静压预应力管桩基础施工方案设计.docx
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静压预应力管桩基础施工方案设计
一、编制依据
⑴《第四条对澳供水管道工程施工图》。
⑵《预制混凝土管桩》（10G409）。
⑶《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）及有关国家规定。
⑷《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）。
⑸《施工现场临时用电规范》（JGJ46-200。
⑹《工程测量规范》（GB50026-2007）。
二、工程概况
（一）工程概况
第四条对澳供水管道工程--扩建洪湾泵站位于洪湾泵站西南侧，东侧为果园，西侧为洪湾泵站厂区内道路，北侧为果园及球场，南侧为洪湾泵站进水前池（东南走向）。
场地用地面积约为1720平方，建泵房、吸水池及进水渠。
第四条对澳供水管道工程--扩建洪湾泵站配电房基础，根据地质钻孔揭示，地层中有较厚的淤泥层，配电房基础采取预应力管桩基础，管桩采用AB型φ400mmPHC管桩（厚壁95cm），两桩和三桩承台形式。
管桩采用静压桩施工工艺设计终压值1550KN，复压3次，稳压5~10秒。
（以试桩后各方确定的参数为主）
本工程的总桩数30根，单桩竖向承载力特征值700KN，设计桩长约24m。
设计为摩擦端承桩，桩顶标高0.85m，桩端持力层为全风化或砂质粘性土。
（二）工程特点
①场地比较平坦，能满足施工要求。
②必须参照地质资料合理配桩及控制好收锤标准。
③施工工期短，需合理安排施工流水作业。
（三）工程地质条件
2、工程地质及场地水文地质条件
场区上覆土层主要为第四系全新统人工填土层（Q4ml）、第四系全新统海陆交互相沉积层（Q4mc）、第四系上更新统河流相冲积层（Q3al）及残积层（Qel），下伏基岩为中生代燕山期第三期花岗岩（ηγy3）。
根据其成因类型、岩性和状态自上而下可划分为：
（1）-1杂填土：
杂色、灰褐色、褐黄色、褐红色等，稍湿，松散，局部稍压实，主要由粉质粘土，碎石，砂土等组成；
（1）-2素填土：
杂色、褐黄色、褐色等，稍湿，松散，局部稍压实，主要由砂质粘性土、粉质粘土和砂土组成；
（2）-2淤泥：
灰黑色、深灰色、灰色，饱和，流塑，土质柔软，具腐臭味，普遍夹薄层粉砂；
（2）-3中、粗砂：
黄灰色，黄褐色，深灰色，灰白色等，稍湿，松散，颗粒不均匀，局部含少量粘性土；
（3）-1粉质粘土：
褐黄色、褐红色、灰黄色、浅灰色、灰白色、砖红色等，可塑，土质不均匀，具砂感，局部可见钙质、铁锰质小结核和少量石英砾；
（4）-1可塑砂质、砾质粘性土：
褐黄色、红褐色、土黄色，可塑，土质不均匀，遇水易软化崩解；
（4）-2硬塑砂质、砾质粘性土：
褐黄色、褐红色、灰白色等，硬塑，土质不均匀，遇水易软化崩解；
（5）-1全风化带：
褐黄色，岩石风化强烈，岩芯呈坚硬土柱状，遇水易软化崩解；
（5）-2a强风化带：
褐黄色、灰白色、灰色等，岩石风化强烈，岩芯主要呈坚硬土柱状，遇水易软化崩解；
（5）-3中风化带：
灰色、褐黄色、青灰色、灰白杂灰黑色斑点等，岩石裂隙发育，岩芯较破碎，多呈5~10cm扁柱状夹3~5cm碎块状，偶夹10~15cm短柱状，强度较高，局部夹微风化花岗岩；
（5）-4微风化带：
灰色、青灰色等，中细粒花岗结构，块状构造，岩石裂隙稍发育或不发育，岩芯呈25~35cm长柱状，岩质新鲜，致密坚硬，锤击声脆，强度高；越流补给。
（4）、水文地质条件
场区地下水类型主要有上层滞水和孔隙潜水、承压水及基岩孔隙裂隙承压水。
1）上层滞水：
第四系人工填土层厚度大，结构较疏松，含上层滞水，但含水量一般不大，其动态受季节降雨影响。
上层滞水主要接受大气降水、地表河涌水及生活用水的补给。
2）孔隙潜水、承压水：
场区第四系全新统及上更新统冲积砂层透水性良好，含孔隙水，主要为承压水，部分地段砂层直接位于填土层之下，则为潜水。
孔隙水主要接受降雨或地表水的渗入补给和上游地下水的侧向补给。
3）基岩孔隙裂隙承压水：
基岩强~中风化带孔隙裂隙发育，含孔隙裂隙承压水，但含水量不大。
地下水主要靠大气降水的渗入补给和上覆孔隙
三、施工前的准备工作
为了使工程能顺行进行，施工前要作好下面的各项准备工作：
1.材料准备
（1）根据施工组织计划、施工预算工料分析，现场项目材料员负责组织材料进场和提供。
（2）预制管桩其规格、质量必须符合设计要求和施工规范的规定，并应有出厂合格证明。
（3）接（驳）桩用的焊条（E43焊条），其型号、性能必须符合设计要求和有关标准的规定，并应有出厂合格证明。
（4）钢板或角钢的材质（Q235）、规格应符合设计要求。
且应有质保书或检验报告。
2.技术准备
（1）按图纸布置进行测量放线，定出建筑物轴线，再定出桩中心，再引出两侧，并将桩的准确位置测设到地面，每一个桩位打一小节木桩；并测出每个桩位的实际标高，场地外设2-3个水准点，以便随时检查之用。
（2）检查桩的质量，将需用的桩按平面布置图堆放在压桩机附近，不合格的桩不能运至现场。
（3）检查压桩机设备及起重工具性能及完好程度；施压前在桩身上划线标尺寸，以便能观测桩身入土深度。
（4）学习、熟悉桩基施工图纸，并进行会审；做好技术交底，特别是地质情况、设计要求、操作规程和安全措施的交底。
（5）准备好桩基工程沉桩记录和隐蔽工程验收记录表格，并安排好记录和监理人员等。
（6）正式施工前必须先压试验桩，以确定桩长和贯入度等各种参数值并校验压桩设备、施工工艺及技术措施是否符合要求。
（7）开工前应组织相关施工人员熟悉图纸，做好图纸会审及答疑工作。
现场对施工人员做好技术及安全生产的交底。
3.现场作业条件准备
（1）整平场地，清除桩基范围内的高空、地面、地下障碍物，架空高压线距压桩架不少于10m；修设桩机进出、行走道路，做好排水措施。
（2）按照平面布置图做好管桩堆放场和仓库的位置布置，确认人员做好准备收料记帐和保管。
（3）现场提供不小于130kW的电力电源，以满足施工和生活用电，晚间照明采用1.5kW的碘钨灯。
（4）桩的堆放应符合下列要求
1）场地应平整、坚实，不得产生不均匀下沉，排水良好。
2）垫木与吊点的位置应相同，并应保持在同一平面内。
3）同桩号（规格）的桩应堆放在一起，桩尖应向一端，便于施工。
4）多层的垫木应上下对齐，最下层的垫木应适当加宽。
堆放的层数一般不宜超过两层。
预应力管桩堆放时，层与层之间可设置垫木，也可不设置垫木，层间不设垫木时，最下层的贴地垫木不得省去，垫木边缘处的管桩应用木楔塞紧，防止滚动。
4.施工机具、人员投入
（1）机械安排
序号
机械名称
规格型号
数量
单位
机械性能状况
1
压桩机
YZJ180
1
台
良好
2
电焊机
PRO-AVTO500LR
2
台
良好
3
割桩机
自制
1
台
良好
4
配电箱
250A
1
个
良好
（2）桩分项工程施工队伍人员安排
序号
岗位名称
人数
序号
岗位名称
人数
1
施工负责人
1人
6
安全员
1人
2
桩队技术负责人
1人
7
压桩工
2人
3
施工员（测量员）
1人
8
电焊工
2人
4
质检员
1人
9
电工
1人
四、施工管理体系
1.管理人员安排
本工程常务事务管理按照《总体施工组织设计》中的工程管理架构进行日常管理，对于“静压桩基础”分项工程，对于其具体的施工管理分工如下表：
姓名
担任分项项目职务
职责范围
项目经理
负责协调全面管理
项目副经理
协助经理协调项目管理
技术负责人
负责技术管理工作
保管员
材料及设备的保管
施工员
负责现场施工管理
测量员
负责工程测量、放线工作
质检员
负责质量检查
材料员
负责材料验收
机械员
现场机械管理
资料员
资料的整理、收发
安全员
安全施工及安全检查
2.岗位职责
（1）项目经理
主要负责全面管理工作，及协调内外、各分项工程间的关系。
（2）项目副经理
全面负责桩工程施工过程中的现场管理，具体管理各项事务，认真履行工程合同。
熟悉公司的质量体系文件，抓好施工现场组织管理，贯彻落实国家及地方的标准规范。
（3）技术负责人
1）全面处理施工中的一般技术问题。
2）组织图纸会审，编制关键施工工序、施工方法及技术措施，熟悉机械设备的一般性能与管理。
器具的管理。
3）组织现场工程例会，协助解决各专业施工中提出的问题，独立处理工程一般质量、安全事故、保证工程进度的正常进行。
（4）施工员
1）组织现场施工，合理安排各工序。
2）处理一般的工程技术问题，监督安全、质量、工期。
（5）质检员
1）按照设计与规范要求对工程质量进行检查。
2）根据规范整理检查数据，评定质量等级。
（6）安全员
1）针对施工现场的安全状况提出防范措施、隐患整改方案及有关安全的技术措施。
2）按计划组织安全生产、负责处理安全事故和安全隐患。
参与制订防止伤亡、火灾事故和职业危害的措施。
（7）材料员
1）按施工总计划的要求，为施工生产配备各种材料。
2）根据外观质量判定常用材料是否合格。
（8）保管员
1）按照材料管理有关规定，正确进行材料的存放，并能对堆放材料作出正确清楚的标识。
2）根据外观质量判定常用材料是否合格。
（9）机械员
1）对施工现场的机械进行正确的使用维修和保养。
2）负责排除施工过程中出现的一般机械故障。
（10）测量员
1）负责施工的放线。
2）负责测量器具的送检、比对。
（11）资料员
负责工程技术资料的管理、收发、登录、分类、归档、维护。
五、施工进度计划
根据本工程的岩土工程地质情况以及我公司所配备的施工机械设备和以往的施工经验按设计桩长，我们平均每台桩机每天16小时约可完成11根，同时考虑到机械的维修保养以及天气的不利因素等在内，我们可以在3个日历天内完成本工程的管桩施工任务。
（详见附件1）
具体开工时间以现场具备开工条件为准。
时间
施工项目
施工工期（天）
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1
施工
准备
3
静压
管桩
4
退场
六、桩机行走路线
综合考虑桩机的行走方便、降低对桩间施工挤土影响以及已完成桩的成品保护，桩行走路线详见附图2——桩机行走路线图。
七、施工工艺
本工程换填2米厚粘性土，粘性土分层碾压密实，场地换填后标高1.7米，，送桩深度≤2m（或按设计要求），即先进行桩基施工后再开挖泵站基坑。
1.工艺流程
（压力表等机具检测）→测量定位→桩机就位→底桩就位、对中和调直→压桩→接桩→再压桩→再接桩→压至持力层→收锤→验收→（下一桩位）。
2.静压预制桩操作工艺
（1）合理确定压桩顺序。
由于本工程工期紧，根据统筹考虑，具体施工流向见后附图。
（2）垂直控制：
管桩吊入桩机后通过上下双梁定位压桩，先粗平主机室内的平水仪后，地面上的指挥员和记录员用吊线在两垂直方向反复对比，校正桩的垂直度。
（3）定桩位：
以桩位上的测放点（钢筋头）为中心，用圆木板心对中桩位，画圆圈于地上，桩入土时，桩周边刚好与圈边重合，利用桩机的沿十字轴线运行的特点快速对准桩位，桩机对中时可同时进行纵横移动或回转。
（4）压桩：
静压沉桩是通过机上的自重利用液压结构将桩压入地基土中，达到设计承载力的2倍。
桩尖部分刺入土体使其产生冲剪破坏，且伴随发生沿桩身土体的剪切破坏和对桩周土进行排挤，引起地基土侧向应力增加，故在密实沙层中，压到一定深度后，阻力增大到一定程度后就难以继续压入，但在软粘性土中，孔隙水受此冲剪挤压作用，形成不均匀水头，产生巨大的水压力，破坏土体结构，使桩周土体抗剪强度大幅度降低，产生软化（粘性土）或液化（松散粉土）形成滑动磨擦，故能将桩送入很深的土层中。
（5）接桩：
当桩顶被压至距地面约1米，可根据配桩长度要求，吊放第二节桩驳接，尽可能达到或接近设计桩长的要求。
本工程用二氧化碳保护电焊接桩法，要求两桩中心线必须在同一直线上，偏差不能超过5mm，节点弯曲矢高不得大于0.1%桩长且不大于20mm，焊接时要把两桩面上的杂物泥土清除干净，先在直径方向上的两点焊固定，再由两焊工同时分别由该点同向焊接。
焊接完毕检查满焊，不得出现夹渣或气孔等缺陷。
（6）送桩：
利用管桩，要求两桩中心必须在同一直线上，偏差不能超过5mm，压桩速度一般控制在0.03至0.05m/s左右，缓慢地把桩送到要求的深度。
（7）施压过程中，应随时注意保持桩的轴心受压，若有偏移，要及时调整，控制压桩速度按上点要求（一般控制在0.03-0.05m/s左右）。
（8）终压：
桩端进入持力层时,即进行终压，压入力为1550KN，复压3次，稳压时间5~10秒。
按设计要求,测定其最后各次终压时达到设计要求即可收桩,然后桩机进行卸荷.
（9）当桩压至设计要求时，按规范要求持荷，检查下沉量是否达到设计要求，并做好详细施工记录，请现场监理工程师进行隐蔽验收。
（10）若管桩达到设计要求后高出地面压不下去时，用截桩机将桩头截掉，并做好下一根桩的施工准备。
八、工程质量标准及控制措施
1.一般规定
⑴桩位的放样允许偏差如下：
群桩：
20mm。
⑵压入桩（预制混凝土方桩、先张法预应力管桩）的桩位偏差，必须符合下表规定。
斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的15%（倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间夹角）。
预制桩桩位的允许偏差（mm）
项
项目
允许偏差
1
桩数为1~3根桩基中的桩
100
2
桩数为4~16根桩基中的桩
1/2桩径或边长
3
桩数大于16根桩基中的桩
⑴最外边的桩
⑵中间桩
1/3桩径或边长
1/2桩径或边长
注：
1.当桩顶设计标高与施工场地标高相同时，或桩基施工结束后，有可能对桩位进行检查时，桩基工程的验收应在施工结束后进行。
2.当桩顶设计标高低于施工场地标高，送桩后无法对桩位进行检查时，对压入桩可在每根桩桩顶沉至场地标高时，进行中间验收，待全部桩施工结束，承台或底板开挖至设计标高后，再做最终验收。
3.工程桩应进行承载力检验。
对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷载试验的方法进行检验，检验桩数不少于总数的1%，且不应少于3根，当总数少于50根时，不应少于2根。
4.桩身质量应进行检验。
抽检数量不应少于总数的20%，且不应少于10根；检验数量不应少于总桩数的10%，且不得少于10根。
每个柱子下承台不得少于1根。
2.预应力管桩质量标准
预应力管桩的质量检验标准
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检验方法
单位
数值
主控项目
1
桩体质量检验
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
2
桩位偏差
见上表
用钢尺量
3
承载力
按基础检测技术规范
按基桩检测技术规范
一般项目
1
成品桩质量：
外形
外形尺寸
强度
表面平整，颜色均匀，掉角深度＜10mm，蜂窝面积小于总面积0.5%
见GB50202-2002规范表5.4.5
满足设计要求
直观
见GB50202-2002规范表5.4.5
查产品合格证或钻芯试压
2
硫磺胶泥质量（半成品）
设计要求
查产品合格证或抽样送检
3
接
桩
电焊接桩：
焊缝质量
电焊结束后停歇时间
见GB50202-2002规范表5.5.4-2
见GB50202-2002规范表5.5.4-2
min
＞1.0
秒表测定
硫磺胶泥接桩：
胶泥浇注时间
浇注后停歇时间
min
min
＜2
＞7
秒表测定
秒表测定
4
电焊条质量
设计要求
查产品合格证书
5
压桩压力（设计有要求时）
%
±5
查压力表读数
6
接桩时上下节平面偏差
接桩时节点弯曲矢高
mm
＜10
＜1/1000
用钢尺量
用钢尺量，l为两节桩长
7
桩顶标高
mm
±50
水准仪
注：
1.静力压桩包括锚杆静压桩及其他各种非冲击力沉桩。
2.施工前应对成品桩（锚杆静压成品桩一般均由工厂制造，运至现场堆放）做外观及强度检验，接桩用焊条或半成品硫磺胶泥应有产品合格证，或送有关部门检验，压桩用压力表、锚杆规格及质量也应进行检查。
硫磺胶泥半成品应每100kg做一组试件（3件）。
3.压桩过程中应检查压力、桩垂直度、接桩间歇时间、桩的连接质量及压入深度。
重要工程应对电焊接桩的接头做10%探伤检查。
对承受反力的结构应加强观测。
4.施工结束后，应做桩的承载力及桩体质量检验。
3.预制桩压桩常遇问题和预防处理方法
预制桩压（打）桩常遇问题和预防处理方法
名称、现象
产生原因
预防措施及处理方法
液压缸活塞动作迟缓
（YZY型压桩机）
1．油压太低，液压缸内吸入空气。
2．液压油粘度过高。
3．滤油器或吸油管堵塞。
4．液压泵内泄漏，操纵阀内泄漏过大。
提高溢流阀卸载压力；添加液压油使油箱油位达到规定高度；修复或更换吸油管；按说明书要求更换液压油；拆下清洗、疏通；检查或更换。
压力表指示器不工作
1．压力表开关未打开。
2．油路堵塞；压力表损坏。
打开压力表开关；检查和清洗油路；更换压力表。
桩压不下去
1．桩端停在砂层中接桩；中途间歇时间过长。
2．压桩机部份设备工作失灵，压桩停歇时间过长。
3．施工降水过低，土体中孔隙水排出，压桩时失去超静水压力的“润滑作用”。
4．桩尖碰到夹砂层，压桩阻力突然增大，甚至超过压桩机能力使桩机上抬。
避免桩端停在砂层中接桩；
及时检查压桩设备；降水水位适当；以最大压桩作用在桩顶，采取停车再开，忽停忽开的办法，使桩有可能缓慢下沉穿过砂层。
桩达不到设计标高
1．桩持力层深度与勘察报告不符。
2．桩压至接近设计标高时过早停压，在补桩时压不下去。
变更设计桩长；
改变过早停压的做法。
桩架发生较大倾斜
当压桩阻力超过压桩能力或者来不及调整平衡。
立即停压并采取措施，调整，使保持平衡。
桩身倾斜或位移
1．桩不保持轴心受压。
2．上下节桩轴线不一致。
3．遇横向障碍物。
及时调整；加强测量。
障碍物不深时，可挖除回填后再压；歪斜较大，可利用压桩油缸回程，将土中的桩拨出，回填后重新压桩。
4.产品保护
⑴妥善保护好桩基轴线和标高控制桩，不得碰撞和振动，以免引起位移。
⑵送桩留下的桩孔，应立即回填密实。
⑶压桩完毕的基坑开挖，应制订合理的施工顺序和技术措施，防止土体挤压引起的位移和倾斜，甚至断裂。
九、安全生产及文明施工措施
1.严格执行相关工地施工安全相关规定，选取有资质的施工单位，任何人进入施工现场必须戴安全帽，不准穿拖鞋及酒后作业。
2.必须办理好工伤保险等相关手续。
3.特殊工种必须持证上岗。
施工前对施工班组及相关人员做好安全教育及技术交底，在施工中要进行随时安全检查及监督。
4.作业前应检查桩机等相关机械的性能及完好情况。
5.压桩作业时，非工作人员必须离桩机10m以外，任何人员严禁站在起重吊臂的正下方，其他人不得碰触桩身，非操作人员不能进机室。
6.起重机在起吊桩到卸落桩的过程中，桩机严禁行走和调整。
7.桩应达到设计强度的70%方可起吊，100%方可运输和压桩。
8.预制桩在起吊和搬运时，由于本工程使用桩长较短，可用一个吊点起吊，吊点在桩端至入0.3L桩长处。
9.机械司机在施工操作时，必须听从指挥讯号，不得随意离开岗位。
应经常注意机械的运转情况，发生异常立即检查处理。
10.压桩施工前应对邻近的建筑物采取有效防护措施，施工中应随时进行观测。
11.焊接用电、夜间照明碘钨灯等用电，必须按照相关用电规定。
12.施工中必须贯彻工完清场的原则，严禁乱扔乱堆。
13.如需夜间施工提供足够照明措施，严格控制施工噪声。
附图：
桩机移位路线图
预应力管桩
施
工
方
案
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