某工程预应力砼管桩施工方案 .doc
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1、 预应力管桩施工方案 编制 审批 目 录一、 工程概况1二、 编制依据2三、 预应力管桩基础的优点3四、适用范围5五、工艺原理6六、施工工艺及操作要点7(一)、PHC管桩静压法沉桩施工工艺流程7(二)、施工操作要点71、测量定位放线72、桩机就位83、管桩的验收、堆放、吊运及插桩84、压桩105、接桩106、送桩或截桩117、管桩与承台连接12七、材料准备13八、机械设备171、成桩设备172、其他配合机具设备18九、人员组织19十、质量标准及控制201、质量标准202、质量控制要点211)、进场材料质量验收与控制212)、场地土承载力要求213)、桩位、垂直度及标高控制214)、桩尖及接桩焊
2、接质量控制225)、沉桩到位率控制226)、终压值的确定237)、降低挤土效应危害的措施243、成桩检测24十一、安全措施26一、工程概况 项目名称: 建设单位: 监理单位: 设计单位: 施工单位: 建设地点: 规划总用地面积: 总建筑面积: 简介:本工程为钢筋混凝土局部框支剪力墙结构体系,层数为18+1层,最高高度为59.6m。抗震设防类别为丙类,建筑场地类别为III类,抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.10g。结构安全等级为二级,合理使用年限为50年。基础类型为预应力管桩,本工程采用静压桩机进行沉桩施工。 预应力管桩工程量表类型直径打入深度设计承载力数量A
3、型500mm29.51500pa41根B型500mm3832500pa156根 二、编制依据 建设工程相关的法律法规建设工程监理规范GB50319-2000建筑规程施工质量验收统一标准GB50300-2001建筑地基基础工程施工及验收规范 GB50202-2002先张法预应力混凝土管桩 GBl3476-1999 预应力混凝土管桩基础技术规程DBJ/T15-22-98预应力混凝土管桩技术规程 DB29-110-2004建筑桩基技术规程 JGJ94建筑基桩检测技术规范 JGJ106建设工程承包合同文件本工程地质勘测报告设计图纸、变更文件经批准的施工组织设计三、预应力管桩基础的优点 PHC管桩施工工
4、艺主要有锤击法和静压法两种,在管桩发展前期主要是锤击机械引领着管桩的施工作业,近几年来,随着大吨位( 8000KN ) 的液压压桩机的问世和静压沉桩施工工艺的完善,静压法施工工艺与锤击法相比具有明显的优点,因此发展十分迅速,正在逐步取代锤击法施工的工艺。 1、质量可靠、单桩承载力高由于管桩材料为预应力高强混凝土,高速离心成型工艺和二次湿热养护工艺工厂化制作,桩身质量及沉桩长度可用直接监测,管桩质量可靠;施工中采用静压桩机进行沉桩施工,压桩力可通过压力表直观、安全、准确地反映,因而对桩体承载力的控制、判断精确度高;静压法沉桩与锤击法沉桩施工相比,因沉桩过程是慢速均匀加载,无冲击和反射应力波,对桩
5、身冲击应力小,施工质量易保证。由于PHC 管桩桩身混凝土强度高,可打入密实的砂层和强风化岩层,由于挤压作用,桩端承载力可比原状土质提高60%-75% ,桩侧摩阻力提高20%-40%,并因PHC管桩为高强度混凝土预应力构件,尤其抗压、抗弯性能好,其桩身承载力比其它桩种高25倍。2、施工速度快,建设投资周期短管桩为工厂预制混凝土构件,采用高压、蒸汽养护,生产周期短,一般3-5天即可出厂,可提前批量生产,不占用施工养护周期。静压法沉桩施工,如果场地条件许可,一台桩机可压入300m左右的管桩。在普通地质条件下,2-3分钟即可压入10m长一棵管桩,施工时间主要用在桩头、接桩焊接及倒运管桩、移动桩机等其他
6、工作项目上。而且沉桩完毕后,桩体即有强度,承载力达到最终承载力的80%以上。在必要时可加快施工进度,缩短投资周期,获得良好的经济效益。3、施工污染少、安全环保,对周边影响小。静压法沉桩施工管桩,因采用电力液压驱动操作,无震动、无噪音。而锤击法沉桩震动剧烈,噪音大且拌有浓烟油污,对周边环境影响大,且锤击法沉桩施工,对周边土地振动大,影响周围建筑(构)物的安全稳定。而静压由于是缓慢匀速压入,对土体振动小,为周边环境影响小。而且管桩均为成品,与混凝土灌注桩相比无砂石料、混凝土及泥浆等污染。4、适应性能好,应用较广泛。PHC管桩能够穿透普通软土层及粉沙粘土层,配上开口型桩尖减少挤土效应后,具有良好的穿
7、透土层能力,尤其是采用静压沉桩方式。遇到特殊土质如软硬不均、上软下硬、软硬突变的土层,穿透能力更优于锤击法沉桩方式。锤击桩法沉桩方式,因一惯的高度(即冲击力)在突遇复杂土层时极易将桩体打坏破损,造成质量事故。PHC管桩桩段有10-12m、13-15m一节的,也有3-4m、5-6m一节的,搭配灵活,运输吊装方便,成桩长度不受限制,用普通的电焊机即可实现迅速接驳。在港口码头、铁路桥涵及市政、房建工程中均能够应用推广。5、造价低、材料损耗小,经济效益高。由于管桩混凝土强度高,单桩承载力大,工程造价相对于混凝土灌注桩便宜40%左右。由于静压法沉桩对桩身破坏小,送桩到位率高,截桩小,质量可靠,经济效益较
8、高。四、适用范围PHC静压管桩作为一种快速兴起的一种基桩形式,适用于各类建筑物的低承台桩基础,如工业与民用建筑、铁路桥梁、机场、港口码头、水利及市政工程等;适用于一般粘性土及回填土、淤泥和淤泥质土、粉(砂)性土、非自重湿陷性黄土质以及强风化(全风化)的岩层、坚硬的碎石土层和砂土层中,并且不受地下水位高低的影响。与锤击法沉桩方式相比尤其适应于软硬突变的土层中;由于静压无噪音,在对环保要求较高的地区,特别是在城市和居民区的新建和改造工程施工尤其适用。虽然管桩是空心结构,但仍有一定的挤土效应,对附近建筑物及地下管线有一定的影响,而且静压机械本身占用一定的空间,所以在贴近建筑物的位置上,不适宜进行管桩
9、的施工;由于静压机械自重较大,要求施工场地平整,对场地土地耐力要求高(要求场地表层土压强120kpa),同时不适宜用在地下障碍物较多、深层土质内存在孤石以及地下岩面坡度太陡的土层中。五、工艺原理PHC管桩静压法沉桩工艺原理,在桩机就位后,利用适合吨位的吊车(或压桩机自带的起吊设施)吊起管桩进行喂桩,通过静压桩机中心的夹具对桩进行夹抱,调整垂直后进行施压。施压时,静压桩机机身通过油缸支持安装在大小步履上的小车,小车在大小步履轨道上由油缸控制运动,抱压桩时,借助自重及配重,以器缸液压互联动力系统方式通过夹头相交压力施加压桩力,管桩在自重及配重静压力作用下逐渐将桩压入地基土中,然后通过焊接将上下两节
10、管桩连接实现接长,并通过送桩器将桩顶送到设计标高的一种成桩工艺。六、施工工艺及操作要点(一)、PHC管桩静压法沉桩施工工艺流程喂桩(焊接桩尖)定位放线桩机就位对位、插桩压桩人、机、料进场调整桩身垂直度吊桩吊桩电焊停歇、质量检查电焊接桩对桩压桩接桩或送桩控制桩顶标高成 桩转移桩机图-1 施工工艺流程图(二)、施工操作要点1、测量定位放线1)、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。2)、可采用电子全站仪或经纬仪等测量工具建
11、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。3)、桩位放出后,在中心采用30cm长8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。4)、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。2、桩机就位在对施
12、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,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。2)
13、、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L0.21L0.21L3)、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-3。管桩起吊运输过程中应免平稳
14、轻放,以免受振动、冲撞。图-3 管桩起吊示意图L0.21L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,根据需要焊接开(闭)口型桩尖,然后将桩插入土中0.5m-1.0m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)、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。2)、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1
15、m及最终送桩深度标记,通过水准仪配合控制。3)、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。4)、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。5、接桩将首节管桩压至桩头距地面0.5-1.0m左右高度时停止压桩,开始进行接桩作业。接桩前将上下桩端头板用钢丝刷清除浮锈及泥污,然后下放
16、桩身进行对桩。上下两节端头板对齐并初步调整垂直后,采用手工电弧焊在坡口周围点焊4-6点,然后再次进行垂直度的调整,若端头板间隙过大,应加塞铁片。为减少焊接变形引起节点弯曲,焊接时由两名工人对称施焊,焊接层数不少于两层且焊缝应均匀饱满(焊缝与坡口平)。焊接完成后,自然冷却5min以上,然后刷涂一层沥青防腐漆后,继续压桩。如果有多节管桩,重复以上工序即可。6、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,
17、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。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个管桩施工。7、管桩与承台连接1)、承台开挖可采用普通挖土机即可,但在开挖过程中注意不得碰损桩头,在挖至桩头标高附近时,停止开挖。桩间土采用人工配合进行挖除。管桩施工完毕后当天承载力没有完全达到设计强度,根据不同的土质情况,需要7天以上的嵌固期,所以承台开挖要与试验检测结合起来进行安排,保证施工连续。2)、承台是将上部结构的力传递给管桩基础的受力构
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