管桩施工方案.docx
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管桩施工方案
昆明市西山区草海北片区45#地块
安置房项目工程
A1-3地块管桩施工方案
编制：
审核：
审批：
中铁建设集团有限公司昆明分公司
2011年10月14日
附图：
1、桩位施工顺序图
2、碎石井布置图
3、观测桩布置图
一、
编制依据
《昆明市西山区草海北片区45号地块安置房项目总平面图》昆明市建筑设计研究院提供
《A1-3地块桩位平面布置图一》（结构施工图G02）昆明市建筑设计研究院提供
《A1-3地块桩位平面布置图二》（结构施工图G03）昆明市建筑设计研究院提供
《昆明市西山区草海片区第45号“城中村”改造项目A1-3地块基坑专项岩土工程勘察报告》（西南有色昆明勘测设计股份有限公司）
《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
《先张法预应力混凝土管桩基础技术规程》DBJ53/T-22-2007
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
二、概况
2.1工程概况
拟建场地位于昆明市西山区，东起益宁路，西至石嘴，南起石安公路，北至成昆铁路。
拟施工的A1-3地块位于原大渔村位置。
2.2场地地质条件
拟建场地位于昆明滇池断陷盆地西北地段，为滇池盆地湖相沉积平原地貌。
整个场地总体地形较为平坦、开阔，钻孔地面标高在1886.00-1890.00之间，基坑开挖影响深度范围内的土层情况自上而下为：
1、人工填土
①杂填土：
褐黄、灰黄色，松散-稍密，稍湿。
成分主要由粘性土、碎石、碎砖、灰渣及有机质等组成。
局部夹素填土薄层。
2、第四季植物层
②粘土：
灰黄、灰褐色，软-可塑状态。
中-高压缩性。
含少量黑色铁锰结核及细小砾石颗粒。
3、第四系湖积层
③泥炭质土：
灰黑色、黑色，软-流塑状态。
高压缩性。
含较多有机质。
④粘土：
灰色、褐灰色，软-可塑状态。
含少量腐烂水草碎片，局部夹粉土粉砂团块。
④-1粉土：
灰色、褐灰色，松散-中密状态，含少量腐烂水草碎片，局部夹粉砂团块。
④-2泥炭质土：
灰黑色、黑色，软-流塑状态。
高压缩性。
含较多有机质。
⑤粘土：
兰灰色、灰褐色，软-流塑状态。
含少量腐烂水草碎片。
⑤-1粉土：
褐灰色、浅灰色，稍密-中密，含少量腐烂水草碎片，局部夹粉砂团块。
不均匀夹含少量白色螺壳碎片，偶含钙质结核硬块。
⑤-2泥炭质土：
灰黑色、黑色，软-可塑状态，高压缩性。
含较多有机质。
⑥粉土：
褐灰色、浅灰色，中密-密实，含少量腐烂水草碎片。
不均匀夹含少量白色螺壳碎片，局部稍多。
⑥-1粘土：
兰灰色、灰褐色，软-可塑状态，含少量腐烂水草碎片。
⑥-2泥炭质土：
灰黑色、黑色，软-可塑状态。
高压缩性。
含较多有机质。
⑦粘土：
灰绿、褐灰色，可塑状态。
含少量腐烂水草碎片。
不均匀夹含少量白色螺壳碎片，局部稍多。
2.3场地水文地质条件
地下水埋深在0.10～4.00m之间，稳定标高1885.60～1889.56m，高差约3.96m，总体趋势不明显；地下水类型主要为赋存于松散杂填土中的孔隙型潜水，以及粉土层中的第四系微承压孔隙水；其补给来源主要为大气降水、生活废水、附近河流沟渠（大弯沟等）等地表水。
2.4场地周边环境
场地周边较为宽阔，西北侧的成昆铁路与地下室边线的距离为73.7～75.9m；普柳二回线距离地下室边线约56.6m；昆读线距离地下室边线约0.6m。
110kV昆上线穿过整个地块，且中间的电塔位于3-3栋楼座内。
东南侧大渔线距离地下室边线约3.5m。
整个地块的西南和东北方向均有从铁路流向滇池的污水沟，且目前还在使用中。
根据之前上报的改造方案，改造完毕后将绕基坑西北和东北面。
详见后附《A1-3地块现状平面图》。
2.5设计概况
由于尚有一部分线路未拆除，本工程管桩拟分两期完成，一期为1、4、5号楼，二期为其他楼座，二期管桩施工根据现场线路的拆迁情况确定。
根据图纸统计的预应力管桩参数如下表：
设计对施工的其它要求：
（1）鉴于场地软弱土层很厚，且多为弱含水土层，压桩过程中宜采取相应措施减少超孔隙水压力和挤土效应对桩承载力的影响,为确保成桩质量还需采取一定的施工措施:
如控制打桩速度、顺序跳打、先内后外、先长后短、先深后浅、袋装沙井等。
另外，场地分布有人工填土，局部深约3米，且性质不均匀，局部有旧基础及大石块埋藏其中，压桩过程中要视具体情况作出合理的处理方法。
（2）压桩时应控制沉桩速度不大于2米/分钟，且应控制压桩力不超过桩身强度，以免出现爆桩。
（3）主楼管桩施工先从一侧到另一侧采用梅花形跳打50%，剩余的管桩施工全部进行引孔施工，引孔长度不小于28米，具体长度根据先从机械状况进行确定，引孔孔径400mm，引孔采用长螺旋钻机引孔。
（4）管桩施工先现地面标高挖除1.5m作为管桩的施工工作面。
部位
管桩型号
桩长（m）
桩数（根）
±0.000
桩顶标高
单桩承载力（kN）
3-1
PHC-A500（100）-48
48
252
1981.141
1879.641
2200
3-2
PHC-A500（100）-48
48
252
1981.141
1879.641
2200
3-3
PHC-A500（100）-48
48
252
1890.749
1879.249
2200
3-4
PHC-A500（100）-48
48
252
1890.749
1879.249
2200
3-5
PHC-A500（100）-48
48
252
1890.749
1879.249
2200
3-6-A
PHC-A500（100）-48
48
252
1890.382
1878.882
2200
3-6-B
PHC-A500（100）-48
48
252
1890.382
1878.882
2200
地下室承台
PHC-AB500（100）-22
22
2036
1879.518~1889.392
500
三、施工部署
3.1实施目标
本工程施工中将科学地组织各工种人员和设备交叉作业，严格履行合同，精心施工，确保实现如下目标：
1、质量目标：
工程质量达到合格以上；
2、工期目标：
详见进度计划表。
3、安全文明施工目标：
采取有效措施，杜绝工伤事故的发生，并确保文明施工，成为标准化施工现场；
3.2施工组织管理机构
项目班子按项目法施工的模式配备，设项目经理、工地负责人及技术负责人。
对工程的工期、质量、安全、文明施工、工程成本等综合效益进行有计划的统一组织和管理。
项目管理机构及管理人员职责如下：
项目管理机构
项目经理
李余鸿
项目总工
崔永乐
质检员：
王德志
安全员：
陈诚
技术员：
王德志
材料员：
李恒磊
施工员：
刘洪祥
专业工作队
项目班子岗位职责
序号
职务
人数
职责
1
项目
经理
1人
全面组织工程施工，抓好现场管理工作，是质量、安全、文明施工的直接负责人
2
技术
负责人
1人
工程施工技术、安全生产、施工质量的技术负责人，组织对新技术、新工艺的开发和实施，审查内业资料。
3
工程经理
1人
负责对施工现场安全、质量、进度全面控制；是质量、安全、文明施工的执行负责人
3
技术员质检员
1人
负责质量管理制度的实施、检查，督促各工序的施工质量，以及专项方案的编制和监督方案执行落实情况
4
施工员
1人
协助项目经理抓好工程质量、安全进度等工作，调度各施工工序的衔接、放样及整理内业资料。
5
材料员
1人
负责施工材料组织管理及各种零配件的采购供应。
6
安全员
1人
负责工地的安全检查，督促劳动安全防护用品的正确使用、电器设备的安全使用，完善安全设施，实施安全管理制度，按时呈报有关安全检查资料
3.3施工管理
1、强化计划管理：
项目组按本工程组织设计中的各项计划组织施工，公司定期检查各项计划的施工情况，保证工程优质、高速、低耗完成。
2、强化计量管理：
对所有配合比要求准确，对材料验收严格按规范要求执行。
3、加强技术管理：
定期组织项目组所有人员研讨施工规范、规程，针对施工中出现的问题献策攻关，做到每个工序严格按规范要求进行交底和施工验收。
3.4施工程序
1、施工程序阐述
熟悉施工现场条件→修正施工方案→将地面地下障碍物清除→组织机械及人员进场→管桩进场→桩位放样→试桩、压桩→结束施工任务→静载配合→砍、接桩及桩芯砼施工→测桩位位移→竣工验收→结算及移交资料。
整个地块施工阶段分区及桩机运行线路图如下：
管桩基础施工分区图
目前能施工的为Ⅰ区三栋主楼及地下室部分，I区施工先施工主楼再施工地下室。
之后根据现场线路的拆迁情况施工Ⅱ区及Ⅲ区。
2、施工工序说明
1）将地面标高清除至-1.5~-2.5m，并清除地下障碍物。
2）根据分区施工顺序，将管桩放到就近位置。
3）1区①号桩机施工先施工3-1栋楼桩基，②号桩机施工先施工3-4栋楼桩基。
完成后，②号桩机向3-5栋楼方向施工，①号桩机从中间向西南方向推进；
4）昆读线拆除后，2区桩机施工先施工3-1栋，完毕后把其余承台部位施工完；
5）昆上线和大渔线拆改完毕后，先施工3-3和3-6A两栋，然后整体向外侧推进，最后施工3-6B栋。
3.5施工平面布置
详见下图
四、施工准备
3
4
4.1技术准备工作
1、组织有关施工人员熟悉图纸，进行技术交底、会审、讨论，做好充分的技术准备工作。
2、编制材料进场计划，组织施工劳动力；为保证生产的连续性和流水作业，提前做好管桩的加工定货工作。
3、开工前应了解建筑施工区域的地下管线、管道、架空高压线路、旧基础或其他障碍物，及确定处理方案。
4、基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的位置，放置的控制点和水准点经业主、监理复核无误签证后应妥善保护，施工中经常复测。
5、认真研究桩位平面布置图和场地情况，确定对周围建筑物和构筑物及道路周边管道、线所造成的影响较小，同时对桩基质量无影响的打桩顺序和桩机行走路线。
6、根据工程进度安排，最迟应在开工前五天组织桩机进场安装。
经调试、检验合格后，桩机就位准备施工。
4.2劳力计划
压桩阶段
机械操作工
8人
电工
2人
电焊工
16人
力工
16人
4.3主要机械设备
序号
机械名称
型号
单位
数量
用电功率
1
全液压静压机
YZY-600
台
2
130KW
2
CO2保护焊机
台
2
25KW
3
起重机
QY-25
辆
2
4
测量仪器
套
2
5
配电箱
个
10
6
灭火器
干粉
台
5
7
潜水泵
QY25
台
3
8
长螺旋引孔机
台
1
90KW
9
发电机组
200KW
台
2
10
割桩机
台
2
5KW
4.4材料计划
材料名称
进场时间
PHC-A500（100）-48a
压桩前2天，以后按施工进度进场
PHC-AB500（100）-22a
压桩前2天，以后按施工进度进场
五、施工方案
5
5.1PHC管桩运、堆放及验收标准
1、管桩的吊、运及存放：
（1）管节吊运，可采用二端钩吊法（图一）或二点法（图二）。
1/5L1/5L
LL
图一图二
（2）管节的竖起采用一点吊法，吊点位置见图三，位置偏差不宜超过20cm。
图三
（3）应用钢丝绳捆扣法或“油瓶扣”法，应注意防滑和便于接桩。
（4）吊运过程中，必须平衡，避免剧烈振动或碰撞。
（5）管节车辆运输时，下层应按二支点法设置支垫，支点位置见图二，
（6）堆放必须采取可靠的防损、防滚和防滑措施，避免出现损桩现象。
PHC桩现场堆放场地应坚实、平整，以防不均匀沉降造成损桩事故，现场堆放底层需按二点支法放置支垫，并应采取可靠的防滚、防滑措施。
（7）PHC管桩现场堆放层数为3层。
（8）管节临时堆放在桩机附近时应单层放置，且应设置支垫。
2、验收标准：
注：
参照GB50202—2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
（1）成品桩质量应符合如下规定：
名称
单位
允许偏差（mm）
桩径
mm
+5－5
壁厚
mm
+5－5
顶面平整度
mm
10
桩身弯曲度
mm
≤L/1000
注：
L为桩长
（2）管桩外观质量的验收标准
项目
质量要求
粘皮和麻面
局部粘皮和麻面累积面积不大于桩身总计表面积的0.5%，其深度不得大于10mm。
允许作有效修补
桩身合缝漏浆
合缝漏浆深度小于主筋保护层厚度，每处漏浆长度不大于300mm，累计长度不大于管桩长度的10%，或对称漏浆的搭接长度不大于100mm，允许作有效的修补
局部磕损
磕损深度不大于10mm，每处面积不大于50cm2，允许作有效修补
内外表面露筋
不允许
表面裂缝
不允许出现环向或纵向裂缝，但龟裂、水纹及浮浆层裂纹不在此限
端面平整度
管桩端面砼及主筋镦头不得高出端板平面
断筋、脱头
不允许，但当预应力主筋采用钢丝且其断丝数量不大于钢丝总数的3%时，允许使用
桩套箍（钢裙板）凹陷
凹陷深度不得大于10mm，每处面积不大于25cm2
内表面砼坍落
不允许
桩接头及桩套箍（钢裙板）与砼结合处
漏浆
漏浆深度小于主筋保护层厚度，漏浆长度不大于周长的1/4，允许作有效的修补
空洞和
蜂窝
不允许
其它
离心成型后废浆液应倒清
5.2压桩施工
1、施工放样：
1）本工程由于地形关系，为保证施工放样的准确性，要求：
①放样的技术人员，要认真学习和弄懂要施工的所有图纸。
②对桩位的放样，应根据甲方及测量部门所提供的定位桩，利用J6经纬仪，配合符合国家标准计量局所认可的50m钢尺进行放样。
放样时应根据设计图纸的要求做出各轴线的标志，且做好四个角落，八个方位及通长轴的控制点。
控制点的埋设应牢固可靠，不易损坏。
放样人中的经纬仪操作者应配备两人，一个测放，一个复核，相互交叉，配合施工操作。
放完样后，通知甲方及测量部门或监理部门进行校核。
③本次施工机械为1台YZY—600C.现场应保证桩位中心距障碍物5.0m的最小施工距离。
④桩圆心位置放样偏差不得大于2cm。
虽然承台间距离较远，考虑本工程桩型施工具有挤土效应，每压完一个承台桩后，应根据具体情况决定是否对相邻承台桩桩样进行复核，确保所有桩样的放样偏差符合要求。
2、压桩工艺及控制标准
1）施工工艺流程（见下页）
桩基定位放线
桩机就位
桩机进场、安装调试
桩位复核
管桩绑扎、起吊
桩洒水验收
桩进场堆放
喂桩
对位校正
压桩1-1.5米
校正桩位、垂直度
压桩
接桩焊接
接头检查
压桩
截桩
送桩
移机
压桩工艺流程
2）压桩顺序遵循原则：
（1）、《建筑桩基技术规范》规定压桩顺序应符合下列原则：
①空旷场地压桩应由中心向四周安排压桩顺序；
②某一侧有需要保护的建（构）筑物或地下管线时，则应由该侧向远离的方向安排压桩顺序；
③有不同深度的基桩时，应按先深后浅的原则安排压桩顺序；
④有不同规格型号的基桩时，应按先大后小，先长后短的原则安排压桩顺序；
⑤压桩机运行线路经济合理，运桩、喂桩方便。
（3）压桩：
1）在吊桩的同时，桩机要移动到施工的桩位上且对好桩位。
2）吊起的桩在插入桩机的夹持箱内时，桩机上的操作人员应配合，把桩对准夹持箱的夹口，然后指挥吊车慢慢把桩放下，放下位置大约在桩尖距离地面10厘米处停下，夹持器把桩夹紧，吊车的吊钩放松，离开钢丝绳。
3）移动桩机，使桩尖对准桩位后，进行压桩。
4）在夹持器夹桩时，压力要控制好，以免夹桩压力过大而把桩夹裂。
5）压入第一节桩是保证整根桩压桩质量的关键，应认真做好定位和校直工作。
压入时，先应根据机上水平仪调平机台，同时须在桩机的正面和侧面分别架设吊锤，监控下桩垂直度，桩身垂直度偏差不得大于L/200。
6）若桩身垂直度超偏，须拔出已压入部分，并调整机台水平，使桩身垂直，同时记录此时机上水平仪的偏差量，为下次调平的修正值，再行压入。
并认真注意压桩时的桩身和压力表的变化情况，如有异常偏移或倾斜应立即分析原因，并采取校正措施。
在确认压入方向无异常时，方可连续施压。
7）应合理调配管节长度，尽量避免接桩时桩尖处于或接近硬持力层。
管桩接头数不宜超过3个。
8）接桩时上节桩与下节应对直，下节桩不得已呈倾斜状态时，上节桩仍应以轴线垂直为准，上、下两块端板轴向错位量应小于10mm坡口根部间隙＜4mm，若根部间隙过大，应用铁片填实再行施焊。
9）现场电焊采用二氧化碳气体保护焊，配置专用二氧化碳气体保护焊丝。
10）焊接工艺应符合如下规定：
①上、下端板应除污、除锈。
②焊接时分层对称均匀连续施焊，焊接部分不得有凹痕、咬边、焊瘤、夹渣、裂缝等有害缺陷。
表面加强焊缝堆高宜≤1mm。
焊接后应进行外观检查，发现有缺陷应返工修整，同一道焊缝返修次数不得超过2次。
③接桩上下应顺直，错位偏差不宜大于10mm。
焊接时先在坡口圆周上对称点焊4点，然后对称焊接，两人同时对角对称进行，焊缝应连续饱满。
尽可能缩小接桩时间，焊后待自然冷却1分钟后方可继续施压入土。
焊接接桩应按隐蔽工程进行验收。
④大风和雨天，应有可靠的防风、防雨措施，否则不得进行焊接施工。
11）为避免对桩身造成不必要的损坏，压桩过程中应严格控制夹桩力，其对桩身产生的最大面压力不大于压桩力。
并应采取逐次加压，均匀施力的步骤，先初步夹紧，然后分次加压至所需压力止。
严禁骤然升压。
12）压桩过程中若出现压桩力突变、桩身位移、倾斜，桩周涌水地表严重隆起或桩身破损，应立即停压，并上报相关部门，待查明原因进行必要的处理，方可继续进行施工。
14）终压条件为终压压力下稳压持荷五分钟，桩竖向总沉降量不大于10毫米。
15）为防止停压后桩身反弹，引起的承载力降低，在停压后应进行复压，复压需进行2次，每次持荷稳定时间5~10秒。
16）需要送桩时，送桩器轴线必须与桩轴线一致。
17）压桩过程中遇障碍或因地基原因，致使桩位偏移倾斜时，应会同有关方面确认，不允许强行纠偏。
18）整根桩应根据供应情况力求连续施工，间歇时间应尽量减少。
19）整根桩压桩过程必须有完整的压桩记录。
20）PHC管桩的截桩应使用截桩器。
严禁用大锤横向敲击，以免损坏桩身。
21）静压桩机所有压力仪器仪表应按规定送检，以保证夹桩及压桩力控制准确。
22）压桩过程中，驾驶室内的操作人，要注意压力表的压力值，出现有激烈抖动，应立刻停止压桩，以免遇到石头把桩尖损坏。
3、终止压桩的控制标准
（1）当桩端进入硬塑性粘土、中密度以上粉土或砂土、软质岩石时，以最终压桩力为主；
（2）上端桩身处于较厚的饱和性软土层时，为防止抬机而引起桩身出现失稳、折断或开裂，按桩机上油压表的工作压力控制最终压力，且不得大于桩身混凝土强度竖向承载力极限值。
（3）施工以设计桩长或标高控制为主，以压桩力控制为参考。
5.3消除“挤土效应”的主要措施
1、对“挤土效应”的监测
（1）将已经完成的试桩作为观测桩，在工程桩施工期间，每天监测其水平位移和沉降量。
（2）在施工位置20m以外分别设置监测点，监测水平位移和沉降量。
尤其在现有围墙或线杆上设置沉降观测点，以观测“挤土效应”对铁路及线杆的影响。
2、主要措施
（1）控制沉桩速率，一般控制在2m/min以内，日成桩数量不超过8根（或根据监测情况确定，采取引孔和设置袋装砂井后可适当增加日成桩数量）。
（2）主楼部分桩较密集，离成昆线较近的，从相邻成昆线一侧开始，由近向远进行施工；离成昆线较远的从中心位置向外施打。
承台桩，待承台内其他桩打完并重新测定桩位后，再施打边缘桩。
（3）设置袋装砂井，消除部分超孔隙水压力，减少挤土现象。
根据地勘报告，拟设置砂井的直径600～800mm，深度40m，从现地面起算，一期工程拟建20口砂井，施工中以实际情况而定，砂井施工工艺、质量控制及技术要求为：
整平原地面→摊铺下层砂垫层→机具定位→打入套管→沉入砂袋→拔出套管→机具移位→埋砂袋头→摊铺上层砂垫层。
5.4砂井施工
5.4.1机具定位并成孔
⑴根据袋装砂井布置范围及间距，采用小木桩或竹板准确定出每个砂井的位置，在套管入土时将其拔掉。
⑵钻机（旋挖或正反循环钻机）应按从低处往高处打的原则安排走行路线，要保证桩锤中心对准地面定位点，并用经纬仪控制桩锤导向架的垂直度。
⑶钻机成孔至设计孔深，用测绳测量无误后，移机准备放入砂袋。
5.4.3砂袋（碎石填装）运输及放入
（1）考虑昆明地区砂的质量，其滤水性不强，考虑砂袋井的填料采用碎石填装。
（2）在孔位附近就近将碎石装袋，然后逐一放入钻孔内。
（3）下放砂袋时，在孔位附近设置回浆池，返出来的泥浆流入回浆池，然后统一排走。
5.4.4砂井的质量控制及检验
a.加强对材料的管理检验，按规定做好碎石质量和含泥量的控制。
b.施工中随时检查套管成孔位置，垂直度是否满足设计要求，并检查灌砂量是否符合理论计算值。
d.砂井质量控制及检验应符合表3的规定
表3质量控制及检验指标
序号
检查项目
允许偏差
检查频率
检查方法
1
井位
±150mm
1/10
按中心线长度丈量
2
井深
±300mm
100/100
以套管上划线为准，查记录
3
井的垂直度
1.5%
1/10
用经纬仪观测桩锤导向架
（4）必要时进行引孔。
应该随引随沉桩，要避免长时间引孔完成后才进行沉桩施工。
引孔深度为1/3~1/2桩长，具体视桩距和土的密实度、渗透性而定。
（5）沉桩过程中应加强成昆线、高压线塔、附近道路等检测，对于影响较大的部位加设袋装砂井。
5.5与土方开挖的配合
（1）清除地下障碍物，平整场地标高至-1.5~-2.5m。
对场地进行处理，确保其地基承载能力满足桩机正常运行要求。
（2）严禁边沉桩边开挖基坑；
（3）挖土应分层均匀进行，挖土过程中桩周围土体高差不应大于1m；
（4）严禁挖土机械碰撞桩头；
（5）基坑顶部边缘地带不得堆土或长期放置重物。
六、施工质量保证措施
6
6.1管
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