预应力管桩施工方案一、工程概况本合同段软基主要分布在K12+740~K12+835,场地为冲洪积淤泥及海积淤泥,地势平坦开阔,地面标高介于1.4~4.6m之间,以养鱼塘、水田为主。
本段设计采用带桩帽PC预应力管桩复合地基加固进行处理,左右侧采用管桩间距分别为2.5*2.5m、2.0*2.0m,设计桩型PC-400-AB-95,根据桩长与桩间距的不同,划分为I~XVI个区域。
桩顶面标高平整并且水平,伸入桩帽中不少于5cm。
管桩穿透整个软土层,桩尖伸入砂质粘土层或全风化花岗岩不小于1.6m.管桩顶部设置50cm厚的碎石褥垫层,管桩处理深度为10m~16.5m,总共1031根,总长14925m。
桩帽C30砼407m3,钢筋50969.8kg,Q235钢板2144.4kg。
二、编制依据(1)《沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标两阶段设计文件》(2)《沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标实施性施工组织设计》(3)《公路路基施工技术规范》(4)《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)(5)《福建省高速公路施工标准化管理指南》三、施工计划3.1、施工准备3.1.1组织相关人员学习设计图纸。
3.1.2场地完成平整,满足打桩所需的地面承载力。
3.1.3编制施工专项方案。
3.1.4选择专业队伍和进场打桩设备。
3.1.5对管桩施工队伍进行技术及安全交底。
3.2、施工进度安排本项目的φ400管桩1031根,拟投入2台桩机,计划每台机每天完成10根桩,计划在60天左右完成管桩施工。
施工准备:2013年10月11日~2013年10月16日预应力管桩:2013年10月17日~2007年12月5日碎石垫层:2013年12月6日~2014年1月12日施工进度计划横道图3.3、主要机械设备本工程项目采用发电机解决施工用电3.4、主要测量、试验、质检、监测仪器设备拟配备的材料试验、测量、质检仪器设备表3.5、劳动力配置主要劳动力计划表②打桩工8⑥测量工2③司机2⑦其他(含后勤)2④电焊工6⑧四、施工工艺4.1、施工顺序总体施工顺序为:地表处理、填筑整平层→管桩及桩帽施工→填筑碎石垫层→铺设土工合成材料→路基填筑→修整路基4.2、地表处理该段基础以鱼塘稻田为主,整平层填筑于桩顶设计标高不能满足打桩机调试和作业平台需要,经现场勘查及交班会议决定,先由土方队回填整平层至能满足机械进场需要和作业需要的高度(约2米),整平压实即可。
K12+817~827为1-6*3.5m通道涵,其基础范围内的桩顶标高按2.6控制。
涵洞基础以外桩顶标高按回填土面控制(约4.3m)。
预应力管桩施工工艺流程4.3、管桩材质要求施工前按设计要求和有关标准对进场的成品桩。
焊条进行检验,验证内容包括:桩的规格型号、长度、桩径、壁厚、端头平面和配筋;桩身砼强度、养护龄期、桩身外观质量;管桩出厂检验报告、产品合格证;电焊条产品合格证、规格。
品种。
预应力管桩到专业厂家购买,采用管桩机锤击法施工。
(1)为保证质量,由具有质量认证的专业生产厂家根据设计图的要求统一生产。
桩身采用预应力混凝土AB型管桩,桩径400mm,壁厚95mm。
(2)出厂时应有外形尺寸、物理力学等方面的检验单及合格证书。
(3)钢筋混凝土预制桩质量,应符合《建筑桩基技术规程》(JGJ94-94)的规定:①表面应平整、密实,制作允许偏差符合下表的规定。
②预制桩外观质量应平整、密实,不应有裂纹、蜂窝、孔洞、折断和过大缺棱掉角、露主筋等缺陷。
(4)管桩到场后核对是否与设计图及合同书相符,并检查在运输过程有无损坏、断裂,如有损坏或断裂,则应在桩身标明“废品”字样,禁止使用。
(5)施工前做好场地平整,规划好堆放地点及交通便道,并应按桩的型号、规格分别堆放,以保证起吊、运输方便;遇雨季应在四周作好排水沟。
管桩的存放一般需设计两个支点,其吊点需符合位置要求。
管桩堆存需要使用软垫(木垫)。
管桩起吊运输中应免受振动、冲撞。
4.4、打试桩在正式开工前每个区须先作1~3根试沉桩,根据桩型、桩长和桩顶设计标高,宜先深后浅,先长后短,先大后小的原则进行。
1、配桩:根据设计桩长合理配置。
2、试桩位置选择(1) 尽量靠近涵洞,同时利用设计桩位;(2) 地质情况有代表性;(3)方便做静载试验,有场地堆放加载重物,吊车作业方便。
3、试桩施打(1)施打前应做好以下准备工作A、场地应坚实平整、不积水;B、补充静力触探孔,孔位选择在与各桩中心等距处,1000m2补充一个探孔。
C、熟悉地质资料、桩基设计资料、设备的技术资料、试桩资料。
(2)施打试桩4、收锤标准当管桩施打到设计桩长后,根据地质报告,持力层为亚粘土,以过渡区、加密区最后1m不小于20锤、加密区的再加击5锤作为收锤标准。
如当按设计桩长施工到位时最后的收锤标准不能满足要求,应继续往下施打直至符合上述收锤标准为止。
如当施工桩长未达到设计桩长但相差在1m以内时,而最后1m锤击数可达到上述控制标准时,仍按设计桩长进行施工;如施工桩长未达到设计桩长但相差在1m以上或发生锤击数陡增的特殊情况,另行组织试桩重新确定控制参数。
以上收锤标准应由有业主、监理、施工及设计四方单位代表参加的现场会议确定,并形成现场会议纪要。
4.5、沉桩沉桩首节桩插入时,垂直度偏差不得大于0.5%;压桩机保持水平;沉桩宜连续一次性将桩沉到设计标高,尽量缩短中间停顿时间,避免在接近持力层时接桩。
1、测量定位、桩机就位根据设计桩位,将管桩平面位置放样到现场,将桩机移至桩位,检查桩机垂直度;2、管桩就位根据预设的管桩施打深度,确定合理配桩的各截桩长,第一截桩的桩底必须烧焊上符合规范要求规格的桩尖,管桩就位前在桩身上每一米做个记号,用打桩机自身的卷扬机吊起管桩,同时检查桩身的竖直度及桩位偏差。
吊起管桩时,采用二吊点,先将二点同时吊起至一定高度(约为一半桩长加50cm),然后放松管桩下端吊点(起吊前系好一根溜绳),并用人力手拉下端溜绳,使管桩竖立,将管桩插入土层中。
在松软土中插桩时,桩位容易向前走到,应向后一些插入。
在群桩中,先打的桩已将土挤密,继续插桩时,桩位应略移向先沉好的桩。
插好桩后,应立即将桩头用锤压住,检查锤和桩的中心是否一致,如有应及时纠正。
并检查桩位有无移动及桩的垂直度或倾斜度是否符合以下规定:(1)测量定位的桩位不得超过2cm;(2)插桩的倾斜度不得超过1/200;(3)插群桩时,允许有向内的偏差,但不得有向外的偏差。
3、施打沉桩土质松软时,为防止下沉量过大,先不解开吊桩的钢丝绳,待安好锤后再逐渐放长吊锤和吊桩的钢丝绳,使桩缓慢地沉入土中,以保安全。
第一节桩入土3m时,应停锤复查桩架的垂直度,如有应校正后方可继续施打。
落锤要遵循先低后高的原则,当入土深度超过桩长的三分之二时落距可以提高,但落距不宜大于2.5m。
一般开锤后,应控制柴油锤的供油量,减少锤击能量。
以后视桩的入土情况,逐渐加大冲击动能,直至桩的入土深度和贯入度都符合要求为止。
沉桩过程中,若遇到贯入度剧变,桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹,桩顶或桩身出现严重裂缝破碎等情况时,应暂停沉桩,分析原因,并采取有效的纠正措施。
若桩的入土深度和贯入度都符合设计要求有困难时,可按下述方法进行处理:(1)设计桩尖标高处为一般粘性土层时,由于沉桩贯入度变化不大,难以利用贯入度的变化来判断桩尖是否进入设计土层,以标高控制,沉桩后的桩顶标高允许偏差为±10cm。
(2)设计桩尖标高处为硬塑状态粘土时,沉桩贯入度与一般粘性土有明显不同。
当桩尖已达到设计标高、贯入度较大不能满足控制贯入度时,应继续锤击,使其贯入度接近控制贯入度,以保证桩尖能进入硬土层。
但继续下沉的深度一般不超过1m。
当桩尖距设计标高较大而贯入度较小,且沉桩困难时,以贯入度控制为主,标高作为校核。
(3)、设计桩尖标高处为中密或密实砂土层、老粘性土层以及风化岩层时,因硬层起伏不一,施工中无法用标高单独控制,则应以贯入度控制为主,标高作为校核。
当贯入度已达到控制贯入度,而桩尖标高未达到设计标高时,应继续锤击100mm左右(或锤击30~50击),其平均贯入度不应大于控制贯入度,如无异常变化即可收锤,桩顶距设计标高不宜超过1~2m。
(4)沉桩不能满足上述要求时,应及时会同监理、业主、设计单位研究解决。
沉桩过程中应有专人记录每沉入一米的锤击数,最后三个10击的贯入度均需准确无误的记录,经监理工程师签名后方可作为有效的施工记录。
4、管桩施工中应注意的几个问题:(1)施工顺序:预应力桩基施工时随着入桩段数的增多,各层地质构造土体密度随之增高。
土体与桩身表面间的摩擦阻力也相应增大。
为使各桩的施工的阻力基本接近,打桩施工顺序应先里后外,由中心逐渐往外侧对称施工。
不能从两侧往中间进行(即所谓打关门桩),这样地基土在入桩挤密过程中,土体可自由向外扩张,即可避免地基土上溢使地表升高,又不致因土的挤压而造成部分桩身倾斜,保证了群桩的工作基本均匀并符合设计值。
(2)桩尖:桩尖的规格必须符合预应力管桩施工规范规定的规格。
烧焊时必须满焊,并预留相应的冷却时间。
(3)锤击锤击时宜“重锤低击”。
锤重、落距低可以延长锤击接触时间,从而降低锤的冲击应力,避免破坏桩头,而且比轻锤高速冲击效率高。
打桩时必须设置桩头垫层和上锤垫层。
桩头垫层采用有弹性的麻袋、三夹板或纸板,压缩厚度为15cm;桩帽内的上锤垫层采用平整的硬木,厚度20cm。
在锤击过程中须及时修理锤垫更换桩垫,避免桩头引起过高的压应力。
桩帽要夹着垫层,减少锤击时产生振动,使锤击力能均匀地分布在桩头上。
桩帽不应紧密固定在桩头上,以免引起弯矩和扭矩的传递。
不得采用大能量的锤击施工,特别是桩尖进入硬层,贯入度变小,容易引起桩头和桩身的损伤。
对于预应力管桩,锤击应力不得大于混凝土的抗压强度的75%。
锤击时要注意桩的疲劳,当锤击次数越多,锤击频率越高,桩的强度降低越大,损伤的可能性也越大,对于预应力管桩总锤击次数不应大于2000次,最后10m不大于800次。
当桩穿过软土层后突然进入硬土层,或穿过硬土层后突然进入软土层,沉桩应力会发生变化,前者会产生大的压应力(岩石更甚),后者产生拉应力。
须注意观察、严格操作,否则就会打坏桩锤击时应严格控制桩的垂直度。
桩身不垂直,除了桩顶产生集中应力外,桩身还要受到压弯联合作用,产生拉应力和弯曲应力,这是很危险的。
送桩器与桩之间应加设弹性衬垫,衬垫厚度应均匀,且锤击压实后的厚度不易小于120mm,在压桩期间经常检查并及时更换和补充。
(4)接桩:若已沉入的第一节桩的垂直度偏差大于规定的1%时不得接桩,应将第一节拔出重新下沉符合规定后再接桩,新接桩节与原桩节的轴线一致。
焊接工艺应符合现行行业标准《建筑钢结构焊接规程》JGJ81的规定,施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。