预应力管桩试桩方案计划.doc
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1、-/ 预应力管桩试桩方案预应力管桩试桩方案 施工单位:江苏省建工集团有限公司 编制日期:二一五年八月二日 -/ 一工程概况一工程概况 (1)项目名称:)项目名称:* (2)项目位置:)项目位置:安徽省芜湖市和谐路以东、206 省道以南 (3)建设单位:)建设单位:* (4)监理单位:)监理单位:* 拟建工程位于安徽省芜湖市和谐路以东、206 省道以南。拟建工程包括 2 幢办公 楼、2 幢非机动车雨棚及纯地下车库。 二试验目的二试验目的 通过工艺性试验工作,要达到以下目的: 2.1验证机械性能,选择合理的机械配备。 2.2验证工艺流程,总结出有关管桩的施工参数、施工工艺、施工顺序等,具体指导 后
2、续预应力管桩的施工。 2.3验证设计桩长、收锤贯入度。 2.4确定桩与桩之间成桩过程中的影响程度。 2.5. 通过本次试桩所要确定的工艺参数、桩长、成桩方法及施工工艺,核对现场地质 情况,为后期全面开工奠定基础。 三试验方案及试验说明三试验方案及试验说明 3.1.3.1. 试验方案选择试验方案选择 本次试验采用导杆式柴油落锤式沉桩工艺。 3.23.2地质情况地质情况 地基土存在以下特征: 拟建场地勘察深度范围内,自上而下分为 6 个工程地质层。现根据勘探结果,对拟 -/ 建场地内各土层的土性特征描述如下: 层:填土(Q4ml):灰黄色,灰褐色, 湿,松散,堆填区域夹碎石块、碎砖块,主要 以粘性
3、土为主,不均匀,回填时间 6 年左右。场区普遍分布,厚度:0.301.60m。 层:粉质粘土(Q4al):灰黄色,灰褐色,软塑,局部夹有粉土,混少量铁锰质氧 化物,切面稍光滑,中等干强度,中等韧性,中压缩性。场区普遍分布,厚度: 0.904.10m。 -1 层:淤泥质粉质粘土(Q4al):灰色,流塑,局部夹薄层粉土,切面稍光滑,干 强度中低等,韧性较低,高压缩性,工程性能差。场区普遍分布,厚度: 10.6015.10m。 -2 层:淤泥质粉质粘土夹粉土(Q4al) ,灰色,流塑,层理现象明显,具云母碎屑, 切面稍光滑,干强度中低等,韧性较低,高压缩性,工程性能差 。场区普遍分布,厚 度:6.0
4、09.50m。 -3 层:粉质粘土夹淤泥质粉质粘土(Q4al) ,灰色,流塑软塑,局部夹薄层粉土, 切面稍光滑,干强度中低等,韧性较低,高压缩性,工程性能较差。场区普遍分布, 厚度:4.207.40m。 层:粉质粘土夹粘土(Q4al) ,灰色-灰黄色,可塑(局部软塑) ,土质较为均匀。稍 有光泽,摇振反应无,干强度中等偏高,韧性中等偏高。中等压缩性,工程性能较好。 场区普遍分布,厚度:1.604.30m。 层:粉质粘土(Q4al) ,灰色,软塑,局部夹薄层粉砂。稍有光泽,摇振反应无,干 强度中等,韧性中等。中等压缩性,工程性能一般。场区普遍分布,厚度: 1.406.20m。 层:粉砂夹细砂(Q
5、4al) ,灰色,中密-密实,很湿,主要成份为长石、石英等,颗 粒较为均匀。稍有光泽,摇振反应迅速,干强度低,韧性低。中等偏低压缩性,工程 性能良好。场区普遍分布,本次勘察未揭穿。 3.2 场地水文地质条件场地水文地质条件 场区地下水类型主要为孔隙潜水。孔隙潜水主要赋存于上部软弱土层中。勘察期 间钻孔内初见水位埋深 1.032.13m,平均值 1.32m,标高平均 4.75m;稳定水位埋深 0.681.70m,平均值 0.94m,标高平均 5.14m。地下水水位主要受大气降水补给影响, 由地下径流、蒸发排泄。水位年变化幅度约 1.50m,近三年历年最高水位为埋深 -/ 0.50m。 具体地质情
6、况详见苏州市城市建筑设计院有限责任公司编制的工程地质勘察报告。 3.3.1 试预应力管桩采用步履式柴油打桩机成桩工艺。预应力砼管桩采用预应力 PHC 桩,外直径 500mm,壁厚 125mm,管桩离心砼强度为 C80。桩顶托板采用 C25 钢筋砼。 本工程采用锤击法施工,沉桩以标高为第一控制因素。桩锤应根据工程地质条件、桩 身轴心受压承载力设计值、桩的规格及入土深度等因素选用,适用时应遵循锤低击的 原则。 抗压试桩 36M2 根、37M2 根;抗拔试桩 36M2 根。抗拔锚固箍筋为 620, 1 2 灌芯长度 4000mm。 总工程量:管桩试桩根数 6 根、总长度 218 米,以 12m、13
7、m 分节合理配置。 3.3.2桩施工采用以下控制:控制桩端设计标高、控制最后十击的贯入度。 3.3.3试桩的单桩竖向抗压极限承载力预估为 4200KN,单桩竖向抗拔极限承载力预估 为 320KN. 3.3.4. 桩尖以 6 号粉砂夹粉土为持力层。 3.3.5破坏性试桩应进行至试桩破坏为止。 3.3.6采购管桩时,充分考虑桩焊接连接中端板等构件与管桩的链接应满足设计的抗 拔承载力要求。 3.3.7桩基施工应遵循以下规范: 预应力混凝土管桩 (10G409) ; 建筑基桩检测规范JGJ106-2014; 建筑地基基础工程施工质量验收规范 (GB50202-2002) ; -/ 四施工部署四施工部署
8、 4.14.1设备选配设备选配 工艺类型导杆式柴油落锤式沉桩工艺采用 90 型步履打桩机 1 台;挖掘机 1 台;电焊设 备 2 套;水准仪、全站仪 1 套及其他配套设备。 拟投入机械设备表 4.24.2材料要求材料要求 材料表 序号名称规格技术指标 1 预应力管桩PHC-AB500(125)-80强度不低于 C80 2 焊 条 E4303 4.34.3试验时间及工期试验时间及工期 本试验计划暂定于 2015 年 8 月 8 日进行,具体以实际开始时间为准。因为考虑到 试桩工程的特殊性以及各试桩区域间隔距离远的情况,故试验周期定为 3 天。 序号名 称单位数量用 途 1 90 型步履打桩机台
9、1 沉桩 2 电、气焊设备台 2 接桩焊接 3 水准仪、全站仪套 1 测标高、放桩位 4 挖掘机台 1 平整场地 5 吊 车套 1 吊卸管桩 -/ 五施工方案五施工方案 5.1.5.1. 工艺流程工艺流程 锤击法施工工艺如下图所示: 放桩位 桩机就位 管桩起吊、对桩位 桩顶放置桩垫 套桩帽 桩帽放锤垫 打冷锤 2-3 击 复查桩垂直度 正式打桩接 桩 管桩分批进场 验 桩 钉木契 调整垂直度 施工准备 进行复查 收锤、测贯入度 承载力估算 竣工验收 -/ 5.25.2锤击沉桩施工流程的主要环节的实施方法锤击沉桩施工流程的主要环节的实施方法 5.21测量放线定桩位 测量放线必须严格把关,反复校核
10、,务求不出任何差错。首先要根据设计图纸进 行计算,对建设单位提供的水准点和控制点进行校对,在图纸上标明。然后利用全站 仪进行精确测量放线,复核基准水准点和控制点,并根据施工现场的具体情况定出控 制网,并将复核结果和自己设立的控制网交监理审核。如监理审核通过,则今后的测 量放线均按复核结果及控制网进行。如未获监理认可,则需继续复核,直至监理审核 通过为止,并以监理最终审核通过结果作为施工放线测量的依据。 经过监理认可的控制点和水准点要用水泥砂浆固定或在其四周用砖堆砌以严加保 护,防止发生偏位和变形。 根据复核控制网计算出每条桩桩中坐标并利用经纬仪放出桩位。测量放出桩位后, 用 30CM 长 10
11、 钢筋在桩位位置打入土中,钢筋中上部用两道红绳绑扎牢固,留出约 30CM 长红绳在地面,施工时根据红绳即可找到精确的桩位,以防止错、漏施工。对将 要施工的桩位用石灰粉按桩径大小划一个圆圈,桩位放线后的打桩过程中,考虑到土 体的挤压移位,在打桩前需对桩位进行复核。 5.22.预制管桩的堆放与验收 管桩在运输过程中支点应满足两支点法的位置(支点距离桩端 0.21L 处),并垫以契 1 形木防止滚动,严禁层与层之间垫木与桩端的距离不等而造成错位。 预制管桩从管桩厂运输过来卸至现场堆放,地点选择要根据压桩的情况和有利于放 2 大镜的原则进行堆放。堆放现场地要求平整,根据地面的坚实情况,可用枕木作支点,
12、 按两点支法支垫,且各支点应在同一水平面,本工程管桩最高堆放层数三层,根据用 桩计划,先用的桩应放上面,避免翻动桩堆。 施工过程中,现场施工计划负责人根据当天桩机的施工情况统计出第二天可能施工 3 的工作量及配桩要求以确定当天晚上的进料量。管桩每天进一批,现场施工计划负责 人及施工管理人员要准确确定每天的进料量并报监理工程师。本工程 6 根预应力混凝 土管桩为试桩,故需一次性进场到位。 管桩进场后,材料员、质检员根据规范在求严格检查桩身的外观尺寸和外观质量, 4 防止断桩、严重裂缝的桩用于施工,同时要收集与每批管桩数量相对应的合格证、产 品检验报告及出厂证明等资料。如发现不合格的管桩严禁使用,
13、并向有关部门报告。 -/ 管桩的外观质量要求 产 品 质 量 等 级 项 目 一 等 品合 格 品 粘皮和麻面 局部粘皮和麻面累计面积不 大于桩总外表面积的 0.2%; 每处粘皮和麻面的深度不大 于 5mm,且应修补 局部粘皮和麻面累计面积不大于桩 总外表面的 0.5%;每处粘皮和麻面 的深度不大于 10mm,且应修补 桩身合缝 漏浆 漏浆深度不大于 5mm,每处漏 浆长度不大于 100mm,累计 长度不大于管桩长度的 5%, 且应修补 漏浆深度不大于 10mm,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 5mm,每处 面积
14、不大于 20cm2,且应修 补 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 不得出现环向和纵向裂缝,但龟裂、水纹和内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和预应力钢筋镦头不得高出端板平面 断筋、脱头不 允 许 桩套箍凹陷凹陷深度不大于 5mm凹陷深度不大于 10mm 内表面 混凝土塌落 不 允 许 漏浆漏浆深度不大于 5mm,漏浆长 度不大于周长的 1/8,且应 修补 漏浆深度不大于 10mm,漏 浆长度不大于周长的 1/4,且应修补 接头和桩 套箍与桩 身结合面 空洞和蜂 窝 不 允 许 -/ 管桩的允许尺寸偏差 允
15、许偏差 项 目 一等品合格品 L +0.5% -0.4% +0.7% -0.5% 端部倾斜 0.4%D0.5% D45 T +15 0 正偏差不限 0 保护厚度 +7 -3 +10 -5 桩弯曲度 L/1200L/1000 外侧平面度 0.2 外径 0 -1 内径 0 -2 桩端板 厚度 正偏差不限 0 管桩进场时,如有要求需监理工程师在场接收,质检员需会同监理工程师一同验收。 5 桩外观质量检查工具和检查方法 检查项目检查工具及方法 精度 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 1.0 -/ 壁厚 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 0.5
16、 桩端部倾斜 将直角靠尺的一边紧靠桩身,另一边与端板紧靠,测其最大 间隙处 0.5 桩身弯曲度将拉线紧靠桩的两端部,用钢直尺测量其弯曲处的最大距离 0.5 保护层厚度用卷尺测量 0.02 漏浆长度用钢卷尺测量 1.0 漏浆深度用深度游标卡尺测量 0.02 裂缝宽度用 20 倍读数放大镜测量 0.01 5.35.3桩的起吊:桩的起吊: (1)预制桩应达到设计强度 100%后方可起吊运输。 (2)桩在起吊和搬运时,必须做到平衡并不得损坏,水平吊运时采用两端钩吊,两吊点 (两支点法)距离桩端为 0.21L(L 为桩段长度) ,绳索与桩身水平夹角不得小于 45, 装卸时应轻起轻放,严禁抛掷、碰撞、滚落
17、。 (3)吊桩的设备机具需安全可靠,索具、夹具须经计算有足够的强度。吊桩用钢丝绳索 具长度应一致。 5.4.5.4. 管桩的焊接管桩的焊接 根据规范要求,如果设计桩长大于单节桩长的话,则需进行接桩,根据地质资料、 设计图纸反映,本工程桩长 36m、37m,故每根桩需要采用二氧化碳气体保护焊工艺接 桩,节约焊接时间,提高焊接质量。 管桩拼接成整桩采用端板焊接联接。焊接前先确认管节是否合格,端板是否合格平 1 整,端板坡口上的浮锈及污物用钢丝刷清理干净 需确保上下两节桩对齐,两节桩偏差必须小于 2mm,并应保证上下两节桩的垂直度。 2 焊接时,使用成盘的焊丝,焊丝由送丝机构经软管和焊枪的导电嘴送出
18、。焊丝与管 3 桩端板接触后产生电弧,在电弧的高温作用下,端板局部熔化形成熔池,而焊丝端部 也不断熔化,形成熔滴过渡到熔池中去。同时,气瓶中送出二氧化碳气体以一定的压 力和流量从焊枪的喷嘴喷出,形成保护气流。随着焊枪移动,熔池凝固成焊缝,从而 -/ 将焊工件连成一个整体。 管桩焊接拼缝允许偏差管桩焊接拼缝允许偏差 偏差名称允许偏差值 桩身弯曲度 L/1200 桩两端板之间间隙 2mm 坡口错位 2mm 电焊高度 1mm 接桩完成后现场质检员会同监理工程师进行验收,验收合格后方可继续进行打桩 施工。 5.5.5.5. 管桩施工控制管桩施工控制 (1)管桩的混凝土强度确保达到设计强度及 14 天的
19、龄期后方可沉桩。 (2)在正式打桩之前,要认真检查打桩设备各部份的性能,以保证正常运作。另外,打 桩前应在桩身一面标上每米标记,以便打桩时记录。第一节桩起吊就位插入地面时的 垂直度偏差不得大于 0.5%,并用测量仪器校正,必要时,要拔出重插。 (3)配桩时,上下节桩错位偏差不超过 2mm。配桩时要参考地质资料和附近已施工施工 管桩的长度,并保证送桩深度不超过桩顶设计标高。 (4)施工过程中,桩帽和桩身的中心线应重合,当桩身倾斜率超过 0.8%时,应找出原因 并设法纠正。当桩尖进入硬土层后,严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠偏。 (5)沉桩中力求连续施工,原则上不得中途停锤,如有特殊情况确需停锤,
20、应尽量缩短 停锤时间。 5.6.5.6. 管桩的收锤管桩的收锤 当管桩施打至设计要求的持力层或达到设计要求的贯入度值时,则可收锤。贯入 度值的测量以桩头完好无损、柴油锤跳动正常为前提。贯入度的测量采用收锤纸进行 收锤测验绘出管桩收锤时的回弹曲线,以测出最后贯入度值及回弹值,以便真实记录 和反映收锤情况,有助于保证和提高打桩质量。 -/ 5.75.7质量检查质量检查 管桩基础地工程桩成桩质量检查包括桩身垂直度、桩顶标高、桩身质量, 应符合下列规定: 5.71)桩身垂直度允许偏差为 1%; 5.72)桩身水平偏位误差不得大于 100mm,标高误差不得大于-50mm. 5.85.8施工注意事项及预防
21、措施施工注意事项及预防措施 1、桩身断裂 (1)现象:桩在沉入过程中,桩身突然倾斜错位,当桩尖处土质条件没有特殊变化, 而贯入度逐渐增加或突然增大,同时在桩锤跳起后,桩身随之出现回弹现象,这时可 能是桩身发生断裂。 (2)原因 1)桩节的细长比过大,沉入又遇到了较硬的土层。 2)桩制作时,桩身弯曲超过规定,桩尖偏离桩的纵轴线较大,沉入后桩身发生倾斜或 弯曲。 3)桩入土后遇到大块坚硬的障碍物,把桩尖挤向一侧。 4)稳桩时不垂直,打入地下一定深度后,再用走架方法校正,使桩身产生弯曲。 5)两节桩或多节桩施工时,相接的两节桩不在同一轴线上,产生了曲折。 6)桩在反复长时间打击中,桩身受拉应力作用,
22、当拉应力值大于混凝土抗拉强度桩身 某处即产生横向裂纹,表面混凝土剥落,如拉应力过大,钢筋超过流限,桩即断裂。 7)制作桩的混凝土强度不够。桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现。 (3)预防措施 1)施工前应对桩位下的障碍清理干净,必要时对每个桩位用钎探探测。对桩构件要进 行检查,发现桩身弯曲超过规定(L/1000 且20mm)或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使 用。一节桩的细长比不宜过大,一般不宜超过 40。 2)在稳桩过程中,如发现桩不垂直应及时纠正,桩打入一定深度后发生严重倾斜时, 不宜采用移架方法来校正。接桩时,要保证上下两节桩在同一轴线上,接头处应严格 按照操作要求执行。 3)桩在堆放
23、、吊运过程中,应严格按照有关规定执行,发现桩开裂超过有关验收规定 -/ 时不得使用。 2、桩顶碎裂 (1)现象:在沉桩过程中,桩顶出现混凝土掉角、碎裂、坍塌甚至桩顶钢筋全部外露 打坏。 (2)原因 1)设计时没有考虑到工程地质条件、施工机具等因素,混凝土设计强度偏低,或者桩 顶钢筋网片不足,主筋距桩顶面距离过小。 2)桩预制时,混凝土配合比不良,施工控制不严,振捣不密实等。 3)混凝土养护时间短或养护措施不当,致使钢筋与混凝土在承受冲击荷载时,不能很 好地协同工作,桩顶容易严重碎裂。 4)桩顶面不平,桩顶平面与桩轴线不垂直,桩顶保护层过厚。 5)桩顶与桩帽的接触面不平,桩沉入时不垂直,使桩顶面
24、倾斜,造成桩顶面局部受集 中应力而破碎。 6)沉桩时,桩顶未加衬垫或衬垫已损坏未及时更换,使桩顶直接承受冲击荷载。 7)锤重选择不当。桩锤小,桩顶受打击次数过多,桩顶混凝土容易产生疲劳破坏而打 碎,桩锤大,打击力过大,桩顶混凝土承受不了过大的打击力,也会发生碎裂。 (3)预防措施 1)桩制作时,要振捣密实,主筋不得超过第一层网片。桩成型后要严格加强养护,在 达到设计强度后,宜有 13 个月的自然养护,以增加桩顶抗冲击能力。 2)应根据工程地质条件、桩断面尺寸及形状,合理地选择桩锤。 3)沉桩前应对桩构件进行检查,检查桩顶面有无凹凸情况,桩顶平面是否垂直于桩轴 线,桩尖有否偏斜,对不符合规范要求
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