中科预制管桩施工方案.docx
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中科预制管桩施工方案
武汉中科开物核磁波谱仪产业基地实验楼
预
制
管
桩
施
工
方
案
武汉建工第一建筑有限公司
二0一二年四月十日
预制管桩施工方案
1、工程概况
1.武汉中科开物核磁波谱仪产业基地实验楼项目位于武汉市内高新三路以北，光谷七路以西。
该工程为一栋六层的实验楼。
总建筑面积为11428.65平方米，其中：
实验楼地上建筑面积为11298.91平方米，地下建筑面积为138.74平方米，建筑占地面积为1987.36平方米，地面上6层，地面下局部1层，建筑高度为25.05米。
2.本工程场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为Ⅱ类，为可建设的一般场地。
3.本工程桩基设计为先张法预应力高强混凝土管桩PHC500AB125，桩身混凝土强度等级C80，工程桩竖向承载力特征值为Ra=1000Kn,采用锤击沉桩施工。
持力层为（3）强风化泥岩，桩端进入持力层深度不小于1.5。
2、桩机选定
根据业主提供的地勘报告，本工程地表为2～3米的回填土，土质较软。
故施工时选用ZJ90Y导杆式柴油打桩机。
该机具有爆发力强，锤击能量大，工效高，锤击作用时间长，落距可随桩阻力的大小自动调整，人为掺杂的因素少，适合本工程管桩的施打。
桩基外形尺寸为4.6米*11米*24米，主卷扬机电机功率为30kw，主卷扬机牵引力为80kN，采用D72的锤型进行施工，锤的常用控制贯入度为2～3cm，打击后单桩极限承载力可达2500kN~4000kN，满足设计要求。
3、工艺流程
测量定位→桩机就位→起吊预制桩→稳桩→打桩→接桩→送桩→中间检查验收→移桩机到下桩位。
3.1测量定位
根据建设单位提供的控制、水准点建立测量控制网，并在施工现场打桩影响范围外设置座标和高程控制点，并经规划、设计、监理等相关单位复核无误确认后方可投入使用。
首选通过对本工程总平面图和设计图纸的学习，了解工程总体布局、工程特点和设计意图。
并了解工程所在地区的红线点位置及坐标、周围环境、现场地形等情况。
熟悉和了解地面建筑物的布局、定位依据、定位条件及建筑物的主要轴线等。
将招标单位提供的水准点高程、坐标进行复测无误后，及时办理签证移交手续。
在熟悉和掌握全部桩基设计图纸的基础上，对总图上所标注的定位坐标、尺寸用计算闭合导线方法核算是否准确。
根据总图上提供的坐标，计算出测量时所需的距离、角度并通过坐标反算，换算成极坐标后进行平面控制网的测设。
测设时先校核施工现场上已测设的坐标点，然后根据已测量出的坐标点测设出平面布置图上的坐标点，并使各个坐标点分布在施工场地内。
每次用直角坐标测设后要进行校核。
主要坐标控制点测设后，建立整个施工场地的平面控制网。
测设出建筑物轴线与主要控制点，为桩基放样做好准备。
平面控制网测设时保证测设精度，控制网测设后进行闭合平差。
并对主要坐标控制点作必要的保护。
根据控制点设定建筑物轴线及角桩，按桩位布置图测放桩位，并在桩位中心用钢筋或竹签作好标记，桩位测放后应经监理单位复核后方能施工。
五根试桩桩位分别位于拟建检查库的四个角和中间位置。
为防止桩机就位时桩机自重挤压土体使已测放桩位移位，在桩机就位后正式压桩前应复核正确，桩定位偏差控制在20mm以内。
3.2桩机就位
打桩机就位时,要对准桩位,保证垂直稳定,在施工中不发生倾斜、移动。
3.3起吊预制桩
先拴好吊桩用的钢丝绳和索具，然后用索具捆住桩上端吊环附近处，一般不超过30cm，再起动机器起吊预制桩，使桩尖垂直对准桩位中心，缓缓放下插入土中，位置要准确；再在桩顶扣好桩帽或桩箍，即可除去索具。
3.4稳桩
桩尖插入桩位后，先用较小的落距锤击1~2次，桩入土一定深度，再使桩垂直稳定。
10m以内短桩可目测或用线坠双向校正；10m以上或大接桩必须用线坠或经纬仪双向校正，不得用目测。
桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%。
桩打入前，要在桩的机面或桩架上设置标尺，以便在施工中观测、记录。
3.5打桩
用落锤或单动锤打桩时，锤的最大落距不能超过1.0m；用柴油锤打桩时，要使锤跳动正常。
打桩要重锤低击，锤重的选择要根据工地地质条件、桩的类型、结构、密集程度及施工条件来选用。
打桩顺序根据基础的设计标高，先深后浅；依桩的规格要先大后小，先长后短。
由于桩的密集程度不同，可自中间向两个方向对称进行或向四周进行；也可由一侧向单一方向进行
对每根桩的总锤击数及最后1m沉桩击数进行限制，目的是防止桩身混凝土产生疲劳破坏。
最后1m沉桩锤数是根据规程部分参编单位统计而来。
据经验统计，大多数桩最后1m的锤击数为100~250击，个别达到400~500的为不大正常。
3.6接桩
在桩长不够的情况下，采用焊接接桩，任一单桩的接头数量不超过4个。
其预制桩表面上的预埋件要清洁，上下及之间的间隙要用铁片垫实焊牢；焊接时，要采取措施，减少焊缝变形；焊缝要连续焊满。
接桩时，一般在距地面1m左右时进行。
上下桩节的中心线偏差不得大于2mm，节点折曲矢高不得大于1‰桩长。
接桩处入土前，要对外露铁件，再次补刷防腐漆。
3.7送桩
设计要求送桩时，送桩的中心线要与桩身吻合一致，才能进行送桩。
送桩深度不超过2米。
若桩顶不平，可用麻袋或厚纸垫平。
送桩留下的桩孔要立即回填密实。
3.8检查验收
每根桩达到贯入度要求，桩尖标高进入持力层，接近设计标高或打至设计标高时，要进行中间验收。
在控制时，一般要求最后三次十锤的平均贯入度不大于2.5cm或以桩尖打至设计标高来控制，符合设计要求后，填好施工记录。
如发现桩位与要求相差较大时，要会同有关单位研究处理，然后移桩机到新桩位。
3.9打桩过程中，遇见下列情况要暂停，并及时与有关单位研究处理：
贯入度剧变；
桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹；
桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎。
冬期在冻土挖除或解冻后进行。
4、成品保护
1.桩应达到设计强度的70%方可起吊，达到100%才能运输。
2.桩在起吊及搬运时，必须做到吊点符合设计要求，要平稳并不得损坏。
3.桩的堆放要符合下列要求：
（1）场地平整、坚实，不得产生不均匀下沉。
（2）垫木与吊点的位置要相同，并保持在同一平面内。
（3）同桩号的桩要堆放在一起，而桩尖要同向一端。
（4）多层垫木要上下对齐，最下层的垫木要适当加宽。
堆放层数一般不超过4层。
4.妥善保护好桩基的轴线和标高控制桩，不得由于碰撞和振动而位移。
5.打桩时如发现地质资料与提供的数据不符时，要停止施工，并与有关单位共同研究处理。
6.在邻近有建筑物或岸边、斜坡上打桩时，要会同有关单位采取有效的加固措施。
施工时要随时进行观测，确保避免因打桩振动而发生安全事故。
7.打桩完毕进行基坑开挖时，要制定合理的施工顺序和技术措施，防止桩的位移和倾斜。
8.要注意的质量问题
预制桩必须提前定货加工，打桩时预制桩的强度必须达到设计强度的100%。
桩身断裂。
由于桩身弯曲过大，强度不足及地下有障碍物等原因造成，或桩堆放、起吊、运输过程中产生断裂，没有发现所致原因，要及时检查。
桩顶碎裂，由于桩顶强度不够及钢筋网片不足、主筋距顶面大小，或桩顶不平、施工机具选择不当等原因所造成。
桩身倾斜。
由于场地不平、打桩机底盘不水平或不垂直、桩尖在地下遇见硬物等原因所造成。
要严格按工艺操作规定执行。
接桩处拉脱开裂。
连接处表面不干净、连接铁件不平、焊接质量不符合要求接桩上下中心线不在同一条线上等原因所造成。
打桩过程中,若遇孤石,必须会同设计院、监理单位等有关人员研究处理。
5、主要项目的施工方法
5.1 预制桩的验收
（1）预制桩出厂到工地，应按批量查收预制桩出厂合格证。
（2）质检人员应会同现场监理共同检查、验收预应力管桩，验收合格后，方准使用。
如验收中发现不合格，应做好标记并及时退货。
表四预制钢筋混凝土桩外观质量表
项目
内容
桩表面
表面平整，密实，掉角深度不超过10mm，局部蜂窝和掉角的缺损面积不超过桩表面积的0.5%，并不得过分集中。
表面裂缝
深度不得大于20mm,宽度不得大于0.15mm，横向裂缝长度不得超过连长的1/2。
蜂窝、麻面、裂缝和掉角
桩顶桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角
5.2 桩起吊、就位
桩现场驳运采用二吊点法、喂桩时采用一吊点，吊点设置在0.29L（L为桩长）处（如下图所示），起吊过程中，用托绳稳住桩的下部，吊机尽量减小吊臂仰角（并尽量减少吊臂促出长度），缓慢地将桩拖至桩机就近处后再开始垂直起钩，平稳地把桩喂至桩机夹持器中。
二点吊示意图
一点吊示意图
对于由桩机自备卷扬机吊桩操作同理。
桩的起吊、转运过程中．操作人员均应按起重安全操作规程进行。
5.3 竖桩与插桩
根据已设定的控制点用直角坐标法对桩位进行二次复核，正确后下放首节桩，首节桩桩尖的中心点与桩位的偏差控制在20mm以内。
5.4 垂直度控制
当桩尖进入土层500mm后，用经纬仪调整桩机桩架处于垂直位置，然后再调整首节桩的垂直度（经纬仪一般架设在距桩机15m以外），使桩架与桩身保持平行，其精度误差小于桩长的1%（首节管桩插入地面时的垂直度偏差不得超过0.5%），即可压桩，并在压桩过程中进行跟踪监测，指挥桩架保持其精度。
如果超差，必须及时调整，但需保证桩身不裂，必要时拔出重插应尽可能拔出桩身，查明原因，排除故障，以沙土回填后再进行施工，不允许采取强扳的方法进行快速纠偏，而将桩身拉裂、折断。
1号经纬仪
2号经纬仪
打桩送桩垂直度监控示意图
5.5 施工记录
记录人员必须及时、认真做好原始资料记录、整理工作，桩位编号，随打随填，以免发生差错，每换班打桩前后，都要核对桩位、桩数以防错打和漏打。
5.6 常见质量问题现象、原因分析与防治措施
1．桩身断裂
a.现象：
在压桩过程中，桩身突然倾斜错位，当桩尖处土质条件没有特殊变化，而贯入度突然增大，施压油缸的油压显示突然下降并引起机台抖动，此时可能是桩身断裂。
b.原因：
、桩材加工弯曲度超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，沉入过程中桩身发生倾斜或弯曲。
、桩入土后，遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖挤向一侧。
、插桩不垂直，在压入一定深度后，用移机方法来纠正，使桩身产生曲折。
、多节桩施工时，相对接的两节桩不在同一轴线上，焊接后产生弯曲。
、桩材混凝土强度不够，在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂而未被发现。
c.预防措施：
、施工前应把桩位下的障碍物清理干净，必要时对每个桩位用钎探检查。
、加强桩材外观检查，发现桩身弯曲超过规定（L/1000且≤20mm）或桩尖不在桩纵轴线上不宜使用。
、在插桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正，桩压入一定深度发生严重倾斜时，不得采用移机方法来纠正。
接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，端面间隙要加垫铁片塞牢。
、桩的堆放和吊运应严格执行规范，若桩身裂缝超过验收标准严禁使用。
2．桩顶损坏
a.现象：
在沉桩过程中，桩顶出现损坏。
b.原因：
、桩材混凝土配比不良，施工控制不严，养护措施不力。
、桩顶端面不平，造成桩顶端面与桩轴线不垂直。
、桩顶与送桩杆的接触面不平，送桩时造成桩顶端面局部应力集中而损坏。
c.预防措施：
、桩制作时，离心要均匀，桩顶加密箍筋位置要准确，并按规范养护。
、沉桩前应检查桩顶有无凹凸现象，其端面是否垂直于轴线，桩尖是否偏斜，若不符合规范要求不得使用，或经过修补处理后才能使用。
、检查送桩杆与桩的接触面是否平整，如不平整应进行处理才能使用。
3．桩位偏移
a.现象：
在压桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩身上浮。
b.原因：
、桩入土后，遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖挤向一侧。
、多节桩施工时，相对接的两节桩不在同一轴线上，焊接后产生弯曲。
、桩数量较多且桩距较小，压桩时土被挤压到极限密实度后而向上隆起，相邻的桩被浮起。
、在软土地基施压较密集的群桩时，由于压桩引起的超孔隙水压力较大把相邻的桩推向一侧或浮起。
c.预防措施：
、压桩前应先将桩位下的障碍物清理干净，加强桩材外观检查，若发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上不得使用。
、在压桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，施焊应严格执行规范。
、采用井点降水、砂井或盲沟等降水或排水措施。
、压桩期间不得开挖基坑，要等桩全部压完，停置两周后才能开挖。
4．沉桩达不到设计标高
a.现象：
沉桩压力已达到或超过设计值，但桩尖未到达设计的标高位置。
b.原因：
、工程地质情况未能勘探清楚，尤其是持力层的标高起伏不明，致使设计考虑的持力层或选择的桩尖标高有误；
、局部有坚硬夹层或砂夹层；
、施工中遇到地下障碍物，如大石头、旧埋设物等；
、群桩挤土效应导致桩入土阻力增加；
、桩机压力过小。
c.预防措施：
、工程地质情况应详细勘探，做到工程地质情况与勘察报告相符；
、合理选择持力层或桩尖标高；
、遇有硬夹层或砂夹层时，可采用先钻后压法（预钻孔）穿透硬夹层，以利沉桩。
、先用回转钻孔机进行预钻孔取土、调整施工顺序（先施工沉桩困难的桩）、在工程场地布置应力释放孔和沟槽、减缓沉桩速度等，以减少挤土效应对工程场地的影响，释放土压力；
5.7 成品保护
对施工完成的管桩空洞采用素土回填。
土方开挖时，预留土方保护层，采用人工配合，清除桩间土方。
禁止机械碰撞桩头造成桩身破裂。
6.成桩质量检测
试桩完成后，待土体恢复固结后，按设计要求需进行静载荷试验，以确定桩身承载力，同时可对地质情况进行一定的判定。
土体固结时间规范有具体要求，一般砂土为10-15天，黏土及淤泥土为15—20天，加荷要求一般为2倍的单桩承载力特征值，操作方法可采用堆载,获得桩身沉降量值，描绘Q—S曲线进行分析，获得桩身极限承载力标准值。
7.质量标准
表七预应力管桩允许偏差、检验方法
主控项目
1
桩体质量检验
设计要求
2
桩位偏差
3
承载力
设计要求
一般项目
1
成
品
桩
质
量
外观
无蜂窝、露筋、裂缝、色感均匀、桩顶处无孔隙
桩径（mm）
管壁厚度（mm）
桩尖中心线（mm）
顶面平整度（mm）
桩体弯曲
±5
±5
<2
10
<1/1000L
2
接桩：
焊缝质量
电焊结束后停歇时间（min）
上下节平面偏差（min）
节点弯曲矢高
>1.0
<10
<1/1000L
3
停锤标准
设计要求
4
桩顶标高（mm）
±50
8.质量保证措施
1）、压桩前，再次复核桩位，请监理部门验收，及时校正，以免产生错误。
2）、压桩前检查桩机各部件和电源情况，以防中途停机较长，土体固结不能施压造成废桩。
3）、压桩前认真检查预制桩的质量，如有质量问题，禁止使用，绝对不压不合格的桩。
4）、按设计桩位平面图绘制桩位编号图，自备压桩记录外，报甲方和监理方各一份，以供监督检查之用。
5）、压桩时，随时注意桩的轴心受压，若有偏移要及时调整。
6）、严格按图施工做好压桩记录，已压的桩在桩位编号图上做好日期标出记号，以防多打、漏打。
7）、控制桩的垂直度是确保压桩质量的关键之一，以单向线锤和经纬仪控制桩的双向垂直度，确保在压桩过程倾斜度偏差不大于0.5%。
8）、严密监视压力值，如发现压力值突然上升或下降，暂时停压桩，待处理正常后才能续压。
9）、每根桩必须连接压入，不得无故间断，直到达到设计规定的控制标准。
9、安全保证措施
1）.特种工种操作人员必须建立机组责任制，并按照有关规定持证上岗，禁止无证人员操作。
2）.严格按操作规程操作压桩机，防止人身安全事故，设备安全事故的发生。
3）.配备必需的个人劳保用品，如安全帽、工作服、手套、防护鞋、防护眼镜等等，并督促使用。
4）.配置必要的安全防护设施，如自动断电开关、防护罩、安全带、消防器具等。
施工场地内重要位置设安全标志，并由专人管理，有危险的作业，如接电、施工机械操作等实行专人专项操作，并需持证上岗。
5）.施工现场的用电线路、用电设施的安装和使用，必须符合安全规范和安全操作规程，并按照施工组织设计进行架设，严禁任意拉线接电。
施工现场必须设有保证施工安全的夜间照明，采用符合安全要求的电压。
6）.加强施工现场的防火、防盗。
7）.使用本静压桩机前，应先熟悉本机构造及工作原理。
检查各部件是否牢固的安装在正确位置。
8）.对电缸、油泵、电动机、机架的异常响声、变行、发热冒烟等不正常情况，必须查出原因及时解决。
9）.每天施工前检查桩机的安全制动装置，套桩钢绳、卷扬钢绳、卡环、滑轮的磨损情况，应经常更换套桩钢绳。
10）.压桩时应注意放松卷扬钢绳，防止钢绳拉断。
11）.施工期间应经常检查各螺栓、油管的连接情况，防止螺帽脱落。
12）.移机过程中应防止左右移动机械与前后移动机械相互重叠，注意地面的承载力，防止桩机下陷。
13）.桩机行走时有专人指挥。
14）.吊桩、压桩时必须分工明确，专人指挥，防止起重伤害事故，严禁在吊桩过程中，在桩下面站立和行走。
15）.施工作业时必须遵守安全规范，高空作业时应配戴安全带。
16）.施工作业时，不得进行机械维护保养。
17）.施工停止时，应切断电源，桩机停放在安全位置。
10、文明施工与环境保护
10.1文明施工措施
全面开展创建文明工地活动，切实做到“两通三无五必须”，即施工现场人行道畅通、施工工地沿线单位和居民出入通道畅通，施工中无管线事故、施工中无重大伤亡事故和留有质量隐患、施工现场周围道路平整无积水，施工区域与非施工区与必须严格分隔、施工现场必须挂牌施工、管理人员必须佩卡上岗、工地现场施工材料必须对放整齐合理、必须开展以创建文明工地为主要内容的思想政治工作。
10.2环境保护措施
1.组织建立组织机构
成立以项目经理为组长的施工环保、水保领导小组，制定施工环保、水保措施，项目部、施工队分级管理，负责检查、监督各项环保、水保工作的落实。
项目部配备1名环保工程师，收集国家和当地政府的相关法律、法规，负责识别、评价环境因素，制定环保方案和措施，并检查和监督措施的落实，组织全体施工人员学习有关环保、水保法规和相关知识，并经常进行宣传教育。
各施工队配备1名专职环保监察员，各工班配备1名兼职环保监察员，负责协助环保工程师工作，并在施工中执行环保方案和措施，及时反馈环保信息，为环保方案和措施的调整提供资料。
2.环保、水保措施规划
优化施工场地、营地选址，在不影响施工的情况下，尽量少占地和少占好地；施工便道充分利用既有道路；施工期噪声排放符合地方有关要求；生产、生活污水达标排放;节约材料，控制废弃物的产生，废弃物分类存放，提高废弃物的回收率；扬尘控制符合地方要求；运输基本无遗洒；控制化学品泄漏；防止机械、车辆停放、维修以及油品存放时的油品泄漏；提倡节约能源资源，降低材料消耗；隧道弃碴控制在指定的弃碴范围内。
确保实现环保、水保总体目标。
3.环保、水保措施及方案
生活垃圾采用箱、罐集中收集，清除垃圾时，采用吊装容器方式，并适量撒水，减少扬尘。
森林、植被保护
成立森林、植被保护小组，制定严格的防火、防乱砍乱伐的保证措施，并聘请部分林场职工为小组指导员，负责全面技术指导和监督。
重点区域设立禁火标志，严禁野外用火。
严禁砍伐保护区内林木，施工结束后，临时用地及时恢复绿化覆盖。
施工噪音控制
做好机械日常维护、保养，尽量使机械噪声维持其最低声级水平。
对作业辐射强、噪音大的施工机械设置隔音棚。
场地清理
按施工组织设计布置场地，在批准的场地范围内布置临时工程，不随意砍伐树木，不侵占规划场地以外的场地，确保既有的生态环境。
施工营地、场地、便道等临时场地在使用完毕后立即进行清理，恢复原貌，有条件的进行复垦或绿化处理。
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