管桩施工方案.docx
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管桩施工方案
目录
1.编制依据-1-
2.工程概况和桩基施工条件-1-
2.1工程概况-1-
2.2施工现场情况-2-
2.3管桩施工的重难点-2-
3.施工安排-2-
3.1施工部位及工期要求-2-
3.2劳动力组织及职责分工-3-
3.3施工准备-3-
4.主要施工方法-4-
4.1工艺流程-4-
4.2主要工序施工方法和技术措施-5-
5.质量标准-8-
6.质量管理及控制措施-10-
6.1静压管桩的施工过程质量控制措施-10-
6.2静压管桩施工常见质量问题分析与处理-11-
7.安全文明施工及成品保护措施-14-
7.1安全文明施工注意事项-14-
7.2成品保护-14-
桩基工程施工方案
1.编制依据
《工程测量规范》GB50026-93
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
《建筑桩基技术规范》JGJ94-94
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001
《XXXXXXXXX一期工程设计图纸》
《XXXXXXXXX一期工程施工组织设计》
《XXXXXXXXX工程地勘报告》
其他国家及地方有关施工工程质量、安全生产、文明施工的规定、规程。
2.工程概况和桩基施工条件
2.1工程概况
XXXXXXXXX位于XXXXX市中心城区北部，属于XXXXX区。
地块北临XXXX公路，东临XXXXX路，西侧为规划城市道路，南向隔河与XXXXXXXXXX相望。
地块用地面积112094平方米，规划总建筑面积213356.8平方米，其中地上建筑面积160736.4平方米，地下建筑面积52620.4平方米，容积率1.43。
基础采用桩基础，按照设计桩基选用直径500预应力混凝土管桩，以第5层粘土或第6层粉质粘土夹碎石为桩端持力层，桩基施工采用静压法压桩，并根据工程试桩选用确定静压桩机型号。
其中东、西地下车库所需PC500AB100-15管桩546根，1#~17#多层房屋基础所需PC500AB100-11管桩1746根，总合计2292根。
2.2施工现场情况
目前一期一标工程场地已经平整完毕，具备桩基施工条件。
根据现场岩土工程勘察报告：
场地勘测深度以内分为7个大层，细化为11个亚层。
其中1-1为杂填土（层厚0.7～4.4米），1-2为素填土（层厚0.3～1.1米），2为粉质粘土（层厚0.5～2.9米），3为淤泥（层厚0.6～9.3米），4-1为粉质粘土（层厚2.1～8.3米），4-2为含砾粉质粘土（层厚0.8～4.4米），5为粘土（层厚1.4～13.9米），6为粉质粘土夹碎石（层厚1.6～6米），7-1为全风化砂岩（层厚1.0～8.9米），7-2为强风化砂岩（层厚1.2～6.7米），7-3为中风化砂岩。
地下水分为孔隙潜水和基岩裂隙水，其中基岩裂隙水多呈闭合状，导水性差，水量微弱，对本工程影响意义不大。
工程浅部地下水属孔隙潜水，地下水位随季节性变化，勘探期间测得水位黄海高程为1.5-3.08米，年变化幅度在1米左右。
2.3管桩施工的重难点
预应力混凝土管桩的质量、预应力混凝土管桩的桩位测量及垂直度控制、桩基施工桩顶标高的控制、静压陈桩速度以及桩基施工安全等问题是管桩施工的重点和难点。
3.施工安排
3.1施工部位及工期要求
一期一标工程共2292根工程桩，根据现场情况，拟按以下进度计划施工：
2月14日开始试桩，试桩3根，2月14日完成；
2月15日起正常施工，预计60根/天，计划40天完成。
沉桩顺序和桩机行走路线，坚持“先中间后四周”的对称施工法，以及结合“先密集桩后稀疏桩、先长桩后短桩”的压柱顺序进行压桩。
3.2劳动力组织及职责分工
工种
单位
数量
施工进度计划（40）
5
10
15
20
25
30
35
40
技术人员
工日
120
3
3
3
3
3
3
3
3
行政人员
工日
80
2
2
2
2
2
2
2
2
测量工
工日
80
2
2
2
2
2
2
2
2
打桩工
工日
240
6
6
6
6
6
6
6
6
电焊工
工日
80
2
2
2
2
2
2
2
2
其他用工
工日
80
2
2
2
2
2
2
2
2
合计
680
17
17
17
17
17
17
17
17
3.3施工准备
3.3.1技术准备
3.3.1.1开工前技术资料准备
●工程地质勘察报告；
●设计图纸和各类技术报告；
●施工组织设计编写与审批；
●提供测量基准轴线、高程水准点，根据规划红线和设计图纸要求，放出轴线桩并进行交接复核；
3.3.1.2熟悉资料和技术交底
项目技术负责人应组织有关技术人员进行技术资料和施工图纸的学习，详细了解工程地质情况、施工工艺特点，布置技术、质量、生产管理各部门对各工种进行交底；为确保总体施工计划的实现，应详细编制周作业计划，在运行中进行检查，实现动态管理。
3.3.1.3准备各种施工记录用表
有关工程所需的工序、质量记录表，及时按要求配备好，同时按要求做好各道工序的运行记录，做到上道工序合格后方可进入下道工序施工。
及时编制和申报有关管桩等供应的时间、数量等书面计划表，使工程用管桩和材料及时到位。
3.3.1.4准备有关规范、标准
准备有关工程执行的规范、标准，严格按国家规范、标准、企业工法和公司质量办法执行。
3.3.1.5提交开工报告。
3.3.2机具准备
序号
名称
型号
单位
数量
用途
1
静压桩机
台
预应力管桩静力压桩
2
电焊机
500F
台
2
焊接等
3
经纬仪或全站仪
J2
台
2
放样测量等
4
水准仪
DS32
台
1
测量标高等
5
油压表
30Mpa
只
2
标准计量鉴定
6
照明灯
只
8
夜间施工
7
气割箱
氧气
乙炔
套
2
桩机设备维修
4.主要施工方法
4.1工艺流程
单根桩施工流程如下：
测量定位桩→桩机就位→桩机起吊立直，校正→压第一节桩→第二节桩起吊，接桩施焊→施压第二节桩→第三节桩接桩、施压，直至达到设计要求标准时停压→送桩→桩机移位进行下一桩位施工。
工艺流程图如下：
静压预应力管桩工艺流程图
4.2主要工序施工方法和技术措施
4.2.1压桩前的准备的工作；
4.2.2认真检查压桩设备各部分的性能，以保证正常运行；
4.2.3除检查所用管桩桩身质量外，尚应检查管桩的生产日期和蒸
养方式；
4.2.4根据施工图绘制整个工程的桩位编号图；
4.2.5由专职测量人员分批或全部测定标出场地上的桩位，其偏差不得大于20mm；
4.2.6在桩身上划出以米为单位的长度标记，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记录每米沉桩压力。
4.2.7试压：
基桩施工前应在不同岩面埋深位置试压非工程桩至少3根，试桩的规格、长度及地质条件应有代表性，应选在地质勘探孔附近，施压条件与工程桩一致。
确定其深度。
定位测量桩位时在桩位中心处用钢筋头压入土中，然后以钢筋头为圆心，桩身半径为半径，用白灰在地上划圆，使桩尖能依据此圆准确定位。
4.2.8桩的起吊和校正：
桩在装车卸车及现场倒运时，现场辅助吊车采用两点起吊，钢丝绳夹角必须大于45度，桩施压时，用桩机吊钩起吊，单点捆绑，滑行法吊立，立直就位后进行校正，校正采用两台经纬仪，在两个互相垂直面上进行观测，要求压入前垂直度偏差控制在0.5%以内。
4.2.9施压：
4.2.9.1施压过程中，必须保证桩机和桩在一垂直线上；
4.2.9.2由于单根桩长较长，如果一根桩中间停歇时间过长将导致沉桩阻力过大，桩尖难于达到设计预定深度，因此桩的施压必须一气呵成，连续进行，采取措施缩短焊接时间。
原则上当日开压的桩必须当日压完，尽可能避免在接近设计深度进行接桩；
4.2.9.3压桩时由施工员及时准确地填写管桩施工记录表，并经当班监理人员或建设单位代表验证签名后方可作为有效施工记录；
4.2.9.4桩上浮量不得大于20mm，否则应进行复压；
4.2.9.5沉桩过程若有异常的桩身位移、倾斜、桩身破损，应停机查明原因，再进行必要的处理。
4.2.10接桩：
4.2.10.1上节桩压入时，在桩顶离地面0.5～1.0m，可停压开始接桩，接桩时保证上下桩节找平接直，按照设计要求上下节桩段应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm，坡口根部间隙应小于4mm；
4.2.10.2接桩采用手工电弧焊或粉芯焊丝自保护半自动焊；
4.2.10.3焊接时上下节桩之间的间隙应用铁压全部填实，然后沿圆周对称点焊六处，固定好后拆除导向箍，然后分层对称施焊，每层焊接头应错开，焊缝应连续饱满。
不出现夹渣或气孔等缺陷；
4.2.10.4施焊完后自然冷却时间不少于8分钟，方可继续施压，严禁用水冷却或焊好即压；
4.2.10.5截桩应采用截桩器，严禁用大锤横向敲击，冲撞，截桩后桩顶应处理好，与电接地有关的桩主筋不得切除。
4.2.11收压标准：
本工程桩基设计承载力2150KN，施工压桩力为≥4700KN，桩型号为500-100-AB型，桩身砼强度等级为C80，壁厚为100mm。
沉桩控制以压桩力控制为主，桩长控制为辅。
终压控制标准为终孔前复压三次，累计沉降小于20mm，且最后一次沉降小于5mm。
预应力管桩施工前需先进行试压校核后,才能大面积施工。
4.2.12压桩顺序：
4.2.12.1压桩顺序综合考虑以下原则：
4.2.12.2根据桩的密集程度及周围建（构）筑物的关系；
4.2.12.3若桩较密集或距周围建（构）筑物较远、施工场地较开阔时，宜从中间向四周进行；
4.2.12.4若桩较密集、场地狭长、两端距建（构）筑物较远时，宜从中间向两端进行；
4.2.12.5若桩较密集且一侧靠近建（构）筑物时，宜从毗邻建（构）物的一侧开始由近及远地进行；
4.2.12.6根据桩的入土深度，宜先长后短；
4.2.12.7根据管桩的规格，宜先大后小；
4.2.12.8由于本工程桩距较大，除核心筒处群桩外，大多数为一桩一承台，因此安排施压顺序可不考虑压桩挤土影响，按最有利发挥机械效率，缩短行走距离安排桩机施压顺序。
每个区桩机施压顺序基本为逐排施压，单向推进，核心筒处由中心向四周施压；
4.2.12.9质量标准为桩身砼强度等级、桩的终止压力、终桩时最后两个三分钟的沉降雨量不得大于5mm，单桩承载力必须符合设计要求，桩的入土深度为压桩是否合格的控制参号。
4.2.13其它
遇下列情况之一应暂停压桩，并及时与设计、监理等有关人员研究理：
--贯入度突变；
--桩头混凝土剥落、破碎；
--桩身突然倾斜、跑位；
--地面明显隆起、邻桩上浮或位移过大；
--总压力超技术规程规定值；
--桩身回弹曲线不规则。
5.质量标准
静力压桩质量检验标准应符合下表规定：
静力压桩质量检验标准
项
序
检查项目
允许偏差和允许值
检查方法
单位
数值
主
控
项
目
1
桩体质量检查
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
2
桩位偏差
按《建筑地基基础工程质量验收规范》表5.1.3
用钢尺量
3
承载力
按桩基检测技术规范
按基桩检测技术规范
一
般
项
目
1
成品装质量：
外观、外形尺寸、强度
表面平整，颜色均匀，掉角深度<10mm,蜂窝面积下雨总面积的0.5%见《建筑地基基础工程质量验收规范》表5.4.5
满足设计要求
直观
见《建筑地基基础工程质量验收规范》表5.4.5
查产品合格证书或钻芯试压
2
硫磺胶泥质量（半成品）
设计要求
查产品合格证书或抽样送检
3
接桩
电焊接桩：
焊缝质量、
电焊结束后
间歇时间
见《建筑地基基础工程质量验收规范》表5.4.5-2
见《建筑地基基础工程质量验收规范》表5.4.5-2
min
>0.1
秒表测定
硫磺胶泥接桩：
胶泥浇筑时间、
浇筑后停歇时间
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
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
接桩时节点弯曲失高
mm
mm
<10
<1/1000l
用钢尺量
用钢尺量，l为两节桩长
7
桩顶标高
mm
+50
水准仪
6.质量管理及控制措施
6.1静压管桩的施工过程质量控制措施
6.1.1管桩质量检查和验收:
进行施工现场的管桩应符合设计要求的产品合格证、产品说明书和相应的质量检查报告，对设计有桩头的管桩、管桩的尺寸允许偏差值、管桩的外观质量检验等应组织检查和验收，不符合要求的应责令更换。
6.1.2底桩的定点：
应在测量放线与定桩位的基础上，在每根桩的圆心处插入上端固定有红布条的段钢筋进行标识，短钢筋上端与地面平，使沉桩的偏位尽可能减小。
6.1.3桩身垂直度控制：
通常用两台经纬仪，在相互成90°的两个方向进行过程监测。
当第一节桩就位插入地面时，应利用经纬仪配合静压桩机将桩两个方向的垂直度偏差校正到不大于0.5%的桩长，然后正式沉桩。
当桩身垂直度偏差超过1%时，应找出原因设法纠正；当桩尖穿过软土土层后，严禁采用移动桩架的方法进行纠偏。
6.1.4接桩：
接桩前，应保证上下两节桩顺直。
当采用焊接时，两桩桩心的错位偏差不宜大于2mm，焊接应优先采用二氧化碳气体保护焊，焊接层数宜为三层。
焊接前管桩端板表面应保持清洁，端板坡口上的浮锈应清除干净，表面成金属光泽，坡口根部间歇应小于2mm后方可焊接，焊接应对称同时进行。
焊接完毕后，一般自然时间不小于8min。
6.1.5成桩过程：
沉桩过程遇到硬土层时不能用力过大，否则管桩会因其抗弯能力不强而容易折断；抬架时也要轻抬轻放，否则也容易造成桩身开裂或发生桩架倾斜倒塌事故。
同时，为了便于控制终止沉桩，必须详细记录沉桩过程的压力值与桩入土深度，了解桩端持力层深度是否满足设计要求以及桩穿过个土层的压力值。
6.1.6终压力的确定：
当桩的压力值已达到设计的终压力时，而桩端尚未达到设计的持力层时，可适当加大压桩力，但压桩力不能大于管桩桩身竖向极限承载力设计值的1.6倍，以避免压桩力太大发生桩身破裂或倾斜的质量问题。
6.2静压管桩施工常见质量问题分析与处理
6.2.1沉桩达不到设计要求
管桩施工是以最终贯入度和最终标高作为施工的最终控制。
一般情况下，以一种控制标准为主，以另一种控制标准为参考，有时沉桩达不到设计最终要求的沉桩控制参数。
原因分析：
一是地质勘测资料与实际工程地质存在偏差，发生配桩长度不准确，使沉桩达不到成桩设计要求的相关控制值，如桩顶标高、终压力、贯入度等。
二是由于设备故障等原因使沉桩过程突然中断时间过长，桩周阻力增大，难以沉桩待设计要求的持力层。
防治措施：
应探明工程地质情况，必要时应做补充地质勘察，合理选择持力层和成桩的相关控制值。
并根据有关要求合理选择成桩设备，在沉桩过程中发生异常情况时，应冷静分析原因，找出对策，不能盲目加大压桩力强行沉桩，以防止桩身断裂。
6.2.2邻桩上浮或桩头位移
在沉桩过程中，相邻的桩可能因挤土效应而产生桩身上浮或横向位移现象。
原因分析：
一是静压管桩属于挤土桩，在沉桩过程中存在挤土效应会使地面隆起，特别当土层是饱和性软土、桩距较密、桩数较多时，土被挤到极限密实度而向上隆起，后施工的桩便会对先前施工或相邻的桩产生向上的拉力，使其桩身上浮或被推向一侧。
二是施工中桩位被挤压偏离或标志丢失，造成桩位错位较大。
三是选择的沉桩顺序或行车路线不合理。
防治措施：
当施工中发现桩身上浮时，最有效的方法是采用取土引孔压桩法，即用螺旋钻机在设计桩位取土引孔后随即压入管桩，在压缩性较差的土体中施工，引孔德孔径应比桩径小50-100mm，引孔深度一般应控制在桩长的30%内，并做到引孔随压桩，以免地下水渗入孔内一起塌孔或地下水泡软桩端土层使桩端土承压力降低。
同时合理安排沉桩顺序和桩机行走路线，坚持“先中间后四周”的对称施工法，以及结合“先密集桩后稀疏桩、先长桩后短桩”的压柱顺序进行压桩。
当采取上述措施后仍无法制止桩身上浮现象时，则可考虑采用原桩复压措施，必要时可经设计调整桩间距。
6.2.3接桩处开裂
上下两节桩在接桩处出现开裂现象。
原因分析：
一是上下两节桩不在同一条直线上，使压桩过程中接桩处焊缝局部产生过大集中应力而开裂。
二是采用焊接连接时，连接处端板表面为清理干净，桩端不平整。
三是未严格进行分层施焊、焊缝不连续、不饱满及焊接中夹有焊渣等杂物，焊接结束后停歇时间较短或焊缝遇地下水出现脆裂。
防治措施：
在管桩接桩前应先复核上下两节桩的桩心错位是否在允许偏差值之内，一般宜设置接桩临时导向箍，使上下两节桩保持顺直。
焊接前检查焊条和焊接设备适用是否完好，并利用钢刷将两节桩的端板表面清刷干净。
焊接时宜先在坡口圆周上对称点焊接4-6点，待上下节桩固定后拆除临时导向箍，再分层均匀施焊。
施焊时宜由两个特证上岗的焊工对称进行。
焊接完毕后焊缝应自然冷却，严格用水冷却和焊完即沉桩。
6.2.4桩身断裂
在沉桩过程中，桩身突然发生较大倾斜而断裂。
原因分析：
一是地面突然发生较大的不均匀沉降，桩机和桩身严重倾斜，使桩身受到不能承受的弯矩而折断，二是桩身混凝土存在质量问题，使桩身局部强度不够，沉桩过程中混凝土发生破碎；三是桩的运输、堆放、起吊方法不当，也会产生裂纹或断裂。
防治措施：
在初沉桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，接桩时，要保证上下两节桩的顺直，且压桩的下沉速度不宜太快。
同时要对进场的管桩进行严格的检查，桩在运输、堆放、起吊过程中应严格按照设计说明中的要求和操作规程执行。
当施工中出现桩身断裂，应会同设计人员共同研究处理办法，根据断裂部位可采取加固措施，不能加固的应采取补桩的方法。
6.2.5桩身倾斜
桩身垂直度超过允许偏差值。
原因分析：
一是场地不平、有较大坡度，桩机本身倾斜，首节桩初压至桩身基本稳定时才能及时校正垂直度，稳桩时桩不垂直，送桩器、桩帽及桩不在同一条直线上，则桩在压入过程中就会逐渐产生较大倾斜；二是基坑土方开挖不当，桩身侧向受力不平衡引起大面积群桩倾斜，特别是表层软土土层厚度大，每次开挖的厚度超过规定，桩身倾斜的可能性更大。
防治措施：
场地应平整，对于发现局部平整度差、土质松软时，应在桩机行走路线上加设垫木或其他材料，使桩机底座保持水平。
对基坑的土方开挖不当引起倾斜的桩，应组织有关单位进行调查分析，采取桩基联合承台的加固措施或补桩的方法。
施工中应严禁边沉桩边开挖，土方开挖应采取分层分段均匀对称进行。
对于软土土层，桩周土体高差不得大于1.0m，并注意保持基坑维护结构或边坡土体的稳定。
6.2.6挤土效应
原因分析：
在城市密集区进行静压管桩施工时，沉桩过程挤土效应容易对周围建筑物、地下管线等造成影响和破坏，其影响范围约为桩长的1.2-1.5倍。
防治措施：
在可能被破坏的建筑物一侧设置防挤沟，一般采用深1.5-2.0m、上宽2.0m、下宽1.0m的梯形沟，其作用是减少压桩是引起表层土体的水平位移，降低土体内超静孔隙水压力，使挤压力迅速消散，防止建筑物隆起、地下管线位移或受土挤压而破坏等。
并合理安排沉桩顺序，在一般情况下，应从中间开始沉桩，对于沉桩可能发生挤土而对周边建筑物、地下管线等造成影响时，应从该侧开始沉桩，同时应控制沉桩速度，压桩下沉速度宜控制在1.0m/min左右。
7.安全文明施工及成品保护措施
7.1安全文明施工注意事项
7.1.1施工应按顺序有系统的进行，保持现场文明施工、安全施工。
7.1.2施工垃圾、生活垃圾应定期清理，以免污染环境。
7.1.3制定安全生产措施，定期对施工人员进行安全知识培训，提高安全意识，确保安全生产。
7.2成品保护
7.2.1混凝土粗骨料宜用粒径5mm～40mm碎石或卵石，浇筑完毕应护盖洒水养护不少于7d；当采用蒸汽养护时，在养护后应适当的自然养护，30d后方可使用。
7.2.2桩在起吊和搬运时，必须做到吊点符合设计要求，应平稳，不得损坏。
7.2.3桩的堆放应符合下列要求：
7.2.3.1场地应平整、坚实，不得产生不均匀下沉。
7.2.3.2垫木与吊点的位置相同，并应保持在同一横断面内。
7.2.3.3同桩号的预制桩应按规格、材质分别堆放，桩尖应向一端。
7.2.3.4多层垫木应上下对齐，最下层的垫木应适当加宽，堆放层数不宜超过4层。
7.2.4妥善保护好桩基的轴线和标高的控制桩，不得由于碰撞和振动而产生位移。
在打桩过程中应定期、不定期对桩位和基准点进行复测校正。
7.2.5打桩时如发现地质资料与提供的数据不符时，应停止施工，与有关单位研究处理。
7.2.6在邻近有建筑物或岸边、斜坡上打桩时，应会同有关单位采取有效措施，施工时应随时进行观测。
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