方桩沉桩施工方案.docx
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方桩沉桩施工方案
青岛市太原路固体废弃物中转站迁建工程
方桩沉桩工程施工方案
编制人：
审核人：
批准人：
青岛城建集团
2011年03月
1、工程概况………………………………………………………（3）
2、现场特征及施工条件…………………………………………（3）
3、施工方案………………………………………………………（6）
4、施工组织………………………………………………………（10）
5、施工质量与安全措施…………………………………………（14）
1、工程概况
本工程的桩基础采用预制混凝土方桩，边长为300mm～500mm，混凝土强度等级C50，抗渗等级S10；桩身混凝土采用抗硫酸盐硅酸盐水泥、掺入抗硅酸盐的外加剂、掺入矿物掺合料、掺入钢筋阻锈剂；桩身与基础连接采用截桩连接，板内主筋锚入底板不小于25d（有抗拔承载力要求的不小于35d）。
采用锤击法施工，单体沉桩顺序为自中间向四周对称施打。
2、现场特征及施工条件
根据勘察资料分析，拟建场地地层结构简单，层序清晰，上覆第四系地层主要由全新统冲填土层（Q4ml）、粉砂（Q4mh）和上更新统临沂组（QLal+pl）粉质粘土～中砂组成，下伏基岩为下白垩系青山群石前庄组凝灰岩（KqS），自上而下可分述如下：
2.4.1第四系
第
层：
冲填土（Q4ml）
灰黑色，湿～饱和，松散，主要成分为粉煤灰，顶部存在少量植物根系，层内具水平层理和斜层理，颗粒细腻，饱水状态下有有摇震反应，失水后能随风吹动，回填时间大于五年，钻探过程中进尺快，坍孔和缩径现象严重，在地下水位下有钻具或动探自沉现象，其与下部的粉砂界线不明显。
该层在拟建场地分布广泛，层厚3.10～8.10m，平均6.30m，层底标高-5.70～-0.43m，平均-2.96m。
第
层：
淤泥混砂（Q4mh）
该层在区域地质上属潍坊北组，灰色，灰黑色，饱和，松散，砂成分为粉砂为主，分选差，混大量淤泥质土，有臭味，见少量海贝壳，钻探过程中进尺快，坍孔和缩径现象严重，与上部的粉煤灰界线不明显。
该层分布范围广泛，层厚1.30～5.40m，平均2.23m，层底标高-8.20～-2.48m，平均-5.09m。
2.4.2第四系上更新统冲临沂组洪积层（QLpl+al）
岩性以粉质粘土和中、粗砂为主，二者呈交互状态出现，在不同地段互为透镜体或夹层，中上部岩性以粉质粘土为主，含有多个中砂薄层或透镜体，中下部以中、粗砂为主，含多个粉质粘土薄层或透镜体。
粉质粘土：
黄褐色，可塑，混有较多砂粒，局部地段含有砂姜或碎石，含碎石地段钻进过程中钻机震动；
中、粗砂：
黄褐色，饱和，中密～密实，成分以长石和石英为主，含有较多粘性土成分，具塑性，局部地段钻探时能取上柱状砂土芯，局部地段夹有碎石。
根据主要岩性和力学性质的不同，该层自上而下可划为两个工程地质层：
第
层粉质粘土层、第
层中、粗砂层，自上而下简述如下：
第
层：
粉质粘土层（QLal+pl）
该层分布范围广泛，岩性以粉质粘土（
）为主，含有多个中砂透镜体或薄层（
-1），层厚3.20～13.80m，平均7.89m，层底标高-18.94～-6.83m，平均-13.08m。
第
层：
粉质粘土
黄褐色，可塑，混有较多砂粒，局部夹有碎石，干强度中等，韧性中，切面稍有光泽，局部相变为粘土，层厚0.50～10.70m，平均4.49m，层底标高-18.94～-6.80m，平均-11.87m。
第
-1层：
中砂
黄褐色，饱和，稍密～中密，空间分布不连续，厚度变化大，成分以中砂为主，分选性、级配和磨圆度差，多含有较多粘性土成分，具塑性，局部能取上柱状砂土芯，层厚0.10～6.55m，平均2.64m，层底标高-18.56～-5.08m。
第
层：
中、粗砂层（QLpl+al）
该层分布范围广泛，厚度较大，岩性以中、粗砂（
）为主，夹多个粉质粘土透镜体或薄层（
-1），层厚7.80～18.70m，平均12.92m，层底标高-28.99～-24.08m，平均-26.00m
第
层：
中、粗砂
黄褐色，饱和，中密～密实，成分以长石和石英为主，含有较多粘性土成分，略具塑性，夹有碎石，底部2.0m范围内碎石含量大于25%，钻进过程中钻机震动，进尺缓慢，层厚5.50～16.30m，平均10.46m，层底标高-28.99～-19.03m，平均-25.62m。
第
-1层：
粉质粘土
黄褐色，可塑，混有较多砂粒，局部夹有砂姜或碎石，干强度中等，韧性中，切面光泽稍有光泽，该透镜体或薄层在层底出现时，碎石含量大于35%，钻进过程中钻机震动，进尺缓慢，组合层厚0.50～13.20m，平均3.10m，层底标高-27.08～-15.07m。
3、施工方案
根据施工现场情况，结合工程特点、工期要求，安排好现场的预制桩堆放地点，每天计划进桩数量，施工工作的流水作业流程，做到有序施工。
3.1施工工艺
3.1.1本工程预制桩运到施工现场须检查其随车资料（方桩合格证等），检测其强度达到100%后方可进行施工。
不合格的桩一定标记明显，并不得使用。
3.1.2在桩身的两个面上弹上中心线，划上每米的标线。
3.1.3桩机进位后，即可拖桩、起吊，桩尖对准桩的中心（为减少桩中心位置误差，桩位中心桩用φ5、长度为150mm钢筋头做标桩）。
待桩身扶稳后，起锤轻压，从两个方向，观测桩身弹上的中心线，符合规定后方可轻击施打，垂直度必须小于规范规定的0.5%以内，施工时要求控制垂直度在0.2-0.3%。
3.1.4锤与桩帽，桩帽与桩之间加设三层弹性衬垫，以减少对桩头、桩身施打中的损伤，并要求在沉桩过程中桩锤，桩帽和送桩器，桩身在同一中心线上。
3.1.5施工工艺流程
测量定位—桩基就位—底桩就位、对中和调直—锤击沉桩—打至持力层（或设计标高）—收锤
3.2施工技术要点
3.2.1遇到下列情况，应停止沉桩，会同有关单位研究处理
（1）发现地质情况与提供的地质勘察报告中的数据差距较大时；
（2）贯入度剧变；
（3）桩身突然倾斜、移位或严重回弹；
（4）桩顶或桩身出现严重裂缝或破坏；
（5）发现地面有隆起及桩身水平移位时。
3.2.2沉桩遇到特殊情况的处理意见
沉桩过程中，如遇管线被沉桩时打断而发生的损失及地下异物原因导致桩位偏移，超出规范规定的允许偏差，预制桩损坏不能使用等情况，必须及时向监理汇报，查明原因后采取补桩或其他措施。
雨季施工现场采用钢板垫车，以保证施工进行。
3.2.3本工程施打过程中锤的落距、每支桩的总锤击数、每米桩的进尺锤击数、最后一米的锤击数、桩的入土深度、最终的贯入度需严格控制。
本工程沉桩停打控制原则，以贯入控制为主，贯入度选用落距1.6-1.8米，每10击的贯入度≤3公分。
沉桩时如桩端入土太浅而贯入度已达到，应继续锤击3阵，在保证要求的桩锤落距标准下，每阵10击的贯入度不大于3公分的数值方可停止沉桩。
3.2.4对于密集群桩，自中间向两个方向或向四周对称施打。
根据设计要求先长后短桩，先深后浅桩，先大桩后小桩的沉桩原则，并按沉桩的先后次序以此顺序编号，记录好每支的编号、规格和送桩尺寸。
3.2.4沉桩完成后，桩位允许偏差
（1）单排或双排桩条形桩基：
a、垂直于条形桩基纵轴方向100mm；
b平行于条形桩基纵轴方向150mm；
（2）桩数为1-3根桩基的桩100mm；
（3）桩数为4-16根桩基的桩1/3边长。
3.2.5沉桩全部完成后填写沉桩竣工资料，包括
（1）现场沉桩施工记录：
4份；
（2）桩基础竣工竣工平面图4张；
（3）对特殊桩施工、研究处理记录说明等；
（4）桩基申请竣工验收报告；
（5）预制桩制桩过程的资料壹份。
3.3施工总体部署及顺序
根据本工程施工计划的关键线路，确定沉桩施工顺序为：
中转车间、暂存车间、其他构、建筑物。
中转车间分为6个大区（详见下图），土方开挖顺序依次为1区、2区；3区、4区；5区、6区。
沉桩顺序与土方开挖顺序相同，根据桩机安全作业面布置8台桩机，平均施工速度约为150根/天。
待中转车间施工完成后进行暂存车间及其他构、建筑物的沉桩施工。
各单体沉桩数量见下表
项目名称
总桩数（支）
抗压承载力特征值
抗拔承载力特征值
设计桩长
试验桩
6
20m
中转车间
抗拔桩：
568
承载桩：
1336
1000kN
406kN
13~16m
暂存车间
938
1200kN
18~20m
渗沥液处理站
32
730kN
220kN
16.25m
MBR池
162
820kN
280kN
18.3m
冷却系统基础
44（22×2）
250kN
12.3m
水泵风机基础
24（12×2）
250kN
12.3m
水泵基础
4
250kN
12.3m
储泥储液池
23
700kN
200kN
18.3m
机修车间及锅炉房
46
1500kN
21m
渗滤液处理车间
28
1400kN
21m
门卫
9
200kN
10m
门卫计量房
4
750kN
14m
加油站
4
180kN
9m
门卫计量间
8
750kN
14m
消防水池
25
15m
综合楼
48
1400kN
21m
食堂及多功能厅
28
1400kN
21.5m
宿舍
20
1600kN
21m
合计
3357
4、施工组织
4.1施工准备
4.1.1技术准备
组织有关人员进行图纸会审，确定整个工程的施工工序、主要施工设备、施工方法和施工工艺，进行技术及安全交底，使进场施工技术人员领会设计意图。
4.1.2施工测量
依据施工图在拟建场区定位放线。
建筑物的总体位置、轴线等主要控制点由勘察测绘院确定后，由技术人员用全站仪、钢卷尺等仪器将各建筑物的桩位点定位放线，桩位放线误差不超过设计图纸尺寸的0.5cm，在自检合格后，请业主、监理等有关部门复验合格后，方能进行下一道工序施工。
4.1.3堆存吊运
（1）现场堆放时场地坚实、平整，按二点支法设置垫木，偏差控制±20cm，方桩在桩机附近存放，单层放置，且设支垫。
距桩机15米以上存放时，存放高度不得超过4层，底层设支垫。
支垫放在方桩端的长度为桩长的1/5处。
（2）桩在货车运输途中，用木楔及绳索稳固于车上，防止意外掉下。
另外，避免车颠簸过大，造成断桩或裂桩。
（3）卸货时避免产生过度碰撞；
（4）选择平坦及稳固的地面存放桩，摆放时需用木方垫好及放于接近施工位置；
（5）尽可能把同一规格的桩放在一起，堆放高度为一或两层。
（6）两层桩之间用木方分隔开，木方厚度须相同且在同一水平线上，并有木楔固定位置。
（7）桩起吊施打时，避免桩身碰撞桩机。
4.1.3检查修整
（1）检查方桩的外观，有无蜂窝、露筋、裂缝；色感均匀、桩顶处无孔隙。
（2）对方桩尺寸进行检查：
检查的质量标准：
桩径（±5mm）、管壁厚度（±5mm）、桩尖中心线（＜2mm）、顶面平整度（10mm）。
（3）方桩强度等级必须达到设计强度的100%，并且要达到龄期（不小于28D）。
（4）方桩两端应清理干净，施焊面上有油污杂物污染时，清刷干净。
4.2施工组织措施
4.2.1派工作经验丰富的项目管理人员组成强有力的工程项目经理部，确保工程质量目标的实现。
拟投入人员具有多年的质量控制工作经验并具有建委颁发的质检员、测量员上岗证书，开工前即进场准备。
4.2.2根据工程实际，制定工程项目质量计划，设置工程质量控制点和过程质量控制点，对各控制点实行重点监控，对施工过程实行动态管理。
4.2.3特殊岗位持证上岗。
4.2.4项目总工将对本工程的质量计划负责，并对错误的施工方法和有可能对工程质量产生不利影响的工作有一票否决权，还将为工程质量满足设计指标要求、相关规范及建设单位的要求负责。
4.2.5项目总工负责联系本工程第三方检测的相关事宜，协调和提供所有的施工检查，并负责对工程的质量控制、执行过程按建设单位和监理的要求进行详细记录。
4.2.6项目总工将一周的质量检查情况及下周质量工作计划整理后,在周例会上报告建设单位和监理工程师。
并对建设单位和监理工程师在周例会上和所有工作时间内提出的有关质量方面的问题，全权负责监督、落实、解决。
4.2.7项目总工将以指定的格式和内容提交给业主及政府部门质量检查要求的所有文件。
4.2.8我项目部将设置专门的质检部、测量组等监控量测岗位，完成工程所有的监控量测工作，并积累完整的技术资料。
质检人员坚持跟班作业，进行全过程质量监督。
施工后期，项目工程师会同我方质检人员负责协调竣工验收事宜，全权代表我项目部对相关事宜进行解释。
4.2.9项目经理负有对工程质量控制的权利和责任，其主要精力将放在质量管理上。
4.2.10施工前加强质量教育，进行岗前培训，提高质量意识，牢固树立“质量第一”的思想。
进入工地后，进行QC知识培训，并进行考试，考试合格后发上岗证，杜绝无证上岗。
施行全面质量管理：
针对工作难点，选好课题，成立QC小组。
严格控制工序管理点，做到一级管一级，考核严格，职责分明，出现问题严肃按章处理。
4.3、机械及劳动力配置计划
4.3.1机械配置计划
根据工程特点和工期要求，选用8台DJU-DD-40履带式打桩机进入现场同时施工。
对于桩长为20-21m的工程桩，为防止施工过程中折断，每台桩机须配备25吨吊车进行喂桩。
由于桩机作业面高程较高，需特制长度约为7m的送桩器16-20根。
4.3.1.1桩锤选择
选择桩锤时，必须充分考虑桩的形状、尺寸、重量、入土长度、结构形式以及土质、气象等条件，并掌握各种锤的特性。
桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力，包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等。
如果桩锤的能量不能满足上述要求，则会引起桩头部的局部压曲，难以将桩送到设计的标高。
根据地质报告，设计的桩形及现有的施工条件，本工程拟采用4.5T柴油锤。
4.3.1.2桩架的选择
桩架的设置、安装和准备工作对沉桩效率有很大影响。
为了加快施工的进度，选用D—308S型履带式桩架，起吊能力15吨。
其最大的特点是移动灵活，使用方便，运行机构为履带，对路面要求比较低。
4.3.1.3垫材的选择
垫材的合理选择能够提高沉桩的效率和沉桩的精度，包括桩锤安全使用和桩顶免遭破坏，确保顺利沉桩至设计标高。
根据本工程选用的桩锤及桩，锤垫采用橡木、桦木等硬木按纵纹受压使用。
桩垫选用厚度大于15毫米的高强橡胶板。
4.3.2劳动力配置计划
每台桩机配备机长1人，操作手6人，测量员1人。
共计约70人。
4.4施工用电、用水计划
4.4.1用电计划
每台打桩机功率约为120KVA。
在业主提供正式施工用电前，设备均采用150KVA柴油发电机提供施工用电。
4.5施工进度计划
施工时间
施工内容
3.10~3.20
3.21~3.31
4.1~4.10
4.11~4.21
施工准备
中转车间
暂存车间
其他构、建筑物
5、施工质量与安全措施：
本工程的质量目标为力争市政金杯奖,根据ISO9002质量体系标准,实施全面质量管理。
质量保证体系为施工员对质检员负责,质检员对项目总工负责,项目总工对项目经理负责。
施工过程中,由项目总工负责对施工队伍进行技术交底,明确设计要求,同时施工应符合下列技术规范:
《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）
5.1质量管理措施
5.1.1工程质量目标
质量目标为各单体桩基工程抗压、抗拔承载力达到设计要求。
5.1.2施工质量管理措施
（1）实行以项目经理负责制为主体的岗位质量责任制，做好技术质量监控工作，认真贯彻各项技术管理制度，开工前落实岗位责任制，做好技术交底，使每个施工人员对工程的总体技术要求明确，对质量要求和设计要求有深刻的了解。
（2）实行工序管理制度，由施工员及时协调，使各工序紧密衔接，专职检验员跟班制检查，验收控制各个工序质量，各班实行自检，互检和交接检验制度，并要特别注重交班工作。
（3）认真做好各种原始记录和施工日记，做到准确、整洁、齐全，并及时整理、汇总、信息反馈，进一步指导施工。
（4）制定严格的质量奖罚制度，严格执行先验收，后签证的工作程序。
（5）把好原材料的质量关。
5.1.3沉桩质量技术保证措施
5.1.3.1保证材料质量
材料必须采用正规厂家的产品，每批进场后都要有质保书，并按规定进行复试。
5.1.3.4保证测量定位准确。
用全站仪进行桩样定位，沉桩前应复核测量基线、桩位，桩机就位后，认真对准桩位中心，由质检员复验监理认可后方可开工。
为便于竣工后桩位准确性的测量，桩位定位基准点必须在不受影响，不易破坏的地方，并树立明显保护标志。
桩位偏差和标高应符合《GB50202——2002》要求，详见下表：
项次
项目
允许偏差（mm）
1
盖有基础梁的桩：
（1）垂直基础梁的中心线
（2）沿基础梁的中心线
100+0.01H
150+0.01H
2
桩数1~3根桩基中的桩
100
3
桩数4~16根桩基中的桩
1/2桩径或边长
4
桩数大于16根桩基中的桩：
（1）最外边的桩
（2）中间的桩
1/3桩径或边长
1/2桩径或边长
5
桩顶标高
±50
注：
H为施工现场地面与设计标高的距离。
5.1.3.5全站仪检查和校正桩垂直度，并由质检员复检后方可开始沉桩。
在沉桩过程中，随时跟踪检查的垂直度，以便及时修正。
5.1.3.6为确保桩顶标高达到设计要求，沉桩前确定基准面的高程，在送桩至桩顶标高后，必须认真丈量送桩器余尺，确保桩顶标高达到设计要求。
5.1.3.7方桩在使用前进行复验，由专人严格把关，验看桩的龄期报告和强度报告。
并进行逐根检查：
A、桩外观有无质量问题，发现桩身有裂缝或桩身麻面等情况及时汇报；B、混凝土强度达到设计强度后方可压桩；
5.1.3.8桩的堆放和吊运
堆放底层应在吊点位置放好垫枕，现场场地应坚实，平整，确保垫枕支承点在同一平面上。
堆放层数严格参照规范《04G361》，一般不宜超过2层，桩的吊运必须符合《04G361》规范，吊运过程保持平稳，避免振动和冲击。
方桩吊运规范图
5.1.3.9沉桩中发现下列情况之一应立即停止沉桩：
（1）荷载已达到设计要求而未压至设计标高时
（2）桩体突然发生倾斜，移位或严重回弹
（3）桩身或桩顶出现严重裂缝或破碎
（4）因挤土效应产生报警，甲方下令通知停工
5.1.4常见质量问题现象，原因分析与防治措施
5.1.4.1桩身断裂
（1）现象：
a.桩在沉入过程中，桩身突然倾斜错位，当桩尖处土质条件没有特殊变化，这时可能是桩身断裂。
b.由于地基土低耐力达不到桩机所行走的低耐力要求，使桩机行走时下陷，使打好的桩位在土层中断裂。
（2）原因
a.桩入土后，遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖挤向一侧。
b.沉桩不垂直，打入地下一定深度后，再用移架方法校正，使桩身产生曲折。
c.制作桩的混凝土强度不够，桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现。
d.土的地耐力不够。
（3）预防措施
a.施工前应对桩位下的障碍物清理干净，必要时对每个桩位用钎探了解。
对桩身要进行检查，发现桩身弯曲超过规定（L1200）不宜使用。
b.在沉桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正，桩打入一定深度发生严惩倾斜时，不宜采用移架方法来校正。
接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照操作执行。
c.桩在堆放、吊运过程中，应严格按照有关规定执行，发现桩开裂超过有关验收规定时不得使用。
d.较硬的建筑物基础需挖除。
e.地基土的不均匀起伏变化变形，如在压桩过程中发生因压力过大，且不能沉桩的情况，可采取控制压力的方法来控制沉桩，或与设计联系且须认可。
f.沉桩前应先填1米厚道渣来满足压桩要求。
5.1.4.2桩顶位移
（1）现象：
在沉桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩身上浮。
（2）原因：
a.桩入土后，遇到大块坚硬障碍物，把桩尖挤向一侧。
b.两节桩或多节桩施工时，相接的两桩不在同一轴线上，产生了曲折。
c.桩数较多，土饱和密实，桩间距较小，在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起，相邻的桩被浮起。
d.在软土地基施工较密集的群桩时，由于沉桩引起的孔隙水压力把相邻的桩推向一侧或浮起。
（3）预防措施：
a.施工前应对桩位下的障碍物清理干净，对桩构件要进行检查，发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用。
b.在压桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，
c.采用井点降水、砂井或盲沟等降水或排水措施。
5.2安全管理措施
建立安全生产文明施工保证体系，公司安全部门及项目经理首先抓好安全工作。
在进驻工地前必须进行安全交底，贯彻本公司的规章制度。
5.2.1作业时，必须戴好安全帽，高处作业，应系好安全带；
5.2.2沉桩作业必须集体协调动作后才能顺利进行，所以各岗位应分工明确，专人指挥、使用标准手势、哨声或信号，当班作业的岗位应相对稳定；
5.2.3吊桩时，必须按桩的设计吊点捆桩，起吊时应先将吊绳控制桩的不规则运动，防止桩与设备碰撞和造成人员伤害；
5.2.4作业人员和其他人员不论何时，绝对禁止在已吊起的桩或桩锤的下面穿行及停留；
5.2.5桩锤的油门开关绳应指定专人负责操作，坚守岗位，精神集中，遇有障碍物或异常情况要立即停锤，查明原因。
尤其是在施工过程中，遇有贯入度发生剧变，桩突然下沉，出现“空锤”现象发及桩身突然倾斜、移位、裂缝等情况，应立即停止锤击，以防机毁桩损，人身伤亡事故发生。
5.2.6沉桩作业结束，必须将桩锤放置桩架最下限，桩锤不得悬空存放，并应将桩机架封固；
5.2.7夜间作业应有足够的照明设施，绝不可将就凑合摸黑作业。
5.2.8沉桩施工前，由项目经理、安全技术人员、全体操作人员进行设备巡回检查，突出重点部位的防范。
特别对设备的制动系统、吊钩、钢筋绳、承重大的坚固件，液压系统等都要例行检查试运转，发现问题必须及时处理，以保证设备正常运转施工。
5.2.9桩机操作人员工作时必须精力集中，严禁酒后操作，严禁穿拖鞋进入现场操作。
交叉作业时要防止重物高空落下伤人。
5.2.10如遇大雨，大雾或六级以上大风影响安全生产时，应马上停止作业，并做好施工现场的排水工作。
对设备上的制动部位，应备足防雨器材，防止风雨天气造成危害。
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