新建武汉至黄石城际铁路预应力管桩工艺试桩施工方案

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新建武汉至黄石城际铁路预应力管桩工艺试桩施工方案

4.2投入试桩的机械设备

4.3投入试桩的测量、检测仪器设备

4.4预应力管桩的采购与验收

局部粘皮和麻面累计不大于桩身总计面积0.2%;每处粘皮和麻面的深度不得大于5mm新建油罐施工组织设计,且应修补

局部粘皮和麻面累计不大于桩身总计面积0.5%;每处粘皮和麻面的深度不得大于10mm,且应修补

漏浆深度不大于5mm,每处渗漏长度不大于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5mm,每处渗漏长度不大于300mm,累计长度不大于管桩长度的10%,或对漏浆的搭接长度不大于100mm,且应修补

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50cm,且应修补

不得出现环向或纵向裂缝,但龟裂、水纹及浮浆层裂纹不在此限

管桩端面混凝土和预应力钢筋镦头不得高出端板平面

凹陷深度不大于10mm

桩头及桩套箍与桩身结合面

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5mm,漏浆长度不大于周长的1/4,且应修补

①设计桩长17m~23.4m,桩间距1.8m~2.3m,共进行2组4根桩工艺试验。(所试桩的桩长、间距详细写)

③预应力管桩终锤标准:至设计桩长,当落锤高度已达规定最大值和每击贯入度小于等于2mm时停锤。当在设计桩长内遇到硬层时,采用桩尖引入法,满足最后1m的沉桩锤击数大于300击或最后10击的贯入量不大于2cm的要求,可不再沉桩。

④接桩均采用钢端板焊接法焊接,焊好的接头应自然冷却后方可施打,焊接处的强度不应低于出厂的强度。

⑤管桩施工完毕后,采用小应变动力检测。

首先清除表土,整平碾压,确保打桩机在施工场地上行走不陷机,施工时机械不沉降,一般以15t压路机静压不陷机为标准。

测量放样根据轴线控制网点所标示工程桩位坐标点(X、Y值),采用极坐标法进行核样,保证工程桩位偏差值小于d/4,并以工程桩位点中心,用白灰按桩径大小画一个圆圈,以方便插桩和对中。

工程桩在施工前,根据施工桩长在匹配的工程桩身上划出以米为单位的长度标记,并按从下至上的顺序标明桩的长度,以便观察桩入土深度及记录每米沉桩锤击数。

桩机行走时,将桩锤放置于桩架中下部以桩锤导向脚不伸出导杆末端为准。根据打桩机桩架下端的角度计初调桩架的垂直度,并用线坠由桩帽中心点吊下与地上桩位点初对中。

5.2.4管桩起吊、对中和调直

①管桩应由吊车将桩转运至打桩机导轨前,管桩单节长≤20m转运采用专用吊钩勾住两端内壁直接进行水平起吊,管桩单节长>20m应采用四点吊法转运。

②管桩摆放平稳后,在距管桩端头0.3L(L表示桩长)处,将捆桩钢丝绳套牢,一端拴在打桩机的卷扬机主钩上,另一端钢丝绳挂在吊车主钩,打桩机主卷扬向上先提桩,吊车在后端辅助用力,使管桩与地面基本成45°~60°角向上提升,将管桩上口喂入桩帽内,将吊车一端钢丝绳松开取下,将管桩移至桩位中心。

③对中:管桩插入桩位中心后,先用桩锤自重将桩插入地下30~50cm,桩身稳定后,调正桩身、桩锤、桩帽的中心线重合,使之与打入方向成一直线。

④调直:用全站仪测定管桩垂直度。全站仪应设置在不受打桩机移动和打桩作业影响的位置,保证两台全站仪与导轨成正交方向进行测定,使插入地面时桩身的垂直度偏差不得大于0.5%。

打桩开始时应用较低落距,并在两个方向观察其垂直度;当入土达到一定深度,确认方向无误后,再按规定的落距锤击。锤击宜采用重锤低击,坠锤落距不易大于2米,柴油锤应使锤芯冲程正常。

打桩过程中,遇下列情况之一应暂停打桩,及时会同有关部门解决:

②头混凝土剥落、破碎、桩身出现裂缝;

③桩身突然倾斜、跑位;

④地面明显隆起,临桩上浮或位移过大;

⑤PHC桩总锤击数超过2500;

⑥打桩架发生偏斜或晃动。

①管桩接桩,采用焊接接桩,其入土部分桩段的桩头宜高出地面0.5~1.0m。

②下节桩的桩头处宜设导向箍以方便上节桩就位,接桩时应保持各节桩的轴线在同一条直线上,中心线偏差不宜大于2mm,上下节桩轴线偏斜不应大于0.3%,并应使各节偏斜反向错开。

③管桩对接前,上下端板表面应用钢丝刷清理干净,坡口处露出金属光泽,对接后,若上下桩接触面不密实,存有缝隙,可用厚度不超过5mm的钢片嵌填,达到饱满为止,并点焊牢固。

④焊接时采用气体保护焊,焊缝应饱满连续,不宜有夹渣、气孔等缺陷,满足《钢结构工程施工质量验收规范》中二级焊缝的要求。

⑤焊接完成后,需自然冷却不少于5min后才可继续锤击,严禁用水冷却或焊好即打。

打桩时由专人记录。开始打桩时,记录每沉落1m所需的锤击数。距设计标高2~3m时则以10cm为单位记录锤击数、最后连续锤击3阵每阵10击的贯入度至桩顶标高。

5.2.8打桩常遇问题及预防、处理方法

桩顶偏位(在沉桩过程中,相邻的桩产生横向位移)

1.测量放线有误;或插桩“对中”工作马虎

2.打桩顺序不当,易引起桩顶大偏位

3.在软土层中,先施工的桩易被挤动

4.遇孤石或其他障碍物将桩挤向一旁

5.桩尖沿基岩倾斜而滑移

6.接桩不直,桩中心线成折线形,造成桩顶偏位

测量放线应经复测后使用;插桩应认真对中;打桩应按规定顺序进行;避免打桩期间同时开挖基坑;施工前用洛阳铲探明地下孤石、障碍物,较浅的挖除,深的用钻钻透或爆碎;接桩应吊线找直,垂直偏差应控制在0.5%以内偏位过大,应拔出,移位再打;偏位不大,可用木架顶正,再慢锤打入;障碍物不深,可挖去回填后再打

桩身倾斜(桩身倾斜超过规范规定)

1.打桩机导杆弯曲或场地不平,或场地承载力不足产生倾斜

2.插桩不正,底桩倾斜率过大或桩身弯曲度过大

3.开始沉桩,桩未站稳就猛烈锤击,或施打时桩锤、桩帽、桩身中心线不在同一直线上,受力偏心

4.桩垫锤垫不平或桩帽太大引起锤击偏心而使桩身倾斜

6.打桩顺序不当先打的桩被挤斜

7.遇孤石和坚硬障碍物或桩尖沿倾斜产生滑移

打桩机导杆弯曲应纠正;打桩场地应整平夯压坚实;插桩要吊线锤检查,桩帽、桩身和桩尖必须在一条垂线上方可施打;桩身弯曲度应不大于1%,过大的不宜使用;开始沉桩应临时固定牢,并轻锤慢击;施打时应使桩锤、桩帽、桩身在同一直线上,防止受力偏心;桩垫、锤垫应找平,桩帽与桩周围的时间隙应为5~10mm,不宜过大;接桩应吊线锤找直,垂直度偏差不应大于0.5%;打桩顺序应按规定进行。产生原因7的防治措施同“桩顶偏位”的防治措施

桩顶破碎(沉桩时,桩顶出现混凝土掉角、碎裂或被打碎,桩顶钢筋局部或大部分外露)

1.桩的制作质量差,混凝土强度未达到要求,或桩头严重跑浆,存在孔洞;或蒸养制度不当,引起脆性破坏

2.搬运、吊装、堆放过程中碰撞损坏

3.桩锤选用不当,锤过重,锤击应力太大将桩头击碎;或锤太轻,锤击次数增多,使桩顶产生疲劳破坏

4.桩帽太小、太大、太深或接头尺寸偏差太大

5.遇到孤石、硬岩面时继续猛打,或贯入度要求太小或总锤击次数过多,或每米锤击数过多

6.在厚粘性土层中停歇时间过久,再重新施打时易将桩头打坏

加强桩制作质量控制,保证桩头混凝土密实性和强度达到设计要求;桩运输、堆放、吊装中防止碰撞损坏桩头;合理选用桩锤,不使过重或过轻;桩帽宜做成圆筒形,套桩头用的筒体深度宜为35~40cm,内径应比管径大2~3cm,不使空隙过大;遇孤石可采用小钻孔再插管桩的方法施打;合理确定贯入度或总锤击数,不使过小或过多;在厚粘性土层中停歇时间不应超过24h

桩身断裂(包括桩尖破损、接头开裂,桩身出现横向、竖向或斜向裂纹及断裂)

1.在砂土层中施打开口管桩,下端桩身有时被挤产生劈裂

2.遇孤石和裸露的岩面仍硬打,易将桩尖击碎

3.接桩质量差,引起接头开裂

4.接头电焊时自然冷却时间不够,焊后立即施打,焊缝遇水脆裂;或接缝间隙填塞钢板太少,锤击时应力集中,引起接头破损

5.管桩制作严重漏浆,或管壁太薄,桩身强度不够或养护制度不当,桩身混凝土变脆

6.打桩时未加桩垫或桩垫太薄

7.桩身预应力值不够,不足以抵抗锤击时的拉应力而产生横向裂缝

8.桩身自由段长细比过大,沉入时遇坚硬土层,易使桩断裂

9.桩在堆放、吊装和搬运过程中已裂缝或断裂,未认真检查或加固就使用

在砂土层中沉桩,桩端应设桩靴,避免采用开口管桩;遇孤石和岩面避免硬打;接桩要保持上,下节桩在同一轴线上,焊接焊缝应饱满,填塞钢板应紧密;焊后自然冷却8~10min始可施打;管桩制作严格控制漏浆、管壁厚度和桩身强度;打桩时要设合适桩垫,厚度不宜小于12cm;桩身制作预应力值必须符合设计要求;沉桩桩身自由段长细比不宜超过40;桩在堆放、吊装和搬运过程中避免碰冲产生裂缝或断裂,沉桩前要认真检查,已严重裂缝或断裂的桩,避免使用

沉桩达不到设计的控制要求(沉桩未达到设计标高或最后贯入度及锤击数控制指标要求)

1.勘察资料太粗或有误

2.设计选择持力层不当或设计要求过严

3.沉桩时遇到地下障碍物或厚度较大的硬夹层

4.桩尖遇到密实的粉土或粉细砂层时打桩会产生“假凝”现象,但间隔一段时间以后,又可继续打下去

5.桩头被击碎或桩身被打断,无法继续施打

6.布桩密集或打桩顺序不当,使后打的无法达到设计深度,并使先打的桩上升涌起

7.打桩间隔时间过长,摩阻力加大

详细探明工程地质情况,必要时应作补勘;合理选择持力层或标高,使符合地质实际情况;探明地下降碍物和硬夹层,并清除掉或钻透或爆碎;选用桩锤不能太小,旧柴油锤应检修合格方可使用;桩头被打碎,桩身被打断应停止施打,或处理后再施打;打桩应注意顺序,减少向一侧挤密;打桩应连续进行,不宜间歇时间过长,必须间歇时,不宜超过24h

d/2且不大于250mm

按桩总数的5%抽样检验,且每检验批不少于10根。

注:1d为桩径或短边,单位为mm;

2θ为斜桩轴线与竖直线间的夹角。

(1)施工采用锤击法沉桩,锤击法的打桩机宜采用履带自行式柴油打桩机,不宜采用自由落锤打桩机,收锤标准以达到设计桩长为控制标准。当深度未达到设计要求时,应查清原因,采用换锤或辅以射水等措施,成桩至设计深度。

(2)第一节管桩起吊就位插入地面的垂直度偏差不得大于0.5%,并宜用长条水准尺或其他测量仪器校正;必要时,宜拔出重插。施打中,桩锤、桩帽、桩身中心线应重合。当桩身倾斜率超过0.8%时,应找出原因并设法纠正;当桩尖进入硬土层后,严禁用移动桩架等强行回扳纠偏。

(3)在较厚的粘土、粉质粘土层中施打管桩,不宜采用大流水打桩施工法,应将每一根桩一次性连续打到底,尽量减少中间休歇时间。如实、及时、准确地做好管桩施工记录。

(4)应尽量减少接桩,单桩接头不宜超过4个。管桩对接时,应采用采用钢端板焊接连接。注意焊好的桩接头应自然冷却方可施打。注意焊接处的强度不应低于出厂的强度。

(5)管桩一般不宜截桩,如遇特殊情况要截桩时,可采用混凝土切割器、液压紧箍式切断机等。

组员:陈胜德李兴凯杨勇刘兵夏川

王子文韩长印李昌荣赵太平

7.2主要的危险源、环境因素识别

施工机械:打桩架、装载机、推土机、压路机、吊车等

人员因素:施工机械无人指挥、驾驶人员违章、无证、酒后、疲劳驾驶等

环境因素:机械噪音、车辆行驶扬尘、尾气排放等

本着“安全第一、预防为主”这一原则,提高安全意识,健全施工现场意外伤害应急预案,认真学习岗位全职责和安全操作规程,提高业务水平和劳动技能,树立安全生产、规模操作的思想,以防患于未然。

(1)打桩施工前对临近的建筑物采取有效的保护措施,施工时随时进行观测。

(2)进入施工现场必须正确配戴好安全帽,登高作业时必须系好安全带。人员上下桩架时必须抓牢爬梯,吊车回转半径内不得站人,吊车拖桩时,人员应在安全范围内。

(3)确保机械设备安全使用,机械设备操作人员必须遵循设备的操作规程,机械操作人员机动车驾驶人员必须有相应的特殊工种上岗证书,严禁无证上岗,严禁机械、设备带病和违章作业。每作业班必须有专人操作桩机,操作人员不得擅自离岗。

(4)机械及索具要勤检查、勤保养,钢丝绳应经常处于油膜润滑状态,机械严禁带病作业。对卷筒钢筋绳要随时观察其表面磨损,若磨损超过钢丝绳直径的10%,不准使用,必须立即更换新的。

(5)桩机开行路线要平整、坚实。在打桩过程中遇到有地坪隆起或下陷时,应对路面进行调平修整。司机在操作过程中必须精力集中,服从指挥信号,不得随便离开岗位。

(6)在施工过程中,要经常检查机械运转情况,发现异常情况要及时纠正,并经处理后方可继续施工。

(7)场内的电路布置要规范化,电器开关设在防雨防晒的电器箱柜内,距离地面不小于1.5m。桩机移位时,须有专人照看电缆。

(8)运桩铺吊严格按起重:“十不吊”规程作业,本工程多台机械交叉作业,应注意现场的协调配合,吊机在运吊回转过程中,应注意周围人员动向:

(9)设立专职安全员并建立24小时旁站制度,及时纠正和消除施工中出现的不安全苗头。

(10)桩的堆放、起吊、搬运应符合下列规定:

应按桩使用顺序堆放;堆放场地应平整、坚实,堆放层数不宜超过四层,两点支承时应设在距桩端0.21倍桩长处,三点支承时设在距桩端0.15倍桩长及桩中点处。底层二端的桩应采用木楔枕紧,谨防桩体滚动伤人。每层支承垫木必须保持在同一平面上,各层支承垫木应在同一竖直线上。

起吊桩时,混凝土强度和吊点位置应满足设计要求。起吊桩时,应平稳提升,使各吊点同时受力。一个吊点吊桩时,吊点应设在距桩上端0.3倍桩长处。在起吊中,应用钢丝绳捆绑并控制桩的下端。

桩在起吊、搬运和堆码时,应防止冲撞和发生附加弯距。

(1)现场存放油料的地面进行防渗处理,如采用防渗混凝土地面、铺防油毡等措施。在使用过程中,要采取防止油料跑、冒、滴、漏的措施,防止土壤受到污染。

(2)工地临时厕所的化粪池采取防渗措施,并尽可能利用既有建筑物内的水冲式厕所,同时做好防蝇、灭蛆工作。

(3)加强对地表水和地下水水质的监测,配合当地环境监测部门搞好舆论宣传和监督工作,加强对沿线施工废水的控制,发现新的污染问题及时进行处理,防止水质恶化。

(4)严禁在现场焚烧任何废弃物及有毒废料(废机油、废塑料等)。因防水、防腐等工程的需要使用具有挥发性的有毒有害物质时,作好密封、防渗漏措施,本着随用随开、用完盖好的原则,减少挥发,杜绝泄漏,保持良好的通风,严禁遗洒地面造成污染。

(5)施工弃土按设计或当地环保部门要求,运至指定地点堆弃,随弃土随平整碾压。

(1)施工人员要佩带胸卡上岗,职工对待工作热情、投入,对人尊重、礼貌;精神面貌好。

(2)场地规划整齐,各类机械、材料标示明确,摆放整齐,保持施工场地清洁卫生。

(3)加强现场安全管理,在施工现场设置“六牌一图”即单位名称牌、工程概况牌、警卫制度牌、安全措施牌、安全记录牌、安全质量宣传牌和现场总平面图。施工用电、生活用电管理落实到人,添置必要的防护器材,促进现场文明管理。

(4)加强与当地群众联谊,做到互相理解、相互尊重,对群众提出的合理要求应尽快整改,对不合理的要求要说服教育以免矛盾激化,教育职工不得扰民。

(5)加强与当地政府部门的联系和交流,共同搞好两个文明建设。

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