C80级PHC预应力混凝土桩基工程专项方案.docx

C80级PHC预应力混凝土桩基工程专项方案
工程桩采用C80级PHC预应力混凝土管桩，抗压桩、抗拔桩、抗拔兼压桩及抗压钻孔灌注桩。
（一）钻孔灌注桩施工

土方外弃
桩位放样
平整场地
沉埋护筒
护筒加工
钻机就位
测量钻孔深度斜度直径
钢筋笼制作
钻孔注泥浆
供水
钻进
测量沉碴厚度
泥浆循环 *
废浆排弃
循环池
沉淀池
泥浆回收

吊装钢筋笼
钢筋笼就位

设隔水装置
二次清孔

拼装导管检验导管

泥浆回收
灌水下砼
坍落度测试

砼运输
砼生产
混凝土养护
起拔护筒凿除桩头、冠梁施工
1、钻孔灌注桩施工方法
1.1、测量放线
桩位位置放样、标高引测均通过自检（技术负责人）、现场监理、建设单位复核、验收合格后方可施工。
保证测量原始记录的完整、技术资料符合要求。
控制误差小于±5mm，桩位误差小于10mm，建筑物位置符合设计及业主要求。
1.2、成孔方法
根据钻孔桩施工经验及实际地质情况，本工程采用正循环施工工艺和冲击钻孔。
钻孔灌注桩施工期间，采取以下措施控制水压差，确保水头压力，防止坍孔：一是调整泥浆比重，二是调整孔内泥浆面高度。
1.3、钢护筒制作
（1）钢护筒设计
钢护筒深度以进入原状土 20cm控制，长度1.5m到2m，壁厚5mm，内径与桩径匹配，钢护筒顶标高应高出地面20cm。护筒的埋设深度：在粘性土中不宜小于1.0m，砂土中不宜小于1.5m，其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求，受水位涨落影响或水下施工的钻孔灌注桩，护筒应加高加深，必要时应打入不透水层。
（2）钢护筒加工
钢护筒在钢结构加工场加工。钢护筒加工标准，垂直度偏差不超过1cm/2m。椭圆度不大于2cm，焊接采用坡双面焊，所有焊缝应连续以保证不漏水。其内径应大于钻头直径1mm，上部宜开设1〜2个溢浆孔。
（3）钢护筒安装要求
护筒随孔埋设至所要求的深度，其中心线与桩位中心线的允许偏差不大于20mm，并应保持垂直，垂直度控制在1/2以内，抽拔护筒过程时，不能对灌注的砼有任何扰动，同时护壁护筒底部不应高于砼面，以防塌土，影响桩的质量。
1.4、泥浆
泥浆部分采用原土造浆，部分采用优质粘土加膨润土，采用正循环工艺。泥浆控制措施如下：
（1）控制泥浆液面
由于存在砂层土体侧压力，为防止或减少砂层垮塌，施工时控制孔内液面标高以保证足够水头压力，维护下部砂层的安全。施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1m以上，在受水位涨落影响时泥浆面应高出最高水位1. 5m以上。
（2）控制泥浆比重
泥浆比重过大钻机成孔阻力大，泥浆失水量大，钻孔时泥浆比重控制在
1.05〜1.15g/cm3之间。浇注混凝土前，孔底5mm以内的泥浆比重应小于1.25,含砂率＜4%。
(3) 控制泥浆粘度
由于砂层不稳定，还应适当提高泥浆粘度，适当采用高分子化合物(聚丙烯酰胺)来提高粘度，以阻止不同地层的水化膨胀和松散垮塌，同时粘度不能过大，粘度过高，则会使泵压升高，排量显著减少，钻速下降，排粉困难，泥浆粘度控制一般地层16〜22S，松散易坍地层19〜28S。
(4) 泥浆循环系统
钻进时，细粒钻渣排入沉淀池内，沉淀后沉渣用3PNL泥浆泵抽吸排除。经沉淀池沉淀后的优质泥浆抽回循环池重新利用。
1.5、成孔
(1 )一般规定
① 成孔直径必须达到设计桩径(根据设计要求，钻头直径等于设计直径)，采用锥形钻，配钻头应有保径装置。其锥形夹角不得小于120度。钻头直径应根据施工工艺和设计桩径合理选定。成孔用钻头应经常检查核验尺寸。
② 钻孔桩施工前必须试成孔。数量不得小于两个。以便核对地质资料，检验所选的设备、机具、施工工艺以及技术参数是否适宜。如孔径、垂直度、孔壁稳定和沉淀等检测指标不能满足设计要求时，应拟定补救技术措施，或重新选择施工工艺。待完成试成孔各项测试后，用优质粘土将孔洞回填密实。
③ 成孔开始前应充分做好准备工作，成孔施工应一次不间断地完成，不得无故停钻。施工过程应做好施工原始记录。成孔完毕至灌注混凝土的间隔时间不应大于24h。
④ 成孔时钻机定位准确、水平、稳固，钻机回转盘中心与护筒中心的允许偏差应不大于20mm。钻机定位后，用钢丝绳将护筒上挂带在钻架底盘上。成孔过程中钻机塔架头部滑轮组、回转器与钻头应始终保持在同一垂线上，保证钻头在吊紧的状态下钻进。
⑤ 护壁泥浆可采用原土造浆或人工造浆。
⑥ 注入孔的泥浆性能指标，应根据不同的成孔工艺和地质情况合理选用。
⑦ 成孔过程中排出孔泥浆性能指标，其值不得大于下表的规定。
⑧ 成孔过程中孔内泥浆液面应保持稳定。正循环成孔不应低于自然地面
30cm。钻进过程若遇松软易塌土层应调整泥浆性能指标。泥浆循环中多余或废弃的泥浆应及时排出处理。
⑨ 成孔至设计深度后，会同工程有关各方对孔深等进行检查，确认符合要求后，方可进行下一道工序的施工，成孔、清孔、灌注混凝土采用多台设备施工时当钻机移位后下道工序设备未及时到位前，应采取措施保护好孔，防止人员或杂物掉落孔内。
⑩ 采用多台钻机同时施工时，相邻两钻机不宜过近，以免互相干扰。在相邻混凝土刚灌注完毕的邻桩旁成孔施工，其安全距离不宜小于4d或最少时间间隔不应少于36h。
(2) 成孔
① 泥浆循环系统应由泥浆池、沉淀池、循环槽、泥浆泵等设施设备组成，并应设有排水、清洗、排废等设施。
② 泥浆池的容积为钻孔容积的1.2〜1.5倍。
③ 泥浆循环槽应根据流向设1： 2的坡度，槽的截面应能保证钻进过程中泥浆正常循环而不外溢。
④ 泥浆池宜设在地势较低处，且不应设在新回填的土层上。
⑤ 成孔过程中泥浆循环槽应经常疏通，泥浆池、沉淀池也应定期清理。
⑥ 开机钻进时应先轻压、慢转并控制泵量，进入正常工作状态后，逐渐加大转速和钻压。
⑦ 正常钻进时，应合理控制钻进参数。操作时应掌握好起重滑轮组钢丝绳和水龙头带的松紧度，并注意减少晃动。
⑧ 钻速应严格控制，保证及时排渣。
⑨ 在易塌地层中钻进时，应适当加大泥浆比重。
⑩ 加接钻杆应先将钻具稍提离孔底，待泥浆循环2-3分钟后再拧卸加接钻杆。
(3) 清孔
钻孔完成，经测量检查达到设计标高并经监理工程师确认后，即可进行清孔，一次清孔利用钻孔的反循环系统的泥浆泵持续吸渣5〜15分钟左右，使孔底钻渣清除干净，一次清孔结束后，迅速拆除。
钻杆、钻头，安放钢筋笼后下放导管，测量孔底沉渣和泥浆性能，如孔底沉渣和泥浆性能满足规范要求后即进行吊放钢筋笼，随后进行二次清孔。具体做法：利用混凝土导管做为清渣管，上接异径弯头，其下端与导管相连接。清渣时，导管下端距孔底(沉渣面)2〜3mm。循环开始由人工缓慢以扫描状摆动导管，以便彻底清除沉淀物，桩底沉渣厚度＞1mm。待检测合格后，即可拆除异径接头进行灌注。
1.6、钢筋笼
(1) 钢筋笼的加工制作
① 钢筋笼加工采用箍筋成型法，即按照设计图纸在箍筋圈上标出主筋位置，同时在主筋上标出箍筋位置，然后按钢筋上标志的位置相互对准依次扶正箍筋并焊好。
② 为使钢筋笼在吊运时不散架、不变形，在每个起吊位置焊“△”型吊装钢筋。
③ 钢筋笼分节现场制作，钢筋笼在孔进行对接。
④ 钢筋笼制作使用专门支架。
(2) 钢筋笼的起吊，就位和对接
① 为确保钢筋起吊时不变形，采用两吊点起吊，第一吊点设在钢筋笼的上端，第二吊点设在钢筋笼的中点到三分之一点之间。
② 同时起吊两个吊点，使钢筋笼离开地面2m左右，第二吊点停吊，继续起第一吊点，使钢筋笼垂直，解除第二吊点，将钢筋笼徐徐放入钻孔中，并临时托卡于孔，以便于第二节钢筋笼对接。解除起吊钢丝绳，用同样方法将第二节钢筋笼吊于孔上方，然后进行钢筋笼电焊连接，采用10d单面搭焊。焊好后，将整个钢筋笼下入孔中。
③ 下放钢筋笼时注意对孔壁的影响。钢筋笼下放定位后，进行第二次清孔，满足要求，得到监理认可后，应尽快不间断地浇筑混凝土，如二次清孔后4h尚未开始浇筑混凝土，重新测孔底沉渣厚度，超过规范，则孔底进行重新清理。
1.7、水下混凝土
(1)导管
选用10mm厚无缝钢管制作，内径250mm,直径制作偏差不应超过2mm，底节尺寸定为7m,标准段每节2.5m,另有0.5m〜1.0m长的辅助导管，接头宜用法兰或双螺纹方扣快速接头。
导管管节应连接严密、牢固，导管在施工前事先进行拼接，并进行水密性试验，试水压力为0.6〜1.0MPa。接头处设置密封圈，以防止导管在混凝土浇筑过程中漏水。
(2) 料斗
① 钻孔灌注桩初灌量约为1.5m(由于采用商品砼，现场能保证砼初灌量)。
② 在导管内布置球胆作为隔水栓。
③ 施工时，用8mm钢板加工漏斗，漏斗体积必须确保首批混凝土使导管埋入混凝土 2m以上。
(3) 砼灌注
① 坍落度应控制在16cm〜22cm，须检查坍落度及有关质保书，合格后才能放入漏斗。灌注水下混凝土时，导管和漏斗之间设置阀门关好，并将导管提高孔底30〜40cm左右，然后将灌注漏斗和储料斗装满混凝土之后方可打开阀门开始浇注水下混凝土。在混凝土灌注过程中，实测实量正在浇筑的混凝土面的标高，控制导管埋深在2〜6m,最小不小于2m。混凝土灌注应连续进行不得中断，一次浇灌完毕。。
② 桩的灌注时间不宜过大，严禁导管提出混凝土面造成事故。当出现堵塞情况时，可将导管少量上下升降排除故障，但不得左右摇晃移动，当混凝土浇至钢筋笼底部时，应放慢混凝土入管速度，减少混凝土上升顶力对钢筋笼的影响，避免钢筋笼上浮，作好混凝土灌注记录备查。
③ 现场质量人员按施工技术规范规定的频率全面检查混凝土的坍落度指标，严禁不符合要求的混凝土送入漏斗灌注。
④ 施工时桩身任何截面不得有缩颈现象，砼充盈系数控制在1. 1〜1. 3之间。浇注后混凝土面要超出设计高度30〜50cm。一般由设计确定。
2、质量保证措施
在桩基施工中，钻孔灌注桩的施工质量最不容易控制，因此，严格按操作规程施工是非常重要的，本工程中，重点应注意以下几点：
2. 1钢护筒垂直偏差不大于1/2。
2.2钻机就位时，将底座转盘调整水平，起吊滑轮缘，转盘中心和护筒中心三者应位于同一铅垂线上，偏差不得大于2cm。保证桩身垂直度偏差＜1%。
2. 3采用优质粘土加膨润土造浆，控制泥浆相对密度1.05〜1.10左右，粘度16〜18S,配好的泥浆须通过试验，确定其性能满足要求后方可使用。钻进过程中必须经常测定泥浆的各项指标，做好记录，及时调整，防止塌孔。泥浆测定仪器必须经常校核。
2.4开钻时，钻机必须在泥浆循环正常后方可进尺，钻进开始后需连续不断地作业，直到成孔。
2.5机组必须配备地质剖面图，根据钻进情况和地质剖面图掌握钻头所处地层以调整钻进速度。在坚硬地层中进尺应平衡、缓慢，防止断钻、掉钻，在松软地层中可适当加快钻进速度。
2.6钻进过程中，控制孔内泥浆面标高，以保证足够水头压力。维护砂层的安全。
2. 7钻进到设计标高后进行一次清孔。一清控制泥浆指数:含砂率小于4%、泥浆比重1.05〜1.10,粘度16〜18S。孔内沉渣厚度根据设计要求不大于5cm,提钻时注意钻头不得擦碰孔壁。
2.8制作钢筋笼的钢筋要求顺直、光洁，不得锈蚀、夹带淤泥油污。
2.9钢筋笼应按图纸所示的位置准确地安装，钢筋长度和间距必须满足制作安装质量标准。纵向主筋接头间隔错位，保证同一截面主筋接头截面积占钢筋总截面积不大于50%。
2.10钢筋笼对接要求保证搭接长度（10d单面焊），焊缝饱满，箍筋跳点点焊。耳朵筋、吊筋必须可靠焊接于主筋上，吊筋上端焊接固定于钢护筒上，并用①48 x 3.5钢管焊接钢筋笼和护筒，防止钢筋笼在混凝土灌注时上浮。
2.11导管下至离孔底50cm左右，即开始二次清孔，若孔底沉渣过厚，可将导管下至孔底并上下提放，提高清孔效果。二次清孔必须使泥浆指标达到要求，并经监理认可方可浇灌混凝土。
2.12混凝土的各项指标必须达到规定的质量要求。混凝土初灌量必须保证，使导管埋入混凝土层2m左右（使用商品混凝土）。
2.13灌注时，保持导管插入混凝土 3〜6m,最小不得小于2m,抽拔导管应缓慢进行，严禁急速提升，导致混凝土不密实。拆除导管前，必须用测绳测混凝土面深度，以决定拆除导管的节数，防止导管拔空。
2.14混凝土灌注应连续进行，中途不得停止。
（二）PHC预应力混凝土管桩
1、施工工艺
静压预制桩的施工，一般都采取分段压入，逐段接长的方法。其施工程序为：测量定位T压桩机就位T吊桩、插桩T桩身对中调直T静压沉桩T接桩T再静压沉桩T送桩T终止压桩T切割桩头。静压预制桩施工前的准备工作、桩的制作、起吊、运输、堆放、施工流水、测量放线、定位等均同锤击法打（沉）预制桩。
2、桩位测定
建立施工控制网进行建筑物的轴线控制。主轴线由专业人员用经纬仪闭合量，主轴线的引桩要严格保护，引桩位置要做好保护，高程引点布置合理。每根桩测量定位时，使用不少于两个控制点进行桩位测定，以消除桩位的测量误差，其误差应控制在20mm之内。禁止使用皮尺量距，必须使用钢尺量距，桩位确定后，用L=5mm的^ 14钢筋钉于土内。
3、主要施工工艺控制
3.1使用水准仪确定有效桩顶标高，计算出桩顶到水准视线基点的高度，以此计算出送桩深度，并在送桩器上做出标记，作为控制桩顶标高的依据。
3.2桩机就位，用桩机对中器对准桩位，支起四腿调整机身垂直度。
3. 3将桩水平移至桩机附近，吊点距桩顶部约0. 3L处，缓缓将桩吊起离地，超过桩机座，再将桩缓慢放入井。
3.4桩吊入井后，先对桩点，待桩端尖着地后再扶正，操作上部电动葫芦和压桩油缸，套上压桩帽，开始压桩。压入5mm后观察有无偏位。发现偏移应把桩提出地面重新调整后再重新压入。
3.5在压桩过程中，在两个垂直的方向，设置线坠架，以便观测并指导控制桩的垂直度，符合规范和设计要求。
3.6当油缸行至塔架底后，吊送桩器把桩压入设计标高。
3. 7桩机移位进入下一桩位。
4、质量控制
4. 1进场预制桩控制
预制桩进行入现场，必须有出厂合格证。桩身表面平整密实、规格尺寸符合设计要求，无缺陷。不符合设计要求和规范规定的桩，不得使用。
4.2桩位控制
预制桩施工前均用白灰沿桩中心线弹出十字线，钉入钢筋棍以保证桩位准确。在压桩过程中有个别桩遇地下障碍物跑位，应经业主代表、监理确认，经设计研究确定处理方案重新补桩。
4.3标高控制
4.4每根桩送桩深度均用水准仪直接观测，必须保证送桩深度满足设计要求。
4. 5垂直度控制
桩机上设互相垂直的水平尺，当桩机对中器对准桩位，两个水平尺准气泡都居中时，桩机塔架垂直地面，钢筋混凝土预制桩也垂直地面，在压桩过程中保证桩机底座水平。在施工过程中操作人员随时进行监测，以保证桩体垂直压入地下。
4.6桩顶最后不能压至设计标高或桩顶已达到设计标高而压桩力实小时，必须作好详细的施工记录，并及时通知设计人员研究处理。