、《先张法预应力混凝土管桩》GB13476-2009
2、《预应力混凝土管桩基础技术规范》DBJ/T15-22-98
3、《预应力混凝土管桩》10G409
4、《建筑基桩检测技术规范》GJ106-2014
5、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
6、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
7、《预应力混凝土管桩施工规程》DB45(广西壮族自治区地方标准)
8、《工程测量规范》GB50026—2007
9、《柳州职业技术学院一期项目食堂及宿舍楼岩土工程详细勘察报告》
10、《柳州职业技术学院12#、13#宿舍楼超前钻岩土工程勘察报告》
11、业主组织的答疑会及补充文件
12、本工程相关设计图纸
安全生产管理标准规范
1、建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011)
2、建筑工程机械使用安全技术规范(JGJ33-2001)
3、建筑工程施工现场供用电安全规范(GB50194-2014)
4、施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005)
三、工程地质及水文地质
拟建场地位于柳州东城区,距柳江河约3000m。
场地内无常年水系发育。
根据柳州水文站资料,柳江河正常水位保持在77.0~78.0m。
洪水警戒水位81.8m,柳江河百年一遇洪水水位为92.69m,50年一遇洪水水位为91.24m,百年一遇洪水最大洪峰流量为31800m3/s,历年平均流量为1247.76m3/s。
1、地基岩土特征:
(1)杂填土①(Q4ml):
褐色、黄褐色,稍湿,主要为水泥路面、建筑基础及其垫层、拆迁残余的砖石等建筑垃圾,结构松散,堆填时间1~10年,硬质物含量大于50%。
该层分布场地内大部,主要分布在表层,堆填厚度变化较大,属高压缩性土。
(2)红粘土①1(Q4ml):
褐色、黄褐色,稍湿,
(3)白云岩④(C2d):
强风化,岩体结构基本遭到破坏,多风化成粉、砂状,夹少量岩块,水钻岩芯为砂状(干钻为砾砂状)。
(4)白云岩④2(C2d):
中风化,碎裂状结构,裂隙发育,干钻时岩芯为碎块状。
2、地下水埋藏特征
场地揭示三层地下水:
上层滞水及岩溶裂隙水。
上层滞水主要分布在场地的填土层中,局部水量稍大,主要受大气降水、周围地表水及生活、生产废水补给,稳定水位高程约83.85~87.45m。
岩溶裂隙水主要分布在场地的基岩裂隙中,主要受大气降水入渗及附近柳江河水侧向补给,具备一定的承压性,该层地下水的承压水头随旱、雨季有所变化,变化幅度约2~5m,主要赋存于岩溶裂隙及粉土、含砾黏土层中,空间分布不均匀,受邻近地下水补给,水量较丰富,运动方式主要为裂隙流形式。
四、工程目标与计划
1、工程目标
桩基础工程一次交验合格,安全生产事故为零,争创安全文明施工工地。
2、施工总体计划
预计工程量和工期:
本工程设计采用PHC-Φ500-100AB型桩,单桩竖向抗压承载力特征值为1900KN,工程总量为270根桩,桩长约为10m,终压力值宜取4500KN。
预计工程量为2700米。
我公司计划进场壹台800吨压桩机进场施工,静压沉桩法通常按每天每台机能完成35根单节桩计算,预计总共需要的纯压桩天数(即不计雨天和甲方原因的停工天数)约8天。
施工时根据实际情况同时买进所需的PHC桩,可以合理配置桩长,减少管桩的浪费或不必要的接桩。
施工过程中各桩机班组要从实际现场情况出发,密切配合、通力合作,以确保能够按质保量、顺利完成该桩基础工程的现场施工任务。
第一阶段:
平整场地,清除场地各障碍物。
如雨季施工,需在场地周边设排水沟,做好排水工作,甲方需做好“三通一平”工作。
压桩施工前,应会同甲方、设计、勘察等单位对场地周围的构建物、地下管线、管网等进行调研,对影响施工的各物体需做相应处理,以确保施工过程的顺利、安全,对可能出现陷机的地段要求甲方回填砖渣并压实。
第二阶段:
严格按业主和相关规范规定、有关要求及时组织进场施工的桩机设备、施工班组、管桩材料等进场。
根据设计要求,在正常施工前,应先进行试桩,以确定和检验桩尖入岩土层的深度、终压力和复压沉降量,并确定有效桩长等施工依据。
第三阶段:
压桩施工前进行桩位放线,桩位放线误差控制在单桩1cm、群桩2cm内。
实行测量组、桩队长共同交接桩位制度。
第四阶段:
压桩机应配足定额重量,并根据现场实际情况进行调整,以桩的贯入度和终压力做为控制指标,并在全部工程桩施工检测完毕后,提供完整的沉桩记录给设计单位,待设计人员对确认并提出是否补桩的正式答复后,沉桩设备方可退场。
第五阶段:
桩基验收。
全部工程桩施工完毕后,汇同建设单位、设计单位、监理单位及有关质检部门随机抽取一定数量的基桩进行检测。
基桩检测采用静载试验结合小应变动动测的检测方法,要求:
(1)静载试验:
试验桩数不得少于同条件下总桩数的1%,而且不少于3根,单桩极限承载力标准值为2.2倍单桩承载力特征值。
(2)动测法:
桩数不少于总桩数的20%,而且每个柱下不少于1根。
资料完整后组织桩基工程进行验收。
3压桩顺序
制定压桩顺序时,应先研究现场条件和环境、桩区面积和位置、邻近建筑和地下管线的状况、地基土特征、桩型、布置、间距、桩数和桩长、堆放场地、采用的施工机械及使用要求、施工工艺和施工方法等,然后结合施工条件选用压桩效率高、对环境危害影响小的合理的打桩顺序。
1)根据桩的密集程度及桩基础与周边建(构)筑物的关系:
若桩较密集且周围建(构)筑物较远,施工场地较开阔时,宜从中间向四周进行。
若桩较密集、场地狭长,两端距建(构)筑物较远时,宜从中间向四周进行。
2)根据场地的工程地质条件:
基础标高不一的桩,宜先深后浅,可使土层挤密均匀,以防止桩顶的位移或管桩的偏斜。
在粉质粘土及粘土地区,应避免始终按一个方向进行施工,致使土向一边挤压,造成入土深度不一,土体挤密程度均,导致不均匀沉降或偏位。
3)根据桩的规程及分布情况:
当场地内桩的规程不同时,宜先大后小,先长后短,可使土层挤密均匀,以防止位移或偏斜。
4附桩机行走路线图:
五、施工准备工作
(一)施工准备
1、施工前项目部应作场地勘查工作,如有架空电线电缆、地下电线、及排水管等设施,妨碍施工或对安全操作有影响的,应先作清除、移位或妥善处理后方能开工。
2、协助甲方做好场地平整工作和铺设施工及材料运输道路。
压桩机由于自重原因,施工场地平整后,受压力一般不宜小于100kpa(10t/m³),以保证桩机移动,打桩的稳定垂直,从而保证施工质量。
施工场地局部软弱的地段建议铺上30~50cm厚砖渣或者混合渣并压实,场地内地下障碍物妨碍桩位部分都要清除干净(如有大面积片石),防止造成偏桩、断桩和沉桩困难。
预防雨天,必须采取有效的排水措施,如基坑四周设置排水沟或集水坑,以保证正常施工。
3、施工前项目部必须对施工区域内的工程地质资料,经会审确定的施工图纸、施工组织设计(或方案)等相关资料。
4、项目部组织测设轴线、标高控制点、控制点应牢固测设在远离施工场地不受压桩施工影响的地方,并在每天测设桩位复核变形情况并作修正。
5、交底包括合同、项目质量计划、施工组织设计、图纸、施工预算、施工进度计划及相应的劳动力、材料、设备使用计划以及技术、安全要求等。
项目部要签发好交底单给作业班组。
6、施工边桩时,为保证压桩机正常工作,需要一定的空间,桩中至边线不小于4.5米;如遇特殊情况,施工场地不满足机械定位要求的,可采用边桩器施工,桩中至边线不小于1.5米。
如图所示:
7、拟建建筑物基坑挖至设计标高后,必须设置一个桩机进入基坑的道路以便桩机及预制管桩运输车通行。
如图所示:
8、落实在沉桩施工时,如土方出现大裂缝隙、塌方、应立即停止施工,把桩机移至安全地带,立即汇报上级有关部门,进行场地处理后再施工。
9、确定终桩条件。
终桩条件的确定是保证沉桩质量的关键、终桩条件选择的计算及确定应在图纸会审中由设计、监理、施工单位共同研究确定。
全面正式施工前,应进行试打桩、静载试验等工作,最后确定终桩条件。
压桩机终桩条件包括:
终压力、复压沉降量。
设计采用PHC-Φ500-125AB型桩,根据设计要求单桩竖向承载力特征值为1900KN,预计桩长为10m,终压力值取4500KN。
压桩机施工时终压力取值一般为单桩承载力特征值2.2~3.0倍,复压沉降量应满足现行施工规范要求。
全面施工时的终桩条件应由施工、设计、监理在现场经过试桩数据再共同确定。
(二)各种材料准备齐全,完成材料的购买及购买计划,保证施工时各种材料(包括证明文件)及时到位:
本桩基础工程拟用的预应力高强混凝土管桩(PHC桩)为工厂化预制生产,高压蒸汽养护,桩身混凝土强度等级为C80,型号为PHC-Φ500AB型,断面直径为500mm,壁厚100mm的桩;根据广西华蓝岩土工程有限公司提供的《岩土工程详细勘察报告》,本工程所用管桩桩长约10m,为减少桩长的浪费或不必要的接桩以及转移管桩费用,宜采用边打桩边购置桩的做法,现场应有足够的桩数,满足施工需要。
进桩同时需附带桩合格证、厂家生产许可证、资质证书。
(三)施工机械设备
压桩机为高效率、高性能的沉桩设备。
我公司根据本工程现场条件和项目质量、工期目标的要求,计划采用一台800t压桩机进场施工。
1、依据设计要求,桩端持力层为第④2层微风化白云岩上,因此要求设备的配置和施工性能必须满足工艺要求。
2、施工前做好设备的电气系统、机械传动部分、钢丝绳、桩机易损件等的检查调试工作。
3、安全操作要求
(1)在压桩过程中,严禁任何人进入以桩轴线为中心的4m半径范围内。
(2)压桩机施工时,严禁有人站在吊臂的工作范围内,起吊管桩时要用两根钢丝绳绑牢,严禁人员站立在管桩下面区域。
(3)压桩机施工时,应注意长短船移动时不要挤压到施工人员。
4、施工现场要配备诸如电焊机、气割工具、索具、吊铊、水准仪、全站仪、塔尺、手锤、撬棍、钢丝刷、割桩器等施工机具,主要如下表:
序号
名称
型号及规格
台数
制造国或产地
新旧
好坏
1
静压桩机
ZYB800
1
中国
新
好
2
电焊机
BX-1-400
1
中国
新
好
3
全站仪
GTS-102N
1
中国
新
好
4
水准仪
NAL132
1
中国
新
好
5
管桩切割机
GZJ-350
1
中国
新
好
5、根据本工程的特点,我公司组织管理出色、素质过硬的施工班组进场施工,施工人员组织详见下表:
序号
姓名
职务
1
张斌
2
冉斌
3
罗光辉
4
安德军
6、工地用电及用水
1)施工用水、生活用水均使用甲方提供的自来水供水系统。
2)施工现场压桩机用电150Kw,电焊机用电40Kw,现场电源的总容量要求不小于250Kw。
六、施工工艺
1、工艺流程
沉桩工艺流程如图所示:
稳桩
起吊管桩
桩机就位
测量放线
打桩
接桩
送桩(或截桩)
检查验收
试桩
转移桩机
管桩检验进场
施工测量
1、总则
本工程的一个重要特点是面积大,桩位密集。
为保证建筑物轴线及桩基平面位置的准确性,确保测量工作的高效率、高精度,测量工作严格按《工程测量规范》GB50026—2007的要求,遵循先整体,后局部,先控制、后细部的原则。
为方便建筑物桩基放样工作,本工程采用建筑方格网的平面控制形式,以控制建筑物的各主轴线,并进行严密平差和归化改正工作。
桩基放样采用计算与极坐标测量分开的方法,先计算各根桩的放样数据,经复核无误后,进行现场测量放样工作。
使单位测量工作时间缩小到最短,以提高测量精度和速度。
2、施工测量组织
①测量人员
本工程的测量工作,将派有丰富经验的测量人员负责该工程的施工测量工作。
②测量设备
根据本工程特点和精度要求,平面控制和建筑物放样采用全站仪,同时还配备计算机和相应的软件来进行数据处理,以求高效、准确地进行测量工作,确保工程质量。
主要测量设备及软件
设备名称
型号
数量
精度等级
用途
全站仪
325-N
1台
5mm+5ppm
平面控制、建筑物定位和桩基放样用
水准仪
DS3
1台
3mm/km
标高控制
钢卷尺
50m
1把
桩基放线用
网平差软件
1个
平面、高程控制网平差和数据处理用
对讲机
5km
2个
通讯联系用
3、测量控制
(1)平面控制
本工程的控制点已由勘测院提供,房子的角点由勘察院在现场测设出来并做好标记。
为保证好两地的坐标点保证建筑物位置的准确性,我们把勘测院测放的房子角点引测到场地外面。
控制点的引测采用微三角形法(见图1);同时测定三角形的三个角度,然后进行角度平差后确定场区内待定点P的平面坐标,作为建立建筑方格网的依据。
α
β
γ
图1
P
A
B
图1中P点为待定点,A、B点为城市控制点。
根据建筑物设计坐标计算建筑方格网各网点的平面坐标,依据建筑方格网点和P点的坐标进行坐标反算,求出各方格网点的放样数据,采用支导线或极坐标法在现场初步定出各方格网点,然后埋设永久性砼预制桩。
绘制点标记。
(2)建筑方格网的精测和归化改正
①外业观测
等埋点稳定后,对建筑方格网进行观测,精度等级按国家一级导线的要求进行。
角度采用测回法和方向法观测两测回,距离采用对向观测,取四次平均数。
②内业计算
先对外业成果进行检校无误后,利用网平差软件进行严密平差,计算各网点的坐标。
与理论计算值进行比较,求出改正值。
在现场进行归化改正。
通过归化改正后,对建筑方格网重新进行观测、归化改正,直至最弱点归化改正值少于1cm为止。
(3)高程控制
①水准点的测设采用三等闭合水准线路,往返观测,并在联测的基础上统一平差计算。
②三等水准测量的主要技术要求:
前后视距≤60m,前后视距差≤3m,全长累计视距差≤5m,闭合差fh≤12L(L为水准路线长度,单位km),每千米高差全中误差≤6mm。
进而求得各水准点高程,达到对整个施工场地的高程控制。
③水准点选在坚实稳固、不受施工过程影响的地方,且便于寻找、保留和引用。
④埋设水准点要用混凝土浇筑加固,钢筋头磨成半球形且略低于地面,上部用木板或其它板加盖保护。
⑤所有的点统一编号,测设完毕将其成果与编号标注在板盖上,以便于施工引用。
压桩前应先对桩的外观进行检查,管桩外观质量及尺寸验收标准:
静压管桩外观质量的验收标准
项目
质量要求
粘皮和麻面
局部粘皮和麻面累计面积不大于桩身总计表面积的0.5%;其深度不得大于10mm,且应修补。
桩身合缝漏浆
合缝漏浆深度小于主筋保护层厚度,每处漏浆长度不大于300mm,累计长度不大于管桩长度的10%,或对称漏浆的搭接长度不大于100mm,且应修补。
局部磕损
磕损深度不大于10mm,每处面积不大于50cm2,且应修补。
内外表面露筋
不允许。
表面裂缝
不允许出现环向或纵向裂缝、但龟裂、水纹及四壁浮浆层中的收缩裂纹不在此限。
桩端面平整度
管桩端面混凝土及主筋镦头不得高出端板平面。
断筋、脱头
不允许。
但当预应力主筋采用钢丝时且其断丝、断丝和滑脱钢丝数量不大于钢丝总数的3%。
桩套箍(钢裙
板)凹陷
凹陷深度不得大于10mm。
内表面混
凝土塌落
不允许。
接头和桩套箍(钢裙板)与桩混凝土结合处
漏浆
漏浆深度小于保护层厚度,漏浆长度不大于周长的1/4,且应修补。
空洞和蜂窝
不允许。
其他
离心成型后废浆液应倒清。
静压管桩的尺寸验收标准
项目
允许偏差值(mm)
质检工具及量度方法
长度L
+0.7%L
-0.5%L
采用钢卷尺
端部倾斜
≤0.5%d
将直角靠尺的一边紧靠桩身,另一边紧靠端板,测其最大间隙
外
径
D
≤600
+5-4
用卡尺或钢尺在同一断面测量相互垂直的两直径,取其平均值
壁厚T
正偏差不限-5
用钢直尺在同一断面相互垂直的两直径上测定四处壁厚,取其平均值
保护层厚度
+10
-5
用钢尺,在管桩断面处测量
桩身变曲度
L/1000
将拉线紧靠桩的两端部,用钢直尺测其弯曲处最大距离
端
头
板
平整度
0.2
用钢直尺紧靠端头板,测其间隙处距离
外径
0-1
用钢卷尺或钢直尺
内径
0-2
厚度
正偏差不限负偏差为0
2、施工顺序的确定
打桩时,由于桩对土体的挤密作用,先打入的桩水平推挤而造成偏移和偏位,或被垂直挤拔造成浮桩;而后打入的桩难以达到设计标高或入土深度,造成土体隆起和挤压,截桩过大。
所以群桩施工时,为了保证质量和进度,防止周围建筑物破坏,打桩前应根据桩的密集程度、桩的规格、长短和桩架移动方便来正确选择打桩顺序。
当桩较密集时(桩中心距小于等于4倍边长或直径),应由中间向四周施打;或由中间向两侧对称施打。
这样打桩时土体由中间向两侧或四周挤压,易于保证施工质量。
当桩数较多时,也可采用分区段施打。
当桩规格、埋深、长度不同时,宜先大后小,先深后浅,先长后短施打。
结合工程实际,本工程施工顺序主要采用按照房号由中间向两侧对称施打法。
为了减少挤土效应导致桩身上浮,5桩以上承台处施工时必须遵守先里后外的原则。
3、压桩施工操作步骤详述
1)场地平整:
清除地表杂物,并填平场地中的坑洼处,对于土质松软处采取铺垫30~50
cm砖渣或混合渣。
并沿场地四周挖沟排水至集水坑,进行集中排水。
2)测量定位:
开工前请甲方提供区域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。
根据甲方提供的控制点,施放轴线和桩位,每个桩点插短钢筋,并做成预制桩等径模具,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甲方复核检查,轴线偏差不小于1cm,桩位偏差小于2cm,确认后方可开始施工。
3)预制桩的成品检查:
检查预制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。
不合格的桩及时清退出场。
4)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设备。
4、探桩
桩位放样后,先进行探桩,即用锚杆机进行钻探。
钻探孔位宜:
①规则排列较疏方型即采用对角孔位进行钻探。
②规则排列较密的桩位即采用间隔两个孔位跳开进行钻探。
(祥见附图所示)。
5、吊桩
先将管桩从堆放点用吊车短驳,水平吊运到桩架附近,再利用桩机上专门设置的起桩重钩及卷扬机吊桩就位。
吊车平吊运移管桩采用两头勾头法或2点邦扎法。
采用2点邦扎法其邦扎起吊点位置离桩端0.207L(L:
桩管长度)。
机架上附设起重钩吊桩就位时,采用一点邦扎法,其邦扎起吊点位置离桩端0.31L(L:
桩管长度)。
6、插桩(植桩)
桩起吊提升到垂直状态后,将桩上头套入锤头下部固有送桩器,然后将桩尖准确的放在桩位上,缓缓施工将桩插入土中1.5m左右位置,停止施压。
检查调直桩身垂直度。
桩身垂直度检查调直与桩机导向杆垂直度检查调直方法相同,即在机架前,侧呈90°的两个方向,各距机架20m左右处,架设的经纬仪,测量检查桩身两个方向的垂直度,并利用桩机导向杆支撑伸缩将桩身调直。
控制植桩桩身垂直度偏差在0.5%以内。
然后方可开锤施打。
7、打(沉)桩
将桩身调直,并用经纬仪校正确定无误后。
初打时关闭供油泵油门,使锤冷打。
当贯入度小于100mm/击时,再开启油门正常打桩,正常打桩采用重锤轻击。
锤落距控制在1.5m以内。
因本工程场地上部地基土较为松软,第一节桩压沉时,原起吊桩时邦扎在桩身上的钢丝绳不宜拆解,仍需固定在桩身上,以防止桩在自重作用下下滑。
当桩沉入到接桩位置(顶端高出地面1.0m左右)仍有自动下滑趋势时,则采用钢夹板将桩夹持住后再进行下道接桩工序。
打桩应连续施打不宜停歇时间过长,防止桩周土固结,增大沉桩阻力。
打桩控制原则:
以设计桩长为主,贯入度为辅。
8、接桩
将下段桩顶距离地面0.8~1.0m处(但应避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中),可进行接桩,采用焊接法(CO₂气体保护实芯焊丝,晶闸管气体保护焊机)。
接桩操作方法及技术要求:
先将下段桩顶用钢刷清洗干净,加上定位板,吊上节桩。
将上节桩吊放在下节桩端板上,依靠定位板将上下桩同心接直。
同时利用桩机前侧两方向的经纬仪校核调正桩身垂直度。
将上节桩调直,使上下节桩轴线一致。
此时对称点焊4点连接固定,再次检查桩身垂直度,确认无误后再正式施焊。
正式施焊时3人同时对称进行,接桩处坡口槽分三焊满,分层焊接缝的接头错开,并满足必需三级焊缝要求。
如拼接的桩端钢板上有泥土、铁锈等杂物时,在正式施焊前用钢刷洗刷干净,当上下桩接头处间隙较
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