PHC预应力管桩施工方案

......一、编制依据1、先张法预应力混凝土管桩GB13476-19992、建筑地基基础施工质量验收规范GB50202-20023、先张法预应力混凝土管桩2002浙G224、建筑桩基技术规范JGJ94-945、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PHC-500（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2008年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》（GB13476-1999）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-2-A。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-2-B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，宜先压桩后再做基坑的围护结构，这样的施工顺序可以避免由于基坑四周的围护结构使压桩的土体无法扩散，造成先施工的管桩被后施工的管桩挤上来，使桩的承载力达不到设计要求，又避免了在基坑的压桩过程中土体扩散而挤坏四周的围护结构及降低基坑围护结构的止水效果；同时应对日成桩量进行必要的控制。......（3）设置袋装砂井或塑料排水板，消除部分超孔隙水压力，减少挤土现象；设置隔离板桩或地下连续墙；开挖地面排土沟，消除挤土效应