PHC預應力砼管樁靜壓施工工法

預應力高強混凝土管樁專項施工方案我單位技術科組織專業(yè)人員對本工程進行了技術會審，本工程施工技術要點為預應力高強混凝土管樁施工，為此我公司對此項進行了專業(yè)方案編制。一、工程概況本工程為濟南市槐蔭區(qū)教育局吳家堡幼兒園綜合樓工程，工程位于槐蔭區(qū)吳家堡鎮(zhèn)政府南側，設計基礎形式為靜壓管樁基礎；我單位中標后，本工程施工所用管樁生產(chǎn)廠家將采用“山東平安建設集團有限公司”生產(chǎn)的預應力高強混凝土管樁PHC-A500(100)。二、預應力砼管樁特性及特點1、質(zhì)量可靠、單樁承載力高由于管樁材料為預應力C80高強混凝土，高速離心成型工藝和二次濕熱養(yǎng)護工藝工廠化制作，樁身質(zhì)量及沉樁長度可用直接監(jiān)測，管樁質(zhì)量可靠；施工中采用靜壓樁機進行沉樁施工，壓樁力可通過壓力表直觀、安全、準確地反映，因而對樁體承載力的控制、判斷精確度高。由于PHC管樁樁身混凝土強度高，可打入密實的砂層和強風化巖層，由于擠壓作用，樁端承載力可比原狀土質(zhì)提高60%-75%，樁側摩阻力提高20%-40%，并因PHC管樁為高強度混凝土預應力構件，尤其抗壓、抗彎性能好，其樁身承載力比其它樁種高2-5倍。2、施工速度快管樁為工廠預制混凝土構件，采用高壓、蒸汽養(yǎng)護，生產(chǎn)周期短，一般3-5天即可出廠，可提前批量生產(chǎn)，不占用施工養(yǎng)護周期。靜壓法沉樁施工，在普通地質(zhì)條件下，2-3分鐘即可壓入10m長一棵管樁，施工時間主要用在樁頭、接樁焊接及倒運管樁、移動樁機等其他工作項目上。而且沉樁完畢后，樁體即有強度，承載力達到最終承載力的80%以上。3、施工污染少、安全環(huán)保，對周邊影響小。靜壓法沉樁施工管樁，因采用電力液壓驅(qū)動操作，無震動、無噪音。由于是緩慢勻速壓入，對土體振動小，為周邊環(huán)境影響小。而且管樁均為成品，與混凝土灌注樁相比無砂石料、混凝土及泥漿等污染。4、適應性能好，應用較廣泛。PHC管樁能夠穿透普通軟土層及粉沙粘土層，配上開口型樁尖減少擠土效應后，具有良好的穿透土層能力，尤其是采用靜壓沉樁方式。遇到特殊土質(zhì)如軟硬不均、上軟下硬、軟硬突變的土層，穿透能力更優(yōu)于錘擊法沉樁方式。錘擊樁法沉樁方式，因一慣的高度（即沖擊力）在突遇復雜土層時極易將樁體打壞破損，造成質(zhì)量事故。三、施工工序安排1、施工現(xiàn)場準備工作⑴甲方負責場場地的“三通一平”。負責施工前探明和清除一切地面及地下障礙物：如舊房基礎，地下管線及回填的建筑垃圾等。保證施工時樁下無地下管道、無地下電纜等；場地平整壓實，場地平整度小于1%，虛土壓實，保證接地壓力大于16t/m2；保證樁機設備、運輸車輛及吊車的安全運行。⑵甲方提供正式設計圖紙及有關設計資料。⑶甲方提供水準點，將水準點引入現(xiàn)場，并請監(jiān)理人員復核驗收。⑷甲方進行擬建物軸線測定工作，經(jīng)有關部門驗收合格后，施工單位施放樁位，監(jiān)理復核施工樁位放線。⑸根據(jù)工程要求，現(xiàn)場配足照明設施，以便夜間安全施工，水源須引至現(xiàn)場。四、材料準備1、PHC管樁

根據(jù)設計圖紙，提報管樁加工生產(chǎn)計劃，工廠化加工成品出廠。管樁材料規(guī)格、型號及外觀質(zhì)量應符合國家標準圖集03SG409及《先張法預應力砼管樁》(GB13476-1999)的標準規(guī)定。材料進場后根據(jù)規(guī)范要求對管樁外觀質(zhì)量及尺寸進行檢查，并向廠家索要相關合格證明文件、外加劑檢驗報告以及必要時的管樁力學性能檢測報告等。2、PHC管樁生產(chǎn)工藝流程，見圖-1。3、管樁內(nèi)部結構圖見圖-2。，試煥制作■、_.電甌寸配枷氣股攪樣j一娜注:翎j—應力器技j、離心成塑j妃鋼筋放線、定長切電Lj陵％_Ll嗣筋蝙籠/一，、鋼航筮裝配槌筋震入模/ij、常壓婆養(yǎng)Ll?脫校強卜檢驗』i牌橫」?高壓蒸葬JI虹成品許驗妃鋼筋放線、定長切電Lj陵％_Ll嗣筋蝙籠/一，、鋼航筮裝配槌筋震入模/ij圖-1PHC管樁生產(chǎn)工藝流程圖I成品入庫J外徑D(mm)壁厚t(mm)單節(jié)樁長(m)混凝土強度等級型號預應力鋼筋螺旋筋規(guī)格混凝土有效預壓應力(MPa)抗裂彎矩檢驗值Mcr(KN?m)極限彎矩檢驗值Mu(KN?m)豎向承載力設計值Rp(KN)理論重量(Kg\m)500100W15C80A1009.0中b53.9991483150327AB10010.75.3121200B13010.77.2144258C13012.69.5166332圖-2管樁內(nèi)部結構圖五、機械設備1、成樁設備采用靜壓樁機進行沉樁施工，根據(jù)設計荷載以及各地區(qū)的土質(zhì)情況、施工經(jīng)驗進行選擇合適的樁機類型，也可根據(jù)打樁前的試樁得到的相關地層、壓樁力等參數(shù)進行選擇。2、其他配合機具設備裝卸倒運管樁可采用普通汽車吊，一般選用20T即可，要考慮行走方便。測量及檢測器具主要有測放樁位的電子全站儀，控制樁身垂直度的經(jīng)緯儀，控制樁頂標高的水準儀，以及測量管樁外觀尺寸的卷尺、游標卡尺等。六、施工工藝及操作要點（一）、PHC管樁靜壓法沉樁施工工藝流程圖-1施工工藝流程圖（二）、施工操作要點1、測量定位放線⑴根據(jù)甲方給出的建筑物軸線，再根據(jù)建筑物的樁位圖放出具體的樁位，軸線和樁位偏差不大于20mm，樁位經(jīng)甲方、監(jiān)理復核后才能施工。⑵為了避免因壓樁產(chǎn)生側向和垂直方向的變形，應在遠離壓樁區(qū)域（不小于30米）設置軸線控制點和兩個樁位控制點，施工期間每天對軸線控制點和定位點進行復核。⑶樁位定位前應檢查各軸線交點的距離是否與樁位圖相符，然后使儀器通過直角坐標或極坐標法測放樣樁，做好距離和角度的記錄以便復測樁位。⑷樁位放出后，在中心采用30cm長①8鋼筋或者竹筷插入土中，根據(jù)需要做好標識：鋼筋（或竹筷）端頭系上紅布條或點上白灰，然后畫出樁外皮輪廓線的圓周，便于對位、插樁。2、樁機就位在對施工場地內(nèi)的表層土質(zhì)試壓后，確保承載力滿足靜壓機械施工及移動過程中不至于出現(xiàn)沉陷，對局部軟土層可采用事先換填處理或采用整塊鋼板鋪墊作業(yè)。樁機進場后，檢查各部件及儀表是否靈敏有效，確保設備運轉安全、正常后，按照打樁順序，移動調(diào)整樁機對位、調(diào)平、調(diào)直。3、管樁的驗收、堆放、吊運及插樁1）、管樁的進場驗收樁在運入施工現(xiàn)場時，檢查出廠合格證、生產(chǎn)齡期，細心檢查起吊、運輸、堆放等過程有否損傷，并做好驗收交接記錄，對不符合驗收標準的樁不予接收。（預制樁外觀質(zhì)量檢驗標準表）序號檢查項目質(zhì)量標準檢查方法1成品樁外觀表面平整，顏色均勻，掉角深度<10mm,蜂窩面積小于總面積直觀2成品樁裂縫（收縮裂縫或起吊、裝運、堆放引起的裂縫）0.5%深度<20mm，寬度<0.25mm，橫向裂縫不超過邊長的一半。裂縫測定儀，該項在地下水有侵蝕地區(qū)的長樁不適用。3成品樁尺寸橫截面邊長±5mm用鋼尺量樁頂對角線差<10mm用鋼尺量樁尖中心線<10mm用鋼尺量樁身彎曲度<1/1000L用鋼尺量（L為樁長）樁頂平整度<2mm用水平尺量4電焊接樁焊縫質(zhì)量上下節(jié)端部錯口⑴外徑N700mmW3mm用鋼尺量外徑<700mmW2mm用鋼尺量⑵焊縫咬邊深度W0.5mm焊縫檢查儀⑶焊縫加強層高度2mm焊縫檢查儀

⑷焊縫加強層寬度2mm焊縫檢查儀⑸焊縫外觀質(zhì)量無氣孔、焊瘤、裂縫直觀2）、管樁的堆放現(xiàn)場管樁堆放場地應平整，采用軟墊（木墊）按二點法做相應支墊，且支撐點大致在同一水平面上，見圖-2。當管樁在場地內(nèi)堆放時，不宜超過4層；當在樁位附近準備施工時宜單層放置，且必須設支墊。管樁堆放要按照不同型號、規(guī)格分類堆放，以免調(diào)運施工過程中發(fā)生差錯。圖-2二點支墊示意圖3）、管樁吊運及插樁單根管樁吊運時可采用兩頭勾吊法，豎起時可采用單點法，見圖~3。管樁起吊運輸過程中應免平穩(wěn)輕放，以免受振動、沖撞。圖-3管樁起吊示意圖管樁吊起后，緩緩將樁一端送入樁帽中，待管樁放入樁機夾樁箱內(nèi)扶正就位后，根據(jù)需要焊接開（閉）口型樁尖，然后將樁插入土中0.5m-1.0m的深度后，用兩臺經(jīng)緯儀（在接近90度的夾角方向）雙向控制樁的垂直度，條件不具備也可采用兩個線錘進行垂直度控制。通過樁機導架的旋轉、滑動進行調(diào)整，確保管樁位置和垂直度符合要求后壓樁。4、壓樁⑴.壓樁剛開始時速度不宜過快。當樁尖插入樁位土體0.5米后，壓緊預制樁，再次進一步校正樁的垂直度，觀測樁身、樁架是否垂直，樁機平臺是否水平，符合要求后啟動壓樁油缸，將樁徐徐壓入。⑵.壓樁過程中要密切注意觀察樁身是否發(fā)生位移、偏斜，若樁在初壓時發(fā)生位移、傾鈄應及時糾正。必要時應將樁拔出，清理樁位下障礙后，再回填土重新壓樁。如樁機壓力偏小，壓不到要求標高時，采取措施增加配重，確保壓至標高。當樁壓至設計標高后，應準確記錄終止壓樁時的壓力表讀數(shù)。并認真填寫壓樁原始記錄。⑶.壓樁過程中應控制沉樁速率，以減小土體孔隙水壓力的增長速率，防止對周圍土體及相鄰樁發(fā)生嚴重擠壓，造成地面隆起及相鄰樁產(chǎn)生偏移。⑷.樁位偏差和垂直度應符合GB50202-2002規(guī)范要求，詳見下表。

預制樁樁位的允許偏差（mm）序號項目允許偏差1①垂直基礎梁的中心線②沿基礎梁的中心線100+0.01H150+0.01H2樁數(shù)為13根樁基中的樁1003樁數(shù)為4-16根樁基中的樁1/2樁徑或邊長4樁數(shù)大于16根樁基中的樁①最外邊的樁②中間樁1/3樁徑或邊長1/2樁徑或邊長5垂直度偏差不大于傾斜角正切值的15%注：H為施工現(xiàn)場地面標高與樁頂設計標高的距離5、截樁當管樁露出地面或未能送到設計樁頂標高時，需要截樁。截樁要求必須用專門的截樁器，嚴禁用大錘橫向敲擊、沖撞。6、管樁與承臺連接、承臺開挖可采用普通挖土機開挖，開挖過程中注意不得碰損樁頭，在挖至樁頭標高附近時，停止開挖。樁間土采用人工配合進行挖除。管樁施工完畢后當天承載力沒有完全達到設計強度，根據(jù)不同的土質(zhì)情況，需要7天以上的嵌固期，所以承臺開挖要與試驗檢測結合起來進行安排，保證施工連續(xù)。、承臺是將上部結構的力傳遞給管樁基礎的受力構件，所以管樁要與承臺之間實現(xiàn)有效的錨固連接。圖紙設計管樁伸入承臺內(nèi)100mm，在施工完基礎素混凝土墊層后，管樁內(nèi)有積水應排出，并用吊筋下放3mm厚的圓形鋼板托板，伸入管樁內(nèi)1000mm-1500mm左右，待承臺澆注混凝土時一同灌入同標號混凝土增強樁頭受力截面。同時在樁端頭板上焊接伸入承臺的錨固鋼筋，伸入承臺內(nèi)，然后進行承臺鋼筋的綁扎作業(yè)。關于管樁與承臺連接構造做法，施工過程中可參照《預應力砼管樁》(03SG409)圖集進行施工。七、質(zhì)量標準及控制1、質(zhì)量標準PHC靜壓管樁施工質(zhì)量驗收標準，執(zhí)行設計要求和國家標準《建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50202-2002)、《先張法預應力混凝土管樁》(GB13476-1999)及樁基施工的相關技術規(guī)程的規(guī)定。PHC靜壓管樁質(zhì)量檢驗標準見下表-4。

表-4管樁質(zhì)量檢驗標準項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項目1樁體質(zhì)量檢驗按樁基檢測技術規(guī)范按樁基檢測技術規(guī)范2樁位偏差見規(guī)范相關標準用鋼尺量3承載力按樁基檢測技術規(guī)范按樁基檢測技術規(guī)范一般項目1成品樁質(zhì)量外觀無蜂窩、露筋、裂紋、色感均勻、樁頂處無空隙直觀樁徑mm±5用鋼尺量管壁厚度mm±5用鋼尺量樁尖中心線mm<2用鋼尺量頂面平整度mm10水平尺量樁體彎曲<1/1000L用鋼尺量，L為樁長2接樁焊縫質(zhì)量見規(guī)范相關標準見規(guī)范相關標準電焊結束后停歇時間min>1.0秒表測定上下節(jié)平面偏差mm<10用鋼尺量節(jié)點彎曲矢高<1/1000L用鋼尺量，L為兩節(jié)樁長3電焊條質(zhì)量設計要求查產(chǎn)品合格證書4壓樁壓力（設計有要求時）%±5查壓力表讀數(shù)5樁頂標高mm土50水準儀測量2、質(zhì)量控制要點1）、進場材料質(zhì)量驗收與控制施工前應對成品管樁做外觀尺寸及外觀質(zhì)量驗收，并查看合格證明文件及相關外加劑的含量證明，必要時索要管樁的抗彎、抗裂性能檢驗報告；接樁用焊條等應有產(chǎn)品合格證書并送樣復檢，壓樁用壓力表也應進行檢查。對于堆放在施工場地內(nèi)的成品管樁，要加強成品保護，嚴禁機械碰撞，合理安排管樁堆放場地及進場次序，減少二次倒運，并在二次倒運的過程中平穩(wěn)、輕放，減少對樁身的振動損傷。2）、場地土承載力要求場地要平整堅硬，在較軟的場地中適當鋪設道渣，不能使樁機在打樁過程中產(chǎn)生不均勻沉降，靜壓樁樁機對施工場地要求較高，由于樁機及配重重量較大，為防止樁機下陷而造成樁身傾斜、樁機擠壓對樁位的影響，影響施工質(zhì)量及施工安全，必須對施工場地進行局部回填平整或鋪墊整塊鋼板，采取必要的措施提高地基承載力，使其達到靜壓樁施工要求。3）、樁位、垂直度及標高控制在打樁前應調(diào)查場地土土質(zhì)情況，尤其是地表土層是否有大量的廢棄混凝土塊等雜填土質(zhì)、是否有地下廢棄混凝土結構、構筑物及地下管線等障礙。需將地下障礙物清除干凈，并分層回填夯實后再進行管樁施工。障礙物的存在、地表土質(zhì)松軟均易導致樁位偏移。樁身垂直度應重點控制第一棵樁身的垂直，從十字交叉的兩個方向進行觀測，及時發(fā)現(xiàn)偏差后，拔出管樁回填后重新施工，不得強行回扳校正，以免將樁扳裂以致斷樁。樁身的不垂直沉入，偏心受力容易將樁體壓碎裂而降低樁體的承載力。標高控制，通過正確引測到施工現(xiàn)場附近的水準控制點進行觀測。將水準儀安放在離開樁機5m左右以外的位置，測定此時水準線下需要的送樁長度，并標記在送樁器上，送樁時，設專人進行觀測，當送樁器上的刻度將與水準儀的水準線重合時，放慢壓樁速度直至兩線重合，并結合設計要求的穩(wěn)定終壓值停止壓樁。4）、樁尖及接樁焊接質(zhì)量控制樁尖焊接時不能只點焊了事，需進行一周滿焊。在設計需要樁尖的地層，如樁尖焊接不牢而發(fā)生脫落，會影響管樁穿透土層的能力。接樁焊接質(zhì)量為管樁施工質(zhì)量控制的一個重點環(huán)節(jié)。焊接前需清理干凈端頭板上的鐵銹、泥污等，對稱、分層焊接，減少焊接變形而引起的節(jié)點彎曲，并保證焊縫均勻飽滿。焊接結束后，確保足夠的冷卻停歇時間，一般不應小于5min，然后在把樁頭連接部分涂刷防腐瀝青漆。對于重點工程國家規(guī)范規(guī)定，還需對電焊接頭作10%的焊縫探傷檢查，目前對接頭探傷沒有很好的操作標準，超聲波探傷因端頭板較薄而難以實現(xiàn)，一般采用磁粉對焊縫表面進行外觀檢查。5）、沉樁到位率控制管樁沒有沉入到設計位置，需要截樁，既浪費材料，增加額外的樁頭處理費用，而且會導致樁身承載力降低。設計及施工過程中，采取合理的技術措施，在滿足承載力的要求下盡可能的將管樁沉入到設計標高位置。選擇合適型號的壓樁機械。根據(jù)正式工程樁施工前的試驗樁資料、地質(zhì)土層分布情況、樁端持力層土質(zhì)情況選擇合適的壓樁力既選擇合適型號的壓樁機械,避免壓力較小導致管樁壓不到設計標高。降低擠土效應帶來的不良影響。由于樁體間距過小、壓樁順序不合理，地下水孔隙壓力大均容易導致基礎土阻力增大，管樁壓不到設計位置?？s短送樁時間。壓樁作業(yè)在進入硬土層時，壓樁時應控制施工停歇時間，避免由于停歇時間過程中土的磨阻力增大影響樁機施工，造成沉樁困難。6）、終壓值的確定靜壓法沉樁方式要注意最終壓力值的控制。對于停止壓樁的控制一般有兩個指標，一個是設計樁頂標高，一個是最終壓力值。兩個指標可雙控也可實現(xiàn)某一值即可停止壓樁。設計標高根據(jù)實際測量，即可控制。最終壓力值一定程度上反應地基承載力，設計通過對地基土層的承載力分析，進行樁長及直徑的設計，并根據(jù)沉樁方式、樁端持力土層的影響系數(shù)以及試樁提供的實測壓力值及承載力值，進行綜合分析確定。當樁頂標高難以達到設計要求，一般在達到設計壓力值并恒壓穩(wěn)定后，即可停止壓(送)樁。、降低擠土效應危害的措施管樁在壓入土中后，會將樁身周圍的土體向旁側擠壓，而占據(jù)原來地基土的空間，尤其在樁位較密集或者靠近既有結構的位置，容易因原土體被擾動而產(chǎn)生土體隆起，導致管樁上浮，同時擠土效應產(chǎn)生的水平壓力容易導致樁身產(chǎn)生水平方向的撓曲變形，影響樁體承載力。如果附近有建筑物或地下管網(wǎng)，容易遭到破壞。預制樁擠土效應是無法完全消除的，只能通過一定的措施降低擠土效應帶來的危害。設計方案可采