PHC管桩施工方案剖析.docx
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PHC管桩施工方案剖析
中铁十一局集团建筑安装工程有限公司
广东河源帝豪国际花园
一期工程PHC管桩施工方案
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目录
一、工程概况及特点1
1、工程概况1
2、工程特点2
二、编制依据3
三、施工规划3
1、规划布署3
2、各区域计划完成时间4
3、机械设备及劳动力计划4
四、施工准备5
五、施工工艺5
1、工艺流程5
2、操作工艺5
六、质量控制及验收6
七、常见问题及防治对策9
沉桩困难9
桩偏移或倾斜过大10
桩达到设计标高或深度，但桩的承载能力不足11
桩体破损，影响桩的继续下沉11
八、成品保护12
九、安全控制措施12
一、工程概况及特点
1、工程概况
（1）本工程位于河源市新市区沿江东路北、旺福路南、红星东路西侧，地处城市中心，交通便利，一期工程为多层（13#楼）、高层（5#、6#、8#、14#、15#楼）住宅楼及地下车库，其中13#、14#、15#、5#、6#楼地上两层附楼为商业服务网点，其余为住宅部分，整个地下室两层连通为地下车库，工程规模120225.64m2，使用年限为50年，抗震设防烈度6度，耐火等级：
13#楼二级，5#、6#、8#、14#、15#楼一级。
框架结构。
桩基础为PHC管桩，桩外径为500mm，壁厚125mm，桩长为8~12m，且不得少于8m。
桩尖持力层位置要求桩尖进入③-1强风化砂砾岩不得小于1m。
（2）地层特征：
层号
土层名称
土层描述
①
粉质粘土
褐黄色、灰黄色，湿~很湿，软塑~可塑，成分以粉粘粒为主，韧性中等，干强度中等。
最薄处为1.5米，最厚处为5.7米，平均厚度为3.58米。
②-1
粉细砂
灰白色、灰褐色，饱和，松散~稍密，粉粒含量约为55~60%，细粒含量约为40~45%，含少量粘粒。
最薄处为0.5米，最厚处为2.3米，平均厚度为1.35米。
②-2
中粗砂
灰白色、浅灰色，饱和，松散~稍密，中粒含量约为55~60%，粗粒含量约为40~45%，含少量粉粘粒。
最薄处为0.8米，最厚处为1.7米，平均厚度为1.09米。
③
砂夹卵石
褐灰色，饱和，稍密，局部中密。
卵石成分为浅灰色变质砂岩、花岗岩、白色石英岩等，呈亚圆形、粒径1~9cm，个别大于9cm，含量占25~35%，粉粘粒占65~75%。
分选性差，级配不浪。
最薄处为2.9米，最厚处为9.7米，平均厚度为5.18米。
④-1
全风化砂砾岩
暗红色，原岩结构已基本破坏，矿物成分已完全变色，岩石风化极强烈，岩芯呈砂土状，手捏易散。
最薄处为3.2米，最厚处为3.4米，平均厚度为3.3米。
④-2
强风化砂砾岩
暗红色，原岩结构大部分已破坏，矿物成份显著变色，岩石风化强烈，岩芯呈半岩半土状、块状，手掰易断。
最薄处为4.9米，最厚处为13.8米，平均厚度为9.37米。
④-3
中风化砂砾岩
紫红色，砂砾状结构，层状构造，泥铁质胶结。
砾、砂成份为石英、长石等，岩芯完整性较好，岩芯呈短柱状、中等柱状，锤击易断，裂隙较发育，为软~较软岩，全场地分布，未揭穿。
2、工程特点
PHC桩具有以下特点：
（1）单桩承载力高，具有高强性能，可作为高层、超高层建筑的基础。
其单位承载力的造价比预制混凝土方桩和钻孔灌注桩低，且仅为钢桩的1/3～2/3，并节省钢材。
（2） 抗弯性能好。
PHC桩选用高强度、低松驰的阴螺纹钢筋作为预应力主筋，使桩身具有较高的预压应力，其抗弯、抗裂性能良好，PHC桩有卓绝的贯入性能，能穿透密实的砂层，能适应复杂的环境与地理条件。
（3） 质量稳定可靠。
由于采用工厂预制的生产方式，能利用先进的工艺和设备，质量容易控制，产品质量容易保证，且成桩质量监测方便。
（4） 应用范围广。
桩身防腐性能好，规格长度容易调整，设计选用范围广，容易布桩，对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强。
（5） 施工速度快，工期短。
PHC桩在工厂商品化生产，能按施工要求及时供桩，施工前期准备时间短，能缩短工期。
（6） 施工现场文明。
施工现场无砂石、水泥，无泥浆污染。
二、编制依据
1、本工程的设计图纸
2、本公司的管理体系文件
3、《建筑地基基础工程施工验收规范》（GB50202-2002）
4、《建筑桩基技术规范》
三、施工规划
1、规划布署
8#楼为本工程楼王标志性建筑，因此考虑抢先施工此栋号。
一期共拟投入4台打桩机，1#机主要负责8#楼及其车库后浇带范围内桩基施工，2#机协助完成此部分车库区域桩基后同3#机从13#楼一起往15#楼方向施工推进，4#机从6#楼往5#楼方向推进。
待8#楼区域桩基施工完毕后，1#机向东北转向同4#机一起施工5#、6#楼及其车库区域桩基。
2、各区域计划完成时间
8#楼其及周边车库范围内所有桩基在2012年5月1日前须全部完成，14#楼桩基在2012年5月20日前完成，15#楼桩基在2012年6月1日前完成，6#楼桩基在2012年6月10日前完成，5#楼桩基在2012年6月20日前完成。
3、机械设备及劳动力计划
主要机械设备计划表
序号
设备名称
型号
单位
数量
备注
1
打桩机
DH508
台
3
沉桩
2
挖掘机
TX200/1m3
台
1
土方施工
3
拖车
40t
辆
2
运输
4
自卸车
12m3
辆
4
土方运输
5
吊车
30t
辆
1
吊桩
6
全站仪
卡西欧
台
1
测量
7
经维仪
J2
台
2
测量
8
电焊机
台
3
焊接
劳动力计划表
工种
人数
备注
管理人员
3
管理
打桩工
12
打桩
电工
2
机械用电
电焊工
3
电焊
起重工
2
吊桩
测量工
4
测量
司机
8
司机
机修工
2
维修
四、施工准备
1、打桩场地内应清除一切障碍物，保证场地平整，以便对桩身垂直度及桩长的控制。
2、所有管桩均向有信誉的生产厂家订购，并有出厂合格证。
3、本工程桩机采用打桩机三台，平行施工。
打桩机应有合格的年审证件。
4、PHC桩的质量验收项目主要有外观质量、尺寸偏差、砼抗压强度和抗弯性能等四项。
只有验收合格的成品桩才可沉桩。
5、施工现场桩位放线已完成，并在四周建筑物上做上了不少于4个高程控制标记。
五、施工工艺
1、工艺流程
桩位测放→桩位复测→桩机就位→吊装管桩、对点校直→沉桩→送桩→桩机移位。
2、操作工艺
（1）桩位测放：
①根据业主提供的轴线控制点和高程控制点、施工图纸进行测量放线。
②测放桩位时，可在桩位上打一根小木桩或钢筋等，样桩测放后，经现场监理复测验收后方可正式沉桩，在桩机就位后还应对桩位再复测一次，以免样桩走动影响质量，桩位中心点放样偏差不大于10mm。
③桩位测量前，应对桩位控制点的编号、位置进行校核，并将控制点引到固定的物体上，以免桩位移位。
④对测量基点要定期复核并及时修正，同时保存记录，一般在每次复核桩位及放桩前进行基点复核。
⑤在施工现场外不受压桩影响处设置2~3个水准点，以便随时检查，认真做好复核工作，每套桩施工前，都应进行复核。
（2）桩机就位 ：
检查桩机，确保设备正常运转后移动设备就位、对中、调直。
（3）吊桩校直：
起吊支点在桩端（无桩尖）0.3L 处；将桩吊起后，缓缓地将桩一端送入桩帽中，对位准确后，再用两台经纬仪（轴线互相垂直）双向调整桩的垂直度，通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整；插入时的垂直度偏差不得超过0.5％，确保位置及垂直度符合要求。
（4）沉桩：
因上部地层较软，初打时可能下沉量较大，宜低锤轻打，随着沉桩加深，沉速减慢，起锤高度可渐增。
在整个打桩过程中，要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。
必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。
要注意尽量不使管桩受到偏心锤打，以免管桩弯扭破坏。
打桩较难下沉时，要检查落锤有无倾斜偏心，特别是要检查桩垫桩帽是否合适。
如果不合适，需更换或补充软垫。
每根桩宜连续一次打完，不要中断，以免难以继续打下。
根据本工程设计要求，满足桩长要求后最后三阵锤贯入度每阵（10击）小于等于30mm即可收锤。
（5）设计要求送桩时，则送桩的中心线应与桩身吻合一致，才能进行送桩。
若桩顶不平，可用麻袋或厚纸垫平。
送桩留下的桩孔应立即回填密实。
（6）若出现桩顶标高高于设计标高，按规范要求高于设计标高100mm以上则需要截桩处理。
截桩的方法有人工凿桩或用混凝土切割器、液压紧箍式切断机、液压千斤顶等设备截桩，严禁用大锤横向敲击或强行扳拉截断。
大面积展开打桩施工前，应先进行试桩，目的是为了核对地质资料，检验所选用的设备机具的技术性能及施工工艺是否能满足设计要求。
沉桩的停锤控制以贯入度为参考，若数据无法满足设计要求时，应会同有关部门一起商量，采取相应措施。
打桩过程中，遇见下列情况应暂停，并及时上报待有关单位研究处理：
（1）贯入度剧变；
（2）桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹；（3）桩项或桩身出现严重裂缝或破碎。
六、质量控制及验收
1、管桩的进场验收应按照以下内容进行检查：
项目
产品质量等级
优等品
一等品
二等品
粘皮和麻面
不允许
局部粘皮和麻面累计面积不大于桩总外表面积的0.2%，每处粘皮和麻面的深度不大于5mm，且应修补。
局部粘皮和麻面累计面积不大于桩总外表面积的0.5%，每处粘皮和麻面的深度不大于10mm，且应修补。
桩身合缝漏浆
不允许
漏浆深度不大于5mm，每处漏浆长度不大于100mm，累计长度不大于管桩长度的5%，且应修补
漏浆深度不大于10mm，每处漏浆长度不大于300mm，累计长度不大于管桩长度的10%，或对称漏浆的搭接长度不大于100mm，且应修补
局部磕损
不允许
磕损深度不大于5mm，每处面积不大于20cm2，且应修补。
磕损深度不大于10mm，每处面积不大于50cm2，且应修补。
内外表面露筋
不允许
表面裂缝
不得出现环向及纵向裂缝，但龟裂、水纹和内壁浮浆中的收缩裂纹不在此限
桩端面平整度
管桩端面砼和预应力钢筋墩头不得高出端板平面
断筋、脱头
不允许
桩套箍凹陷
不允许
凹陷深度不大于5mm
凹陷深度不大于10mm
内表面砼塌落
不允许
接头及桩套箍与桩身结合面
漏浆
不允许
漏浆深度不大于5mm，漏浆长度不大于周长的1/8，且应修补
漏浆深度不大于10mm，漏浆长度不大于周长的1/4，且应修补
蜂窝
不允许
整桩尺寸允许偏差:
项目
允许偏差
优等品
一等品
合格品
L
±0.3％L
+0.5％L,-0.4％L
+0.7％L,-0.5％L
端部倾斜
0.3%D
0.4%D
0.5%D
D
600
±2
+4,-2
+5,-4
＞600
+3,-2
+5,-2
+7,-4
t
+10,0
+15,0
正偏差不限,0
保护层厚度
+5,0
+7,-3
+10,-5
桩身弯曲度
L/1500
L/1200
L/1000
桩端板
外侧平面度
0.2
外径
0,-1
内径
0,-2
厚度
正偏差不限,0
注：
L为整桩长度。
2、沉桩开始时，必须严格控制桩位及其垂直度，正确处理好保桩位、保垂直度、保桩身安全的关系，不得采用顶、拉桩头、桩身等强行纠偏方法。
3、施打过程中应认真观察，如遇贯入度剧变；桩顶或桩身剥落、破碎；桩身产生明显裂纹；桩身突然倾斜、移位或回弹；与邻桩长度相差悬殊而又打不下等情况，均应立即停打并及时与有关部门联系解决。
4、打桩过程应认真做好记录，由专人负责，应如实反映施工的实际情况，桩基施工完毕应予以整理归档。
5、管桩起吊或运输时，其起吊点可以为1点或2点，起吊点位置见下图所示：
6、桩插入时的垂直度偏差不得超过0.5%，桩位允许偏差须满足下表：
项次
项目
允许偏差（mm）
1
带有基础梁的桩：
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
桩数为1~3根桩基中的桩
100
3
桩数为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、中间桩
1/3桩径或边长
1/2桩径或边长
注：
H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离
7、具体的桩基检测要求，如静载试验、低应变检测等将依照有关规定结合业主的要求进行，并委托有相关资质的检测单位进行检测，出具检测报告，桩基检测过程中我们将积极协调配合，确保桩基检测的顺利进行。
七、常见问题及防治对策
★沉桩困难
主要原因：
1、压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，特别是本工程是老建筑拆除后重建，土层中有障碍物、中间夹层等情况存在。
5、忽略了桩距过密或沉桩顺序不当，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、桩就位插入倾斜过大，引起沉桩困难甚至与邻桩相撞。
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，对临电设备等设置专人检修，避免出现较大故障。
4、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、桩就位插入时仔细观测垂直度，确保垂直度符合要求后再进行沉桩施工。
★桩偏移或倾斜过大
主要原因：
1、压桩机没有调平。
2、压桩机立柱和平台不垂直。
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、场地下陷等影响。
6、送桩杆、桩锤、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。
相应对策：
1、压桩施工时一定要将桩顶大身调平。
2、压桩施工前应将立柱和大身调至垂直满足要求。
3、桩插时对中误差控制在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、填土的特性及其分布状况，预先清除地下障碍物等。
6、施工时应确保送桩杆、锤、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。
9、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。
★桩达到设计标高或深度，但桩的承载能力不足
主要原因：
1、设计桩端持力层面起伏较大。
2、地质勘察资料不详细，造成设计桩长不足，桩尖未能进入持力层足够深度。
3、试桩时休止期没达到规范规定的时间而提前测试，或测试时附近正在打桩，桩周土体仍在扰动中。
相应对策：
1、知道桩端持力层面起伏较大时，应对其分区并且采用不同的桩长。
2、当发现某个区域最终压桩力明显比其它区域偏低时，应及时联系相关单位进行补勘以查明是否存在不良地质现象等。
针对特殊情况及时和设计单位联系，变更设计改变布桩或增加桩数或增加桩长等措施来满足设计承载力。
3、试桩的休止期一定满足规范规定，试桩时桩周1.5倍桩长范围内严禁打桩等作业。
★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，送桩尺寸过大或倾斜所引起的施工偏压。
5、桩尖强度不足，地下障碍物或弧块石冲撞等。
6、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，桩距较小且桩布较密。
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共它物体碰撞。
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，用楔形垫铁填实接头间隙。
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。
八、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、桩在起吊和搬运时，必须做到吊点符合设计要求，应平稳并不得损坏。
3、管桩堆放场地应平整、坚实，不得产生不均匀下沉。
4、垫木与吊点的位置应相同，并应保持在同一平面内。
5、同桩号的桩应堆放在一起，而桩尖应向一端。
6、多层垫木应上下对齐，最下层的垫木应适当加宽。
堆放层数一般不宜超过4层。
7、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。
九、安全控制措施
1、桩架和桩锤在安装就位前应认真检查，排除一切障碍后再就位，减少空中作业，减少不安全因素。
2、打桩作业时，开机、沉桩、移机等一切操作都要设专人统一指挥，以免造成混乱。
机械操作人员一定要严格遵守各种机械的操作规程。
3、进入施工现场人员一律戴安全帽、穿工作鞋，上3m以上作业人员应带安全带，起吊桩时，人员不能上高空。
4、桩机移动时，除司机外，任何人不准上桩架，开机司机和工作人员必须经过培训合格、熟悉工作并持证上岗。
5、非工作人员不得进入桩机范围6m的地方，未经批准，任何人不得上机架，送桩桩坑应立即填平。
6、机械设备保护装置要齐全、有效，起重设备必须有限位保险装置。
不准“带病”运转，不准超负荷使用，不准在空中维修、保养。
7、不得使用残旧的钢丝绳，钢绳应妥善保养、合理使用、经常检查、及时更换。
8、电箱和桩架内外电源开关均应设保险箱，并带可靠的漏电开关，下班时必须把全部电器开关关闭，保险箱加锁。
一切电机应有接地、接零，与桩架连结的电器开关、司机座位均应设置绝缘胶垫，起动或关闭开关必须戴绝缘手套。
9、电动机械和手持电动工具要设漏电装置。
10、起吊桩时要把桩机转至二履中心，严禁履边起吊、松锤。
起吊时，桩机前面不得站人，要保持一定的安全距离。
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