PHC管桩施工专项方案静压法.docx
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PHC管桩施工专项方案静压法
浙能嘉兴独山煤炭中转码头项目内港池和内河码头工程
PHC管桩专项施工方案
1工程概况
本工程除西侧护岸W-HA-01段基础采用Φ600钻孔灌注嵌岩桩外，其余护岸基础全部为AB型Φ600mmPHC管桩，单根长度为25～38m，共计681，总长24200m。
2设计要求
2.1PHC桩及端板结构图、存储、堆放、运输、拼接、沉桩等应符合《先张法预应力混凝土管桩》（GB13476-2009）的相关要求
2.2沉桩时，按照部颁《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）要求做好沉桩记录和测定最后贯入度。
施工时沉桩以标高控制。
2.3正式施工前应进行试沉桩，确定桩头伸入基础的长度符合设计要求。
2.4PHC桩的接桩位置相邻桩位应相互错开，不允许所有接桩断面处于同一高程。
2.5PHC桩高应变动力检测为总桩数的3%，共20根。
低应变动力检测为总桩数的10%，共67根。
3PHC桩制作
本工程所用AB型PHC桩单根长度为25～38m，全部由市场采购。
目前，我项目部已与平湖市的浙江宏建建设有限公司管桩分公司签订了供桩意向书，并会同监理及业主单位前去厂家考察，预制厂家相关生产资质条件以及生产施工工艺等资料报经监理及业主同意批准。
管桩由汽车运至现场打设。
PHC桩预制由厂家按国标制作，主要工艺流程见下图，这里不再具体展开叙述。
3.1PHC管桩制作主要工艺流程
施工准备
钢筋笼制作
装模
砼搅拌、布料、合模
张拉、离心
常压蒸养
拆模
高压蒸养
管节拼接
检验
出厂
PHC桩预制施工工艺流程图
3.2桩的贮存、搬运、运输和出厂
3.2.1贮存
1）堆放桩的场地必须平整、结实，不得产生过大的不均匀沉降。
2）本工程所有PHC管桩均按三点吊设计，承包人在场内吊运、堆存和打桩吊运时，必须严格按三点吊的规定进行。
吊点位置应符合设计要求，允许偏差为±20cm。
除两端钩外，吊索应与桩纵轴线垂直。
3）堆放层数不且超过三层，垫木数量与支垫位置应与吊点相一致，但不得大于2个，且保持在同一平面上，各层垫木应上下对齐处于同一垂线上。
3.2.2搬运、运输
1）管桩吊运应符合设计吊运要求，装卸应轻起轻放，严防碰撞、滚落。
2）运输车辆、船舶底层应设置垫楞，在多支垫的情况下，支垫必须保持同一平面。
各层间应设置垫木，支垫应上下对齐，各层垫木材质均应相同。
3）运输过程中必须采取可靠的防损、防滚和防滑措施。
4）预制桩放松钢筋时，混凝土强度不得低于设计强度的80%；打桩吊运时，桩身混凝土强度必须达到设计强度的100%。
3.2.3出厂：
管桩要检验合格后方可出厂，并交付产品出厂合格证。
4产品质量要求及保证措施
4.1预应力管桩的制作、场内吊运、堆存和运输除执行交通部《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）、《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-96）、《先张法预应力混凝土管桩》（ZG3H007-2003）和《水运工程混凝土质量控制标准》（JTJ269-96）的规定。
4.2认真把好原材料关，原材料提供质保书、合格证或检测报告，严格按试验规程做好各项试验检测。
4.3质检人员及施工人员深入施工现场，做好施工中的质量检验工作。
4.4PHC桩生产质量的日常管理实行生产厂家负责制，从不同层次进行质量监督。
5PHC桩沉桩设备选用
桩机的选用应根据地质条件、桩型、桩的密集程度、单桩竖向承载力及现有施工条件决定，目前国内PHC桩施工主要包括静压式和锤击式两种，两者主要的不同有：
5.1最显著不同的是两者对环境影响的不同。
静压式施工，基本无震动、无噪音、无空气污染；而锤击式施工时，震动剧烈，噪音很大，浓烟污染空气，对周围环境影响很大。
5.2两者穿透土（岩）层的能力不同，锤击式的贯穿能力比静压法强。
静压式施工只能穿透约2～3m密实砂层，桩尖只能进入强风化岩表面；重型柴油锤可穿透5-6m厚的密实砂层，桩尖可进入强风化岩层1～2m。
同样是以强风化岩层作持力层的管桩，静压桩要比锤击桩约短1.5～4.0m。
5.3两者对施工场地要求也不同。
静压式施工对场地要求比较高，要求地面承载压力达120Kpa以上；锤击式则要求低些。
5.4对边桩施工要求不同。
对无边桩机构的压桩机，在压边桩时，要求边桩以外至少有3.0～4.2m的空间，而有边桩机构的压桩机仅要求间距70～80cm即可满足，但此时的压桩力大大减少了；对锤击式施工而言，只需要边桩间距1.0m左右就可施打。
本工程场地土质为淤泥质粘土，但已经经过基础抛石处理，场地条件大有改善。
本次沉桩采用静压法施工，打桩机械采用DTZ618液压桩机，该桩机施工时低噪音、无震动、无污染，而且效率高，远远高于其他桩工机械，是完成面积大、工期紧的大规模基础工程的最有力手段。
6施工机具及材料进场作业道路
本工程基础为淤泥质粘土，受海水长期浸泡，承载力差，由于本工程场地的特殊性，为保证施工工期及工程实际考虑，为保证桩机正常施工，拟采取以下方案：
6.1在搅拌桩基础处理前，已对桩基处理范围用充砂管袋覆盖，满足地基承载力要求，可直接作为PHC管桩施工的工作面。
6.2在搅拌桩处理范围充砂管袋的内侧，再修筑一条宽约11m的施工道路，道路底层采用0.7m厚的砂被做基层，上铺0.5m的石渣做路面，作为桩基和管桩进场的施工道路。
管桩采用20t平板拖车运至桩机附近，个别零星桩位由铲车拖桩至施工点。
7施工顺序的确定
本工程桩中心距小于4倍桩径，打桩时，由于桩对土体的挤密作用，先打入的桩水平推挤而造成偏移和变位，或被垂直挤拔造成浮桩；而后打入的桩难以达到设计标高或入土深度，造成土体隆起和挤压，截桩过大。
为了保证质量和进度，打桩前应根据桩的密集程度、桩的规格、长短和桩架移动方便来正确选择打桩顺序。
7.1根据桩的密集程序，打桩顺序可采取从中间向两边对称施打；或从中间向四周施打；或从一侧向另一侧施打。
7.2根据基础设计标高，宜先深后浅进行施打。
7.3根据桩的规格，宜先大后小、先长后短进行施打。
7.4根据桩位与原有建筑物的距离，宜先近后远进行施打。
8PHC管桩施工
8.1沉桩机具
根据图纸要求，沉桩的设计顶部标高为-3.4m，充砂管袋面标高约-1.6m，选择DTZ618液压静力压桩机送桩满足设计施工要求。
8.2沉桩的施工工艺流程
校正桩位垂直度
全部压桩结束
测量放线定桩位
桩基就位
复查桩位
喂桩、吊桩、对准桩位
合格
退回
送桩
焊接
沉桩结束
桩基移位
回填桩孔
预应力管桩
不合格
使用
8.3管桩施打步骤
①测量放线定桩位
首先要根据设计图纸进行室内计算，对业主提供的水准点和控制点进行校对，在图纸上标明。
然后利用南方GPS-S86T进行精确测量放线，复核基准水准点和控制点，并根据施工现场的具体情况建立施工测量控制网，并将复核结果和设立的测量控制网交监理审核，并以监理最终审核通过的结果作为施工放线测量的依据。
经过监理认可的控制点和水准点要用水泥砂浆固定或在其四周用砖堆砌以严加保护，防止发生偏位和变形。
根据复核控制网计算出每条桩桩中坐标并利用南方GPS-S86T放出桩位。
测量放出桩位后，用30㎝长φ10钢筋在桩位位置打入土中，钢筋中上部用两道红绳绑扎牢固，留出约30㎝长红绳在地面，施工时根据红绳即可找到精确的桩位，以防止错、漏施工。
对将要施工的桩位用石灰粉按桩径大小划一个圆圈，桩位放线后的打桩过程中，考虑到土体的挤压移位，在打桩前需对桩位进行复核。
为便于在施工中准确掌握PHC管桩沉桩的数量，事先应绘制本工程管桩桩位平面布置图，进行管桩桩位编号，并报送监理复核。
避免发生沉桩遗漏，确保管桩成桩数量和质量符合设计规定，按照施工总体部署的要求，依次完成不同地段护岸管桩的基础处理任务。
②工程桩使用前，应目测桩身质量和端头平整度，预应力筋露出端头的桩不得使用（用角磨机磨平后使用），养护期不到8天的桩不得使用。
将PHC管桩划出1m刻度线，并标识距桩底有效长度，以便打桩工程中准确记录每m锤击数。
③PHC管桩的运输和吊放
PHC管桩采用平板拖车运至现场吊放于施工负责人指定地点。
为防止管桩运输和堆放产生自重应力破坏，管桩要放在坚实平整的地面上，起吊时最好采用专用吊钩钩住管桩两端内壁直接进行水平起吊。
当管桩现场分层堆压堆放时，严禁用桩架上的卷扬机拖拉管桩取桩。
管桩摆放时要有防止滚动措施（用枕木垫在支点处，管桩每侧垫两处）。
④桩机定位
将压桩机就位至压桩桩位上将桩段吊入压桩机内，然后将桩端定位于桩位中心，起门架，校正平水和桩中，由负责桩位检查的人员检查是否就位准确，再请监理人员核准确认。
⑤校正桩的垂直度
调整桩机支腿油缸油塞杆的伸出长度，使桩机平台保证水平，桩入土1～2米后，用互相垂直方向架设的铅锤吊线测桩的垂直度，直至施工达到规范及质量检验标准。
⑥压桩
开始启动压桩油缸，压桩在进入砂层土层时适当加快压桩速度，以保证桩尖有一定的穿透能力，到达持力层或油压突然加大时，应放缓压入速度，防止断桩。
⑦终桩按设计要求
⑧送桩
压桩至原地面时，使用送桩管，将桩压至设计标高，并适当提高静压力。
⑨截桩头方法
采用专用割桩机,由内箍迫紧管桩，外箍沿内箍轨道行走，割桩机装在外箍边缘上，沿管桩外围在所需的位置上切割，切割位置上下可调校内箍而定。
⑩施工流水作业
组织压桩的流水，是合理组织压桩的重要前提，它不但是能否顺利施工、确定压桩，而且与桩的堆放，场地布置等有很大关系。
我们在决定该工程的压桩流水时考虑了桩的供应条件，起吊条件，桩架移动无妨碍吊机回旋空间，压桩挤土对周围的影响等因素。
根据选用机械的特点，进行单机施工范围的划分，分片包干。
整个压桩过程中桩机采用直线行走路线进行施工，使施工质量及施工进度达到最佳状态。
9质量保证措施
9.1质量检查内容
管桩基础地工程桩成桩质量检查包括桩身垂直度、桩顶标高、桩身质量，应符合下列规定：
9.1桩身垂直度允许偏差为1%；
9.2截桩后的桩顶标高允许偏差为±10mm；
9.3桩顶平面位置偏差应符合规定：
9.4承载力检测方法应符合《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）有关规定，同业主、设计、监理等共同研究采取检测手段（如单桩竖向抗压静载试验，单桩竖向抗拔静载试验低应变法、高应变法）。
9.2质量控制措施
（1）配桩和送桩的方法
根据设计施工图的桩长对每个桩进行配桩，同时在每个桩的施工前，对第一条桩适当地配长些，以便掌握该地方的地质情况。
其它的桩可以根据该桩的入土深度或加或减，使能合理地使用材料，节约管桩。
（2）工程施打完毕后，按设计要求及施工规范进行垂直荷载实验。
（3）压桩标准：
在施工前，先详细的研究地质资料，选择有代表性的三个桩位，进行试桩，第一条连续压到设计极限单桩承压力，第二、第三条只压到设计值的60%左右，（每入土1m读取压力值），停机30～60分钟后复压，记录复压值（吨位）。
等待7～15天后进行静压试验，由建设、设计、勘察、监理单位人员参加，合格后设计部门即可制定本工程的终压条件。
9.3施工中各种情况应对措施
主要原因
1、桩设备桩选型不合理，设备吨位小，能量不足。
2、压桩时中途停歇时间过长。
3、压桩过程中设备突然出现故障，排除时间过长；或中途突然停电。
4、没有详细分析地质资料，忽略了浅层杂填土层中的障碍物及中间硬夹层、透镜体等的存在等情况。
5、忽略了桩距过密或压桩顺序不当，人为形成“封闭”桩，使地基土挤密，强度增加。
6、桩身强度不足，沉桩过程中桩顶、桩身或桩尖破损，被迫停压。
7、就位插入倾斜过大，引起沉桩困难，甚至与邻桩相撞。
8、桩的接头较多且焊接质量不好或桩端停在硬夹层中进行接桩。
相应对策
1、配备合适压桩设备，保证设备有足够压入能力。
2、一根桩应连续压入，严禁中途停歇。
3、进场前对设备进行大修保养，施工时进行例行检修，确保压桩施工时设备正常运行。
避开停电时间施工。
4、详细分析地质资料，清除浅层障碍物。
配足压重，确保桩能压穿土层中的硬夹层、透镜体等。
5、制定合理的压桩顺序及流程，严禁形成“封闭”桩。
6、严把制桩各个环节质量关，加强进场桩的质量验收，保证桩的质量满足设计要求。
7、桩就位插入时如倾斜过大应将桩拔出，待清除障碍物后再重新插入，确保压入桩的垂直度。
（1）沉桩困难
（2）桩偏移或倾斜过大
主要原因
1、压桩机大身（平台）没有调平。
2、压桩机立柱和大身（平台）不垂直。
3、就位插入时精度不足
4、相邻送桩孔的影响。
5、地下障碍物或暗浜、场地下陷等影响。
6、送桩杆、压头、桩不在同一轴线上，或桩顶不平整所造成的施工偏压。
7、桩尖偏斜或桩体弯曲。
8、接桩质量不良，接头松动或上下节桩不在同一轴线上。
9、压桩顺序不合理，后压的桩挤先压的桩。
10、基坑围护不当，或挖土方法、顺序、开挖时间、开挖深度不当等。
相应对策
1、压桩施工时一定要用顶升油缸将桩机大身（平台）调平。
2、压桩施工前应将立柱和大身（平台）调至垂直满足要求。
3、桩插入时对中误差控制在10mm，并用两台经纬仪在互相垂直的两个方向校正其垂直度。
4、送桩孔应及时回填。
5、施工前详细调查掌握工程环境、场址建筑历史和地层土性、暗滨的分布和填土层的特性及其分布状况，预先清除地下障碍物、处理暗浜等。
6、施工时应确保送桩杆、压头、桩在同一轴线上，并在沉桩过程中随时校验和调正。
7、提高桩的制作质量，加强进场桩的质量验收，防止桩顶和接头面的歪斜及桩尖偏心和桩体弯曲等不良现象发生。
不合格的桩坚决不用。
8、提高施工焊接桩质量，保证上下节同轴，严格按规范要求进行隐蔽工程验收。
制订合理的压桩顺序，尽量采取“走长线”压桩，给超孔隙水压力消散提供尽量长的时间，避免其累积叠加，减小挤土影响．
9、压桩结束10天左右，待超孔隙水压力充分消散后方可开挖；且围护结构应有足够的强度与刚度，避免侧向土体位移；机械开挖至桩顶30cm时采用人工开挖，避免挖斗碰撞桩头。
（3）桩体破损，影响桩的继续下沉
主要
原因
1、由于制桩质量不良或运输堆放过程中支点位置不准确．
2、吊桩时，吊点位置不准确、吊索过短，以及吊桩操作不当。
3、压桩时，桩头强度不足或桩头不平整、送桩杆与桩不同心等所引起的施工偏压，造成局部应力集中。
4、送桩阶段压入力过大超过桩头强度，送桩杆尺寸过大或倾斜所引起的施工偏压。
桩尖强度不足，地下障碍物或孤块石冲撞等．
5、压桩时桩体强度不足，桩单节长度较长且桩尖进入硬夹层，桩顶冲击力过大，桩突然下沉，施工偏压，强力进行偏位矫正，桩的细长比过大，接桩质量不良。
相应
对策
1、桩身砼强度达到设计值70%方可起吊脱模，达到100%方可施工。
运桩时，桩体强度应满足设计施工要求，支点位置正确，上下支点应对齐。
2、吊桩时，桩体强度应满足设计施工要求，支点位置正确，起吊均匀平稳，水平吊运采取两点吊，吊点距桩端0.207L。
单点起吊时吊点距桩端0.293L（L为桩长）。
起吊过程中应防止桩体晃动或其它物体碰撞。
3、使用同桩径的送桩杆，保持压头、送桩杆、桩体在同一轴线上，避免施工偏压。
4、确保桩的养护期，提高砼强度等级以增强桩体强度。
桩头设置钢帽、桩尖设置钢桩靴等。
5、根据地基土性和布桩情况，确定合理的压桩顺序。
6、保证接头质量，用楔型垫铁填实接头间隙。
提高桩的就位和压入精度，避免强力矫正。
压入时应保证一根桩连续压入严禁中途停歇。
主要
原因
1、桩端持力层层面起伏较大。
2、地面至持力层层间存在硬透镜体或暗浜。
3、地下有障碍物未清除掉。
4、压桩顺序和压桩进度安排不合理。
相应
对策
1、按照持力面的起伏变化减小或增大桩的入土深度，压桩时以标高控制为主外，还应以压入力作参考。
2、配备有足够压入能力的压桩设备，提高压桩精度，防止桩体破损。
3、用钢送桩杆先进行桩位探测，查清并清除遗漏的地下障碍物。
4、确定合理的压桩顺序及合适的日沉桩数量。
对有砂性土夹层分布区，桩尖可适当加长，压桩顺序应尽量采用中心开花的施工方法，严禁形成“封闭”桩。
（4）压桩阻力与地质资料或试验桩所反映阻力相比有异常现象
10施工进度计划
本工程管桩沉桩总体施工顺序应同施工总体部署相一致，即先安排西侧（第二段）护岸管桩沉桩开始，依次完成南侧、东侧护岸区域，最后施工北侧护岸。
本工程护岸Φ600PHC桩共计684根，采用DTZ618桩机进行施工，单台桩机单机日平均成桩约10根左右。
现场拟配备1台桩机施工，考虑进出场及准备工作和静载试验需要的时间，PHC桩施工工期为2个多月。
护岸Φ600PHC桩施工时间安排：
2012年4月20日～2012年6月30日。
11劳动力、设备配备计划
11.1劳动力配备
现场按照6人/1台·班配置操作工和技术员，包括运输和沉桩共计投入管桩沉桩施工人员12人。
工种
测量工
驾驶员
吊机工
桩机工
技术员
人数
2
2
2
3
3
11.2机械设备配备
机械设备
DTZ618
液压打桩机
平板车
自动安平
水准仪
南方GPS-S86T
经纬仪
数量
1
2
1
1
2
12安全、文明施工及环境保护的措施
12.1安全技术措施
（1）进入施工现场必须戴好安全帽，工作时严禁赤膊、赤脚、穿拖鞋、敞衣、戴头巾、围巾、穿背心。
上班前不准饮酒。
（2）现场电源线按规定架空，安装固定的配电箱，用电设备配置触漏电保护器。
（3）确保工地照明安全，各施工点、道路、居住点照明满足需要，采用碘钨灯和其他照明灯具。
（4）机械设备一般应实行定人定机操作，他人设备未经有关领导同意不准擅自开动。
（5）工作前必须对所用机械设备进行检查，发现有不安全因素，应立即检修，严禁使用不符合安全要求的设备、工具。
（6）机械设备的传动皮带、齿轮等转动部分，必须装有防护网罩。
（7）检查、修理、清扫机械设备时，必须停机、拉闸，挂标志牌，恢复运转前须经检查，确认无人、安全，方可合闸。
（8）机械运行中，操作人员不得擅离工作岗位，如必须离开，应先停机。
非操作人员不得靠近运转中的机械。
（9）严肃劳动纪律，严禁工作中打闹、取笑、睡觉和做各种影响安全操作的动作。
12.2文明环保措施
（1）加强文明施工教育，切实树立本单位的文明施工形象。
（2）定期对工地施工道路进行养护、洒水，减少粉尘。
（3）为保持施工场地和生活区的环境卫生，必须定时清理垃圾，并将其运到指定地点填埋处理。
（4）配务备足够的水泵和辅助设备进行施工排水，以保证施工现场清洁和避免环境污染。
（5）搞好现场排浆工作，防止场地泥浆满溢。
（6）尊重当地风俗习惯，认真遵守当地政府的法令和法规，与当地村民搞好团结。
（7）与当地公安机关和当地政府建立密切联系，工程保卫部门做好施工治安保卫工作，防止治安事故发生。
附：
PHC（AB）管桩结构图
说明：
W-HA-01段：
AB型φ600PHC管桩L25.0m@3000mm
W-HA-03～12段：
AB型φ600PHC管桩L25.0～25.0m@3000
W-HA-13～18段：
AB型φ600PHC管桩L35.0m@3000
S-HA-01～09段：
AB型φ600PHC管桩L36.0m@3000
S-HA-10～11段：
AB型φ600PHC管桩L38.0m@3000
S-HA-12～22段:
AB型φ600PHC管桩L38.0m@3000
E-HA-01～10段：
AB型φ600PHC管桩L38.0m@3000
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