锤击PHC管桩试桩实施计划方案.docx
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锤击PHC管桩试桩实施计划方案
锤击PHC管桩工艺试验实施方案
1.工程概况
沪通铁路工程站前Ⅱ标,起止里程DK22+658.85~DK48+671.035,主线路全长26012m,其中主线路内路基全长3463.93m,其里程段为DK30+143.85~DK32+887.664、DK39+094~DK39+437、DK40+175.37~DK40+900.445;线路外总长1307.436m,包括货场〔DK31+675~DK32+315〕牵引线〔DK32+887.664~DK33+010〕,X家港工区〔DK37+612.5~DK38+157.6〕。
地形地貌:
冲海积平原区,地形平坦,多辟为水稻田,水塘和民房、厂房零散分布,村落、厂房间均有公路相通,交通较为便利。
地基加固处理形式主要为管桩、双向搅拌桩、水泥搅拌桩及袋装砂井等,其中管桩工程量:
φ0.4m管桩11950m/5808根,φ0.5m管桩135051m/5218根。
管桩均为PHC-AB型,强度等级C80,φ0.4m管桩壁厚95mm、间距2.0m,φ0.5m管桩壁厚100mm、间距2.5m,正方形布置,桩长15~26m。
2.工艺试验的目的
在桩基工程正式施工前,采用锤击法选择场地内代表性土层进展工艺试验,确定最终单桩竖向承载力特征值是否满足设计要求,并验证施工工艺和确定最终收锤控制标准。
3.编制依据
3.1施工图纸——新建铁路XX至XX铁路XX到安亭段路基施工图及设计技术交底等。
3.2.预应力混凝土管桩10G409
3.3.客货共线铁路路基工程施工技术指南TZ202-2008;
3.4.新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准〔铁建立[2004]8号〕;
3.5.铁路混凝土工程施工质量验收标准TB10424-2010;
4.工艺试验要求
4.1.工艺试验地点
根据施工图纸地质情况选择有代表性的地段进展工艺试验,根据土层、桩端持力层、桩长及桩径的不同,选择如下位置进展工艺试验:
DK40+240在不偏离实际试验位置的情况下,可酌情根现场施工情况进展适当调整。
4.2.试验数量及检测内容
试验数量及检验内容及方法
序号
里程
规格
数量
桩长
检验内容
1
DK40+240
PHC-AB-500-100
3
23米
平板载荷试验检验单桩承载力,低应变检验桩的完整性
5.施工机械、人员、材料准备
5.1.施工机械
序号
名称
型号
数量
备注
1
筒式柴油打桩机
HD60
2
2
送桩器
φ500
2
3
电焊机
3
4
全站仪
1
5
经纬仪
J6
2
6
水准仪
DS3
3
7
汽车吊
20T
3
5.2.人员配备
现场负责人:
1名现场技术负责人:
3名
专职平安员:
3名质检员:
3名
领工员:
3名工班长:
3人
操作指挥人员:
6名技术操作工人:
18人〔包括焊工、电工等〕
材料员:
1名机械修理工:
1名
5.3.材料准备
管桩按型号由专业管桩厂预制并运至工地,现场施工负责人会同监理人员与业主代表共同验收,检查管桩外观质量、出厂合格证及强度试验报告等,保证到场管桩合格,不合格管桩不予接收。
根据设计桩长、桩顶标高、场地标高,进场7~13m长的PHC管桩进展配桩。
6.试桩工艺及要点
6.1.设计参数
序号
里程
规格
桩长
单桩承载力
桩端地质
1
DK40+240
PHC-AB-500-100
23米
1080KN
硬塑状黏性土
6.2.施工流程
锤击桩沉桩工艺流程图
6.2.1.施工准备
根据PHC管桩试桩区段管桩分布情况,根据配桩情况,安排预制管桩进场;减少管桩的二次倒运量。
运入施工现场的管桩必须随带出场合格证及相应的材质证明材料。
管桩时场后,堆码整齐,且根据配桩情况及施工位置合理安排堆放位置,下垫上盖,垫块要位置布置合理。
试桩试验区段,原地面应平整,且承载力满足施工机械施工需求,保证桩机垂直度。
场地两侧适宜位置设置临时排水设施。
6.2.2.测量定位放线
〔1〕认真复核设计图纸及XX交桩点位,必要时将坐标控制点、水准控制点按标准设置要求布设在施工现场,标准控制点数量满足施工需要及测量点间互相复核的需要即可,然后依据设计图纸准确算出尺寸关系或各桩位坐标,对桩位进展准确测放。
〔2〕采用电子全站仪等测量工具建立平面测量控制网放出桩位,并进展闭合测量程序进展复核;同时利用水准仪对场地标高进展抄平,然后反映到送桩器上,显示出送桩深度,做好桩顶标高控制工作。
〔3〕桩位放出后,在中心采用30cm长Ф8钢筋或者竹筷插入土中,根据需要做好标识:
钢筋(或竹筷)端头系上红布条或点上白灰,然后画出桩外皮轮廓线的圆周,便于对位、插桩。
〔4〕为防止挤土效应及移动桩机时的碾压破坏,针对单桩、独立承台以及大面积筏板根底的群桩制定不同的放线方案。
当桩数比拟少时,采用坐标随时复测;针对大面积群桩,在场地平整度较高的情况下,采用网格进展控制,并在端头桩位延长线上埋设控制桩,以便复核。
6.2.3.桩机就位
桩机进场后,检查各部件及仪表是否灵敏有效,确保设备运转平安、正常后,按照试桩打桩顺序,移动调整桩机对位、调平、调直。
6.2.4.管桩的验收、堆放、吊运及插桩
〔1〕管桩的进场验收
管桩进场后,应按照标准对管桩的外观、桩径、长度、壁厚、桩身弯曲度、桩端头板的平整度、桩身强度以及桩身上的材料标识等按规X进展验收,并审查产品合格证明文件,把好材料进场验收关。
根据设计及施工规X要求等级将不符合要求的管桩清退出场。
〔2〕管桩的存放
现场管桩堆放场地应平整,采用软垫(木垫) 按二点法做相应支垫,且支撑点大致在同一水平面上,见下页两点支垫示意图。
当管桩在场地内堆放时,不宜超过4层;当在桩位附近准备施工时宜单层放置,且必须设支垫。
管桩堆放要按照不同型号、规格分类堆放,以免调运施工过程中发生过失。
管桩在现场堆放后,需要二次倒运时,宜采用吊机及平板车配合操作。
如场地条件不具备时,采用拖拽的方式,需要采用滚木或者对桩头端头板采取一定的保护措施,以免在硬化地面上滑动时磨损套箍及端头板。
两点支垫示意图
〔3〕管桩吊运及插桩
单根管桩吊运时可采用两头勾吊法,竖起时可采用单点法,见管桩起吊示意图。
管桩起吊运输过程中应免平稳轻放,以免受振动、冲撞。
管桩吊起后,缓缓将桩一端送入桩帽中,待管桩放入桩机夹桩箱内扶正就位后,焊接桩尖,然后将桩插入土中0.5m-1.0m的深度后,用两台经纬仪〔在接近90度的夹角方向〕双向控制桩的垂直度。
通过桩机导架的旋转、滑动进展调整,确保管桩位置和垂直度符合要求后压桩。
管桩起吊示意图
6.2.5.桩的施打
(1)桩就位前在桩身上作出以米为单位的长度标记;
(2)桩就位后双向校正垂直度,发现垂直偏有效期超出单节桩长的0.5%时,应停顿打桩及时纠正,以保证桩身垂直度,用水准仪控制标高,以保证桩顶标高与设计标高一致。
(3)沉桩:
桩尖就位插好后轻放桩锤,使桩均匀缓慢入土,并检查桩的垂直度(偏差≯0.5%);打桩开场时重锤低击,落锤的起锤高度<0.5m,因地层较软,初打时可能下沉量较大,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,以免管桩弯扭破坏。
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适宜。
如果不适宜,需更换或补充软垫。
每根桩宜连续一次打完,不要中断,以免难以继续打下打桩过程中采用2台经纬仪在相互垂直的2个方向进展垂直观测,确保桩的垂直度(打桩架的垂直度≯1%),并控制桩顶偏差≯5cm;沉桩中设专人准确进展量测记录标高、贯入度。
打桩时随时观察桩身情况,沉桩过程中如出现贯入度剧变、桩身突然发生倾斜、移位或有严重回弹、桩顶或桩身出现弯曲、严重裂缝、破碎时,暂停打桩,并及时会同监理、设计单位、建立单位研究补救措施,处理前方可继续施工。
6.2.6.接桩
〔1〕接桩前清理干净桩端的泥土杂物,可采用钢丝刷清理。
〔2〕上下节桩对齐,上下两桩偏差应少于2mm,并应保证上节桩的垂直。
〔3〕焊接时要由两人同时对称施焊,焊缝应连续、饱满,不得有施工缺陷,如咬边、夹渣、焊瘤等。
烧焊至少应有两层或以上,焊渣应用小锤敲掉。
烧焊完毕后,应冷却不少于8分钟〔二氧化碳保护焊除外〕,严禁用水冷却或焊好即打。
〔4〕接头处冷却后,采用沥青漆进展防腐处理。
6.2.7.截桩
当管桩露出地面或未能送到设计桩顶标高时,需要截桩。
截桩要求必须用专门的截桩器,严禁用大锤横向敲击、冲撞。
6.2.8.保护器
送桩时选用合格的保护器,送桩器用钢板制作,长度根据实际需要,设计制作送桩器的原那么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,并能重复使用使送桩器中心线与桩身中心线吻合一致,并和接触面贴合靠紧,施工中,时刻用水准仪观察桩顶标高,符合设计要求后拨出送桩器,并将上段桩孔用木板块及时回填覆盖,以防泥土石块掉入,同时确保平安。
6.3.管桩的收锤标准
按现场实际试桩情况合理确定试桩收锤标准,按如下种方法相互验证,以确定最终收锤标准:
6.3.1.以最后三阵〔每阵十锤〕,每阵沉桩量应逐次递减,以贯入度为20~50mm为标准。
6.3.2.以设计桩长及桩顶标高为收锤标准。
6.4.施工考前须知
〔1〕锤击沉桩应采用与桩和锤相适应的弹性衬垫。
〔2〕打桩开场进时应用较低的落距,并在两个方向观察其垂直度;当入土到达一定深度,确认无误后,再按规定的落距锤击。
锤击宜采用重锤低击,坠锤落距不宜大于2m,单打汽锤落距不宜大于1m;柴油锤应使锤芯冲程正常。
〔3〕在即将进入软层前应改用较低落距锤击。
〔4〕锤桩至设计深度。
锤击沉桩应连续进展,不应中途停顿。
发生以下情况应停顿沉桩,经分析研究并采取措施后,方可继续施工。
①贯入度发生急剧变化。
②桩身突然倾斜移位或锤击时有严重回弹。
③桩头破碎或桩身开裂。
④附近地面有严重隆起现象。
⑤邻桩上浮或桩位水平位移过大。
⑥打桩架发生偏斜或晃动。
⑦贯入度或锤击数与工艺试验参数明显不符。
〔5〕如实、及时、准确地做好管桩施工记录。
7.成果记录整理
打桩过程中应详细记录各种作业时间,每打入1m的锤击数、桩位置的偏斜、最后3阵每10击的贯人度和最后1m的锤击数等。
记录详细的施工记录,分析确定最终收锤标准。
8.工期安排
管桩工艺试验施工工期安排如下:
准备时间:
2014年10月23日~2014年10月24日;施工时间:
2014年10月25日。
其中准备时间2天,总工期为3天。
主要工序工期安排如下:
序号
工作内容
工期
备注
1
准备工作
2014.10.23~2014.10.24
2
PHC管桩
2014.10.25
9.质量标准
〔1〕混凝土预制桩的质量应符合设计要求。
检验数量:
全部检查。
检验方法:
观察,查验合格证检验报告等质量证明文件。
〔2〕混凝土预制桩的数量、布设形式应符合设计要求。
检验数量:
全部检查。
检验方法:
观察、现场清点及检查测量记录。
〔3〕混凝土预制桩贯入过程中,应记录桩贯入地层时设备的反响,核查地质资料,桩底应置于设计桩底地层中。
检验数量:
全部检验。
检验方法:
设备贯入地层中,记录电流表或其他能反响贯入阻力的仪表读数和对应地层标高。
每贯入1m及仪表突然变化时记录。
〔4〕焊接接桩时,电焊完毕时停歇时间、焊缝的允许偏差、检验数量级检验方法一个符合下表规定:
序号
工程
允许偏差
检验数量
检验方法
1
电焊接桩焊缝
上下节端口错开
≤2mm
按桩总数量的10%检验,且每检验批不得少于10根
用钢直尺量
2
焊缝咬边深度
≤0.5mm
焊缝检查仪
3
焊缝加强层高度
≤2mm
焊缝检查仪
4
焊缝加强层宽度
≤3mm
焊缝检查仪
5
焊缝质量外观
无气孔、无焊瘤、无裂缝
观察
6
焊缝灼伤程度
满足设计要求
按设计要求
7
电焊完毕时停歇时间
≥1min
秒表测定
8
上下节平面偏差
10mm
用钢直尺量
9
节点弯曲矢量
L/1000
用钢直尺量
L为2节桩长
〔5〕混凝土预制桩沉入深度和最终贯入度、压桩力应符合设计要求。
检验数量:
全部检验。
检验方法:
施工单位观察、测量并记录沉桩记录。
〔6〕混凝土预制桩的桩头处理应符合设计要求。
检验数量:
全部检查。
检验方法:
观察。
〔7〕混凝土预制桩沉桩后,桩的完整性应满足设计要求。
检验数量:
施工单位抽样检查桩总数的10%。
检验方法:
低应变检测等。
〔8〕混凝土预制桩沉桩后,单桩的承载力应满足设计要求。
检验数量:
检测机构抽样检验桩总数的2‰,且不少于3根。
检验方法:
平板载荷试验。
〔9〕桩位、倾斜度的允许偏差,检验数量及检验方法应符合下表
序号
工程
允许偏差
检验数量
检验方法
1
桩位
50mm
按桩总数的5%抽样检验,且每检验批不得少于10根
测量或尺量
2
直桩垂直度
1%
吊垂或尺量
3
斜桩倾斜度
≤tanθ
4
桩顶高程
±50mm
仪器测量
注:
θ为斜桩轴线与竖直线间的夹角。
10.控制要点
〔1〕桩头打坏
原因:
桩头强度低,桩顶凹凸不平;保护层过厚、锤与桩不垂直;落锤过高;锤击过久;遇坚硬土层。
〔2〕桩身扭转或位移
原因:
桩尖不对称;桩身不垂直。
处理:
可用棍撬、慢锤低击纠正;
〔3〕桩身倾斜或位移
原因:
桩头不平,桩尖倾斜过大;桩头破坏;一侧遇石块等障碍物,土层有陡的倾斜角;桩帽与桩身不在同一直线上。
处理:
偏差过大,应拔出移位再打;入土不深(<1m),偏差不大时,可利用木架顶正,再慢锤打入;障碍物不深,可挖出回填土后再打。
〔4〕桩身破裂
原因:
桩质量不符合设计要求。
处理:
砼预制桩可加钢夹箍用螺栓拉紧后焊固补强。
〔5〕桩不易沉入或达不到设计标高
原因:
遇旧埋设物、坚硬土夹层或砂夹层;打桩间歇时间过长,摩擦阻力增大;定错桩位。
处理:
遇障碍或碎石层,用钻孔机钻透后再打入;根据地质资料正确定桩位。
〔6〕桩身回跳动桩锤回弹
原因:
桩尖遇树根或坚硬土层;桩身过曲,接桩过长;落锤过高。
处理:
检查原因,穿过或避开障碍物;如入土不深应拔起避开或换桩重打。
11.成桩检测
压桩完毕后,需要对桩基进展检测,检测的工程主要为单桩竖向抗压极限承载力检测。
单桩承载力检测,主要通过现场平板载荷试验进展检测,主要检测单桩承载力是否满足设计要求。
由于管桩施工完毕后,单桩承载力没有完全到达设计承载力强度,需要7天以上的嵌固期,故单桩承载力检测宜在成桩后10-20天X围内进展为宜。
12.平安保证措施
11.1.平安生产目标
消灭重大责任事故,杜绝交通运输重大责任事故和重大火灾、爆炸事故、机械设备大事故,控制一般责任事故。
1消灭人身伤亡责任事故;
2消灭机械设备大事故及以上责任事故;
3消灭工程爆破责任事故;
4消灭重大火灾事故;
5消灭交通平安责任事故。
11.2.平安管理组织机构及人员配备
11.2.1.平安管理组织机构
工程经理部成立以工程经理为组长,平安总监、工程副经理、总工程师为副组长的平安领导小组。
操作层为平安工程师、各队平安员;执行层为各相关部门及各施工队。
平安管理组织机构见“平安管理组织机构图〞。
平安管理组织机构图
11.2.2.平安管理人员配备
试桩期间安排专职平安员1名,负责试桩准备及试桩期间的平安督查管理工作。
11.3.平安保证施
〔1〕加强对进场职工的平安生产教育,提高自保、互保意识;坚持班前平安会议;提高工地全体职工的平安意识,自觉执行我公司制定的各项平安规章制度;
〔2〕实行逐级的平安、技术、质量交底制度。
试桩前工程负责人要开好首次工地交底会议,实行交代与承受书面签字方法;
〔3〕桩机手等相关操作人员必须持证上岗,进展平安教育培训与班前平安教育。
〔4〕桩机入场后,需提供桩机配套相关合格证明文件及年检报告,上班前需要对钢丝绳及液压轮轴等易磨损局部加强检查,确保制动灵活,试机正常前方能施工。
施工过程中加强对桩机各部件的日常检查与维修保养。
〔5〕平安用电:
a、电源电线,电动机和闸刀接线正确,绝缘良好,电压偏差不得超过±5%,假设两台电动机须同操作时,应隔一定时间再启动。
b、轨道接地电阻不大于10Ω;在挺杆顶部应安装避雷针,大雨、雷电、大雾或六级以上大风时,应停顿作业。
c、工作停顿时,应将桩锤落到地面上垫好方木,拉开电源闸门,锁好开关箱。
d、机电设备维修时必须要切断电源后无电方能操作。
e、因露天作业,需注意平安用电防护,实行三相五线制,做好机械漏电保护,防潮防雨设施,一机一闸,闸箱上锁。
确保用电作业平安;
〔6〕平安运桩
a、桩在吊运过程中应轻吊轻放,保持平稳,防止碰撞;
b、桩的运输,陆路宜用平板车,装运时,应把桩扎牢塞紧,防止产生滑动或滚动。
c、采用吊车装卸,平板车运输,由于每节管桩长≤13m,采用两端勾吊吊运。
d、桩运输采用平板车运输PHC桩,设计二个固定架防止PHC桩滚动。
运输过程中固定架支点应满足两支点法的位置〔支点距离桩端0.207L〕处,并垫以楔形掩木,防止滚动,严禁层与层间垫木与桩端的距离不等而造成错位,车底层应设置垫枕。
〔7〕平安吊桩
a、打桩前必须确认起重机的吊钩已脱离吊桩工具,吊桩冒确保捆线结实。
人员尽量远离起吊桩节;
b、一定要在规定的吊臂举升角内起吊额定的重量,以免起吊超负荷;
c、挺杆在竖直位置时,不准离挺杆4m以外吊桩,严禁在侧面斜拉吊桩;d、吊桩时必须先夹紧轨钳,正面吊桩,桩与导杆中心距离不得大于4m。
桩的吊点应在桩的全长三分之一处,防止倾翻;
e、桩架前倾不得超过5度,后仰不得超过18度;起吊桩锤、重物时,下面严禁任何人站立停留或通行;
f、打桩和拉吊桩不准同时操作,并且要与相应的运输车密切配合,将桩运至桩架正前方4m以内;
g、桩锤防止锤体吊离桩顶时发生倒桩事故,启动打桩前应拉开机械锁,使吊锤齿缩回重钩伸出前方可;
h、吊桩与运桩发生干扰时,应停顿运桩。
i、吊装运输及起吊喂桩时,需要专人指挥及监护,隔离操作,严禁人员通行。
〔8〕送桩完毕后,遗留下的孔洞上面要加盖或回填,以防人员掉陷。
〔9〕接桩时绝对不允许随便扳动手柄,以免桩落下伤人;
〔10〕工地各局部按规定悬挂平安标志,吊桩时服从统一指挥;
〔11〕试桩施工前要对打桩地段得地下管线,地上及高空电线等设施进展探明,确定无影响后在进展试桩施工。
13.文明施工管理
为保证良好的企业形象,进一步提高文明施工管理水平,搞好现场文明施工管理,保证各项工作的顺利进展,到达文明施工目标,制定如下文明施工措施:
〔1〕设立文明施工管理常设机构,做到领导重视,逐级落实。
设立文明施工投诉,及时处理有关投诉。
〔2〕施工场地按施工总平面图设置各项临时设施和材料堆场、停置机械场地等。
现场材料的堆放,要按照施工组织设计指定的区域X围分类堆放。
材料转运堆放要有专人管理,场内废料和余泥及时清运,保持场内整洁。
施工现场应符合环境卫生、市容、平安、保卫等各项要求,做到整齐、清洁、平安、美观。
〔3〕做好文明施工宣传工作,在现场X贴文明施工的具体要求和措施,增强施工人员的文明施工意识。
〔4〕现场施工人员一律要戴好平安帽,遵守现场的各项规章制度,非施工人员一律不准擅自进入施工现场。
〔5〕施工现场必须道路畅通,场地平整,无大面积的积水,场内要设置连续的排水系统,合理组织排水。
〔6〕做好现场的治安、保卫工作,现场设置各种平安设施和配置劳动保护用品。
在施工X围和生活区内不得有不文明行为,搞好宿舍卫生,在宿舍区不可大声喧哗,严禁"七害"及XX行为。
〔7〕施工X围设置施工标志,告请车辆小心慢行和告请公众注意平安,施工X围的坑、沟、挖掘路面等危险部位设置护拦,加盖防护设施,并设置警示标志,夜间加强照明和设置警示灯,同时施工时在所占路段应设交通导向标志,保证施工现场道路畅顺。
〔8〕施工现场设置保证施工平安的夜间照明和保证行人、车辆交通平安的路灯照明,夜间施工要尽量减少噪音,对噪音较大的施工作业工艺尽量安排在日间进展,尽可能地减少噪音对附近单位、居民的影响。