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岩土研究院

静压桩施工工艺标准和及施工方法

411 2020-12-14 10:53:34





1、 工程概述:

本期土建工程为xxxxxx区三期工程9#、10#泊位后方配套项目,工程主要位于9#、10#泊位道路堆场纬五路与纬六路之间,桩基房号共有7栋,具体位置及桩的规格型号工程量详见“建筑物桩基情况及工程量统计表”。

建筑物桩基情况及工程量统计表

序号

工程名称

PHC管桩

桩长

桩型

根数

单桩竖向承载力特征值

桩端持力层描述

桩顶标高

备注

规格

(m)

1

综合楼

Φ600

45

PHC-B600(110)-45.0b

Z1 152根

1770KN

V2层灰色粉质粘土夹粉细砂

.-2.4m


Z2 56根

1790KN

V3层灰色粉质粘土夹粉细砂

.-2.9m

9根标高-4.4m

2

闸口A

(2#机)

Φ400

30

PHC-A400(95)-30b

46

700KN

V1层灰色粉质粘土

.-3.0m


3

闸口B

(2#机)

Φ400

30

PHC-A400(95)-30b

24

700KN

V1层灰色粉质粘土

.-3.0m


4

检验平台

Φ400

30

PHC-A400(95)-30b

126

700KN

V1层灰色粉质粘土

.-2.5m


5

侯工楼

Φ400

32

PHC-A400(95)-32b

92

800KN

V1层灰色粉质粘土

.-1.65m


6

材料工具库

Φ400

32

PHC-A400(95)-32b

58

600KN

V1层灰色粉质粘土

.-1.7m


7

机修车间

Φ400

32

PHC-A400(95)-32b

90

600KN

V1层灰色粉质粘土

.-1.7m


2、适用范围及施工准备

2.1、适用范围

本工艺适用于xxxxxx工程房建施打PHC管桩,包括综合楼、侯工楼、机修车间、闸口、查验平台、材料工具库。 

2.2、施工准备

2.2.1、沉桩前仔细分析地质资料,了解各土层的特征,特别是持力层厚度、标准贯入击数、侧壁压力等,施工严格依据设计图、国家验收规范及桩基技术规程进行控制。

2.2.2、劳动力投入

表1 主要施工人员配备表:(本工程2台桩机)

序号

人员名称

人员岗位

人员个数

1

施工管理人员

施工员、质量员、安全员

3~5

持证上岗特殊工种

电工

2

机施工

3~5

电焊工

4

起重工

4

2

打桩配合工

普工

6

3

辅助工

杂工(填桩孔、修路、环卫等)

3

后勤、保安

2

4

测量工


2

合计



29~33

2.2.3、根据桩型、桩长、地质等情况,选用合适的静压桩机及施工机械

压桩机械选择的主要依据是压桩力的大小。根据工程实践经验,压桩力可以根据静力触探Ps值及桩侧土层摩阻力进行预估。式(1)(2)就是根据工程实际资料经数理统计分析得出的,它可以作为选择压桩机械和分析沉桩可能性的依据。

   Pc=K×Pc'--(1)n       

 Pc'=2PsAp+0.07Upfili--(2)

i=1

式中: Pc ------压桩力;

Pc'------平均压桩力;

Ap ------桩的横截面面积;

Ps ------桩端土层的静力触探比贯入阻力;

Up ------桩的截面周长;

fi------i层土的摩阻力值;

li ------i层土的厚度;

    其中,由于地质情况的复杂性、所选地质参数的平均性、施工后期的挤土效应导致C、Φ值的提高及桩截面的不同,故乘以影响系数Kfi值可由各层静力触探指标Ps值进行估算或根据地区经验选定。影响系数K值在1.11.3之间,且主要取决于PsAp值的大小情况,即视Pc'值而定。一般情况如下:

 Pc'<250T  K1.3

 250T< Pc'<350T   K1.2

  Pc'>350T   K1.1

表2 机械设备配置表

序号

设备名称

型号

数量(台)

用电功率(KW)

1

液压静力压桩机

ZYJ800B

2

80~400

2

汽车吊

25T

2


3

电焊机

直流

4

22~50

4

全站仪


1


5

经纬仪


1


6

水准仪

DS3

2


7

送桩杆


1~2


8

集装箱(现场工作间)


1~2



2.2.4 、根据桩型、工程地质、单桩设计承载力等的情况,经综合考虑,综合楼基础桩型为PHC-B600(110)-45.0b,桩长45m,电焊接桩。闸口基础桩型为PHC-A400(95)-30b,桩长30m,电焊接桩。检验平台基础桩型为PHC-A400(95)-30b,桩长30m。候工楼、材料工具库、机修车间基础桩型为PHC-A400(95)-32b。所有管桩砼标号均为C80。

2.2.5、压桩施工顺序选择:提前编好桩位施工图和行走路线。

2.2.6、压桩前先进行试桩: 宜在正式开工前按不少于1%工程桩数量且不少于5根进行试打桩。压桩前先进行了桩基础基线放样、复核。然后进行选择有代表性的桩来进行试验。试桩得出参照数据,根据试桩数据及地质资料确定整栋桩的长度。然后进行静压桩施工。接桩焊接采用较新工艺:二氧化碳气体保护焊焊接。

3、工艺流程及施工方法

3.1 、工艺流程:

3.2、施工方法

3.2.1、施工放线及桩尖、桩身的质量检查

由于放线的准确与否直接决定建筑物的位置是否符合规划要求,而桩位的准确与否影响着整个工程的结构,所以这两个工序必须严格控制,不得有丝毫马虎。对于桩尖、桩身必须认真查验、测量,特别是管壁厚度、桩身长度、桩身弯曲度、桩身是否粘皮麻面、内外表面是否露筋、表面是否有裂缝等,按照规范及标准要求和设计图要求对所有进场的桩尖、桩身进行测量,对于不符合设计和标准的必须更换。

3.2.2、管桩堆放和装卸方法

1)、堆桩场地应平整、坚实,防止产生不均匀沉降,桩堆存时,有可靠的防滚、当桩的混凝土强度达到设计强度的70%时,方可起吊,达到100%时才能运输。

2)、采用吊车装卸,汽车运输,由于每节管桩长(φ400)≤13m;(φ600)≤15m采用两端勾吊吊运(如图A所示)。

桩堆放底层应在距两端0.207L吊点位置放好垫枕(如图B所示),垫枕支撑点应在同一平面上,现场堆放时场地应坚实、平整、管桩还应采用木楔防滚、防滑。桩按不同规格、类型分别堆放,在桩机附近施工区域堆放层数不宜超过四层,堆放支点距两端0.207L(如图B所示)。

3.2.3 、桩机定位

桩机通过其液压行走系统移动至桩位,夹具头对准桩位,就位时应保证压机中心对准桩位中心。通过支撑油缸调节,确保桩机水平,压桩过程中应对桩机平整度进行观察,桩机平整度必须经过验收后方能进行下道工序。

3.2.4、 测量放线及压桩

桩尖插入土中前,用经纬仪正、侧两面直角交会检查桩的垂直度偏差小于0.5%后方可开始压桩。当桩尖插入桩位土体后压紧桩顶,当桩入土0.5~1m时再次校正桩的垂直度和桩机的水平,确保桩身垂直度不大于规范要求的0.5%,且保证梁中轴和加压的合力作用线与桩帽桩身的中轴线保持相互重合,以防止偏心压桩。在沉桩过程中,随时跟踪检查桩的垂直度,并及时修正。

3.2.5、接桩

根据本工程土层特点,工程桩分节长度根据不同建筑物,其长度分别为10m、11m、15m,当下一节桩压到离地面1.0m左右时,停止施压,起吊上节桩与下节桩对位后进行焊接,接桩应保持上、下节桩的轴线一致。下节桩若有倾斜,接桩时应调整上节桩的垂直度,使其符合要求。上、下节桩之间的间隙用铁锲片塞实并焊牢。

3.2.6、送桩

当上节桩沉至离地面1m左右时停压,套上送桩杆,调节桩架,使送桩杆帽与桩顶接触平实,送桩杆与桩轴线成一直线后送桩,直到达到桩顶设计标高。

3.2.7、检查验收及移位

用水准仪控制桩顶设计标高的偏差,桩顶设计标高偏差应符合规范及设计要求。若桩顶高出地面一段距离,而压桩力已达到规定值时则要截桩,以便桩机移位。移位后,由吊车拔送桩杆,并及时回填送桩孔。沉桩及送桩过程中,测量工应始终通过仪器观测桩入土的情况,计算最后压入力。

4、质量控制要点及质量通病的防治

4.1、 主要目标

4.1.1 、PHC砼管桩的规格和质量必须满足设计要求,并符合国家规范要求;

4.1.2、 沉桩贯入度或桩尖标高必须满足设计要求。

4.2、 一般项目

4.2.1、预应力混凝土管桩桩身完整性检测的数量和结果应满足设计要求,桩基完成后依据国家行业标准(JGJ 1062003)建筑基桩检测技术规范的规定,对其质量进行评定。

4.2.2、拼接桩的接头处理应满足设计要求。

4.2.3 、允许偏差项目,见下表


管桩顶平面位置允许偏差表

项目

允许偏差值(mm

检验方法




柱下单桩

80

线

单排或双排桩条形基础

垂直于条形桩基纵向轴的桩

100

平行于条形桩基纵向轴的桩

150

承台桩数为2-4根的桩

100

承台桩数为5-16根的桩

周边桩

100

中间桩

d/3或150两者中较大者

承台桩数多于16根的桩

周边桩

150

中间桩

d/2


4.3、质量通病的防治

4.3.1、沉桩达不到设计要求和桩顶位移

达不到设计要求和桩顶位移的主要原因有:1)勘探点不够或勘探资料粗略、以点带面,致使设计选择持力层有误;2)设计要求过严,超过机械能力或桩身强度;3)压桩机械配重太大或太小,使桩达不到或超过设计要求的控制标高,使桩身断裂不能继续压入;4)桩位轴线错误,行车路线不合理,土方开挖方法及顺序不正确等。为避免以上原因,可采用一些措施:1)探明地质情况,必要时应做补勘,正确选择持力层和标高;2)打桩时,注意桩身变化情况,注意在沉桩过程中相邻桩产生横向位移或桩上升的现象;3)沉桩期间不得同时开挖基坑,需待沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖,一般宜两周左右;4)基坑开挖注意留置边坡,且边坡上不得堆放土方,基坑较深时应分层开挖;5)认真按图纸施工,选择合理的施工行车路线。

4.3.2、沉桩倾斜

插桩初压即有较大幅度的桩端走位和倾斜。遇有此种情况必定在地面下不远处有障碍物。因此应注意在压桩施丁前将地面下旧建筑物基础、块石等障碍物彻底清理干净。

4.3.3、桩顶开裂

由于目前压桩机越来越大,对于较硬土质,管桩有可能仍然压不到设计标高,在反复压情况下,管桩身横向产生强烈压力,如果桩还是按常规配置箍筋,桩顶混凝土抗拉而不开裂,产生垂直裂缝。

4.3.4、桩身断裂

    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,而贯入逐渐加大或突然增大时,桩身出现回弹现象,即可能桩身断裂。主要原因有:1)桩身在施工中出现较大弯曲,在集中荷载作用下,桩身不能承受抗弯度;2)桩身在压应力大于其混凝土抗压强度时,混凝土发生破碎;3)桩身自身有缺陷,在生产过程中,由于材料的原因,使桩身局部强度不够,施工时在该处断裂;4)桩在运输、起吊、堆放过程中,也会产生裂纹或断裂

5、要收集的资料

5.1、 桩到现场后,项目部质检员与监理一起对桩进行外观质量检查,并做好检查记录。

5.2 、PHC管桩预制厂带来的合格证报于监理进行审核。

5.3 、每天把沉桩记录报于监理进行审核。

5.4 、每个分段沉桩结束后把沉桩汇总表报于监理审核。

5.5、对桩的隐蔽验收、质量评定等及时整理归档。