混凝土预制方桩工程施工设计方案标准版.docx
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混凝土预制方桩工程施工设计方案标准版
1工程概况及特点
1.1工程概况
1.1.1工程简述
工程名称:
华电朔州一期2×300MW级热电机组工程桩基工程
建设单位:
华电国际电力股份有限公司朔州热电分公司
建设地点:
山西省朔州市经济开发区木寨新农村东首
工程规模:
B标段:
炉后设施混凝土预制方桩桩基工程的施工及相关服务,包括渣库、燃油罐、脱硫吸收塔、碎煤机、输煤栈桥、圆形煤场、烟囱、钢烟道支架等,预估总计35493米(1183根桩);该混凝土预制方桩,设计桩长设计为27m和30m,桩径为400mm×400mm;
质量目标:
满足国家“优质工程”要求,合格率100%;不发生遗漏(桩)事故;不发生Ⅱ类及以下桩基。
力争“鲁班奖”。
我项目部将严格满足国家电力公司颁布的《火电机组达标投产考核标准》(最新版)的达标投产及原电力工业部、国家电力公司颁布的质量验评标准
1.2工程具体要求
1.2.1工程规范
本工程设计规范采用国家、原电力部、华电公司的有关标准、规范、规程、规定及其它相关的设计要求文件。
(1)《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)
(2)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
(3)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)
(4)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
(5)《电力工程地基处理技术规程》(DL/T5024-2005)
(6)与本次桩基础施工有关的设计文件及任务书。
(7)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
(8)《火电施工质量检验及评定标准》(第一篇土建工程篇)
(9)《工程测量规范》(GB50026-2007)
(10)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
(11)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
(12)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)
(13)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
(14)《预制钢筋混凝土方桩》(04G361)
(15)《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
(16)《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
(17)《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012
(18)《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002
(19)《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002
(20)《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
(21)《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
(22)《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001
(23)《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
(24)《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50104-93
(25)《建筑施工现场环境与卫生标准》JGJ146-2004
1.2.2工程质量
质量目标:
满足国家“优质工程”要求,合格率100%;不发生遗漏(桩)事故;不发生Ⅱ类及以下桩基。
力争“鲁班奖”。
我项目部将严格满足国家电力公司颁布的《火电机组达标投产考核标准》(最新版)的达标投产及原电力工业部、国家电力公司颁布的质量验评标准优良等级条件。
根据我公司长期在电力行业的施工经验,遵照原电力部颁发的《电力建设安全健康与环境管理工作规定》《电力建设安全工作规程》以及《电力建设文明施工规定及考核办法》等上级有关安全生产和业主安全生产方面的管理制度,将与业主签订安全施工协议,并执行业主对于本期工程安全、文明等施工管理规定。
2混凝土预制桩施工方案
2.1施工准备
2.1.1施工技术准备
(1)参加设计单位的技术交底,进行图纸的会检和会审工作,进行施工技术交底和安全技术交底;
(2)收集、分析施工场地的地质资料;
(3)编写详细的施工组织设计,送交建设单位或监理单位审定;
(4)组织机械设备进场,组装、调试;
(5)施工场地三通一平;
(6)与甲方做好测量控制网点的交接工作,按图纸测放桩位,绘制桩位编号图。
(7)根据前期试验施工的经验确定打桩控制参数。
2.1.2沉桩施工设备型号确定
根据前期试验经验和我公司已往的施工经验,选定D62筒式柴油锤作为本项目的施工设备,并配备相应的打桩机。
施工前应选择合适的桩帽、垫层及送桩器/衬垫。
桩帽送桩器应有足够强度、刚度和耐打性。
D62筒式柴油锤性能参数见下表2-1。
表2-1D62锤性能参数表
锤的动力性能
冲击部分重(t)
6.2
总重(t)
15
冲击力(kN)
5000~7000
常用冲程(m)
1.8~2.3
冷却方式
风冷
容许斜打角(°)
26.6
打击频率
35~50
冲击能量(kN.m)
107.1~219.0
燃油消耗量(l/h)
20
最大爆发力(kN)
1800
锤的常用控制贯入度(cm/10击)
4~8
设计单桩极限承载力(kN)
2500~7000
适用的桩规格
混凝土预制桩的边长(cm)
40~55
钢管桩直径(cm)
φ90~φ100
2.1.3劳动力配置计划
本标劳动力计划暂时安排如下,可根据业主的工期要求随时调整。
表2-2劳动力计划表
工种
2012年11月18日
2012年12月15日
2013年01月30
平均
高峰
平均
高峰
平均
高峰
混凝土预制桩劳动力计划
管理人员
方桩制作人员
方桩施工人员
12
15
/
12
20
/
12
15
/
12
20
/
12
15
20
12
20
25
2.1.4施工机械设备配置计划
表2-3主要施工机械设备表
序号
机械或设备名称
规格
型号
数量
国别产地
制造年份
额定功率kW
生产能力M/H
备注
1
履带式打桩机
DH508
1
日本
1999年8月
210kW
45m/h
2
筒式柴油锤
D62
1
日本
1999年8月
8t
45m/h
3
汽车吊
QYU-35
1
中国抚顺
2004年5月
35t
45m/h
4
电焊机
NB500
3
中国上海
2005年8月
21kW
5
弯曲机
XN530
2
中国上海
2007年6月
20kW
6
切割机
SD226
2
山东
2008年9月
30kW
7
电焊机
ZG01
2
唐山
2006年4月
50kW
8
闪光对焊机
33GH
1
徐州
2010年5月
100kW
9
经纬仪
J6
2
中国北京
2005年4月
10
水准仪
S3
2
中国苏州
2004年5月
11
全站仪
320NT
1
中国苏州
2006年5月
12
搅拌机
JS500
1
山东
2004年8月
13
铲车
1
徐州
2004年8月
2.1.5施工主材供应
表2-4计划投入的主材表
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
备注
1
螺纹钢筋
φ22
t
449.6
2
螺纹钢筋
φ18
t
281.5
3
螺纹钢筋
φ16
t
16.2
4
圆钢筋
φ10
t
60.15
5
圆钢筋
φ8
t
166.3
6
砼
C40
m3
5680.5
7
钢板
8mm
t
144.9
8
角钢
L63×6
t
17.7
9
角钢
L75×8
t
23.4
2.1.6施工供水系统
本工程施工用水直接接取业主提供的水井抽水送至施工现场。
本工程施工用水主要为混凝土搅拌用水,混凝土搅拌用水高峰用水量为16m3/h,考虑损耗和其它用水,按20m3/h考虑。
施工用水主管采用DN100mm水管供水,长度约500m;支管采用DN50mm水管供水,长度约100m。
2.1.7施工供电系统
从业主提供的施工电源引接,距离约500m。
本工程用电负荷主要如下:
打桩机、混凝土搅拌机、电焊机、振捣棒等。
具体详见:
表2-5—施工用电系统
为保证工程顺利、安全施工,生产区、道路旁均合理布置照明系统。
在施工区的两边和中部,分别架设探照灯照明,补充照明灯采用金属卤化物灯。
表2-5预制混凝土方桩机械设备及用电量
序号
设备名称
规格(型号)
数量(台)
功率(KW)
1
龙门吊
M25
1
40
2
电焊机
NBC-500
2
90
3
交流焊机
BX1-250
6
90
4
弯曲机
1
10
5
切割机
2
13
6
调直机
1
10
7
空气压缩机
W-0.90/7
1
7.5
8
筒式柴油锤
6.2t
2
/
9
启动箱
4
20
10
高压水泵
1
76
合计
376.5
2.2混凝土预制方桩制作
2.2.1混凝土预制方桩制作施工顺序。
制作场地地坪硬化→预制方桩预制底部防粘结处理→预制方桩立模→预制方桩钢筋、混凝土施工→养护→拆模→成桩两侧面刷脱模剂→预制方桩钢筋、混凝土施工→养护→上层预制方桩预制。
2.2.2混凝土预制方桩制作具体施工要求
(1)预制场地地坪制作
1)按照方桩制作计划及施工组织安排对预制场地进行地坪硬化和分块,保证方桩预制施工有序进行。
2)预制场地地坪硬化采用10cm素砼垫层+10cm碎石垫层+压实后地基;预制硬化地坪场地沿方桩浇注场地四周做排水明沟进行排水,保证预制场地不受水体侵蚀。
(2)混凝土预制方桩制作技术要求
(1)钢筋加工制作(钢筋采用模外加工制作并统一吊装入模)
①钢筋做好原材料检验工作,材料质保书,抽样检验抗拉、弯曲,焊接抗拉,焊接抗弯,强度试验,并作化学成份分析,验收合格后方可使用。
②钢筋堆放必须平整,按各种规格,品种,等级分批堆放,制作标牌进行标识。
③焊工必须持证上岗。
④钢筋制作及绑扎:
1)钢筋使用前必须除锈,调直。
2)钢筋采用机械加工,人工绑扎,应符合下列规定。
a)纵向钢筋和箍筋应扎牢,连接位置不应偏斜,纵向钢筋的接头宜用闪光对焊,当双面搭接焊时,搭接长度不应小于5d(钢筋直径)。
以35d的区域作为同一截面范围,该区域长度不小于500mm,同一截面内焊接接头的截面面积不得超过纵筋总面积的50%,在桩尖桩顶各2m范围内的纵筋不得有接头。
b)纵向钢筋的混凝土保护层厚度为30mm。
c)按照图纸要求:
桩尖采用双面焊6cm。
d)必须符合钢筋焊接及验收规范。
e)预制桩钢筋加工允许偏差应符合下表规定
表2-6钢筋加工允许偏差
检查项目
允许偏差(mm)
检查频率
范围
点数
受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸
±10
按每日工作同一类型钢筋、同一加工设备抽查3件
3
箍筋内净尺寸
±5
检查项目
允许偏差(mm)
检查频率
范围
点数
网的长、宽
±10
每片钢筋网
3
网眼尺寸
±10
网眼对角线差
15
2-7钢筋成型和安装允许偏差
检查项目
允许偏差(mm)
检查频率
范围
点数
受力钢筋间距
两排以上排距
±5
每个构筑物或者每个构件
3
箍筋间距
±10
5
钢筋骨架尺寸
长
±10
3
宽、高
±5
3
钢筋保护层厚度
桩
±5
10
⑵立模
模板采用15a型槽钢模板,槽钢顶部采用10#槽钢做横向连系、方桩桩顶部位做插板卡槽固定两侧15a槽钢,从而确保桩体几何尺寸准确;模板侧面、桩体侧边及底面禁止使用废机油作隔离剂和使用快速脱模剂;模板的拼接缝处应严密不漏浆。
⑶钢筋笼安放
①钢筋笼堆放平整,不能弯曲和扭曲。
②放入模板时,安放好保护层垫块,两边留足保护层。
③钢筋制作尺寸标准,不抵触模板,防止露筋。
⑷砼搅拌
1原材料清洁。
2把水泥、砂石送实验室检测合格后方可使用。
3根据设计砼标号和砼坍落度由试验室作出设计配合比。
4根据设计砼标号、砼坍落度和现场砂石材料情况由试验室作出施工配合比。
⑸砼浇筑
①每根桩必须从桩头到桩尖一次浇筑完,不准中断而留有施工缝。
②插入式振捣机必须斜插入桩身,不能碰撞钢筋,快插慢拨。
③防蜂窝现象:
有良好和易性、流动性、保水性,振捣密实,不能漏振。
④防止桩身变形:
模板形状尺寸规格,支撑牢固、支垫平实。
5防砼裂缝:
严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的石子,减小孔隙率,振捣必须密实以减少砼收缩,浇筑前,底面及侧面用水湿润,砼收水前用铁板压实,浇捣后及时养护。
预制桩的养护龄期不小于28天。
⑥预制钢筋砼方桩的外观质量验收标准:
表面平整、密实、掉角深度不应超过10mm,局部蜂窝和掉角的缺损面积不超过全部桩表面积的0.5%,并不过分集中。
预制桩混凝土浇揭应密实,表面平整,预制桩允许偏差应符合下列规定:
2-8钢筋混凝土桩的预制允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
(1)
横截面边长
±5
(2)
桩顶对角线之差
+10
(3)
保护层厚度
±5
(4)
桩身弯曲矢高
不大于l‰地桩长
且不大于20
(5)
桩尖中心线
+10
(6)
桩顶平面对桩中心线的倾斜
≤3
2.2.3方桩养护、运输
方桩拆模完毕后应立即洒水湿养,嵌层堆高后侧面采用湿麻袋洒水养护,待预制方桩强度达到设计强度100%后方可起吊、装运至施工现场沉桩;方桩运输采用10m平板车输送。
2.3混凝土预制方桩质量控制要点
2.3.1、减少温度裂缝,对预制桩质量也较易控制,加快早期强度,便于模板周转使用。
2.3.2、高效减水剂控制选用高效减水剂时,应考虑到高效减水剂与水泥之间的相容性,且要考虑模板的周转使用和是否要求早强。
Tw3和_rw1型臧水剂对水泥具有良好的吸附、分散作用,减水效能高,早期强度高,对坍落度损失影响小,可以采用,但应严格控制其用量,严禁超量。
2.3.3、模板质量控制每组钢模由两边上侧模和中间4块铁板组成5根桩,每隔1m用插销定位铁板。
安装钢模前应校校队每一片铁板,防止出现弯曲。
固定铁板的插销应插到位,端模螺丝应锁紧侧模与底模之间的缝隙控制在5ram以内。
2.3.4、底模控制底模的质量关系到脱模时是否容易。
底模可采用铁板或水泥地板,采用铁板做底模时,要求铁板厚度8mm以上,铺设时地面须平整、压实,最好用砂找平;用水泥地板做底模时要求地板平整、光滑,制桩时须清理干净。
制桩时底模应全部涂刷脱模剂。
雨天特别难脱模,用水泥地板作底模应铺地膜。
20钢筋骨架质量控制钢筋加工时,网片应点焊牢,应注意第一个网片的位置,放在离主筋端进来5ram范围以外,网片焊接时垂直于4根主筋。
安放钢筋笼时主筋每隔1m均要垫25ram厚的垫块,主筋距桩顶的保护层控制在30ram。
2.3.5、混凝土质量控制
2.3.5.1、配合比确定配合比由实验室试配得出,坍落度为1~3cm。
2.3.5.2材科计量控制原材料计量准确与否,直接影响到混凝土质量。
施工时要求对砂石实施过磅。
计时误差:
水泥±1%,粗细骨料=2%,水、外加剂控制在=1%。
为保证混凝土搅拌均匀,要求搅拌时间不得短j150S,同时加强坍落度检测,严禁坍落度过大。
2.3.5.3混凝土浇捣质量控制混凝土浇捣包括振捣,浇筑顺序为,先中间插销处定位,后自桩顶向桩尖推进,专人负责振捣,由于坍落度小,为保证砼振捣密实,先采用高频振捣棒按浇注顺序跟踪振捣,随后改甩小型平板振动器振压密实,最后抹压平整振捣时插点间距宜控制在40/)ram以内,桩顶处控制住200ram以内,防止漏振
2.3.6、拆模控制拆模时应等到混凝士强度达到设汁强度30%,有掺外加剂控制在6H以未掺外加剂控制在12H以上撬动时小心,端撬动稍有裂缝后,另一端也开始撬动.同时移动桩,防止掉角转场堆放时起吊时间根据桩长控制,一般2m桩不少于24H:
3m桩少于36H;4m不少于48H。
2.3.7、质量评定与实践检验
2.3.7.1砼试块强度按国家标准每一工作台班抽样砼试块一组,经养护28天后进行强度试验,其平均强度达到382MPa,采用统计法进行强度评定,砼强度台格。
2.3.7.2制桩施工时,安装端头板时,表面平整度要求不超出±2mm。
接角良好。
2.4混凝土预制桩施工工序总体安排
2.4.1混凝土预制桩的制作
图2-9预制桩制作流程图
(2)制桩场布置及平整
制桩场地选在尽量靠近各打桩施工的部位。
地面应整平夯实,铺设一层碎石,表面用水泥砂浆抹平,上铺一层隔离层,作为制桩的底模。
(3)钢筋骨架的制作
根据招标文件确定的JZHb-240-1515CG桩型及04G361《预制钢筋混凝土方桩》进行下料。
钢筋骨架纵向主筋宜采用长钢筋,焊接宜采用电弧焊或闪光对焊,纵向钢筋和箍筋的交接点宜用点焊或铁丝扎牢。
钢筋笼入模时,用临时支架固定,防止钢筋骨架挠曲。
钢筋骨架制作允许偏差见表2-11。
表2-10混凝土预制桩钢筋骨架允许偏差
项次
项目
允许偏差(mm)
项次
项目
允许偏差(mm)
1
主筋间距
±5
7
主筋距桩顶距离
±10
2
桩尖中心线
10
8
桩顶钢筋网片位置
±10
3
箍筋间距或螺旋筋的螺距
±20
9
多节桩锚固钢筋长度
±10
4
吊环沿纵轴线方向
±20
10
多节桩锚固钢筋位置
5
5
吊环沿垂直于纵轴线方向
±20
11
多节桩预埋铁件位置
±3
6
吊环露出桩表面的高度
0~﹢10
(4)制桩及立模方法
为节省场地,采用密肋型法浇筑。
模板选用组合式钢模板,模板须平整,模板支撑采用钢脚手杆及扣件。
侧模板沿纵轴线每隔适当距离(一般可为2m),上下限位固定,保证模板的刚度。
端头模板与侧模必须相互垂直正交。
最外侧模板,每间隔一定距离,用斜向支撑杆与地面垂直这支撑连接,抵抗混凝土振捣时产生的侧压力。
(5)混凝土的搅拌与浇筑
混凝土强度等级为C40。
混凝土的搅拌用JS500搅拌机进行搅拌。
为保证工期,在混凝土搅拌时,加入适量的早强剂,每根桩混凝土浇筑顺序,应由桩顶向桩尖方向连续浇筑,中途不得停顿,并用插入式振捣器捣实。
振捣器的棒头与下层桩及邻侧桩距离不得小于粗骨料的最大粒径,不得大于40cm,桩顶部位和钢套部位插点间距控制在30cm以内。
混凝土浇筑完毕后采用高温蒸汽进行养护,并制备好同条件的试块,在混凝土强度达到70%时后,继续自然养护养护不少于5天,混凝土强度不低于设计强度,方可沉桩使用。
(6)预制桩的验收
桩材验收前,必须有桩材合格证及强度试验报告,并对桩进行实物验收,验收项目如下。
桩直径允许偏差为±5mm;
法兰端面对桩中心线的倾斜≤2mm;
桩尖中心线≤10mm;
桩顶或桩尖处不允许有蜂窝麻面、裂纹;
桩身不允许有纵向裂纹;
桩身砼浆液必须饱满;
桩顶砼必须做加强处理(增加钢筋网片或钢纤维)。
2.4.2预制桩的起吊、运输、堆放
混凝土预制桩达到设计强度的70%方可起吊,达到100%才能运输和沉桩。
预制桩若有一个半月以上的龄期,其锤击施工的耐打性较好。
现场密排多层重叠法制作的混凝土预制桩,起吊前应将桩与邻桩分离,因为桩与桩之间的粘结力较大,分离桩身的工作要仔细,以免桩身受损伤。
桩起吊时,应设专职指挥员,做到安全平稳,起吊不平稳易将桩身折裂。
吊点位置和数量应符合设计规定。
一般情况下,单节桩长在17m以内的可采用两点吊,18~30m时可采用三点吊。
混凝土预制桩在搬运时,两点吊的桩,其支承点应与吊点位置相吻合,并使支承点同时受力。
可以采用单点吊的短桩,运输时也应按两点吊的桩的要求设置两个支承点。
2.4.3预制桩施工
施工工序流程图如下:
图2-11施工工序流程图
(1)测量放线
测放的桩位经测量监理复测无误后方可进行沉桩,并且每天施工前要检查即将施打的桩位与邻桩之间的尺寸是否正确。
为便于送桩高度控制设一定数量的水准点。
(2)底桩就位、对中、调直
底桩就位前,在桩身划出以米为单位的长度标志,并按从下至上的顺序标明桩的长度,以便观察桩的入土深度及每米沉桩锤击数。
用单点吊将方桩吊直,先将方桩顶部插入桩锤下面的桩帽套内,再用人工将方桩桩尖在白灰圈内就位。
调直,一是要使桩身垂直,二是要使桩身、桩帽、桩锤的中心线重合。
用2台J6经纬仪在15m外成正交方向观察方桩的桩身和打桩架导杆的垂直度,另外,打桩机配备一把水准尺,随时测量桩身垂直度。
(3)锤击沉桩
根据不同的桩长,挑选与之相匹配的桩锤,垫好桩垫,桩垫采用纸垫,厚度不小于100mm,施打过程中经常检查,一经发现损坏须及时更换。
桩帽或送桩器与桩头周围应有5~10mm的空隙,锤与桩帽和桩帽与桩之间应设弹性衬垫,桩锤、桩帽、送桩器与桩身应保持在面一轴线上。
底桩施工时必须控制其垂直度(双向<0.1%),第一节桩靠静压自行沉入土中一部分,这一过程需控制缓慢进行,等待稳定后再进行锤击。
此时应勤测桩身垂直度,发现偏差不符合要求应及时进行调整并设法纠正,待确认第一节桩的沉桩质量良好后,再转入正常的连续锤击。
防止表层土层较软,柴油锤落下后,整节桩压入软土中,整个柴油锤也一下落到地面或没入土中,威胁人身安全,影响施工质量;其次,桩帽与桩身中心线应检查是否重合力戒偏打。
(4)接桩
当其桩顶离地面约0.6~1.0m时,停止施打,进行下一根桩的连接,在连接第二节时,要保证上节桩与下节桩为面一轴线,连接面平整。
除第一节桩在打桩时要控制其垂直度外,其余各节桩应用垫片找平,以保证桩整体垂直度,尽可能保证接桩处受力均匀而不产生断桩。
桩两段的预埋件表面应保持清洁、平整,焊缝应符合设计施工规范要求。
本工程采用手工焊接法接桩,接桩时,下节桩桩头须设导向箍以保证上下桩节接平接直,焊接时由两名焊工在桩两侧对称施焊。
电焊工应调整焊机的电压、电流至合适值,焊条采用E4303焊条,焊条直径为φ4.00mm、φ3.20mm,电焊条须报监理审批后方可投入使用。
使用时,焊条必须放在电焊条保温筒中,焊接时,从保温筒中取出进行施焊,并随时盖好保温筒子,以防焊条受潮,焊接具体操作与要求按FGJ94-94中的有关条款之规定执行。
上下节桩之间的间隙应用铁片全部填实焊牢,然后沿四周对称点焊6处,待上下节固定后再拆除导向箍,继而继续焊接。
焊缝须饱满,不得出现夹渣或气孔等缺陷。
焊缝完毕自然冷却8分钟后,方可继续打桩施工。
焊接完成后进行自检、互检和交接检,质量符合要求并经监理验收后方可继续施工,详细记录每个接头的焊接时间,每根桩都要作隐蔽验收。
(5)喂桩
喂桩时桩吊点应在桩机3米以内的距离斜吊,桩锤应放在最低位置,不得同时起桩起锤作业,提升时要防止桩头撞坏桩机和钢丝绳,打完一根桩或下班时要将桩锤放在地面垫木上,起落架升至比桩锤高1米的位置。
(6)送桩,收锤
在收锤之前,借助于送桩器将桩顶沉至地面以下的设计标高。
送桩作业时,送桩器与方桩桩头之间应设置1~2层麻袋或硬纸板作衬垫。
方桩内充满水时,严禁打桩作业。
送桩过程中最重要的是保持桩身的垂直度和不发生偏斜位移,