静压预应力混凝土管桩施工质量控制.doc

静压预应力混凝土管桩施工质量控制一、编制说明：1、为确保红旗村安置楼二期工程预应力管桩施工工作顺利进行，确保合同约定的各项目标的实现，促进施工管理工作更加规范化、标准化、程序化，使管桩施工质量指控有章可循，根据施工图设计内容及有关规范、标准，结合本工程地勘状况及实际施工需要，编制本静压预应力混凝土管桩施工质量控制技术方案，对静压预应力混凝土管桩施工进行论述，探讨静压预应力管桩施工中质量控方法、常见问题及防治措施。2、施工单位技术资料采用陕西省统一规定的资料表格。二、工程概况1、本期8栋单体住宅楼，楼层2733层，地下车库约 平方米，设计预应力管桩计 根，采用静压工艺施工，预应力管桩桩端极限承载力设计值要求不小于 。2、工程地质状况：相见地质勘察报告三、静压法施工的质量控制质量目标：试桩合格后工程桩检测一次合格。1、施工前的控制1.1施工用电及场地要求。1.1.1施工的动力供应，应与所选用的桩机机型、数量的动力需求相匹配，其供电电缆应完好，以确保其正常供电和安全用电。1.1.2基坑施工场地已经平整，无问题坑及厚度30以上的虚土，以确保在管桩施工时基坑地面不致沉陷过大或桩机倾斜超限，影响预应力管桩的成桩质量。1.1.3场地的边界与周边的距离，满足桩机最小工作半径的要求，当压桩场地与周边较近时，应对周围基坑边坡、围墙、建筑物的变形进行监测，同时做好相关的记录。1.1.4对施工场地的地貌，由施工单位复测，作好记录；监理人员应旁站监督，并对测量成果核查、书面确认。在桩基施工期间，通过控制日压桩数量、合理安排压桩顺序、重视管桩的接头连接，保证压桩机行走移位，同时减少挤土效应，防止大量出现工程桩偏位及倾斜，甚至断桩现象以及对周边建筑物等的影响。1.2桩机的选型及测量用仪器。1.2.1应要求施工方提交进场设备报审表，并对选用设备认真核查。桩机的选型，一般按1.21.5倍管桩极限承载力取值，机身总重量加配重要求达到最大压桩力的1.1倍。桩机的压力表，必须按要求到具有检测资质的机构进行检定或提供有效期内仪器检测合格证明文件，以确保夹桩及压力控制准确。如需送桩，应按送桩深度及桩机机型，合理选择送桩杆的长度，并应考虑施工中可能的超深送桩。1.2.2落实施工单位准备全站仪、经纬仪、水准仪等测量仪器，以对建筑物控制点、桩位桩顶标高进行测设，测量仪器应有相应的检定证明文件。1.3对施工单位组织机构及相关施工文件的审查。1.3.1审查施工单位质量保证体系是否建立健全，管理人员是否到岗。1.3.2审查施工组织设计（施工技术方案、安全预案）内容是否齐全，质量保证措施，工期保证措施和安全保证措施是否合理、可行，并对其进行审批。1.3.3核查其施工设备、劳力、材料及半成品是否进场，是否满足连续施工的需要。1.3.4审查开工条件是否具备，条件成熟时批准其开工。1.4对预应力管桩的质量监控。1.4.1检查管桩生产企业是否按照最新标准生产管桩。1.4.2检查管桩砼的强度、钢筋力学性能、管桩的出厂合格证及管桩结构性能检测报告。1.4.3对预应力管桩在现场进行全数检查：施工使用的预应力管桩，其桩身强度必须达到100%且常压蒸汽养护后在常温下静停7天后方可运输进场。管桩运输过程中，支点位置应符合规定要求，并垫以锲形木块（或定制支架）以防流动。预应力管桩的吊运采用端钩吊法，索具水平夹角不宜小于60度，吊卸时应轻起轻放，严禁抛掷、碰撞。管桩堆放场地应坚实、平整并有排水措施。堆放时按规格长度分类堆放。预应力管桩进场后，应根据提供的管桩资料，逐一进行质量验收，不合格的桩坚决予以退回。(1)检查管桩的外观，有无蜂窝、露筋、裂缝；色感均匀、桩顶处无孔隙。(2)对管桩尺寸进行检查：桩径（5mm）、管壁厚度（5mm）、桩尖中心线（2mm）、顶面平整度（10mm）、桩体弯曲（1/1000L）。(3)管桩强度等级必须达到设计强度的100%，并且要达到龄期。(4)管桩堆放场地应坚实、平整，以防不均匀沉降造成损桩，并采取可靠的防滚、防滑措施。(5)管桩现场堆放不得超过3层。1.5管桩桩位的测量定位。1.5.1管桩桩位的定位工作，宜采用经纬仪及钢尺进行，其桩位的放样误差，对单排桩10mm。1.5.2管桩桩位，应在施工图中对其逐一编号，做到不重号，不漏号。1.5.3管桩桩位经测量定位后，应按设计图进行校核，要求对桩位的测量要进行旁站监督。先由施工单位自检，专业工程师可联合监理对测量定位成果进行复核确认。2、质量控制点：质量控制点控制等级控制内容管桩质量出厂合格证、外观、检测证明桩位桩位坐标、间距静压贯入度检查静压施工记录、抽查静压设备油压表数据、管桩偏移桩位图放线验收；静压时复查桩位管桩垂直度静压过程中抽检立桩垂直度3、施工程序测量定位桩机就位复核桩位吊桩插桩桩身对中调直静压沉桩接桩再静压沉桩送桩终止压桩桩质量检验切割桩头焊接钢筋帽、填充管桩内混凝土。4、 施工中的质量控制4.1管桩的检查及堆放：管桩进场时应检查出厂合格证和检验报告，并对桩身的外观质量进行全数检查。管桩堆放不得超过3层，应堆放在坚实、平整的场地上，并采取可靠的防滚、防滑措施。4.2测量定位：由专职测量人员测定标出场地内的桩位，施工轴线必须严格按设计坐标点引侧，并经多次复核后确认，施工现场轴线控制点位置应设在不受打桩作业影响的地方，并保护。根据设计的桩位图，按施工顺序将桩逐一编号，依桩号对应的轴线，按尺寸要求施放桩位，并设置样桩，供桩机就位定位。桩位桩放样允许误差控制在1cm以内，设置的样桩应打入与地平，周围撒上白灰或灰水以便查找，并在打桩前进行复核。施工区附近设4个以上不受打桩影响的水准点，以便控制送桩时桩顶标高，每根桩送桩后均须作标高记录。开工前会同监理单位、复核样桩，同时办理隐检签证手续。4.3吊装定位。吊装过程中，吊点或吊装不合理。容易造成桩身出现裂缝，这些裂缝在打桩过程中，由于反复受到打桩压应力的作用，极容易使其增大，而至损坏桩身，同时又不容易发现，地下水不断地从裂缝中渗进桩身，这将加速桩内的预应力钢筋锈蚀，使预应力钢筋断裂、混凝土预应压力丧失，降低管桩的承载能力并影响管桩的正常使用寿命。在本工程中要求在吊装过程中就要很小心，动作要轻、慢；同还要尽量避免管桩在起吊移动时与其它物体发生碰撞，尤其是剧烈碰撞。4.3.1吊装时用索具绑住桩身上部L/5处，吊车顺起吊管桩，插入桩机夹具中，夹紧夹具。4.3.2夹桩器夹持力大小的控制十分关键。通过调整夹桩液压油缸的压力来获得合适的夹桩力（一般夹持力为压桩力的0.8倍）以避免因夹持力过大夹碎管桩或过小使夹桩器产生滑动。4.4压桩：在正式压桩前应进行试压桩，以利于初步确定承载力的特征值。试桩数量按照设计及验收规范确定。试压桩的规格、长度及地质条件应具有代表性；施压方法及施压条件应与工程桩一致；压桩线路的选定：施工时随着入桩数的增多，各层地质构造土体密度随之增高，土体与桩身表面间的摩擦阻力也相应增大，压桩所需的压力也在增大。为使压桩中各桩的压力阻力基本接近，入桩线路应选择单向行进，不能从两侧往中间进行，这样地基土在入桩挤密过程中，土体可自由向外扩张，避免地基土上溢使地表升高，又不致因土的挤压而造成部分桩身倾斜，保证了群桩的工作基本均匀并符合设计值。4.4.1压桩顺序，应遵循减少挤土效应，避免管桩偏位的原则。对于场地地层中局部含砂、碎石、卵石时，宜先对该区域进行压桩；若持力层埋深或桩的人土深度差别较大时，宜先施压长桩后施压短桩；根据桩的入土深度，宜先长后短、先高后低；若桩较密集，且距建筑物较远，场地开阔时，宜从中间向四周进行；若桩较密集，场地狭长，两端距建筑物较远时，宜从中间向两端进行；若桩较密集，且一侧靠近建筑物时，宜从相邻建筑物的一侧开始，由近向远进行；4.4.2管桩压入前要准确定位、对中，在压桩过程中，宜用经纬仪和吊线锤在互相垂直的两个方向，监控桩的垂直度，其垂直度偏差不宜大于0.5%。应督促施工方测量人员对压桩进行全程监控测量，并随时对桩身进行调整、校正。4.4.3合理调配管节长度，尽量避免接桩时桩尖处于或接近硬持力层。每根桩的管桩接头数不宜超过4个；同一承台桩的接头位置应相互错开。4.4.4在压桩过程中，应随时检查压桩压力、压入深度，当压力表读数突然上升或下降时，应停机对照地质资料进行分析，查明是否碰到障碍物或产生断桩等情况。如设计中对压桩压力有要求时，其偏差应在5%以内。4.4.5遇到下列情况之一时，应暂停压桩，并及时与设计、监理等有关单位研究、处理：(1)压力值突然下降，沉降量突然增大；(2)桩身混凝土剥落、破碎；(3)桩身突然倾斜、跑位，桩周涌水； (4)地面明显隆起，邻桩上浮或位移过大；(5) 按设计图要求的桩长压桩，压桩力未达到设计值；(6)单桩承载力已满足设计值，压桩长度未达到设计要求。4.5接桩。接桩是控制桩的管桩质量的一个关键点。接桩出现了问题，将导至在做低应变检测时的声波反谢时在接桩的位置不能使反谢波有效通过，而至检测到桩在该位置断裂。4.5.1接桩时上下节桩段应保持顺直，错位偏差不应大于5mm。4.5.2管桩对接前，上下端板表面应用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽。4.5.3为保证接桩的焊接质量，电焊条宜用E4320或E4316，应具有出厂合格证。电焊工应持证上岗，方可操作。施焊时，宜先在坡口周边先行对称点焊46点，再分层施焊，施焊宜由两个焊工对称进行。4.5.4焊接层数不得小于3层，内层焊渣必须清理干净后方可在外层施焊。焊缝应饱满连续，焊接部分不得有咬边、焊瘤、夹渣、气孔、裂缝、漏焊等外观缺陷，焊缝加强层宽度及高度均应大于2mm。4.5.5应尽可能缩小接桩时间，焊好的桩接头应自然冷却后，方可继续压桩，自然冷却时间应8min。焊接接桩应按隐蔽工程进行验收，验收合格并书面签认隐蔽工程验收单后方可进入下一步工序的施工。4.5.6终压。4.5.6.1其终压的技术参数一般采用双控，根据设计要求，采用以标高控制为主、送桩压力控制为辅。应视设计要求和工程的具体情况确定。4.5.6.2终压后的桩顶标高，应用水准仪认真控制，其偏差为50mm。4.5.6.3要求对整个压桩接桩过程进行旁站，随时检查复核施工过程中是否出现质量偏差、异常等，关注压入深度及压力表读数，特别是终压时压力值，并及时做好现场真实的压桩记录。压桩过程认真做好记录，主要记录参数为：沉桩时每2米压桩力，送桩时到设计深度时的最终压桩力，桩的垂直度、平面偏位，中间验收记录，桩位复核尺寸，桩标高，焊缝情况，桩的外型尺寸，弯曲度，桩顶平整度等。4.5.7控制打桩应力在打桩过程中，管桩在高能量桩锤的反复作用下冲击作用下，桩顶、桩身和桩尖都会产生打桩应力，应力的蜂值波动较大，很可能会超过桩静态极限的允许应力，使顶混凝土破坏、桩身出现裂缝、桩尖开裂，这不仅会使打桩中断，甚至还会危及桩的完整性，严重影响桩的承载力和耐久性。虽然打桩的应力产生是无法避免的，但对其进行有效控制却是有可能也是必要的。因此在本工程中采用以下方法来控制：4.5.7.1在桩的端部设置120mm厚的橡胶桩垫。采用适当的桩垫是减少打桩应力最有效方法，研究表明，冲击力和垫层厚度成反比，垫层越少冲击力越大。桩垫的作用是调节冲击力，保护桩头。4.5.7.2选择合理的桩锤。因桩机匹配的原因，很多时桩锤过大或过小，过大的桩锤会产生过高的打桩应力，桩头容易被打碎，而且还会导致过大的最后贯入度；桩锤过小则会影响正常的沉桩速度，势必要增加桩锤的冲程，这就同样会产生过高的打桩应力以及不必要的能量损失。4.6截桩。如果桩头高出地面一段距离，而压桩荷载已达到规定压桩值时则要截桩。由于压桩机行走方面的要求，所有高出地面的桩头都必须截断掉。截桩应采用专用截桩锯截桩，严禁用大锤横向敲打、冲撞，严禁利用压桩机行走推力强行将桩扳断。4.7桩头填芯桩与上部结构的连接主要通过桩的承台，如何保证桩与承台的连接达到要求，是保证工程质量的关键。在施工时首先清除桩头和桩心内的残留物，目的是保证混凝土的粘结，并用钢钎或震动棒震实。桩头填芯砼的强度等级应满足规范要求和设计要求。4.8竣工验收压桩工程交工验收后及时整理好完整的技术资料4套，以备核查及提交归档，主要资料包括但不限于：测量放样定位记录；试桩记录；工程桩压桩记录；桩位偏差明细表；施工组织设计或施工方案；管桩出厂合格证及管桩技术性能资料；桩位竣工平面图 四、施工中的常见问题及防治措施1、桩身断裂：主要原因：一是桩制作时混凝土强度达不到要求，管壁厚薄不均匀，桩身弯曲超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现；二是沉桩过程中桩身发生倾斜或弯曲，或是接桩焊缝不饱满，焊后自然冷却时间不够，接桩时两节桩不在同一轴线上，产生了曲折；三是地质土层软硬变化或有坚硬障碍物时，把桩尖挤向一侧；四是施工场地不平、烂泥、积水多，造成压桩时机身不平稳。防治措施：一是对桩身质量进行全面检查，桩的堆放、吊运应严格按照规定执行；二是在压桩过程中应经常观测桩身的垂直度。当桩身垂直度偏差大于1%时，应找出原因并及时纠正；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规程；三是施工前应对桩位下的障碍物进行清理；四是应保证施工场地平整坚实。2、沉桩达不到设计要求：主要原因：一是由于地质勘察报告中未能特别强调浅层障碍物及局部的土层分布深度和性质，导致沉桩时遇到老基础、大孤石，硬塑老粘土和非常密实砂层、沙砾石层等无法施工；二是桩机及配重太小或太大，使桩沉不到或沉过设计要求的控制标高。防治措施：一是探明工程地质情况，必要时应作补勘，正确选择持力层或标高；二是选用的桩机大小应与设计要求、桩径、桩长及地质情况相匹配。3、桩顶位移：主要原因：一是测量定位放线不准，桩位偏差较大；二是桩数较多、桩间距较小，或是压桩线路选定不合理，产生挤土效应土体向上隆起，引起相邻的桩身上浮；三是土方开挖方法及顺序不正确，引起桩身倾斜。预防措施：一是认真按设计图纸放好桩位，设置明显标志，并做好复查工作；二是选择合理的压桩路线，出现桩身上浮情况应对桩进行复压；三是制订合理的制定合理的基坑开挖施工方案和施工程序。压桩期间不得同时开挖基坑，待压桩完毕后相隔适当时间方可开挖；基坑开挖注意有一定排水措施，留置边坡；基坑边缘顶部地带不得堆土及其他重物，基坑较深应分层开挖。4、小结预应力混凝土管桩基础工程质量主要取决于二个方面：一是管桩本身制作质量，二是压桩施工质量。只要我们严格把握住管桩进场质量关，遵守压桩施工操作规程，精心施工，就一定能够减少和避免出现工程质量问题，确保工程进度和质量。五、对周围建筑物的防护措施预应力管桩施工时会产生挤土效应，随着桩的沉入，地层中的土体产生位移变形，土体中不同形态的水和气体被排出形成超静孔隙水压力，产生垂直向上隆起位移和水平方向挤土位移，对其影响范围内的地面围墙、道路、住宅等建筑物产生影响。采用静压施工时由于桩机重很大，施工区不会隆土，挤土应力主要向四周扩散。本工程距离周围建筑物较近，压桩施工挤土应力会对其产生一定影响。根据设计工程桩抗土置换量和地质土层特性，采取以下防范措施。1、控制压桩速率在靠近建筑物的一排桩，适当控制日压桩速率，安排最高日压桩量15根以内，以降低超静孔隙压力的增量。必要时在外围设置应力释放孔。2、加强监测及时监测驳坎及周围建筑物是否有异常现象，如发现有挤土、位移现象发生将及时在相应位置设置单排应力释放孔。在管桩施工过程中，以15m间距测施工现场地表的标高，并记录。及时监测场地内土体标高的变化，以指导桩基施工的压桩速度。防止压桩过快导致周边建筑物受挤土影响造成危害。六、安全控制1、组织措施协调监理单位督促并落实现场建立安全生产制度，设置专职有资质的安全员负责施工期间的全面安全工作，各工种、各班组设立兼职安全员负责具体检查监督工作。落实并要求坚持执行施工前的安全技术交底会议制度、定期召开安全工作会议，开展安全活动，认真执行安全规程和操作要求，严禁违章作业，杜绝各类事故发生。每天记录安全日记。2、用电措施2.1所用配电箱采用建设部规定的建筑施工统一的配电箱，实行一机一闸电保护装置。主要电缆沿四周围墙架空安设。主要配电箱均作接地，以防止感应电伤人。2.2照明线路不能与动力线路混用，桩机使用的电缆，必须严格检查，不能使用绝缘性能差的或有破损的电缆。2.3电器检修时必须断电操作，严禁带电操作，并挂下警示牌。桩机移位时，须有专人指挥，专人照看电缆，防止电缆压坏损伤。2.5移动电器、修理电器由专业电工进行，非专业人员严禁操作。3、防火措施3.1钻机、食堂、宿舍及材料仓库均设置灭火器。3.2施工现场禁止明火，禁止用电炉、电热棒烧开水。4、桩工机械运输安全4.1合理选用运输车辆，装车堆放要捆牢，避免超高、超宽。管桩的运输、吊运和现场堆放必须严格按照规程要求进行，防止管桩滚动、滑落伤人。4.2装卸要明确分工，统一指挥，吊卸所用索具要经常检查，如有问题应立即更换或妥善处理。4.3起吊物件时，应遵守安全操作规程，要环视四周不得碰撞。5、装拆桩工机械安全5.1工作前，班机长应进行安全交底。5.2装拆前应详细检查各部机件是否安全可靠。5.3安拆机架时，底盘应放在平坦坚实的地面上，重大机件应运到距机身2m范围内，避免斜拉。5.4高空作业要挂安全带，地面作业要戴安全帽。6、打桩作业安全6.1作业前，工长要向班组进行全面交底，并有交底手续。6.2各个工序均应遵守安全操作规程。6.3班机长作业前，要明确分工，统一信号，统一指挥。6.4起吊桩构件，不得碰撞，吊物下不得有人穿行。作业人员禁止酗酒，操作时精神要集中，发现异常应立即停机，遇有恶劣气候，按规定停止作业。6.5压桩时非作业人员应离机10m以外。起重机作业时，起重臂下严禁站人。作业完毕应将桩机机身行至长船步履中间位置，停放在平整地面上，其余液压油缸应全部卸压。6.6打桩作业时不得进行维修保养，所有电器非电工人员不得乱动，以防触电。6.7打桩作业停止时，应立即切断电源，桩机停放在合适的位置。6.8新工人进场要进行安全教育。安全人员应经常到现场检查，发现不安全因素及时解决。7、施工现场安全控制7.1参加施工的工人，要熟知本工种的安全技术，操作中应坚守工作岗位，严禁酒后操作，违者罚款50元。7.2电工、焊工、起重工司机、桩机司机和各种机动车辆司机，必须持有上岗操作证。7.3正确使用个人防护用品和安全防护措施，进入施工现场，必须戴安全帽，严禁穿拖鞋，违者每次罚款10元，在结算时扣除。7.4施工现场的防护