主要施工方法及技術(shù)措施

§5主要施工方法及技術(shù)措施5.1一般區(qū)域PHC預(yù)制管樁施工本工程采用PHC—AB600（130）型預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，為摩擦端承樁。根據(jù)地質(zhì)資料，樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化巖層，持力層土的極限端阻力特征值qpk=6000kpa，樁端進(jìn)入持力層內(nèi)的深度為5米，單樁承載力特征值為3200KN。參照設(shè)計(jì)中的樁長(zhǎng)，單樁承載力及入巖深度應(yīng)在正式開工前通過試樁確定。工程正式施工前，按不小于1%工程樁數(shù)量且不少于3根進(jìn)行試打，本工程取為9根。試打樁盡量安排在近于現(xiàn)有鉆孔的位置，以便使用現(xiàn)有勘探資料作為參考。通過試打樁取得正式施打所需要的有關(guān)控制數(shù)據(jù)，尤其是需要送樁的貫入度控制值。5.1.1PHC預(yù)制樁試樁所有試打樁施工按照建筑署一般規(guī)范進(jìn)行。開工前，向工程師提交2份制造商的產(chǎn)品目錄，列出機(jī)械錘裝置和測(cè)量系統(tǒng)的各種技術(shù)參數(shù)，包括型號(hào)、錘重、樁帽、材料、落高沖程、理論輸出能量等供駐地工程師認(rèn)可。錘重、落高沖程、理論輸出能量均為暫定數(shù)值，但須確保錘重及輸出能量能擊入所須持力層。同時(shí)必須提交證明證實(shí)希萊公式內(nèi)設(shè)定的各種技術(shù)參數(shù)能夠合符設(shè)計(jì)單位的要求。若希萊公式的各種技術(shù)參數(shù)未能符合設(shè)計(jì)單位的要求，提交此技術(shù)參數(shù)的建議值及重新計(jì)算最后貫入度并示于施工圖內(nèi)，工地工程師認(rèn)可后，方可進(jìn)行施工。試打樁將會(huì)作為工程樁處理，其施工工藝及方法以及監(jiān)測(cè)、檢測(cè)方案等其它事項(xiàng)同其它工程樁。5.1.2PHC預(yù)制樁施工工藝流程PHC預(yù)制樁施工工藝流程見圖5-1所示。圖5-1PHC預(yù)制樁單樁施工工藝框圖5.1.3PHC樁施工方法PHC樁正式施工前，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)及施工規(guī)范制定詳細(xì)的打樁路線圖，監(jiān)理工程師及駐工地工程師認(rèn)可批準(zhǔn)后依此進(jìn)行施工。為避免壓樁及擠樁，打樁次序的大方向從北面伸展至南面及從中間向東西兩端進(jìn)行，同時(shí)依據(jù)樁的入土深度不同，宜先打長(zhǎng)樁后打短樁。PHC單樁施工方法如下：⑴施工準(zhǔn)備施工前，應(yīng)清除妨礙施工的地上、地下障礙物；為了保證在預(yù)制樁的質(zhì)量，防止樁身發(fā)生變形破壞，對(duì)預(yù)制樁堆放場(chǎng)地進(jìn)行必要的平整處理；施工設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前做好施工場(chǎng)地的平整夯實(shí)工作及排水工作；依據(jù)工程地質(zhì)條件、工程規(guī)模、樁型、工期、勞動(dòng)力與機(jī)械供應(yīng)以及施工現(xiàn)場(chǎng)情況等條件選擇合適的施工機(jī)械設(shè)備，制定出設(shè)備、配件、工具、預(yù)制樁所需材料計(jì)劃并購置；施打試驗(yàn)樁，確定貫入度并校驗(yàn)打樁設(shè)備、施工工藝以及技術(shù)措施是否適宜；選擇和確定打樁機(jī)進(jìn)出路線和打樁順序，制定施工方案，做好技術(shù)交底，特別是地質(zhì)情況、設(shè)計(jì)要求、操作規(guī)程和安全措施的交底。⑵測(cè)量放線定樁位①放基線樁基軸線，不僅是樁基礎(chǔ)施工，而且是整個(gè)旅檢大樓上部結(jié)構(gòu)施工所應(yīng)遵照的，必須予以高度重視。軸線的施放，應(yīng)以國(guó)家級(jí)三角網(wǎng)控制點(diǎn)引入，并應(yīng)多次復(fù)合測(cè)量。樁基軸線的定位點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置在不受樁基礎(chǔ)施工影響處。②設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)每根樁入土后，均應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求做標(biāo)高記錄。為了控制樁基施工的標(biāo)高，應(yīng)在施工工區(qū)附近設(shè)置水準(zhǔn)基點(diǎn)，一般要求不少于2點(diǎn)，為防止遭到損壞，應(yīng)將其設(shè)置在不受樁基施工影響的地方。③施放樁位根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中的樁位圖，按打樁順序?qū)吨鹨痪幪?hào)，根據(jù)樁號(hào)所對(duì)應(yīng)的軸線，按尺寸要求施放樁位，并設(shè)置樣樁、用石灰撒圈標(biāo)出樁徑大小，以供樁機(jī)就位后定位。⑶樁機(jī)就位為保證樁機(jī)的穩(wěn)定和垂直，擬采用步履式柴油打樁機(jī)進(jìn)行施工。該類型打樁機(jī)具有樁架移動(dòng)機(jī)動(dòng)靈活，可做全向轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)桿垂直度可全方位調(diào)節(jié)，錘、導(dǎo)桿可自由上下移動(dòng)，可作各種角度微調(diào)，打樁精度較高，整機(jī)穩(wěn)定性好，操作方便、安全，工效較高等優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)場(chǎng)地要求較高，故樁機(jī)就位前，施工場(chǎng)地應(yīng)碾壓密實(shí)，必要時(shí)鋪填10～30ccm碎石并碾壓密實(shí)。打樁機(jī)就位時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)樁位，保證垂直穩(wěn)定，在施工中不發(fā)生傾斜、移動(dòng)。⑷預(yù)制樁運(yùn)輸及起吊商品預(yù)制樁現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸采用平板拖車，運(yùn)輸過程中行車平穩(wěn)，并掌握好行使速度，防止任何碰撞和沖擊。嚴(yán)禁在現(xiàn)場(chǎng)以直接拖拉樁體方式代替裝車運(yùn)輸。預(yù)制樁吊立定位利用樁架附設(shè)的起重鉤借樁機(jī)上卷揚(yáng)機(jī)吊樁就位，或配一臺(tái)履帶式起重機(jī)送樁就位，并用樁架上夾具或落下樁錘借樁帽固定位置。起吊時(shí)先栓好吊樁用的鋼絲繩和索具，然后應(yīng)用索具捆在樁上端吊環(huán)附近，一般不宜超過30cm，再啟動(dòng)機(jī)器起吊預(yù)制樁，使樁尖垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，緩緩放下插入土中，位置準(zhǔn)確；在樁頂扣好樁帽或樁箍，除去索具。⑸穩(wěn)樁、測(cè)垂直度樁尖插入樁位后，先用較小的落距冷錘1～2次，樁入土一定深度，再使樁垂直穩(wěn)定。用線墜或經(jīng)緯儀雙向校正，不得用目測(cè)。樁插入時(shí)垂直度不得超過0.5%。樁在打入前，應(yīng)在樁身上0.25m設(shè)置一個(gè)標(biāo)記，以便在施工時(shí)量度樁的擊入深度。⑹打樁根據(jù)本工程的工程地質(zhì)條件、樁的類型、結(jié)構(gòu)、密集程度及施工條件，打樁樁錘采用80#柴油錘，沖程符合設(shè)計(jì)要求。打樁時(shí)，應(yīng)使柴油錘跳動(dòng)正常。在較厚的粘土或粉質(zhì)粘土層中施打管樁，不宜采用大流水打樁施工法，宜將每根樁一次性連續(xù)打到底，盡量減少中間的休歇時(shí)間，且盡可能避免在接近設(shè)計(jì)深度時(shí)進(jìn)行接樁。打樁應(yīng)用適合樁頭尺寸的樁帽和彈性墊層，以緩和打樁時(shí)的沖擊。樁帽用鋼板制成，并用硬木或硬紙板承拖。⑺接樁因?yàn)槭苓\(yùn)輸條件和打樁樁架高度限制，預(yù)制樁一般分為數(shù)節(jié)制作，分節(jié)打入，在現(xiàn)場(chǎng)接樁。常用接頭方式有焊接、法蘭接及硫磺膠泥錨接等幾種，本工程中，管樁接頭采用焊接與機(jī)械快速接頭雙工藝方法進(jìn)行施工焊，焊縫高6mm。焊接施工符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》JGJ81的有關(guān)規(guī)定,并滿足下列規(guī)定:①接樁時(shí),管樁未入土部分樁段的樁頭應(yīng)高出地面0.5m～1.0m。②下節(jié)樁的樁頭處宜設(shè)導(dǎo)向箍以方便上節(jié)樁就位。接樁時(shí)上下節(jié)樁段應(yīng)保持順直,錯(cuò)位偏差不宜大于2mm,樁節(jié)彎曲失高不得大于樁長(zhǎng)的0.1%,且不得大于20mm。③管樁對(duì)接前,上下端板表面應(yīng)用鐵刷子清刷干凈,坡口處應(yīng)刷至露出金屬光澤。④焊接時(shí)宜先在坡口周圍上對(duì)稱點(diǎn)焊4～6點(diǎn)，待上下樁節(jié)固定后拆除導(dǎo)向箍再分層施焊，施焊時(shí)由兩個(gè)焊工同時(shí)對(duì)稱進(jìn)行。⑤焊接層數(shù)3層，內(nèi)層焊必須清理干凈后方可施焊外一層，內(nèi)外層焊縫接頭位置應(yīng)錯(cuò)開，焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)。⑥焊好后的樁接頭應(yīng)自然冷卻后方可繼續(xù)錘擊施打，自然冷卻時(shí)間不宜小于8min，嚴(yán)禁用水冷卻或焊好后立即施打，以免焊縫接口變脆而被打裂。機(jī)械快速連接及焊接接樁方法分別見圖5-2及圖5-3所示。⑻重復(fù)步驟⑹、⑺，打樁最終停止錘擊的控制取決于樁端的土層情況。根據(jù)地質(zhì)資料，本工程中樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化巖層，停錘標(biāo)準(zhǔn)主要以貫入度控制為主，樁端標(biāo)高可作為參考。當(dāng)貫入度已達(dá)到而樁端標(biāo)高未達(dá)到時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況與有關(guān)單位會(huì)商確定。打樁的最后貫入度應(yīng)在下列條件下測(cè)定：樁頭完好無損；柴油錘跳動(dòng)正常；樁錘、樁帽、送樁器及樁身中心線重合；樁帽襯墊厚度等正常；打樁結(jié)束前立即測(cè)定。圖5-2機(jī)械快速連接接樁方法示意圖(單位:mm)圖5-3焊接接樁方法示意圖(單位:mm)⑼送樁當(dāng)預(yù)制樁打至接近地面需要送樁時(shí)，應(yīng)測(cè)出樁的垂直度并檢查樁頂質(zhì)量，合格后立即送樁。送樁的中心線應(yīng)與樁身吻合一致，若樁頂不平，用麻袋或厚紙墊平。送樁遺留的孔洞，應(yīng)立即回填或做好覆蓋。送樁深度一般不宜大于2.0m，同時(shí)具備下列條件，送樁深度可以超過m但小于6.0m：①打樁機(jī)應(yīng)是三點(diǎn)支撐履帶自行式或步履式柴油打樁機(jī)；②樁端持力層頂面埋深標(biāo)高應(yīng)基本一致，且持力層厚度不小于4.0m，或持力層上面有較厚的全風(fēng)化巖層、硬塑～堅(jiān)硬粘土層或中密～密實(shí)砂土層；③具有拔出長(zhǎng)送樁器的能力。⑽檢查驗(yàn)收每根樁打到貫入度要求，樁尖標(biāo)高進(jìn)入持力層，接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)進(jìn)行中間驗(yàn)收。在控制時(shí)，要求最后三次十錘的平均貫入度，不大于規(guī)定的數(shù)值，或以樁尖打至設(shè)計(jì)標(biāo)高來控制，符合設(shè)計(jì)要求后，填好施工記錄，如發(fā)現(xiàn)樁位與要求相差較大時(shí)，應(yīng)會(huì)同相關(guān)單位研究處理。⑾截樁頭由于PHC樁身較脆，在受到強(qiáng)烈沖擊時(shí)，易產(chǎn)生貫穿性縱向裂縫，影響樁的使用，因此PHC管樁樁體高出設(shè)計(jì)樁頭標(biāo)高部分應(yīng)及時(shí)截除，在本工程中截樁位置為樁頂承臺(tái)底面標(biāo)高以下10cm，保證樁體10cm的錨固長(zhǎng)度。截樁設(shè)備采用水泥金剛石蝶式切割機(jī)，切割時(shí)用鋼套箍緊孤在切口下部樁身上，再沿套箍鑿出一道溝槽，然后再行擴(kuò)大，切斷，嚴(yán)禁采用大錘橫向敲擊截樁或強(qiáng)行扳拉截樁。截樁過程中防止對(duì)樁體截樁位置以下部位造成損壞。⑿結(jié)束單樁施工施工內(nèi)容完成后，打樁機(jī)移至下一樁位。5.1.4PHC樁施工技術(shù)措施⑴樁靴處理技術(shù)措施本工程PHC管樁樁靴采用圓錐形樁靴，樁靴應(yīng)與管樁圍焊封閉，樁端處填充2m長(zhǎng)C30混凝土以保證強(qiáng)度，見圖5-4所示。圖5-4樁靴制作施工示意圖（單位：mm）⑵樁頂位移或上升涌起控制措施PHC樁在施工過程中，造成樁頂位移或相鄰的樁橫向位移以及樁身上涌的因素較多，其中主要因素大致為以下幾點(diǎn)：①樁入土后，遇到大塊孤石或堅(jiān)硬障礙物，將樁尖擠到一側(cè)；②多節(jié)樁施工時(shí)，相接的兩節(jié)樁不在同一軸線上，造成歪斜；③施工過程中由于擠土效應(yīng)造成相鄰已完成樁向一側(cè)偏移或隨同涌起；要處理好以上問題，須做好以下工作：①施工前用釬或洛陽鏟探明地下障礙物，并采取清楚措施，必要時(shí)采取先沖孔填砂再下樁的施工方法，詳見7.3節(jié)內(nèi)容。②施工前對(duì)商品樁進(jìn)行校核檢查，樁體不順直，樁尖不在樁縱軸線上時(shí)不宜施工。③編制好打樁順序，盡量較小擠土效應(yīng)產(chǎn)生的影響。⑶樁身垂直度控制技術(shù)措施樁身垂直度偏差過大，將造成樁體傾斜，成為樁體作為工程樁偏心受壓的一個(gè)因素，因此必須對(duì)其垂直度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，成樁過程中要控制好樁的垂直度，除應(yīng)抓好樁頂位移或上升涌起控制措施外，還必須抓好以下三個(gè)環(huán)節(jié)的工作：①安設(shè)樁架場(chǎng)地應(yīng)平整，打樁機(jī)底盤應(yīng)保持水平，導(dǎo)桿應(yīng)吊線保持垂直；②穩(wěn)樁時(shí)樁體應(yīng)垂直，樁帽、樁錘和樁三者應(yīng)在同一垂線上；③樁制作時(shí)樁身彎曲不得超過規(guī)定，樁頂應(yīng)與樁縱軸線保持垂直，樁尖偏離樁縱軸線不得超過規(guī)定。⑷預(yù)防樁頭擊碎技術(shù)措施由于打樁過程中樁錘對(duì)樁頭的巨大沖擊力，可能造成樁頂混凝土掉角，破碎，坍塌或被打壞，其預(yù)防措施主要是：、①確保商品PHC樁的質(zhì)量達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求；②樁帽與樁的接觸面處以及樁帽墊木應(yīng)平整，如不平整應(yīng)進(jìn)行處理后方可進(jìn)行打樁施工；③沉樁時(shí)穩(wěn)樁垂直，樁頂加草墊、紙袋等緩沖墊，發(fā)現(xiàn)損壞，及時(shí)更換；④如樁頂已破碎，應(yīng)更換或加墊樁墊，如破碎嚴(yán)重，可把樁頂剔平補(bǔ)強(qiáng)，必要時(shí)加鋼板箍，在重新打樁。⑸預(yù)防樁接頭松脫、開裂技術(shù)措施由于接樁處經(jīng)錘擊后，可能出現(xiàn)松脫、開裂等現(xiàn)象，此現(xiàn)象產(chǎn)生的原因?yàn)椋孩俳宇^表面留有油污、雜物未清理干凈；②采用焊接或機(jī)械連接工藝連接時(shí)，連接鐵件不平，存在較大間隙，造成焊接不牢或螺栓不緊；或焊接焊縫不連續(xù)，不飽滿，存在夾渣等缺陷；③兩節(jié)樁不在同一直線上，在接樁處產(chǎn)生彎曲，錘擊時(shí)，接樁處局部產(chǎn)生應(yīng)力集中而破壞連接。為防止接頭松脫、開裂，應(yīng)采取以下預(yù)防措施：①接樁前，應(yīng)將連接表面雜質(zhì)、油污清除干凈；②檢查連接部件是否牢固、平整，如有問題，應(yīng)修正后才能使用；③樁體連接好后，應(yīng)錘擊幾下再檢查一遍，如發(fā)現(xiàn)松脫、開裂等現(xiàn)象，應(yīng)采取補(bǔ)救措施，如重接、補(bǔ)焊、。⑹PHC樁事故樁處理措施在PHC樁施工過程中，如出現(xiàn)樁位位移過大、樁身傾斜嚴(yán)重、樁身斷裂等現(xiàn)象造成事故樁，應(yīng)及時(shí)如實(shí)向現(xiàn)場(chǎng)工程師和監(jiān)理工程師反映情況，并分析原因并提出建議解決方案，經(jīng)過設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、發(fā)包方審批后方可繼續(xù)施工。事故樁的處理措施大致分為兩種：如入土不深，應(yīng)拔起重打；或靠近原樁位作補(bǔ)樁處理。拔樁采用可用人字架卷揚(yáng)機(jī)或用鋼絲繩捆緊，借橫梁用兩臺(tái)千斤頂抬起，必要時(shí)候采用拔樁機(jī)進(jìn)行。5.2填石隔堤區(qū)PHC預(yù)制管樁施工本場(chǎng)區(qū)位于人工填海區(qū)內(nèi)，局部為拋石隔堤區(qū)，填石隔堤及其過度帶內(nèi)存在塊石。該區(qū)域直接進(jìn)行沉樁施工，將造成預(yù)制管樁沉樁困難、偏斜甚至斷裂。為此施工中采取的對(duì)策為：PHC預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施打前先行沖擊成孔，再在孔內(nèi)填砂，最后沉樁施工，見圖5-5所示。沖擊成孔系用沖擊式鉆機(jī)懸吊沖擊鉆頭（錘）上下往復(fù)沖擊，將地下障礙物破碎成孔，部分碎渣和泥漿擠入孔壁內(nèi)。施工過程中不可避免會(huì)將碎石及塊石向側(cè)面擠動(dòng)沖擊附近已沉PHC樁樁體，因此沖孔直徑應(yīng)在PHC樁徑的基礎(chǔ)上適當(dāng)加大，使PHC管樁與預(yù)沖孔孔壁之間所填沙起到一定的緩沖作用。沖孔施工時(shí)附近15m范圍不得有施工的PHC預(yù)制管樁或正在施工，以避免沖孔擠土造成附近的PHC預(yù)制管樁偏移或上浮。沖孔深度應(yīng)以穿越填石等障礙物并保證PHC樁能有一定的錨固長(zhǎng)度和擊入深度，確保單樁承載力為準(zhǔn)，根據(jù)地質(zhì)勘探資料和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，沖孔深度約為20m。圖5-5拋石隔堤區(qū)PHC樁施工方案示意圖（單位：mm）5.2.1填石隔堤區(qū)PHC樁施工工藝流程填石隔堤區(qū)PHC樁施工工藝流程見圖5-65.2.2填石隔堤區(qū)PHC樁施工工藝及主要技術(shù)措施⑴測(cè)量放線定位置在平整好的場(chǎng)地上測(cè)定預(yù)沖孔孔位，孔位中心位置與設(shè)計(jì)PHC樁中心重合。圖5-6拋石隔堤區(qū)PHC樁施工工藝流程圖⑵埋設(shè)護(hù)筒埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒直徑較預(yù)成孔樁徑大沖擊鉆機(jī)鉆頭大200mm，壁厚6mm，長(zhǎng)1.5m～2.0m，其上部開設(shè)兩個(gè)溢漿口，護(hù)筒采用挖埋的方法埋設(shè)，高出地面不少于0.3m，護(hù)筒中心與樁中心偏差不得大于20mm。⑶預(yù)成孔施工預(yù)成孔采用鋼繩式?jīng)_擊鉆機(jī)，沖孔直徑為900mm。沖孔開始時(shí)候，采用重錘密擊的