预应力混凝土竹节桩施工组织设计与对策

目录一、工程概况------------------------------------------------------------------------2二、本工程难点及技术措施------------------------------------------------------3三、管桩施工机械与施工法---------------------------------------------------6四、质量通病及消除措施---------------------------------------------------------9五、现场部署-----------------------------------------------------------------------11六、施工组织与管理--------------------------------------------------------------12七、施工平安措施-----------------------------------------------------------------13附录目录附图1竹节桩施工工艺流程图附图2竹节桩打桩走向图附表1施工进度方案一、工程概况〔一〕、工程简介：滨海职业教育中心建立〔A〕区位于建筑占地面积约85231.5m2，总建筑面积约254701.2m2。本工程主要建筑为1#～4#实训楼〔1-4F〕、1#～2#教学楼〔2-5F〕、1#～2#食堂〔3-4F〕、大礼堂(2F)、体育馆(2F)、游泳馆(2F)、看台〔2F〕、图文信息楼〔7F〕及行政楼〔13F〕，其中图文信息楼及行政楼下设1层地下室。本工程Ⅱ标段由2#教学楼〔1区、2区、3区〕、2#食堂、3#实训楼、4#实训楼组成，采用机械连接先法预应力混凝土竹节桩，选用如下桩型：1、T-PC-A600-560(100)-15,15,15,15桩型(最后一节采用B型桩)：2#教学楼〔1区、2区、3区〕407根，单桩竖向承载力特征值1300KN；2#食堂69根，单桩竖向承载力特征值1420KN；3#实训楼613根，单桩竖向承载力特征值1300KN；4#实训楼241根，单桩竖向承载力特征值1300KN；计1330根。2、T-PC-A600-560(100)-15,15,15,12桩型(最后一节采用B型桩)：2#食堂109根，单桩竖向承载力特征值1230KN；4#实训楼353根，单桩竖向承载力特征值1100KN；计462根。3、T-PC-A500-460(100)-13,13,13,11桩型(最后一节采用B型桩)：2#教学楼〔1区、2区、3区〕64根，单桩竖向承载力特征值750KN；3#实训楼28根，单桩竖向承载力特征值650KN；4#实训楼47根，单桩竖向承载力特征值650KN；计139根。4、采用锤击法施工，单节桩长配置可由现场确定，但桩节头不宜超过3个；5、套用图集号?2013浙G32?；〔二〕、工程地质特征详见?滨海职业教育中心建立〔A〕区工程岩土工程勘察报告?。〔三〕、设计要求详见桩位布置图。〔四〕、编制依据：1、桩位布置图2、岩土工程勘察报告3、省?建筑地基根底设计规?〔DB33/1001-2003〕4、?建筑地基根底设计规?〔GB50007－2011〕5、?建筑桩基技术规?〔JGJ94-2008〕6、?机械连接先法预应力混凝土竹节桩图集?〔2013浙G32〕7、?工程测量规?〔GB50026-2007〕8、?钢筋焊接及验收规程?〔JGJ18-2013〕9、?钢筋混凝土用钢?〔GB1499-2-2007〕10、?混凝土构造工程施工质量验收规?〔GB50204-2011〕二、本工程难点及技术措施依据?岩土工程详细勘察报告?，本工程地层土层划分为6个工程地质层〔其中①、②、③层细分为2个亚层，①1层又细分为2个次亚层，④层细分为3个亚层〕，即：①0素填土、①1-1冲填土〔粉砂〕、①1-2冲填土〔淤泥质粉质粘土〕、②1含砂淤泥、②2淤泥、③1粉质粘土、③2粘土、④1粉质粘土、④2粘土、④3粉质粘土、⑤3含砂粉质粘土、⑥2粘土。详述如下：①0素填土灰黄色，稍湿-湿，松散-稍密状，主要由碎块、砾、砂及粘性土回填而成，硬杂质含量占40-75%，局部地段块含量较高。该层填土为新近回填，在勘察期间，场地仍在回填平整。全场大局部地段分布，直接出露地表，层厚0.40～2.70米。冲填土该层是利用特殊的机械〔挖泥船、泥浆泵等〕和水力，将原沉积于近海中的泥〔砂〕通过高压管道输送至预定位置后沉积形成的人工堆积物，后经真空预压固结而成，形成时间约2-3年。根据吹填料及土质性状情况，又可分为粉砂层和淤泥质粘土层。①1-1冲填土〔粉砂〕浅灰黄、灰褐色，松散-稍密状，冲填土土性以粉细砂为主，砂含量50-65%，其余为淤泥，含少量贝壳及腐殖质。全场大局部地段分布，局部出露地表，层顶埋深0.00～1.40米，层顶高程1.91～4.54米，层厚0.60～3.10米。①1-2冲填土〔淤泥质粉质粘土〕浅灰黄、灰褐色，流塑状为主，偶呈软塑状，高压缩性，冲填土土性以淤泥质粉质粘土为主，局部为淤泥质粘土，含少量粉细砂及腐殖质。全场大局部地段分布，局部出露地表，层顶埋深0.00～2.50米，层顶高程1.73～5.32米，层厚0.70～3.80米。②1含砂淤泥〔al-mQ42〕灰褐、灰色，流塑状，局部软塑状，高压缩性为主，局部中压缩性，含5-30%粉细砂，主要呈团块状或薄层状，含少量贝壳碎屑及半炭化物，刀切面稍光滑。全场均有分布，层顶埋深0.80～5.10米，层顶高程-0.29～3.25米，层厚5.50～12.90米。②2淤泥〔mQ42〕青灰、灰色，流塑状，鳞片状，高压缩性，含少量粉细砂、贝壳碎片及半炭化物，具腐臭味，刀切面光滑。全场均有分布，层顶埋深9.10～14.80米，层顶高程-10.84～-4.91米，层厚9.80～20.10米。③1粉质粘土〔al-lQ41〕灰黄色，可塑状，中压缩性，含铁锰质氧化斑点，含少量半炭化物及粉细砂小团块，刀切面稍光滑，韧性中等，干强度中等。该层土质不均匀，局部相变为粘土。局部地段分布，层顶埋深21.80～30.70米，层顶高程-26.06～-18.25米，层厚0.90～5.50米。③2粘土〔mQ41〕灰色，软塑-可塑状，高-中压缩性，含少量半炭化物及粉砂团块，刀切面光滑，韧性高，干强度高，局部为粉质粘土。全场均有分布，层顶埋深24.60～35.70米，层顶高程-31.22～-19.81米，层厚3.60～23.90米。④1粉质粘土〔al-lQ32-2〕灰黄色、褐黄色，可塑状，中压缩性为主，局部高压缩性，含铁锰质氧化斑点，含少量半炭化物及粉细砂小团块，刀切面稍光滑，韧性中等，干强度中等。该层土质不均匀，局部相变为粘土。全场大局部地段分布，层顶埋深31.10～50.50米，层顶高程-46.28～-26.89米，层厚1.00～10.10米。④2粘土〔mQ32-2〕灰色，可塑状为主，局部软塑状，高-中压缩性，含少量半炭化物及粉砂团块，刀切面光滑，韧性高，干强度高。全场均有分布，层顶埋深37.50～56.30米，层顶高程-52.02～-32.65米，层厚0.80～22.20米。④3粉质粘土(al-mQ32-2)灰色，软塑-可塑状，中压缩性为主，局部高压缩性，具水平层状层理构造，夹薄层状粉细砂，层厚一般2-10mm，含少量炭化物，刀切面稍粗糙，韧性中等～低，干强度中等～低，局部为粘土。全场均有分布，层顶埋深47.60～60.50米，层顶高程-56.19～-43.79米，层厚1.00～18.20米。⑤3含砂粉质粘土〔al-mQ32-1〕灰色，可塑状为主，局部软塑状，中压缩性为主，含20-40%粉细砂，主要呈团块状、混合状分布，局部粉细砂较富集，相变为含粉质粘土粉砂或粉土。含少量炭化物，刀切面稍粗糙，韧性低，干强度低，局部为粘土。按设计要求T-PC-A600-560(100)-15,15,15,15、T-PC-A600-560(100)-15,15,15,12和T-PC-A500-460(100)-13,13,13,11(最后一节采用B型桩)机械连接先法预应力混凝土竹节桩，持力层为④3粉质粘土和⑤3含砂粉质粘土，桩长按有效桩长控制。采取如下措施：1、施工顺序：详见打桩走向图。2、设备选型机械连接先法预应力混凝土竹节桩选取YZY-400型静压桩机。3、技术总体措施：①采用RTS822A全站仪测放桩位，定位边轴线15-20米以外设置控制点，以免管桩施工扰动土体，引起土体移动从而带动轴线点移位。②施工员、桩机指挥和记录员必须熟悉图纸和设计要求，掌握施工技术规程并在施工前组织全体施工人员进展详细技术、平安交底。④T-PC机械连接先法预应力混凝土竹节桩属挤土型桩，工程桩施工中必须格执行施工规，同时在打桩过程中做到边打边复核桩位，倘假设发现偏移的桩位必须及时校正，减小桩位偏差。⑤机械连接先法预应力混凝土竹节桩其连接式为胶泥加螺丝，对端板水平精度要求高。其次T-PC机械连接先法预应力混凝土竹节桩，因无端板，预应力管桩生产工艺的局限，桩端混凝土不密实，对厂家产品质量要求高。⑥认真做好打桩施工记录及技术资料工作，遇到以下情况一应暂停,并及时与设计、监理、建立单位等有关人员研究处理。a、贯入度突变。b、桩头混凝土剥落、碎碎。c、地面隆起、邻桩土浮或位移过大。d、桩身突然倾斜跑位。e、入土深度达不到设计要求。三、T-PC机械连接先法预应力混凝土竹节桩施工机械与施工法本工程使用的管桩由专业生产厂家生产预制，管桩预制检验验收标准执行省建筑标准设计构造标准图集?2013浙G32?。〔一〕、管桩进场检查及验收：离心桩外观质量及尺寸检查、抗弯试验和检验规那么均按GB13476-92的规定执行。外观质量应符合?建筑地基根底工程施工质量验收规?〔GB50202-2002〕〔二〕、施工工艺流程：见附图1〔三〕、施工法：根据本工程的地质特点及设计要求，结合我公司历年的施工经历，决定采用柴油锤打桩机进展植桩、沉桩，胶泥加螺丝接桩的施工法。1、抄平放线及桩位放样控制根据规划部门提供建筑物定位点，测放桩位，同时在不受挤土影响地段测量设置4个平安永久性控制点，用于施工过程中检查校正各轴线点或复核桩位和桩顶标高，桩位放样误差要求小于±10mm，桩顶高程误差小于±50mm。2、探桩：桩位放样后，桩机就位前，人工钢钎探测桩位处地下有无障碍物，如地下有障碍物那么及时开挖排除，开挖排除后重新测放桩位。3、吊桩就位：管桩采用吊车短驳，直接送到桩架边，然后利用桩加上起重吊钩吊桩就位，吊车短驳管桩，采用两头钩吊法或二点绑扎法。采用机架起重吊钩吊桩就位时，那么采用一点绑扎法，其绑扎点位置按以下法确定。增强型离心桩吊装宜采用两支点法或两头钩吊法，两支点法的两吊点距离桩端宜为0.21L〔L为桩段长度〕，绳索与桩身水平夹角不得小于45°。装卸时应轻起轻放，禁抛掷、碰撞、滚落。桩运输过程中，支点位置宜距离桩端0.21L〔L为桩段长度〕处，并垫以锲形垫木防止滚动，防层与层之间因垫木与桩端的距离不等而造成错位。此时在机架前测呈90°度的两个向。距机架约20m，各架设经纬仪1台。(如下列图所示)，检查校正桩身两个不同向的垂直度，确定无误后可下道打桩〔接桩〕工序施工。桩身垂直度容偏差为0.5％。经纬仪架设位置如下列图：4、沉桩①沉桩时，固定端大螺帽应朝上，拉端小螺帽应朝下，不得混淆。②机械连接先法预应力混凝土竹节桩的混凝土必须到达设计强度及龄期〔常压养护为28d，蒸压养护为1d〕后可沉桩。③机械连接先法预应力混凝土竹节桩垂直度采用用经纬仪。④第一节机械连接先法预应力混凝土竹节桩插入地面时的垂直度偏差不得超过0.5%，并与第二节以上的机械连接先法预应力混凝土竹节桩、桩锤、桩帽或送桩器、整个桩身在同一中心线上。⑤制止采用将上下节桩轴线形成夹角的法调整上节桩的垂直度。⑥沉桩过程中应经常观测桩身的垂直度，假设桩身垂直度偏差超过0.5%时，应找出原因并设法纠正；如需纠偏，必须在不影响桩身质量的前提下，待上下节桩接头密合后可做适当调整。⑦第一节桩初压，待桩入土深3～5m(1/3桩长以上)。垂直调直桩位复核。eq\o\ac(○,8)在沉桩过程中用机架前侧呈现90°度两向架设的经纬仪监测控制桩向垂直度，确保桩身垂直度偏差不超过0.5％。同时用水平仪控制桩顶标高，桩顶标高允误差为+100mm~-5mm。eq\o\ac(○,9)为防止桩顶被压碎，桩帽与桩顶平面加缓冲垫层。同时确保送桩器、桩身在同一条中心线上。eq\o\ac(○,10)最终静压标准：根据设计要求进展标高控制，端承摩擦桩进展双控，压桩以贯实度为辅，桩长为主，具体指标待试桩后由XX确定。eq\o\ac(○,11)遇到以下情况一应暂停压桩。并及时与设计、监理、建立单位等有关人员研究处理。a、贯入度突变。b、桩头混凝土剥落、碎碎。c、地面隆起、邻桩土浮或位移过大。d、桩身突然倾斜跑位。e、入土深度达不到设计要求。eq\o\ac(○,12)打桩过程安排专人记录填写施工记录，详细记录不同深度不同土层贯入度。eq\o\ac(○,13)最后标高控制、桩长为主，贯实度为辅。5、接桩采用上螺下顶接桩卡扣安装顺序将下段桩顶沉距离地面0.8～1.0m处〔但应防止桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中)，可进展接桩。接桩操作法及技术措施。机械连接先法预应力混凝土竹节桩卡扣式连接件连接式如下列图所示：接桩操作法及技术措施：检查桩两端的连接卡扣件，无受扣可起快施工。②用钢丝刷清理干净桩断面，禁螺帽有杂物。③将插杆安装在小螺帽上，大螺帽处安装弹簧，垫片，卡片以及中间螺帽。④在桩端面涂抹足够的专用密封材料。⑤将上节桩转动使插杆与上节桩中间套的轴线到同一条直线上，缓缓插入，禁碰撞。插接后保证接口无缝隙。⑥接桩完毕，先自检，自检认为合格后，报请监理人员进展检查。经监理检查合格后开场压桩。eq\o\ac(○,7)密封材料主要起到密封、防腐作用。专用密封材料是由环氧树脂、环氧树脂固化剂按质量比1：0.2。6、送桩及截桩如场地平整后，地面标高高于设计桩顶标高需送桩时，采用送桩器进展送桩；如需截桩按按照?2013浙G32?规执行。桩顶标高用水准仪测量控制，控制标准为：±50mm。四、质量通病及消除措施预应力混凝土管施工容易产生桩位偏移过大、沉桩困难达不到设计要求、桩顶破坏、桩身断裂及接桩处松胀、开裂等质量通病。本工程施工中，我们将全面推行施工质量过程控制，以工作质量来保证工程质量，用科学的管理、格的制度来创造优质工程。格按照施工质量验收规要求进展每一道工序质量的验收，切实抓好每道施工工序的质量，绝让不合格品进展下一道工序。为确保质量目标的实现，消除通病的发生，工程部将建立相应的管理措施和工序质量控制措施〔一〕、管理措施1、由工程工程技术负责人组织全体工程管理人员认真学习本工程的相关文件、施工图纸，领会工程的特点、要点、难点，了解每个重要、关键施工节点上的措施和解决案，让每个施工管理人员做到心中有底。2、由工程技术负责人将整个工程按工序进展分解，依据施工图纸和相关规，以现有的技术水平、工艺水平对工序进展分析，以表格形式罗列出各道工序施工的关键点，以及各关键点上的质量标准、质量测量手段和质量监控法。3、在每一道工序开工之前，由工程工程技术负责人组织召集相关人员进展工序技术、质量、平安交底，将相应的施工质量过程控制表格的填写法和要求进展明确。4、成立以工程技术负责人、质监员为主的质量督查小组，对施工质量过程控制进展监控。监控容包括旁站、对现场进展实时随机抽样以及根据汇总报表进展随机抽样。5、在施工过程中，根据施工图纸、施工验收规、施工法、施工工艺的要求制定统一报表、报表容力求准确、适时、全面、真实地反映施工实际情况。〔二〕、工序质量控制措施1、消除桩顶位移过大的措施：①、工程开工前，由测量人员按二级测量控制网的要求，在施工场地不受桩基施工影响的围建立测量控制网，并计算出每一桩位对控制点的大地坐标，由技术负责人复核无误后监理核查，可作为测量的依据。桩位定位采用大地坐标法进展，测量员进展桩位测设前，必须填好桩位测设记录单，报请监理复核，合格后才能定桩位。测量员在桩位测设前，需对测量控制点进展校合，以防控制点破坏造成桩位偏差。确保桩位放样误差小于1cm。②、施工前场地平整，挖除地表杂填土，碎垫层压实。场地平整标准要求到达地面坡度≤1%。③、植桩前，先探查桩位地层情况，并去除沉桩区域的地下障碍物，保证沉的垂直度。④、沉桩时，在距桩20米左右围成正90O向各架设一台经纬仪进展垂直度校准，控制垂直度偏差不超过0.5%。⑤、接桩时，先用定位板将上下桩节接直，保证上下两节桩在同一轴线上，其中心线偏差不大于5mm，节点弯曲矢高不大于桩段的0.1%。⑥、加强施工监测，对工程质量实行信息化动态管理。⑦、控制沉桩速率，及时纠正在初沉时发生倾斜的桩，格按分段打设的施工顺序进展施工。⑧、土开挖期间，格控制卸荷速度，防止卸荷速度过快造成土侧向位移，导致桩身倾斜偏位。2、消除桩身断裂及接桩处松胀、开裂的措施①、沉桩前，查明工程地质情况，去除桩位处的障碍物。②、打桩时预制桩时，强度必须到达设计强度的100%，且蒸汽养护后在常温下静停7天后可沉桩；③、施工前检查桩身弯曲情况，对桩身弯曲矢高大于1‰的管桩制止使用。④、桩在堆放、起吊、压桩过程中，格按有关规定或操作规程执行。⑤、桩节端头处在接桩前用钢丝刷去除外表的杂质物，然后接桩。3、消除桩顶破坏的措施①、预制砼管桩端板不符合规要求，应经修补并检验合格后才能使用；②、经常检查桩帽接触口，保持桩顶端板与送桩帽接触要平整，使桩不受偏心荷载；保持桩身、桩帽、桩锤和送在同一中心线上，防止偏打。③、桩帽径宜大于桩径10-20mm，深度为300-400mm，并设立排气。4、消除沉桩困难达不到设计要求的措施①、根据设计要求，选择适当的打桩机械，满足沉桩的要求。②、一根桩采取一次性压入，中途不得人为停顿。五、施工部署〔一〕施工前准备1、将水源、电源接入现场，为保证施工用电需要，在施工现场边缘安装一台功率不小于250KVA变压器，设置相应的低压配电箱。2、平整场地。场地平整标准要求：a、地面坡度≤1%；b、地面耐力≥120kpa；c、桩中心线四需留有6m以上空间。3、抄平放线：a、将高程点引测到现场不受压影响地段；b、根据甲提供的建筑物定点，在不受压桩影响地段设置2-3个平安永久性测量控制点并编制测量定位控制图报监理复核批准可执行。4、桩机组装及组织有关人员进展安装验收，并进展空载运转及相关平安检查。5、组织施工技术人员及机班等有关人员进展施工进度方案要求及技术交底。具体容包括：各机组方案完成工程量、开工日期、要求完成时间、施工质量要求标准、施工工艺法、技术要求、平安文明施工责任制及签定有关承包合同。〔二〕施工进度方案施工方案：一台静压桩机从开场压桩计算，B、C地块各一天时间，移机2天，合计4天完成。六、施工组织与管理为保证工程顺利施工，在管理体系、人员及机械设备面进展如下组织与管理。〔一〕管理体系：针对工程实际情况，组织工程部管理人员，见下页表：序号职务人数1工程负责人12施工员13机长14机台操作指挥15普工3合计7〔二〕机具、设备配备根据施工工艺要求，本工程配备相应的施工机具设备，见下表：序号机具名称型号单位数量1静压桩机YZY-400型台12经纬仪J6台13水准仪S3台1〔三〕、现场施工管理体普工电焊工机台指挥吊车司机桩机司机电工机长施工员项目负责人普工电焊工机台指挥吊车司机桩机司机电工机长施工员项目负责人七、施工平安措施(一)管理措施建立工程经理负责制的平安生产保证体系，将平安生产做为生产管理者的首要职责抓紧抓好。(1)认真贯彻执行平安管理“三原那么〞，即预防为主、综合考虑的原那么，平安生产贯穿工程施工全过程的原那么：全员管理、平安第一的原那么。(2)加强平安教育，强化对职工的平安教育，认真学习平安操作规程和劳动保护法规，使职工在思想上重视平安生产，技术上懂得平安生产、操作上掌握平安生产。(3)建立健全平安保证体系及平安生产责任制,责任落实到人。工地设专职平安员，班组设兼职平安员，并承受当地有关部门的监视、检查。(二)平安用电及电气防火措施1、安装、维修和撤除临时用电工程，必须由电工完成。2、各类用电人员应做到：(1)掌握平安用电根本知识和新用设备的性能；(2)使用设备前必须按规定穿戴和配备好相应的防护用品，并