厂房CDEFGH工程锤击PHC管桩的施工方案.docx

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厂房CDEFGH工程锤击PHC管桩的施工方案

GD220100303

锤击预应力管桩施工方案

工程名称：

家具制造有限公司厂房C、D、E、F、G、H

工程地点：

经济开发试验区官英工业园

施工单位：

建设有限公司

编制单位（公章）：

第二建筑工程公司

编制人：

编制日期：

年月日

审批单位（公章）：

审批负责人：

审批日期：

年月日

家具制造有限公司厂房C、D、E、F、G、H工程

锤

击

预

应

力

管

桩

方

案

建设有限公司

2009年09月08日

一、工程概况

建设单位---家具制造有限公司位于韶关市翁源县，本工程是开发区官英工业园厂房C、D、E、F、G、H工程（以下简称本工程）。

厂房C栋基础采用桩径Φ300mm高强砼预应力管桩，桩长约为10-15米,单桩竖向承载力设计值为500KN,抗拔桩单桩竖向抗拔立为150KN。

桩尖要求打入强风化泥灰岩层。

设计总桩数为116根，其中抗拔桩60根。

厂房D栋基础采用桩径Φ400mm高强砼预应力管桩，桩长约为10-15米,单桩竖向承载力设计值为1200KN。

桩尖要求打入强风化泥灰岩层。

设计总桩数为222根。

厂房E栋基础采用桩径Φ300mm高强砼预应力管桩，桩长约为10-15米,单桩竖向承载力设计值为500KN，抗拔桩单桩竖向抗拔立为150KN。

桩尖要求打入强风化泥灰岩层。

设计总桩数为102根，其中抗拔桩52根。

厂房F栋基础采用桩径Φ300mm高强砼预应力管桩，桩长约为10-15米,单桩竖向承载力设计值为500KN,抗拔桩单桩竖向抗拔立为150KN。

桩尖要求打入强风化泥灰岩层。

设计总桩数为120根，其中抗拔桩64根。

厂房G栋基础采用桩径Φ300mm高强砼预应力管桩，桩长约为10-15米,单桩竖向承载力设计值为500KN,抗拔桩单桩竖向抗拔立为150KN。

桩尖要求打入强风化泥灰岩层。

设计总桩数为150根，其中抗拔桩52根。

厂房H栋基础采用桩径Φ400mm高强砼预应力管桩，桩长约为10-15米,单桩竖向承载力设计值为1200KN。

桩尖要求打入强风化泥灰岩层。

设计总桩数为107根。

本工程由岳阳市建筑设计院负责设计。

预应力管桩基础工程由福建亿鑫建设有限公司分包给江门市新会第二建筑工程有限公司施工。

二、施工部署

1.管理机构

基础工程施工由江门市新会第二建筑工程有限公司进行施工，由福建亿鑫建设有限公司统一指挥，组织专业队伍。

各部门负责人见下表。

桩基负责人：

廖国

施工员：

邱

质安员：

邱

资料员：

阙忠

材料员：

王德有

机电工：

钟福宁

三、工程地质情况

场地地层由第四系人工填土，冲积成因的砂土、粘土、粉土和下第三系强风化泥岩，粉砂质泥岩组成。

岩土层特征自上而下描述如下：

（一）第四系、厚18.70~19.80米，可分为7层：

1．素填土：

灰黄色，石英质细砂人工堆积而成，末压实。

厚1.20-1.60米。

2．淤泥质粉质粘土及淤泥：

顶板埋深1.20-1.60米，灰黑色、含粉砂、有机质，流塑。

3．细砂：

顶板埋深2.50-6.00米，灰白色，石英质，含少量粉砂及零星白云母片。

4．淤泥质粉质粘土及淤泥：

顶板埋深8.00-8.60米，灰黑色，含粉砂、有机质，流塑。

5．粉土、粘土、粉质粘土：

顶板埋深12.00-13.00米，灰白色，含粉砂，软塑~可塑。

6．细砂：

顶板埋深17.00-18.40米，灰白色，石英质，含少量中粗砂，密实。

7．粉质粘土、粘土：

顶板埋深17.80-18.80米，灰黑色，泥岩风化残积物，可塑~硬塑。

（二）下第三系：

泥岩，粉砂质泥岩：

顶板埋深18.70-19.80米，灰~灰黑色，强风化。

四、施工准备工作计划

１、场地交出后，先进行放轴线和部分桩线，压桩机可随即进场，并做好试桩前准备工作。

２、施工前对建设单位要求：

三通一平，清除地下原有基础及障碍物，回填夯实并平整，对影响施工的地下设施应交底，轴线、水准控制点提供及确认,提供75kw电源、用水点，提供生活用品临时设施的场地。

３、施工前准备工作：

施工人员全部到岗、到位，设备进场、安装、调试、配套设备进行维修、保养，完成图纸会审，技术咨询，现场放线，进行场地布置并试压1～2根工程桩。

４、根据轴线放出桩位用短钢筋打好定位桩，并经过检查复线，办好轴线签证手续。

５、桩尖用料及尺寸可参照省打桩规程新规定，但十字刀高度可适当减少。

6、采用超高强预应力混凝土管桩（PHC桩），打桩前需做好桩锤、桩架选择，确定管桩龄期，打桩过程中插桩、锤打、接桩、送桩均采取了相应的技术措施。

该工程中PHC桩所具有的单桩承载力高、桩身耐锤击性好、穿透力强、造价便宜等特点均得到很好的体现。

五、PHC桩特点

（1）严格按照国标GB13476—92及日本JISA5337标准生产，其混凝土强度等级不低于C80级。

（2）单桩承载力高，设计范围广。

在同一建筑物基础中，可使用不同直径的管桩，容易解决布桩问题，可充分发挥每根桩的承载能力。

（3）单校可接成任意长度，不受施工机械能力和施工条件局限。

（4）成桩质量可靠，沉桩后桩长和桩身质量可用直接手段进行监测。

（5）桩身耐锤击和抗裂性好，穿透力强。

（6）造价低廉。

其单位承载力价格仅为钢桩的1／3-2／3，并节省钢材。

（7）施工速度快，文明施工。

2打桩准备

2．1桩锤的选择

选择桩锤时，必须充分考虑桩的形状、尺寸、重量、入土长度、结构形式以及土质、气象等条件，并掌握各种锤的特性。

桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力，包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等。

如果桩锤的能量不能满足上述要求，则会引起桩头部的局部压曲，难以将桩送到设计标高。

鉴于本工程有软、硬两种土层，故选用了蒸汽锤，锤重8t。

2．2桩架的选择

桩架的设置、安装和准备工作对打桩效率有很大影响。

桩架选用D—308S型履带行走式桩架，其最大特点是移动灵活，使用方便，运行机构为履带，对路面要求比较低o

2．3施工组织设计和桩位测设

根据打桩施工区域内的地质情况和基础几何形状，要合理选择打桩顺序，对周围建筑物采取预防措施。

根据桩基施工图进行桩位测设。

2．4堆存吊运

管桩一般需设计两个支点（图1），其吊点需符合图2所示的位置要求。

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。

2．5管桩龄期的确定

管桩从制造成型到打桩施工的间隔时间宜尽量长些，混凝土强度应达到设计强度等级标准值以上（若在工厂制造，一般按80％的设计强度等级标准值出厂），故要求现场要堆存一定量的桩，按“先进场桩先打”的原则，满足管桩的强度要求。

2．6检查修整

管桩施工前应再次逐根检查，即检查混凝土桩有无严重质量问题，对管桩两端应清理干净，施焊面上有油漆杂物污染时，应清刷干净。

3打桩阶段技术措施

3．1插桩

桩打入过程中修正桩的角度较困难，因此就位时应正确安放。

第一节管桩插入地下时，要尽量保持位置方向正确。

开始要轻轻打下，认真检查，若有偏差应及时纠正，必要时要拔出重打。

校核桩的垂直度可采用垂直角，即用两个方向（互成90°）的经纬仪使导架保持垂直。

通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。

经纬仪应设置在不受打桩影响处，并经常加以调平，使之保持垂直。

3．2锤打

因地层较软，初打时可能下沉量较大，宜采取低提锤，轻打下，随着沉桩加深，沉速减慢，起锤高度可渐增。

在整个打桩过程中，要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。

必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。

要注意尽量不使管桩受到偏心锤打，以免管桩受弯受权。

打桩较难下沉时，要检查落锤有无倾斜偏心，特别是要检查桩垫桩帽是否合适。

如果不合适，需更换或补充软垫。

每根桩宜连续一次打完，不要中断，以免难以继续打下。

3．3接桩

接桩时要注意新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。

当下节桩的桩头距地面1—1．2m时，即可进行焊接接桩。

接桩时可在下节桩头上安装导向箍（图3），以便新接桩节的引导就位。

上节桩找正方向后，对称点焊4—6点加以固定，然后拆除导向箍。

管桩焊接施工应由有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行；施焊第一层时，宜适当加大电流，加大熔深。

采用手工焊接，第一层用ф3．2或ф4．0的E4320型焊条，第二层以后用ф4．0—ф5．0的E4320型焊条，要保证焊接质量。

接桩焊接如图

4所示。

3．4送桩

为将管桩打到设计标高，需要采用送桩器，送桩器用钢板制作，长4m。

设计送桩器的原则是打入阻力不能太大，容易拔出，能将冲击力有效地传到桩上，并能重复使用。

4打桩记录和周围建筑物观察

打桩过程中应详细记录各种作业时间，每打入0．5-1m的锤击数、桩位置的偏斜、最后10击的平均贯人度和最后1m的锤击数等。

打桩过程中应详细观察周围建筑物沉降或上升情况，在建筑物上设置观察点，利用远处的固定水准点进行对比分析，从而确定沉降或上升情况。

经实测，裙楼东侧3m处的建工园招待所没有沉降或上升现象，仅顶板出现一些轻微裂缝。

现建工大厦竣工已1年多，招待所使用正常，对结构无不良影响。

5PHC管桩与基础底板连接技术

为有效防止基础上浮并保证基础和桩基的整体协同工作，在筏板基础钢筋绑扎前，采用了如图5所示的作法，从而保证了管桩与基础的连接。

土方开挖至设计标高露出管桩后，清理管桩孔内的垃圾及污物，用十一夹板作底模，用12号铁丝悬吊于孔内，钢筋按要求绑扎，用不低于C40的混凝土灌筑，混凝土中微掺UEA膨胀剂（掺量10％）。

待基础底板钢筋绑扎时，管桩锚筋与基础底板钢筋要焊牢，基础底板钢筋与管桩桩头也要焊牢。

6试压桩

6．1试桩要求

为确定单桩承载力是否满足设计要求，打桩前进行了单桩竖向抗压静载试验。

试桩数量为三组，第一组试桩1根，锚桩6根；第二组试桩1根，锚桩4根；第三组试桩1根，锚桩4根。

试桩最大预加荷载为：

第一组6200kN，第二组5000kN，第三组4000kN。

6．2试桩标准

按《建筑桩基技术规范》（JQJ94—94）单桩竖向抗压静载荷试验中有关标准，采用慢速维持荷载法进行。

6．3试桩装置和加载时间

竖向静载荷抗压试验采用锚桩横梁反力装置。

整个加荷利用电动油泵带动2台5000kN油压千斤顶加荷，用荷重传感器、荷重显示器和0．4级精密油压表显示荷载，电测位移计和机械表两种手段同时测读沉降值，计算机采样、记录、整理和打印数据。

为防止仪器受外界干扰，特备有一空调封闭工作间，以保证仪器的正常工作。

试桩与锚桩沉桩10d后即可加载o

6．4试桩结果

试桩、锚桩均为正式工程桩，第一根试桩要求加荷到6200kN，当加到第7级（4960kN）时，1h后沉降量突然增大，达到16．67mm／h，且总沉降量已到38．06mm，显然地基已达到破坏，因而终止试验。

根据试桩的Q—s曲线和s—1gt曲线显示，极限荷载取4340kN。

第二根试桩要求加到5000kN，当加到第9级5000N时，45min后沉降量突然增大，达15．25mm／h，且总沉降量已到36．51mm，显然地基也已达到破坏，因而终止试验。

根据试桩的Q—s曲线和s—lgt‘曲线显示，极限荷载取4500kN；第三根试桩要求加到4000kN。

稳定后又要求继续上加2级到4800kN，此级稳定后终止加载，极限荷载取4800kN。

据此算出试桩结果统计特征值：

Qum＝4547kN，Sn＝0．052，因此单桩竖向极限承载力标准值Quk＝Qum＝4547kN，满足设计要求。

7施工体会

（1）“重锤低打”能有效降低锤击应力。

桩锤对桩头的锤击速度越快，在桩身上产生的应力波强度也越高，即打桩应力与锤击速度成正比，所以为降低锤击应力并保持较好的贯入度，采用了较重的桩锤（桩锤重8t）和较低的速度施打，效果良好。

（2）桩头衬垫效应对锤击应力也有直接影响。

为延长锤击作用时间、降低锤击速度，并借以降低锤击应力，选用软厚适宜的木桩垫，收到良好效果。

（3）选择合理的打桩施工顺序，能减小桩的侧向位移，对周围建筑物不会有大的影响。

桩基侧向位移是软弱地基施工中经常见到的一种现象，根据不同情况进行综合分析，制订出合理的打桩施工方案，并采取相应措施，可以把打桩危害降低到最低限度。

基础形状规则的打桩施工顺序应先里后外，由中心逐渐往外侧对称施工。

本工程基础形状规则，施工时遵循“对称施工”的原则，确保了基础内挤压应力的平衡。

打桩施工时，先打厂房C----厂房D-----厂房E桩，后打厂房G---厂房H栋；先打跨中桩，后打边区桩；先打近桩，后打远桩；先打毗邻建筑物的桩，后打远离建筑物的桩。

通过采取以上措施，有效地降低了桩基的侧向位移。

（4）PHC桩采用C80混凝土，强度高；钢筋采用预应力螺旋筋，抗裂性好，因此成桩质量可靠，不易损坏。

（5）采用PHC桩，可做到现场清洁，文明施工。

六、施工方法

1）施工顺序

A、打桩施工程序为：

定坐标→开轴线→定桩位→复线→桩机就位→焊接桩尖→吊桩→桩头对正→桩身垂直度调正→打桩→接桩→再打桩→打至设计要求→锯桩（露出地面部分）。

B、为了尽快掌握特定地质条件下的打桩规律，本工程按设计要求先选择适宜桩位试桩，按地质资料提供的预定桩长加1～2米作试打的配桩长度，根据试桩结果进行大面积施工。

七、施工质量保证措施

一）保证预制桩质量

二）把好预制桩进货关，定购预制桩时要货比三家，到生产厂家现场生产工艺流程是否符合设计要求，配筋是否符合要求，以及质检部门对该桩的质量评价。

三）把好现场验收检测关，进入现场的预制桩必须由现场技术员验收，必须有出厂合格证明书，同时须经检测部门检验合格才能投入使用。

四）把好现场堆放关，现场堆放预制桩要垫枋木，最好不超过三层，如发现有断裂的预制桩要及时退货。

管桩验收标准：

项目允许偏差（mm）

直径+5

管壁厚度-5

轴心圆孔中心线与桩中心线5

桩头中心线10

法兰与桩中心线的倾斜2

五）保证单桩承载力及抗拔桩的抗拔力

1.打桩过程中，如遇下列情况必须暂停打桩，及时会同有关部门解决：

a、桩的贯入度突变；

b、桩身突然倾斜、跑位；

c、桩头砼剥落；桩身出现裂缝；

d、地面明显隆起，邻桩上浮或位移过大；

e、与邻桩长度相差悬殊而又打不下去。

2.根据图纸要求，本工程选用D50锤施工，以保证桩尖进入强风化泥灰岩层，保证桩的承载力。

六）保证接桩质量

1.选用合适的焊条，要有出厂合格证,质量不合格的焊条坚决不用；

2.接桩前必须对连接部位清除油污、杂质，三人按120°进行焊接，焊缝要饱满，接头部位如有空隙必须用铁片填实焊牢；

3.焊接后需自然冷却后，再进行下一步施工。

严禁用水冷却。

七）控制桩的平面偏差

1.打桩质量标准如下表：

序号项目名称允许偏差

1单桩承台中的桩位80mm

22-4桩承台中的桩位100mm

35-7桩承台中桩位周边桩100mm

中间桩150mm

4桩垂直度0.5℅

5上下接桩错位≤2mm

2.布好桩位点：

施工技术员用经纬仪根据市测绘大队提供的本工程建筑坐标为依据，把各纵横向主轴线测出定位。

然后用接通线的办法分轴线放桩位点，误差小于10mm,桩位点用长约200mm的Ф8mm钢筋定位，经有关人员复核无误后方可进入打桩施工。

3.施工过程中要对准桩位：

对点前，以桩位点为中心，在地面上画两条平行于轴线的十字线，以便观察打桩过程桩的偏位情况，对点误差应小于20mm，如打桩时遇地不障碍物等特殊原因，应通知甲方代表及时处理，并做好记录。

4.打桩过程中，对已打完的桩应及时观察其平面偏差及偏差值的变化，看是否因为挤土效应存在整体移动的情况，应根据实际情况及时采取措施。

八）控制桩的垂直度

1.规范要求垂直度小于0.5℅

2.桩管就位后,沿X、Y轴两方向架铅锤观察、监控桩的垂直度。

桩尖入土时须调直桩身,保正桩身垂直贯入。

九）控制桩顶标高

根据设计图纸桩顶标高要求，做好配桩、送桩、锯桩工作。

十）施工技术资料

严格按翁源县质量监督检测站的要求，及时收集整理桩基础施工技术资料，尽量做到一步到位。

八、施工安全技术措施

1、入施工现场，必须戴好安全帽，做好个人安全防护；

2、两米以上高空作业，无可靠安全措施时必须系安全带；

3、高空作业所用的工具物品必须妥善放好，防止滑落，不得往下乱扔物品。

4、严禁酒后上岗及无关人员操作机械设备；

5、对钢丝绳、尖头、卡环等设备要经常检查，及时排除不安全隐患；

6、吊装区域非操作人员严禁入内,吊装机械必须完好，钯杆下方不准站人；

7、吊桩的钢丝绳、索具必须牢固可靠,钢丝绳距桩瑞不得小于2m；

8、氧气瓶乙炔瓶要竖立放置并要相互间距2m以上，严禁平放并排使用，远离易燃易爆物；

9、注意用电安全，经常检查电线电缆,破皮老化必须及时更换。

配电箱须设置漏电开关，除主机电缆外，其余电线电缆必须架空；

10、严格遵守安全操作规程，严禁冒险作业；

11、严格遵守各项规定、法规，听从领导人员指挥。

九、安全文明施工

1、本工程的安全文明施工由项目经理负责组织管理，实行责任制；

2、上岗前进必须对工人进行：

a.劳动纪律教育；

b.进场安全教育；

c.工种安全操作规程教育。

3、施工用电线路必须由持证专职电工拉接；

4、施工机械必须由持证人员对号进行操作。

机械须经试运转正常后方可投入使用，不得带病运转，发现隐患必须及时排除；

5、宿舍、厨房必须做好防火安全工作，配置消防器具，烟头、火种不得随地乱扔乱丢；

6、进入施工现场必须佩戴工作卡，外来人员未经许可一律不得内进；

7、现场材料必须有计划分类堆放，不得乱摆乱放；

8、施工现场的垃圾，必须有组织收集堆放清理；

9、必须保持宿舍、厨房、卫生间的清洁卫生，设专人负责

十、施工进度计划

计划每天打桩15~20根左右，打桩工期约需用40天工期。

如因人力不可抗拒因素及甲方原因，工期应协商相应顺延。