预应力高强混凝土空心方桩施工组织设计

岳阳市第十六中学建设项目第二标段食堂◎预制方桩基础施工组织设计湖南省第四工程有限公司2016年03月施工方案编制人员编制：审核：目录第一章工程概况第二章编写依据第三章工程地质条件第四章施工方案第五章质量保证措施第六章进度保证措施第七章安全保证措施第八章主要机具使用计划第九章劳动力安排措施第十章主要材料构件使用计划第十一章文明施工现场措施第一章工程概况一、工程项目工程名称：岳阳市第十六中学建设项目第二标段食堂工程地址：岳阳市君山区洞庭大道建设单位：岳阳市君山区教育局设计单位：湖南省建筑工程集团设计研究院施工单位：湖南省第四工程有限公司监理单位：湖南顺天项目管理有限公司勘察单位：岳阳白利勘测科技有限公司二、地质条件参考区域地质调查报告，现根据各地貌揭露的地层情况自上而下描述如下：1）耕土（Q4）:褐黄色，松软，稍湿，主要成分为黏土，夹杂植物根茎，有腥味，压缩性较高，工程性能较差，未完成自重固结。勘探时场地层厚0.3-0.7m，平均层厚0.44m，层底标高26.89-28.14m。2）粉质黏土（可塑）：黄褐色，粉质黏土为主，可塑，粉质黏土为主要成分，土质均匀，敢强度较高，韧性中等。勘探时场地层厚1.00-3.20m，平均层厚1.76m，层底标高24.11-26.84m。3）粉质黏土（软塑）：灰褐色，粉质黏土为主，软塑，粉质黏土为主要成分，局部含粉砂薄夹层，干强度较强，韧性较差。勘探时场地层厚1.00-3.20m，平均层厚1.76m，层底标高3.70-9.00m。平均层厚6.35m，层底标高17.05-21.66m。4）粉砂：浅黄色、褐黄色，松散稍密，饱和，主要成分为石英、长石，粒径一般为0.1-0.2mm，颗粒级配中等，勘探时场地层厚5.00-10.20m，平均层厚7.37m，层底标高9.99-13.96m。平均层厚6.35m，层底标高17.05-21.66m。5）粉砂：浅黄色，中密，饱和，主要矿物成分为石英、长石，粒径一半为0.1-0.2mm，颗粒级配中等。勘探时场地层厚9.50-16.30m，平均层厚13.17m，层底标高9.99-13.96m。平均层厚6.35m，层底标高-4.51-2.24m。6）粉砂：浅黄色，密实，饱和，主要矿物成分为石英、长石、云母，粒径一半为0.1-0.2mm，颗粒级配中等，含约5%黏土充填，本次勘探为穿此层。三、施工场地条件由甲方提供施工场地的耐力承载力为15T/㎡，电源按400KW提供到施工场地内，道路完善后三通一平已基本完成。四、设计要求1.根据试桩结果，岳阳市第十六中学建设项目第二标段食堂采用预应力混凝土方桩，预应力方桩采用PHS-350(170)AB桩,桩身混凝土强度为C80，基础工程桩125根，单桩承载力特征值1000KN。所有桩的有效长度为15至35米。2.保证桩的纵横双向垂直度不超过0.5%。控制施压速度，一般不宜超过2m/min。3.压桩应连续进行，同一根桩的中间间歇时间不宜超过半小时。4.焊好桩接头应自然冷却时间不宜小于8min严禁用水冷却或焊好即压。5.当桩出现断桩或压力表突变时，必须通知甲方、监理、设计人进行处理。第二章编写依据1.《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）2009版；2.《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ(72—2004)；3.《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）；4.《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）；5.《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）；6.《土工试验方法标准》（GB/T50123—1999）；7.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）；8.《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）；9.《先张法预应力混凝土方桩》（GB13476—2009）；10.《预应力混凝土空心方桩》（JG197）；11.《预应力混凝土空心方桩》（12ZTG208）12.《先张法预应力混凝土管桩》（GB13476—2009）；第三章工程地质条件3.1从场地地基条件分析，⑤层元古界板溪群强风化板岩（Ptr3）和⑥层元古界板溪群中风化板岩（Ptr2），分布稳定，工程力学性能较好，承载力较高，压缩性较低，未发现软弱下卧层、空洞和临空面等，为拟建高层建筑物较理想的桩基础持力层，施工采用锤击式即可，预制方桩系挤土桩，挤土效应明显，施工时合理安排打桩顺序，以防打桩过程中挤土对已施工桩体产生不利影响，亦需考虑震动对周边环境的影响。预制方桩施工时应采用桩长和贯入度双控施工，如有异常地质现象，及时与勘察单位联系。3.2沉桩可行性分析：据我公司在类似地层施工经验及结合本场地地基土主要物理学指标分析，按有关经验公式估算，我们采用DTZ818B型全液压静力压桩机施工，沉桩基本都能满足设计要求。第四章施工方案一、施工原理静力压桩施工是利用桩机自重体提供反力，将桩送入土层中，当预制桩在垂直静力作用下，沉入土时，桩周土体发生急速激烈的挤压，土中的空隙水压力急剧上升，土的强度大大降低，这时桩身很容易下沉，桩的阻力主要来自桩尖，向下穿透土层时，直接冲剪桩端土体的阻力，一旦压桩终止并随时间的推移，桩基土体孔隙水压力逐渐消散，土体发生固结，桩侧摩擦力逐步恢复和提高，从而使桩获得较大的承载力。当桩机的施工压力达到设计单桩极限荷载时，还应视地质情况进行“复压”，这时用连续的满荷载施加于桩身，使桩尖进入持力层部分更加挤密，达到提高端承力，减少沉降的作用，如压桩机的配重大大超过单桩极限荷载时，采用加大承载力，再进行必要的复压。二、施工机械的选择及施工组织计划根据本工程的地质情况，周边环境以及设计要求，我公司决定进一台静力全液压桩机施工，桩机型号DTZ818B型，该设备是目前最新型号的桩基础施工机械，压桩施工时具有无噪音，无振动、无污染、质量好、施工快捷、节约材料，并能独立完成吊桩、夹桩、压桩，一切施工程序，并且具备以下特点：（1）能串联、并联，增大桩机的穿层能力及垂直度；（2）桩机能压边桩；（3）送桩安全可靠，质量高；（4）配备切割机；（5）对中调直快捷。三、主要施工方法1.施工准备（1）施工前应做到“三通一平”确保设备车辆及履带吊机的安全；（2）施工用电量应满足400KW，作业区配足照明设施，以便夜间施工。（3）边桩与周围建筑物的距离应大于4.5m。压桩区域内的场地边桩轴线向外扩延5m范围内铺碴，厚50cm压实。（4）桩基础的轴线控制网，和标高测定完毕，应经有关单位复核，办理复核鉴定手续。（5）施工前组织有关人员对图纸进行自审和会审，发现有问题时会同设计人员、监理单位、勘察单位、甲方及有关单位技术人员协商解决。（6）主要机械设备进场安装、调试：主要机械设备机械名称调试、检查主要内容备注液压静力压桩机液化系统、电路系统、关键结构DTZ818B履带式起重机行走机构、起重把杆、钢丝绳等W1001-25A电焊机防护罩、接地、接零装置氧气瓶、乙炔瓶、液化石油气瓶、乙炔发生器等安全阀、压力表、胶管阀门、回火防止器等（7）测量仪器校核：仪器名称校核内容备注水准仪光学系统、调平装置等S6经纬仪光学系统、调平装置等J2钢尺热变形特性、刻度、精度等压力表抗震性能、精确度等（8）焊接材料检查：焊条质保书、出厂合格证等的检查。2.桩的验收、起吊、搬运及堆放等（1）桩由专业生产厂家提供，我公司派专人和监理一起有关条款进行外观检查验收，验收时厂方需提供桩的出厂合格证；桩的允许偏差项目允许偏差值（mm）备注长度±0.3%L(L为管节长度)用钢尺量端部倾斜＜0.5D(D为方桩外径)用直角尺测量外径±4用卡尺测量壁厚+10~-3用卡尺测量保护层厚度±5尺量弯曲矢高＜L‰，且＜20拉线与尺量端板平面度2用卡尺测量外径0~-1用卡尺测量内径±2用卡尺测量厚度+不限，-0用卡尺测量方桩外观质量项目内容粘皮局部粘皮和麻面累积不大于桩总面积的5%，每处粘皮麻面的浓度不大于10mm桩身合缝处漏浆深度不大于10mm，每处长度不大于20mm局部磕损磕损深度不大于10mm，每处面积不大于50CM内外表面漏筋、断筋、脱头不允许桩端面平整度方桩端面混凝土及主筋墩头不得高出端板平面桩端面凹陷凹陷深度不大于10mm桩身裂缝不允许（2）桩的堆放场地应平整坚实，不得产生不均匀沉陷，堆放层数不得超过两层。3.施工流程本工程采用液压静压桩机进行施工，施工工艺流程为：施工准备测量放线、定桩位桩位复核桩机就位焊接桩头（冷却）对中校核垂直度压桩对中调整接桩再压桩、送桩稳压标高停止移机。4.施工工艺（1）测量放线根据建设单位提供的平面控制点，首先用全站仪和测距仪放出控制点，然后由测量高级工程师采用经鉴定合格的J6型经纬仪，钢尺量距、用经纬仪导线法放出二级控制网（点）作补充，以控制整个建筑区域。控制点采用混凝土浇注，并分别在场地四周外围做4个永久控制点，以便随时检查场内控制点是否松动。二级控制点采用经纬仪观测2个测回，测回误差不大于±15″。测量控制点必须有一人计算、另一人复核，将测试结果交监理核验、签字后方可采用。根据测放的控制网（点），利用J2经纬仪，钢尺量距，采用极坐标法，根据设计图纸上的尺寸，测放具体的桩位。在施工过程中，经常对控制网（点）进行检查，以防车辆的损坏。根据提供的水准点，用S3型水准仪进行观测，以闭合导线的方式进行引测，闭合不大于20mm以内。根据设计图纸计算出工程桩的桩顶标高并做好记录。（2）桩位定位根据甲方提供的轴线测量基准点，用经纬仪、水准仪建立基准点和分基水准点，并建立明显保护标志。测出桩位轴线、桩位点及标高，并执行测量复核、检验制度，经甲方监理复检验收后施工。在正式压桩前对桩位进行再次复验。对测量基线要定期复核，并及时修正，保存记录。（3）桩机定位将压桩机就位至压桩桩位上将桩段吊入压桩机内，然后将桩端定位于桩位中心，起门架，校正平水和桩中，由负责桩位检查的人员检查是否就位准确，再请监理人员核准确认。（4）吊桩根据地质资料、相关资料合理配桩，并按配桩规格进行选桩，捆绑好桩，起动吊车吊起方桩慢慢移至桩机，使桩垂直对准桩位。（5）校正桩的垂直度调整桩机支腿油缸油塞杆的伸出长度，使桩机平台保证水平，桩入土1～2米后，用互相垂直方向架设的铅锤吊线测桩的垂直度，直至施工达到规范及质量检验标准。（6）压桩由压桩机操作人员做好施工记录，开始压桩时，记录每沉下1米油压表压力值，送桩完毕要及时观察压力表读数并做好记录，桩顶标高控制在±50mm之内。压桩时启动压桩油缸，当桩入土至50厘米时，再次校正桩的垂直度和平台的水平度，保证桩的纵横双向垂直偏差不超过0.5%，然后启动压桩油缸，把桩徐徐压下，压桩在进入砂层土层时适当加快压桩速度，以保证桩尖有一定的穿透能力，到达持力层或油压突然加大时，应放缓压入速度，防止断桩。压桩过程中，由中间向两边或从中心向外施工，先深后浅原则施工且要控制施压速度，一般不宜超过3m/min，压桩应连续同一根桩中间间歇时间不宜超过半小时，同时机身应调平，桩尖遇到地下障碍物造成桩倾斜位移时，应将桩拔出，清除障碍物后再压。（7）接桩采用端板焊接联接预制桩，为了保证接桩的质量，焊接时应做到上下垂直对齐，上、下节桩的中心线偏差不大于2mm，接点弯曲矢高不大于0.1%桩长，且不大于20mm。检查桩端板是否平整，干净，端板破口上的浮锈应清除干净，接桩的焊缝采用对称施焊，焊缝应饱满连续不得虚焊漏焊，不少于二层并自然冷却2分钟方压入土中。（8）送桩压桩至原地面时，使用送桩管，送桩管的中心线应重合，送桩管的标记应清晰，准确，将桩压至设计标高，保证压力值达到设计要求。（9）稳压当压桩力已达到2.5倍以上设计荷载并桩端已达到持力层时应停止施压，并即时进行稳压，稳压次数为5次。（10）截桩因有个别桩在施工时地质上的变化桩高出地面，此时虽切割桩头后桩机才可行走，在切割桩时采用专用割桩机,割桩机装在外箍边缘上，沿方桩外围在所需的位置上切割，切割位置上下可调校内箍而定，确保桩头不损、桩机行走安全。（11）场地要求场内运输道路铺设要平整，方桩堆放合理，周围做好排水系统，保证场