打桩施工总结

打桩施工总结第1篇

【关键词】组合钢板桩导向架定位吊机振沉 柴油锤复打送桩施工工艺

中***分类号: TU74文献标识码: A

前言

钢板桩施工因其独特的结构,具有施工速速快、效率高,止水性能优越、耐久性强、承载力高、利用空间小等独特优势,其质量容易得到保证,在工程领域被广泛应用,在我国逐渐被应用到工程实体中。

本文介绍采用组合钢板桩结构形式(主桩+辅桩)的钢板桩,主桩采用直径φ1219x18(16)、Q345B材质的大直径钢管桩,长度43.5m,单根重达23吨;辅桩采用进口卢森堡钢板桩,S355GP级,AZ20-700型,单宽700mm,采用双拼作为一对使用。主副桩采用C9锁扣连接(理论旋转角度5°),锁扣对应钢板桩长度焊接在主桩上。本工程组合钢板桩施工采用陆地整桩下沉、先主桩后副桩的施工方法,施工难点主要是主桩长度较大,起吊设备的吊高、吊幅、吊重必须满足施工要求,同时要求定位装置刚度大、稳定性好,施工方便的特点。

一、工程概况

1.1、工程地点

本工程位于江苏省启东市船舶工业园区,长江入海口北岸,东临黄海,隔长江北支与上海崇明岛相望,距启东市区18公里,距上海市主城区50公里。

1.2、港池设计结构特点

宏海号2X11000t移动式吊机轨道基础共2条,分布于出运港池两侧,兼顾港池岸壁功能,总长度305m,分为水域轨道基础和陆域轨道基础两部分。其中水域轨道基础长162 m,平台主要宽度为25m,港池接岸总长度110m,宽25m;陆域轨道基础长143m,平台宽度为12m。水域轨道基础、接岸结构均采用钢管桩-钢板桩组合墙+卸荷式桩基承台结构。驳岸工程分为2处:上、下游段各27m,宽8m。采用板桩+卸荷式承台结构,板桩采用AZ20-700钢板桩。

1.3、组合钢板桩设计参数

港池采用钢管桩-钢板桩组合墙+卸荷式桩基承台结构,组合钢板桩采用φ1219X18(16)钢管组合2-AZ20-700钢板桩对桩体系。钢管桩共170根,材质Q345B;其中水域轨道基础共128根,接岸结构42根;长度43.5m~41.5m不等,主桩1219X18(16)钢管桩间距2682.5mm。副桩采用S355GP级进口卢森堡钢板桩,单宽700mm,采用双拼作为一对使用,共209对,其池部分169对,上下游驳岸40对。组合钢板桩主副桩间采用C9锁扣连接。

1.3.1、组合钢板桩形式

1.3.2、组合钢板桩特征值一览表

二、组合钢板桩施工总体施工思路

2.1、总体施工组织

钢管桩(主桩)在厂家加工防腐完成后船运至施工现场,钢板桩需要在施工现场完成再加工后方可使用。总体施工顺序从上游沿港池周圈向下游施工;先港池组合桩施工后驳岸板桩墙施工。组合钢板桩施工先主桩后副桩,先振后打的方式进行。主要施工设备为DZJ200振动锤、250吨履带吊、120吨履带吊和陆地打桩机。主桩施工在先,主桩利用DZJ200振动锤振至导向架顶部0.5m左右,一组完成后移动导向架至下一组开始重新定位施工;钢板桩施工在主桩之后,采用120吨履带吊先插桩后吊振动锤完成施工,主桩和副桩一前一后形成流水作业,主副桩施工时采用间隔跳跃式对称施沉,最后利用打桩机送桩杆将桩送到设计标高。

2.2、总体思路

2.2.1、施工工艺

(1)采取整桩下沉的方案;

(2)采取先主桩后辅桩的施工工序;

(3)采取主桩4根1组1定位1循环的方式推进施工;

(4)定位措施采取双层双向导向架精确定位制导;

2.2.2、总体施工流程

组合钢板桩沉桩施工工艺流程***

2.2.3、总体施工方法

施工方法:采用“吊” + “ 振 ”+“打” 完成全部沉桩任务

2.2.4、主要涵盖技术工作

技术工作涵盖主桩(钢管桩)定位、下沉、辅桩振沉、主副桩沉桩顺序、施工设备选型、导向架加工;

三、钢板桩施工重难点

(1)“钢管桩+钢板桩”组合墙结构在国内应用较少,缺少统一施工技术和施工规范,需要在典型施工的基础上实践、总结、创新。

(2)单节主桩长度43.5米,需要大型起重设备,陆地桩架受限;

(3)主副桩通过C9锁扣连接,桩位、垂直度要求精度高;

(4)需要送桩深度达3米,副桩易随主桩下沉(“自沉”);

(5)辅桩下沉时与主桩C9锁扣摩阻力大,取决于主桩垂直度;

(6)该地区环境恶劣,施工季节风砂大。

四、组合钢板桩施工需要解决的问题

4.1、如何精确定位问题,控制两个方向的轴线和垂直度。

4.2、双层双向制导装置设计与加工问题,具备微调定位导向功能。

4.3、大型履带吊选型、振动锤选型问题,满足吊高、吊重要求;

4.4、采取何种打桩先后顺序解决累积误差问题;

4.5、解决桩顶达不到设计标高问题,采用陆地打桩机送桩;

4.6、采取措施解决主辅桩在加工、运输、转运过程中的变形、锁扣变形问题。

五、组合钢板桩施工工艺

5.1、导向架设计

5.1.1导向架具备功能

(1)自稳:导向架具备足够的刚度和强度;在主桩插入导向架内,解扣换锤时能够处于安全自稳定状态。

(2)二次定位:导向架在一次定位后,在主桩插入后,无法保证各主桩的相对位置,需要二次定位微调。

(3)方便施工:导向架具备易操作功能,施工时相对方便、快捷,减少中间环节。

5.1.2导向架组成

导向架由底座、上下层围檩(含定位微调系统)、中间支撑杆件组成。具体外形尺寸见下***示,具体高度根据钢管桩无锁扣段长度而定。

5.1.3、导向架加工

导向架设计时考虑减少现场操作工人的操作步骤;操作环节越多,工效、安全等因素大大降低,故在设计时考虑将导向架加工成整体,整体起吊、整体定位。若采用分离式,拆装环节多,工效、定位精度、施工安全等相对不具备优势。导向架整体尺度大,自重55吨,在工厂化车间按照***纸要求加工成单片杆件,杆件运输至现场螺栓连接,待校正完成后焊接成整体,导向架拼装后的精度不低于控制要求的精度。

5.2、测量定位

测量定位是保证沉桩质量的关键环节,定位环节包括两个阶段。第一阶段为导向架定位,主要调整导向架的位置,导向架调平固定辅助手拉葫芦、千斤顶等设备使其就位。

导向架定位步骤:导向架就位千斤顶调平与条形基础固结振锚桩检查导向架垂直度,纠偏锁紧抱桩装置。

第二阶段为钢管桩定位,钢管桩定位在振动锤夹具夹住管顶后,慢慢调离地面,然后由测量人员在两个方向(板桩墙轴线和垂直轴线方向)对管桩进行定位,定位完成后利用微调定位系统使其基本锁死,然后慢慢振沉管桩。击振过程测量全过程监控,若垂直度和桩位偏差过大,不符合规范要求,拔起钢管桩重新定位下沉,直至满足要求为止。

5.3、组合钢板桩(主辅桩)施工

5.3.1、施工准备

1)场地平整:PHC桩基施工完成后,具备施工组合桩条件后,首先对工作范围的场地进行平整碾压。形成施工通道,便于主桩、钢板桩运输至施工现场。

2)钢管桩运输:钢管桩在厂家加工制作完成并防腐完成后船运至宏华一期码头,通过码头装卸设备装卸,炮车运至施工现场。并采取专用支架固定,在锁扣位置采用三角木楔塞紧。确保钢管稳固,受力均匀,起吊时避开在锁扣位置。

3)条形找平层浇注:为了便于导向架初步定位,在桩位两侧分别浇注C20条形基础,厚度H=20cm,宽度1.5m,表面间隔预埋铁件,用于导向架初步定位时焊接固定使用。

4)钢板桩再加工

进场钢板桩合格证及有关的原材料资料应齐全。对每根进场钢管桩、钢板桩进行检查验收。钢管桩、钢板桩运输路程远且经过多次转运,钢板桩运至施工现场后可能变形较大,主要表现在:锁口平直度偏差大或局部有弯曲或突变;两侧锁口不平行有扭曲。对进场的桩进行检验检查其规格、材质、平直度、断面几何尺寸,及桩身扭曲度等,特别是钢板桩锁口部位更为重要。需对锁口做“通过检查”。根据进场桩质量情况,按桩的质量特点缺陷情况,进行分类堆放。

为保护钢板桩的完整性,避免插打时由于振动锤钳口长时间高强度作用于钢板桩上,造成钢板桩钳口位置疲劳损坏。在每组钢板桩顶与钢板桩两侧锁口相平的方向可靠焊接一块宽40cm厚1cm钢板,焊接钢板的顶端与钢板桩相平,保护钢板桩不被损坏。

由于钢管桩之间的净距及每组钢板桩两侧锁口净距不可避免存在误差,钢板桩起吊前,在底端焊接一调节法兰(调位支撑),通过调节法兰调节每组钢板桩锁口间的尺寸,使钢板桩能顺利套入钢管桩的锁口,在套入达约50cm后即可拆除调节法兰以重复利用

5.3.2、导向架、主桩起吊

施工时先将导向架按照设计轴线位置和桩位进行定位,开始调整、固定导向,导向架固定采用锚桩,锚桩长度24米,直径500mm。待一切准备就绪后,开始用250吨履带吊起吊钢管桩,锤与钢管桩(主桩)同时起吊。在起吊离开地面时,需要50吨履带吊辅助配合,将钢管桩起吊离开地面,其过程需要两台吊车紧密配合。

5.3.3单组主桩振插

根据施工总体安排,第一根桩的施工从港池上游端江侧第1根桩开始施工,第1根桩施工尤为关键,不仅关乎后续桩的定位问题,安全稳定至关重要。打桩顺序根据桩的编号1-170逐一进行施沉,采取1组4根定位施工。并徐徐插入导向架内,然后再起吊DZJ200振动锤开始振沉钢管桩,至导向架顶50厘米左右停滞,第1根桩完成沉桩后立即与导向架采取措施固定,增加导向架整体稳定性,再开始第2根、第3根、第4根桩施工,待一组完成施工后移动导向架开始下一组主桩施工。

1)步骤一:主桩起吊

利用1台250吨履带吊辅以50吨履带吊缓慢起吊锤和钢管,使其垂于垂直状态,转向至导向架。

2)步骤二:钢管桩定位

振动锤夹具夹紧钢管桩后,吊起钢管桩桩,使其离开地面,测量从两个方向控制钢管桩垂直度,使其在垂直状态,定位精度达到1‰,人工转动伸缩装置,固定约束好钢管桩,徐徐下放。

主桩吊、振状态

3)步骤三:振动钢管桩

定位完成后,测量人员用对讲机发出指令,开始击振。刚开始振动采用点振,同时测量全过程监控垂直度情况,若偏差过大,则需要拔起重新振沉,两桩定位尽量按负误差控制,每沉一根桩及时测量平面位置和垂直度,并做好记录,以便对下根桩桩位做出适当调整。第1步完成桩桩击振至导向架顶部50厘米位置停止,开始继续第2、3、4根桩施工任务,循环施工。

【***片说明】当完成一组主桩后重复。先起拔锚桩,待锚桩全部完成起拔后250吨履带吊整体吊装导向架,移位至下一组进行重新定位,依次循环完成施工主桩。

5.4、辅桩(钢板桩)施工

副桩施工在主桩施工一定距离后,不再相互影响后进行。副桩施工在导向架移走后的桩顶位置进行插振,副桩采用120吨履带吊吊DZ90锤进行插振,组合板桩一对约5吨重,履带吊的选择主要取决于吊高。副桩施工时,无需定位架,直接进入锁扣;当难以进入锁扣内时,人工在工作平台上利用收缩涨紧装置进行微调,使其入内。

5.5、组合钢板桩打桩、送桩

组合钢板桩采用振打结合的方式进行施工,因原地面标高在+4.0米,钢管桩设计顶标高+1.7米,钢板桩桩顶标高在+1.0米,需要送桩入土。送桩采用D100柴油锤配步履式打桩架进行打桩,送桩前制作送桩杆一根。打桩机打送桩速度快,同时避免振动锤夹具对桩顶位置造成疲劳破坏。组合钢板桩在复打、送桩过程分次进行,施工时对称跳跃式进行,减小累计偏位误差。

主桩分2次打至地面,然后1次送入设计标高,即导向架移走后3次送桩至设计标高。副桩分3次送至设计标高,前2次用振动锤(也可用打桩机完成)紧随主桩施工进行,最后一次采用打桩及送桩入位。

送桩前,根据钢管桩及钢板桩尺寸的特点,制作一根通用送桩杆,兼做钢管桩和钢板桩送桩使用。送桩杆用直径800mm、壁厚15mm无缝钢管制用,纵向加焊钢管加肋,两端为厚50-80mm钢板。

钢板桩常规施工中容易造成“一边倒”现象,主要为累计偏位引起。施工中采用对称跳跃式间隔打桩的方式,来尽量避免类似情况发生,即屏风式交错打桩方法。

5.6、复打、送桩

完成插打后,利用陆地打桩机进行复打和送桩,复打采用专用替打;送桩采取间隔对称方式,送桩采用专用送桩器。

八、结束语

随着我国钢铁和基建项目的飞速发展,钢板桩呈方兴未艾的发展趋势,在国内工程中应用越来越广泛,具有承载力力高、止水性能优越、耐久性强、施工速度快、施工效率高、对环境破坏小,占地少等独特优势,本工程设计把组合钢板桩的长度应用到极限,在国内属首例,施工难度可想而知,因此本文对今后陆地施沉超长组合桩具有一定的借鉴之处,施工中需要注意以下事项。以下为本工程实施后沉桩效果***片。

8.1、质量控制措施

8.1.1允许偏差控制

序号 项 目 规范允许偏差(mm) 现场控制允许偏差(mm) 检验数量 单元测点

1 设计标高处平面位置 垂直于墙轴线方向 ±50 ±50 逐件检查 1

主桩间距 ±20 ±20

2 垂直度(每米) 垂直墙轴线方向 10(1%) 3‰ 逐件检查 1

沿墙轴线方向 一般板桩 15(1.5%) 8‰ 1

主桩 8(0.8%) 3‰

8.1.2关键工序过程控制

1)导向架加工精度尤为关键,直接关系到沉桩精度。

2)振沉过程:施工过程测量全程监控,开始10米范围内减小振频,待下沉一半长度后再加大功率施振,及时量测垂直度,检查是否满足要求;

2)打桩、送桩均要求对称跳跃式打桩,减小累计偏差;

3)测量全过程监控,及时取得第一手资料,便于总结,纠偏;

4)主副桩长度不一,辅桩容易被“带桩”,采取标记,露出地面便于检查;

5)组织典型施工,对打桩顺序进行合理安排,总结采取何种送桩顺序利于偏位累计趋势减小。

九、参考文献

[1]JTJ254-98,港口工程桩基规范[S].

[2]JTS167-3-2009,板桩码头设计与施工规范[S].

打桩施工总结第2篇

关键词:钢板桩***W工法桩成本

中***分类号:TV551.4文献标识码: A 文章编号:

一、工程实例

天津地铁某深基坑结构尺寸为:18.2×9.5m,基础最大埋深5.1m。原设计围护结构采用66根***W工法,桩径650mm,桩长11m,内插33根10m长HM500×300型钢;综合各方面因素,变更设计采用80根拉森Ⅳ型钢板桩作为围护结构,钢板桩单根长度12m,宽度40cm。钢板桩插打尺寸为结构尺寸外放0.5m,即18.7×10m。围檩采用双拼350型钢,钢支撑采用Φ609钢管,壁厚16mm。具体布置形式见下***:

钢板桩支护平面***

钢板桩支护立面***

二、工序分析

1、***W工法桩工艺流程如下:

2、钢板桩施工工艺流程***如下:

对比可以看出钢板桩比工法桩在施工工序上要简单,主要体现在:

(1)、工法桩搅拌机进场后需进行拼装、架设、用电连接、与灰浆搅拌机及灰浆输送泵连接等配套工作,从进场至开始钻进需要2天准备期;而钢板桩打桩机进场后可以立即进行钢板桩的插打,无需相关的配套工作。

(2)、工法桩搅拌机搅拌成桩后需退出工作面,利用吊车进行型钢的插入,平均1天能完成18~24根;钢板桩只需打桩机依次进行钢板桩的插入,无工序衔接,平均1个台班能插入40~50根桩。

(3)、工法桩桩机机身较高,在施工场地狭小、上部空间不够等情况下无法施工;而钢板桩打桩机机身较小(220挖机大小),对场地的要求较低。

三、成本分析

之所以将工法桩变更为钢板桩施工,除了基坑开挖深度不大、钢板桩施工工序简单、施工速度快外,最主要是钢板桩较之***W工法桩具有良好的经济性。

***W工法桩

(1)、进出场费:工程量越小,进出场费所占总费用比例越高,取2万元,包含桩机组装、调试等工序。

(2)、机械台班费用:三轴搅拌机施工66根工法桩(241m3)需要3-4天,累计12个台班,其中25吨汽车吊、灰浆搅拌机及灰浆输送泵配合。查天津市建筑工程预算基价2008定额,台班费三轴搅拌机4647元,25吨汽车吊1340元,灰浆搅拌机及灰浆输送泵195元。

需用4647*12+1340*12+195*12=74184元

(3)、材料费

水泥用量按20%掺入,需用0.36*241m3*400元/吨=34704元

型钢租赁费用:42.588吨*8元/吨/天*40天=13628元

型钢打拔费用:1500元/吨*42.588吨=63882元

由于施工周期短,人工费对总费用影响很小,不予考虑。

总费用:20.640万元。

拉森IV型钢板桩

(1)、进出场费:主要包括钢板桩及打桩机的进出场,由于打桩机较三轴搅拌机小很多,实际进出场费8000元。

(2)、机械台班费用:打桩机插打80根钢板桩需要2天,晚上不施工,累计3个台班。费用计在钢板桩打拔费用当中。

(3)、材料费

钢板桩租赁费用:80根*10元/天/根*40=32000元

钢板桩打拔费用: 80根*500元/根=40000元

由于施工周期短,人工费对总费用影响很小,不予考虑。

总费用:8万元。

四、结论

1、钢板桩比工法桩在施工成本上要低50%以上,体现了钢板桩显著的经济性。

2、钢板桩施工工序简单,在基坑深度在5m以内时,可优先考虑钢板桩做为围护结构。

参考文献:

[1] 汪泳. ***W工法桩在基坑围护中的应用[J]. 建设监理, 2010,(02) .

[2] 刘金培. ***W工法在基坑围护中的应用[J]. 河北交通科技, 2009,(02) .

[3] 陈锦麟. ***W工法基坑围护技术[J]. 能源与环境, 2010,(06) .

[4] 姜成哲. 钢板桩在基坑支护工程中的应用[J]. 梅山科技, 2009,(03) .

打桩施工总结第3篇

关键词:客专铁路;地基处理;施工工艺;技术控制

某客运专线一个工区的地基加固同时需要挖除换填、CFG桩、预应力钢筋混凝土管桩及0.6m厚的碎石垫层加固补强等方法,以下就各方法的技术控制进行介绍。

1.挖除换填

本工区DK212+236.5―DK212+400基底处理采用换填渗水土方案,工程量为11546方。采用机械配合人工进行。

先将软土挖除干净,并将底部填平。若软土底部起伏较大,设置台阶或缓坡。软土底部的开挖宽度不得小于路堤宽度加放坡宽度。

换填所用的填料及压实要求根据所处路堤部位,分层碾压到相应的压实标准。施工时应注意:换填范围及深度应符合设计要求;采用机械挖除时应预留30~50cm的土层由人工清理;采用的填料及压实标准应符合有关规定。

2.CFG桩

本工区CFG桩1378575延长米,设计桩径0.5m,桩间距1.5m。

CFG桩顶面设置0.6m厚碎石垫层,垫层中铺设1层强度不小于80KN/m双向高强土工格栅, CFG桩桩体材料为碎石、石屑、粉煤灰、普通硅酸盐水泥,混合料28天强度不小于10MPa。CFG桩的施工采用长螺旋成孔管内泵压混合料灌注成桩的施工方法。

2.1施工准备

施工前,首先采用静力触探法沿线路纵向每100m检验2点,对地基地质资料进行核查,结合设计参数,选择合适的施工机械和施工方法。

①施工前应制定CFG桩布桩***,***中注明桩位编号。测量放线,准确确定桩位,检查施工场地的控制桩点是否会受施工振动的影响。

②确定施工机具和配套设备。

③施工前应按设计要求由试验室进行配合比试验,选定合适的配合比,施工时严格按配合比配制混合料。

2.2施工前的工艺试验

开工前按照室内配方进行试桩至少2根。施工前的工艺试验主要是验证以下几个方面:

①新打桩与未结硬的已打桩的影响:在已打桩顶表埋设标杆,在施打新桩测量时已打桩桩顶的上升量。新打桩与结硬的已打桩的影响:已打桩未结硬时在桩顶混合料中埋设标杆,在打桩过程中观测施打新桩对已结硬桩顶的位移情况。

②施打顺序和桩距能否保证桩身质量;

③根据地质情况和设计桩径选择的施工机具、设备、施工工艺是否满足设计要求;

④验证设计参数及处理效果。

2.3 CFG桩施工工艺

CFG桩采用长螺旋钻机成孔。工艺流程为:试 桩施工放线桩机就位调平机身钻孔至设计标高泵压混合填料(配合比试验)钻具提出孔口移机至下一桩位

2.4注意事项

①振动沉管成桩施工应严格控制坍落度在30~50mm,和易性好。

②严格控制拔管的速度,实践证明:拔管速度太快,将会造成桩径偏小或缩颈断桩的现象,太慢桩顶浮浆较多、混合料离析,强度较低。 拔管速度为1.2~1.5m/min时能保证工程质量,拔管速度不是平均速度,启动后留振5~10s,拔管过程中不留振,也不反插。

③开挖及桩头处理

a.待桩体达到一定强度(一般3~7d)后,可进行开挖。清土和截桩时,不得造成桩顶设计标高以下桩身断裂和扰动桩间土。

b.基槽开挖:基槽较浅采用人工开挖;基槽较深采用机械和人工联合开挖。

2.5质量检验及效果检验

①过程检测:

a.检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、桩顶标高、褥垫层厚度及其质量和桩体试块抗压强度。

b.桩位允许偏差:0~50mm、桩身倾斜不大于1%、桩体有效直径不小于设计值。

②施工结束,一般成桩28d后进行身完整性、土以及复合地基检测。CFG桩施工后土层也会得到挤密,强度会增加。

a.桩间土检测:施工后取土做室内土工试验,考查土的物理力学指标的变化。

桩间土挤密:做现场静力触探和标准贯入试验,与地基处理前进行比较。

b. CFG桩身检测

成桩过程中,抽样做混合料试块,每台机械一个台班做一组(3块)150mm×150mm×150mm的试块,标准养护,测定28d抗压强度。

桩身完整性:抽取不少于总桩数10%的桩进行低应变动力检测桩身的完整性。

③单桩静载试验测定桩的承载力:不少于总桩数的0.5~1%。

④复合地基承载力:

复合地基承载力试验在施工结束28d后进行。试验数量为总桩数的0.5~1%,每个单体工程的试验数量不应少于3根。

3.预应力钢筋混凝土管桩

本标段钢筋砼管桩总计50.8万米,现场采用打桩机打设。工艺流程:场地平整测量放样桩机就位桩起吊就位打入一截桩桩的接头处理并接桩打入至设计位置桩机移位

管桩技术要求:PC型;砼强度等级C60,桩径规格为40,50cm,对应的壁厚为75,100mm。

打桩开始时应用较低落距,并在两个方向上观察垂直度;当入土达到一定深度,确定方向无误后,再按规定的落距锤击。

钢筋砼管桩在即将进入软层时改用较低落距锤击。锤击宜采用重锤低击,坠锤落距不宜大于2m,单打汽锤落距不宜大于1m;柴油锤应使锤心冲程正常。

当落锤高度达到最大值,每击贯入度小于或等于2mm时,应停锤。但深度未达到设计要求时,采用换锤或辅以射水等措施,成桩至设计深度。

管桩施工完毕后,桩顶高差应控制在15cm以内,各工点单桩荷载试验不应少于 3根,大应变动力检测数量不少于总桩数的0.5%,小应变动力检测数量不少于总桩数的5%。

4.冲击碾压

先选择试验段路基进行现场冲击压实、振动碾压试验,确定冲击压实、振动碾压点(孔)距、振动功率等参数。

冲击压实采用三瓣式冲击压路机,振动碾压采用30t以上振动压路机,冲击压实现场施工时,冲击压实次数根据设计要求的压实度和沉降量或现场施工时以冲击轮高差小于1.5cm来控制冲击压实次数。

注意事项:

⑴在冲击压实过程中,平地机配合及时整平,确保最佳速度。

⑵控制在最佳含水量±2%范围时碾压。

⑶施工段采用300~400m/段。

⑷根据试验路段测定的沉降量决定路堤超填厚度,超填厚度大于最大沉降量0~3cm,一般超填10~15cm。路堑一般少挖(高于设计标高)10 cm。

5.堆载预压

某段为加快松软地基固结沉降和减少路基工后沉降,采用堆载预压处理,预压土高度为2.5m,堆载前后,设置观测点,根据观测数据分析结果与沉降估算结果对比,进行卸载施工。

施工方法:

⑴在已施工完成的基床底层表面铺设一层土工布,然后即可上土堆载,第一级荷载选用轻型机械或人工作业,大面积堆载采用自卸汽车与推土机联合作业。

⑵堆载的的底面适当扩大,保证地基得到均匀充分的加固。

⑶堆载预压施工中,采用分级加载的方式,注意控制每级加载重量的大小和加载速率,使之与基底的强度增长相适应。

⑷堆载过程中,在地下预埋孔隙水压计测定孔隙水压的变化;在堆载区周边的地表设置位移观测桩,用精密测量仪器观测水平位移和垂直位移;在堆载区周边的地下安装钻孔倾斜仪,测量地基土的水平位移和垂直位移。

(5)沉降观测

沉降观测按设计要求连续进行,当填筑至接近极限高度时,按设计要求加密沉降观测频次,严格控制填筑速率,并随施工过程及时整理观测结果,观测资料应齐全、详实、规范、符合设计要求。

打桩施工总结第4篇

关键词:基坑施工;管理不善;工程事故

中***分类号:TE42 文献标识码:A 文章编号:

基坑施工管理不善造成的工程事故实例

基坑工程管理不当,一些工程负责人、甲方业主在思想上不够重视,认为基坑支护工程是临时性工程,另外,对基坑工程又缺乏经验,施工指挥人员技术素质较低。有的甲方业主片面压低造价,也是引发事故的另一个主要原因。如深圳某公司油库护坡挡墙有6000多m2,由于片面压低造价,采用毛石砌体,结果一场大雨,全部将毛石护坡冲垮,查其原因,设计方认为是施工质量问题,而施工单位认为是设计方案问题,两家纠缠不清,实际上是工程造价压得太低。现在要修好护坡又要花350多万元,真是得不偿失。管理薄弱、管理混乱、管理失职,这是基坑事故多发的又一个重要原因。

两个商厦毗邻的深基坑事故分析

2.1 工程概况

第一商厦和第二商厦是浦东张杨路商业购物服务中心的两幢相邻的高层建筑,分别由某市建筑设计院和菜市机电设计院负责设计。两幢商厦相邻轴线间距14.5m。

(1)第一商厦工程内主楼和裙房组成。主楼为26层,地下室2层,总高度为99.6m,裙房为4层,高度为13.6m,工程桩均采用50 cm×50 cm的两节预制钢筋混凝土方桩,混凝土标号为C30,桩长25m,桩距1.95—2.10 m。桩待力层在⑦—l层,单桩设计承载力为1700 kN,主楼桩数为225根。裙房采用同一持力层,单桩设计承载力为1400kN,桩数为241根。整个工程桩数为466根。基坑开挖深度在-7~-8m,基坑维护采用水泥土搅拌桩,墙体顶宽为4.2m,底部5.2m,深13.5—14.5m的自立式结构,用以挡土和止水。

(2)第二商厦工程由主楼和裙房组成。主楼为24层,高度为100.2m。裙房为8层,高度为38.40 m。主楼工程桩采用50 cm×50 cm断面的两节预制桩,混凝土标号为C40,桩长24m桩距为1.8—3m。桩持力层落在⑦—1层,单桩设计求载力为1700kN,主楼桩数为449根。裙房采用同—持力层,桩距为2~4m,桩断面为45cm×45cm,桩长为24m,单桩设计承载力为140 KN,桩数为l 76根,整个工程桩数为625根。基坑开挖深度为-7~-8m,基坑用护采用水泥土搅拌桩与φ800mm灌注桩组合的自立式结构。搅拌桩墙体宽度为6m,灌注桩长18~20 m。两商厦系毗邻,可用相同的土层的物理力学性质指标。

2.3 施工情况

第一商厦由某公司总包,而桩基工程分包给某省机械化施工公司。施工的进程如下:

2010年,6月26日一8月6日工程桩施工,总共466根。2010年,9月1日一10月23日基坑水泥土搅拌桩施工。12月18日——12月28日基坑内及东、南、西外侧降水。12月30日一1993年2月13日挖土。先挖南侧裙房,由西向东;再由东南向西北后退,分块分层开挖,先挖4m深表层土,后挖底层土。东邻第二商厦部分于2月5日一9日挖至坑底,全部挖土工程于1993年2月13日结束。第二商度由建筑工程公司总包,而打桩分包给某基础工程公司。打桩开始至被迫停让打桩,已打275根。2011年6月22日恢复打桩直至8月20日结束,控制每日4根,总共625根。自2010年12月29日开始打桩,采用德马克D4.6锤,打桩流水方向是沿北侧(沈家弄路)由西向东打四排桩,而后在西侧沿第一商厦边打四排桩(裙房处为三排),由北向南推进,打桩前曾由上级对两工程采取协调措施,以利工程安全施工。在两工程相邻处设土释放孔、测斜管、地面位移、孔隙水等测点进行观测,桩分布处设置塑料徘水板,并规定限速打桩,但在施工时没有认真执行。

2.4 施工中出现的问题

前面己述及东邻第二商厦部位的挖土在2月5日一2月9日期间所引起的问题。但2011年2月6日以后,监测单位己发现第一商厦围护结构的位移和沉降明显增大,9日下午,维护结构位移和顶面沉降严重,并出现多次裂隙,向第一商厦基坑方向倾斜,第一商厦工程桩向西位移严重的有七排之多,靠近第二商厦一侧的坑底严重隆起。当时第二商厦处于打桩阶段,桩的位移无法测定,有数据的只有两根动测桩,向第一商厦方向斜50 cm。出此,翌日(2月10日)决定停止打桩。尽管2011年2月10日已停止打桩,2月12日,两商厦间挖槽达3.5m,也无济于事,见地面位移(包括水平和沉降)—时间曲线、土体中水平位移—时间曲线、孔隙水压力—时间曲线继续发展。2月13日量测结果:工程桩位移最大值为1.47m;基坑底隆起最高达0. 6m;沈家弄管线位移1.7cm,隆起3.0cm;围护结构位移最大值达1.638m。

2.5 基坑事故的综合分析

关于基坑局部破坏的发生和发展过程,在前面已作阐述,这里再作归纳。本来,在饱和软熟土地基中施打大量和密集的预制桩(第一商厦的工程桩总共466根,第二商厦的工程桩已施打275根),会产生较高的超孔隙水乐力,挤土体积的增加,产生上浮力和侧向挤压力,使施打桩区在一定范围内的地表和深层土体发生较大的水平位移和垂直位移,可能导致已打入的桩偏位,弯曲和上浮,给邻近基坑和地下管线等带来危害。要减少施打预制桩带来的影响,必须采取一些有效措施。例如,合理安排打桩顺序和控制打桩速率等。但是,在第一商厦和第二商厦的打桩工程中,不但不限制打桩速率,反而大大加快速牢,这正是造成第一商厦的基坑事故的主要原因。再者,对测试资料未能做出正确判断,也是造成事故的原因之一。

施工管理建议

(1)针对毗邻工程的施工协调。第一商厦的桩和围护结构的位移,基坑底部的降起,主要是两个相邻工程同时施工,对互相影响的严重性认识不足,缺乏必要和切实有效的施工技术措施与组织措施而造成。

(2)采取信息化施工。为保证两商厦施工的顺利进行,沿两厦毗邻部位设置孔隙水压力测点、测斜管和地面位移(包括水平位移和沉降)测点、此外,还钻了土释放孔。由于对信息施工的重要件认识不足,安排观测时间间歇过长,未能及时对实测数据进行正确判断,存有侥幸心理、以致本应可以避免的事情终于发生。出此,今后必须按照科学办事,提高测试水平,才能真正发挥监测手段的作用。

结语

针对基坑工程安全问题的重要性,通过工程实例介绍,从多个方面探讨了引起基坑工程事故的施工方面原因,并进一步提出了消除事故的相应措施,为基坑工程安全施工奠定了基础。

参考文献:

王德卿. 深基坑施工中的安全管理[J]. 山西建筑. 2004(21):30-31.

打桩施工总结第5篇

关键词:预应力混凝土管桩; 造价; 工期; 施工; 设计

中***分类号:TU473.1+2

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2007)06-0089-03

收稿日期:2003-04-03

作者简介:周斌(1970-),男(汉族),湖南娄底人,一级注册结构工程师。

1预应力管桩的概况和发展历史

预应力混凝土管桩是近十多来年来发展起来的一种新型的桩基形式,是采用高强混凝土和高强度的预应力钢棒,在工厂用预应力预制而成。总共分为三种,预应力高强混凝土管桩(代号PHC)、预应力混凝土管桩(代号PC)、预应力混凝土薄壁管桩(代号PTC),应用最广泛的为预应力高强混凝土管桩(代号PHC),按外径分有以下规格:300mm、400mm、500 mm、550mm、600 mm、800 mm、1000 mm,按桩身混凝土有效预压应力值或其抗弯性能分为A型、AB型、 B型、 C型。

预应力混凝土管桩具备以下特点:

① 适应性广。可用于工业与民用建筑工程基础、大型设备基础、桥梁和码头的基础及挡土墙等,尤其对各种地质地层有较强的穿透能力;

② 单桩承载力高。由于挤压作用,管桩承载力要比同样直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高。

③ 抗弯抗裂性好。采用高强度钢筋和预应力工艺,与普通混凝土预制桩相比具有较强的抗裂性和较强的抗弯性刚度,在运输过程中及施打过程中均能保持桩身完好;

④ 经济效益好。因单桩承载能力比同直径的沉管灌注桩和钻孔灌注桩高,并可接驳,管桩长度与沉管灌注桩和人工挖孔桩相比受施工机械和地质条件的限制较少;

⑤ 符合环保要求,运输吊装方便,施工现场整齐文明;

⑥ 成桩质量可靠,且检测方便,监理强度低;

⑦ 缩短工期是预应力管桩的最大优势,施工进度快,而且不需等待28天龄期,成桩后即可作桩基检测。对于现在的商品经济市场尤为重要。

不过预应力管桩也有其局限性,如以下工程地质条件不宜使用预应力管桩:①孤石和障碍物多的地层;②有坚硬隔层的地区;③石灰岩地区;④从软塑层突变到特别坚硬的地区,主要是上软下硬、软硬突变的地区。

预应力管桩作为预制桩的一种,随着人们在十多年的工程实践应用中,解决了预制桩的许多工艺技术问题,如接桩和截桩等问题,随着国家标准设计***集03SG409和《先张法预应力混凝土管桩》(GB13476 - 92)的颁布,标志着预应力混凝土管桩的使用技术已经成熟。

预应力高强度混凝土管桩可以广泛应用于工业与民用建筑、铁路、公路、桥梁、码头、港口等工程建设。从国内各省的应用情况来看,以工业与民用建筑用量最大,约占总量的80%。预应力管桩既适用于多层建筑,也适用于高层建筑,尤其是10层到30多层楼房。预应力管桩最适合应用于基岩埋藏深、强风化岩层或风化残积土层厚的地质条件。目前预应力管桩已经成为国内12层以及12层以上高层建筑的常用桩基础之一。

2预应力管桩的设计和施工

2.1预应力管桩的设计

设计方要根据工程地质详细勘查报告,判断地质情况是否适合采用预应力管桩,并分析关于管桩的各种计算参数,以及预应力管桩可以达到的承载力特征值。

预应力管桩的承载力由桩身结构竖向承载力设计值和单桩承载力特征值决定。其中桩身结构竖向承载力设计值可以查国家建筑标准设计***集03SG409确定,其中常用的如表1所示:

而单桩承载力特征的计算在国家规范中无明确规定,按照力学性能分析,可以参照钢管桩的计算公式初步估算,公式如下:

考虑到预应力管桩的挤土效应, λs、λp都可以取1。

但是一般按照施工***详勘报告的参数计算,计算出来的结果远远小于预应力管桩实际能达到的承载力。实际设计施工过程中,承载力特征值的选定一般根据地质报告、规范参数、本地区经验综合选定,在施工之前进行试桩,再根据试桩的静压试验确定承载力特征值。在正式施工中,往往以最后三阵的标准贯入度控制,最终以静压试验为准。当工程地质情况较好的情况下,单桩承载力特征可以达到桩身结构竖向承载力。

管桩桩尖的选择:管桩桩尖的形式主要有三种:十字型、圆锥型和开口型。前两种属于封口型穿越砂层时,开口型和圆锥型比十字型好,开口型桩尖一般用在入土深度为40m 以上且桩径≥550mm的管桩工程中,成桩后桩身下部约有1/ 3~1/ 2 桩长的内腔被土体塞住,从土体闭塞效果来看,单桩承载力不会降低,但挤土作用减少。封口桩尖成状后,内腔可一目了然,对桩身质量及长度可用目测法检查,这是其他桩型所没有的。

2.2预应力管桩的施工

施工工艺

2.2.1测量定位

2.2.2桩机就位

2.2.3管桩起吊,对中和调直

2.2.4沉桩

根据设计文件、地堪报告、施工场地周边环境选择合适的沉桩机械。沉桩机械分锤击沉桩和静压沉桩两种。锤击法沉桩机械通常采用柴油锤、液压锤,不宜采用自由落锤打桩机;静压法沉桩机械采用液压式机械。

桩间距小于3.5d(d:桩径)时,宜采用跳打。

施打时应保证桩锤、桩帽、桩身中心线在同一条直线上,保证打桩时不偏心受力。沉桩过程中应经常观测桩身的垂直度,若垂直度超过1%,应找出原因并设法纠正

2.2.5接桩

工程中应尽量减少接桩,任一单桩的接头数量不宜超过4个,应避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层时接桩。

接桩分为端板焊接连接和机械快速连接两种。

接桩时焊缝要连续饱满,焊渣要清除;焊接自然冷却时间应不少于1min,地下水位较高的应适当延长冷却时间,避免焊缝遇水如淬火易脆裂;对接后间隙要用不超过5mm钢片数填,保证打桩时桩顶不偏心受力;避免接头脱节。

2.2.6截桩

截桩宜采用锯桩器,严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。应确保截桩后管桩的质量

2.2.7检查验收

① 当采用送桩时测试的贯入度应参考同一条件的桩不送桩时的最后贯入度予以修正。

② 根据设计及试打桩标准确定的标高和最后三阵贯入度来确定可否成桩,满足要求后,做好记录,会同有关部门做好中间验收工作。

③ 实际控制成桩标准中的标高和最后三阵贯入度与设计及试桩标准出入较大时,应会同有关部门采取相应措施,研究解决后移至下一桩位。

④ 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:

a、贯入度突变;

b、桩头混凝土剥落、破碎、桩身出现裂缝;

c、桩身突然倾斜、跑位;

d、地面明显隆起,临桩上浮或位移过大;

e、PC桩总锤击数超过2000,PHC桩总锤击数超过2500;

f、桩身回弹曲线不规则。

3预应力混凝土管桩与人工挖孔桩、夯扩桩技术经济比较(见表2)

4市场调查案例

通过广泛的市场调查,对湖南建筑市场预应力混凝土管桩进行了调查分析,现结合案例分析,将预应力混凝土管桩与人工挖孔桩、沉管灌注夯扩桩,主要从工程造价、施工工期等方面进行比较分析。

案例一:长沙某住宅小区(33层)

长沙某住宅小区,共12栋高层住宅,每栋地上33层,地下一层,标准层层高3m,建筑高度99m,结构形式采用剪力墙结构,基础形式均采用预应力高强混凝土管桩。以其中5#栋的基础为例:

基础形式采用预应力高强混凝土管桩,型号PHC-AB-500-125,外径500mm,壁厚125mm。桩长为10m左右,单桩承载力特征值取2700kN。由于持力层比较平缓,锯桩数量很少。施工完成后,静载试验检测结果,单桩承载力特征值可到达3000kN。

总桩数为205个,按照桩长为10m,初步估算桩的造价(不包括承台)为205X10X190=389,500元。工期按照两台捶击打桩机,每天施工40根桩,工期只要5d,施工完成后即可进行静载和桩身动测试验。

如果采用人工挖孔桩,桩径为1.0m,扩底尺寸为1.6m,单桩承载力特征值经计算为6000kN。总共需要人工挖孔桩数为:205X2700÷6000=92根桩,考虑到至少15%的桩不需要扩底,桩总数为1.15X92=105。初步估算桩的造价为494,550元,还不包括施工过程中的降水费用。工期按照每天施工5根桩,工期需要21d,施工完成后28d后才能进行静载和桩身动测试验。

由于柱(墙)底内力比较大,可不考虑采用夯扩桩。

案例二:长沙某小区A区2栋(18层)

长沙某小区A区2栋住宅楼,地上18层,地下一层,标准层层高3m,建筑高度56m,结构形式采用框架-剪力墙结构,基础形式均采用预应力高强混凝土管桩。

基础形式采用预应力高强混凝土管桩,型号有2种,其一为PHC-AB-500-125,外径500mm,壁厚125mm,单桩承载力特征值取2500kN;其二为PHC-AB-400-95,外径400mm,壁厚95mm,单桩承载力特征值取1500kN。桩长为8-15m左右,持力层为强风化砾岩,桩端土的承载力特征值3500 kPa。

总桩数为PHC-AB-500-12585个,PHC-AB-400-95 342个。按照桩长为12m,初步估算桩的造价(不包括承台)为85X12X190+342X12X140=768,360元。工期按照两台捶击打桩机,每天施工40根桩,工期只要11d,施工完成后即可进行静载和桩身动测试验。

如果采用人工挖孔桩,桩径为1.0m,扩底尺寸为1.5m,单桩承载力特征值经计算为6000kN。总共需要人工挖孔桩数为:(85X2500+342X1500)÷6000=121根桩,考虑到至少30%的桩不需要扩底,桩总数为1.3X121=157。初步估算桩的造价为887,365元,还不包括施工过程中的降水费用。工期按照每天施工5根桩,工期需要27d,施工完成后28d后才能进行静载和桩身动测试验。

由于柱(墙)底内力比较大,不考虑采用夯扩桩。

案例三:长沙某房地产小区F3栋(10层)

长沙某房地产小区F3栋,地上10层,标准层层高3m,建筑高度32m,结构形式采用剪力墙结构,基础形式采用预应力高强混凝土管桩。

基础形式采用预应力高强混凝土管桩,型号PHC-AB400-95,外径400mm,壁厚95mm。桩长为7-12m左右,单桩承载力特征值取1400kN。持力层为强风化砾岩,桩端土的承载力特征值3000 KPa。

总桩数为111个,按照桩长为10m,初步估算桩的造价(不包括承台)为111X10X160=177,600元。工期按照一台捶击打桩机,每天施工20根桩,工期只要5.5d,施工完成后即可进行静载和桩身动测试验。

如果采用人工挖孔桩,桩径为0.9m,扩底尺寸为1.4m,单桩承载力特征值经计算为4600kN。总共需要人工挖孔桩数为:111X1400÷4600=34根桩,考虑到至少30%的桩不需要扩底,则桩总数估算为1.3X34=45,初步估算桩的造价为171,680元,还不包括施工工程中的降水费用。工期按照每天施工5根桩,工期需要9d,施工完成后28d后才能进行静载和桩身动测试验。

如果采用夯扩桩,桩径为0.38m,单桩承载力特征值为600kN。总共需要夯扩桩数为:111X1400÷600=259根桩。初步估算桩的造价为:259X10X85=220,150元。工期按照每天施工18根桩,工期需要15d,施工完成后20d后才能进行静载和桩身动测试验。

5关于预应力管桩在中高层建筑中的应用

通过对预应力管桩的考察和市场案例分析可以得知:

5.1对于7-10层的多层建筑,采用高强预应力管桩可以大幅度的缩短施工工期,管桩成桩后即可作静载和桩身动测试验,而夯扩桩成桩后20多天后方可作检测。

5.2对于11-18的高层建筑,采用高强预应力管桩和人工挖孔桩在经济比较上,可以降低土建的工程造价10-15%。对于19以上的高层建筑,采用高强预应力管桩和人工挖孔桩在经济比较上,可以降低土建的工程15-30%。

综上所述,预应力管桩在技术上是一种相当成熟的桩基型式,可以给业主方带来良好的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1] 先张法预应力混凝土管桩.GB13476 - 92.

[2] 国家建筑标准设计***集.03SG409.

[3] 中南地区建筑标准设计.预应力混凝土管桩.04ZG207.

打桩施工总结第6篇

关键词:深水、浅覆盖层、灌注桩、钢护筒、施工平台、设计、施工

1 工程概况

福建炼油乙烯项目成品油码头改扩建工程总平面成“L”形布置,由262.2m抛石引堤、618.3m引桥和446m码头泊位组成。码头4个泊位双侧靠船布置,内侧2个三千吨级泊位;外侧2个五千吨级泊位,结构按2万吨级设计,为高桩码头结构。除码头末端Z11#系缆墩因地质覆盖层薄无法采用打入桩结构而采用灌注桩外,其余为钢管桩。Z11#系缆墩布置2排纵向间距3.5m,横向间距4.25m,共8根φ1500mm冲孔灌注桩。桩顶标高2.8m,桩长30m,桩底标高-27.3m,最小嵌岩深度3m。根据工期需要布置2台冲孔桩机同时施工。

码头区域为半日潮,码头设计低水位-3.2m,

设计高水位+3.27m,最大潮差7.2m,涨落潮最大

潮流1ms。海底泥面标高-13.5m,设计低水位时

水深10.3m,设计高水位时水深16.7m。

墩位地质钻孔柱状***如***1,孔口标高-13.64m,

地层由上往下依次为:

①1灰色流体状淤泥,厚1.4m;

①2灰色流塑状淤泥及混砂贝壳,厚3.1m;

②残积土层(砂质粘性土),厚1.9m;

③灰黄色全风化花岗岩层,厚1.0m;

④1灰色强风化花岗岩层,厚1.3 m;

④2碎裂状强风化花岗岩。

***1:地质柱状***

2 工程特点

该系缆墩离岸远,约为1公里;水深大,设计低水位时水深10.3m,设计高水位时水深16.7m;潮差大,最大潮差有7.2m,涨落潮最大潮流1ms;覆盖层薄,残积土层厚1.9m。

3方案比选

海上灌注桩施工平台的做法通常有如下2种方案:

方案一、先用打桩船在灌注桩桩位外施打钢管支承桩,支承桩上铺设分配梁型钢或贝雷片,分配梁上铺设平台钢面板,然后在平台上安装钢护筒导向架,用振动锤施打安放钢护筒。

方案二、先用打桩船施打灌注桩钢护筒,在钢护筒上焊接牛腿,牛腿上铺设分配梁、然后铺设平台面板。钢护筒既起水上灌注桩施工护筒功能,又起施工平台的承重功能,钢护筒相当于钢管桩。

4 施工平台设计

(1)钢护筒结构设计与施打

根据钢护筒的使用功能,钢护筒承受主要荷载有:在钢护筒施打时的锤击动荷载和在灌注桩冲孔桩机冲击成孔时桩机对护筒的动荷载。为使在灌注桩冲击成孔孔底低于护筒底后不出现塌孔,保证护筒有足够的承载力保持施工平台稳定安全,需将钢护筒底打至强风化岩面。钢护筒的施打拟采用由正在现场进行钢管桩沉桩任务的水上打桩船,采用D100筒式柴油打桩锤施打。

钢护筒直径=灌注桩桩径+0.2m=1.7m。护筒顶标高=3.27(设计高水位)+1.5+0.5(考虑波高)=5.27m,取整5.2m,施工平台顶标高取5.1m。护筒长度按护筒底打至强风化花岗岩岩面-21.04m考虑,护筒长度=5.2-(-21.04)=26.24m,考虑小量的地质变化等影响,钢护筒总长度取整28m。

钢护筒的设计采用壁厚为10mm,根据相关经验和规范,钢管桩的径厚比不宜大于70,而本钢护筒的径厚比达到170,属于大直径薄壁结构,为确保钢护筒锤击沉桩时不发生屈皱破坏,拟采取以下措施:钢护筒采用材质Q345B的螺旋管,在钢管厂内整根一次成型,船运输到现场。施打时用D100筒式柴油打桩锤最低挡(1挡)重锤轻击的方式施打,以最后贯入度达到50~100 mm10击为控制标准。

钢护筒在灌注桩成孔过程中的单桩承载力验算:

钢护筒属于开口桩,根据开口桩的承载机理,开口桩的竖向承载力一般由桩外侧摩阻力,桩内侧摩阻力和环底端阻力三部分组成。本灌注桩护筒直径达到1.7m属于大型开口桩,且在灌注桩成孔后,护筒内的土层已被冲掉,因此没有桩内侧摩阻力,也不形成桩的闭塞效应。另根据大型开口桩的承载机理桩极限端阻力占总承载力的比重很小,因此只要桩外侧摩阻力Qsk能满足灌注桩施工平台施工荷载要求,则该平台是稳定的,安全的。

根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值,公式如下:

Quk=Qsk+Qpk=U∑qsikli+λpqpkAp

当hb/d<5时,λp=0.16hb/d

当hb/d≥5时,λp=0.8

式中qsik、qpk――桩的极限侧阻力和桩端极限阻力标准值,依照土层性质,查《建筑桩基技术规范》得:淤泥qsik=14kpa,硬可塑粘性土qsik=70kpa,全风化软质岩qsik=100kpa,强风化软质岩qpk=4000kpa

U――桩身周长,5.34m

li――桩身穿过i土分层深度

Ap――桩端面积

λp――桩端闭塞效应系数,对闭口桩λp=1,对开口桩取上述计算值

hb――桩端进入持力层深度

d――桩外直径,1.7m

侧Qsk= U∑qfili=5.34×(14×3.1+70×1.9+100×1)=1476kN。该竖向承载力远远大于施工平台自重荷载与冲击灌注桩桩机施工荷载之和(约300 kN)。固钢护筒的承载力在其内冲孔孔底低于护筒底后能满足施工荷载要求。

大直径薄壁钢护筒锤击沉桩时桩身强度验算

按一端自由一端固定的支承条件,由欧拉公式计算钢护筒长柱压曲极限荷载Pcr:

式中:E――弹性模量,E=2.06×1011Pa

I――惯性矩,I=π(D4-d4)/64=0.0189m4

L――钢护筒长度,L=28m

则计算得Pcr=12300KN,极限应力σcr=230MPa。

根据以往钢管桩打桩经验及本工程已经施打的钢管桩的高应变动力检测的成果,用于施打本钢护筒的D100筒式柴油锤在开1档初打工况下作用于桩上最大打击力约为7000~9000KN,打击应力为130~168MPa。根据钢管的压曲理论,打击应力低于屈服强度应不会发生局部压曲。本钢护筒属于大直径薄壁结构,大直径桩曲率小,管壁薄等原因成了接近于平板压曲的关系,因此还需要进行平板压曲校核,按下式静态压曲应力公式计算:

14.5E(≤fy=345MPa

式中E――弹性模量,E=2.1×1011

t――钢管桩壁厚(cm)

ds――钢管桩直径(cm)

fy――Q345钢材屈服强度

因此以上计算结果可判定可以采用D100筒式柴油锤开低档位1档施打长28m,直径1.7m,壁厚1cm,材质Q345B的螺旋钢护筒,钢护筒不会发生变形。

钢护筒现场施打实际情况描述如下:8根大直径钢护筒施打顺利,钢护筒没有发生压曲现象。经观侧,每根钢护筒施打完成后桩顶在潮流影响下基本不发生水平位移,说明单根钢护筒具有较好的抗倾覆稳定性。筒底标高、最后贯入度及总锤击数见下表1。

表1:钢护筒实际施打相关主要记录表

(2)施工平台结构

8根钢护筒施打完成后,及时用连杆将其连接成整体,以提高其整体稳定。然后焊接牛腿,铺设分配梁。平台结构示意***见***2,施工过程照片见***3。为提高平台的抗台风能力,平台搭设完成后抢先完成平台2根对角桩的冲孔灌注施工。

***3:施工过程照片

***2:施工平台结构示意***

5结语

该系缆墩的8根灌注桩施工从2008年5月初施打钢护筒到7月初冲孔桩灌注完成,耗时2个月,顺利完成任务,整个冲孔过程,平台相当稳定,基本不出现晃动。实践证明利用钢护筒本身作海上灌注桩施工平台的支承桩方案是可行的,利用D100筒式柴油锤的低档位施打大直径薄壁钢护筒可以穿过较薄的全风化土层,到达强风化岩面。同时该方案施工成本相对较低,值得类似工程借鉴。

参考文献:

(1)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008). 中华人民共和国住房和城乡建设部. 中国建筑工业出版社.2008年8月第1版

(2)《港口工程桩基规范》(JTJ254-98). 中华人民共和国***.人民交通出版社.1998年8月第1版

打桩施工总结第7篇

关键词:港口工程 高桩码头 桩基施工 PHC管桩 钢管桩

引言

水上沉桩是一种复杂而又质量控制要求高的一道工序,在施工过程中不仅需要考虑桩基础的土层分布情况,还要考虑水位、风浪流等的影响。目前主要利用打桩船设备进行水上沉桩,其施工工序较为成熟,但在复杂地质条件下进行水下沉桩过程中容易出现各种各样的问题,这就需要现场管理人员及时分析处理。本文以长江中下游乌江船舶基地复建工程中管桩桩基施工为例,分析现场出现的问题以及采取的措施。

工程概况

该工程位于长江中下游,码头平台总长度为336.0m,宽度30.0m,顶标高(国家85高程,以下同)为+9.2m。码头为高桩梁板式结构,共44个排架,每个排架共设有4根直桩和4根斜桩,前沿为两根钢管桩。码头平台桩基选用φ1000(130)PHC-C桩264根,桩长为38-46m不等;φ1000×16mm的钢管桩88根,桩长为41-45m不等。两种桩型持力层均为5B-1层的强风化凝灰岩。码头分为上下两层,下层为钢结构。另外有3座引桥组成,从上游往下游依次编号1#~3#引桥;1#引桥结构长95.00m,宽12m, 2#引桥结构长117.70m,宽15m,3#引桥结构长度146.60m,宽15m。码头后沿设置一座变电所。桩基场地范围为江边水域,从地质资料来看,沉桩水域上部土层为淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂、卵砾石层,下覆灰黄色泥质砂岩、灰绿色凝灰岩等,见其典型地质剖面***1,其中2-2层土为淤泥质粉质粘土:灰色,流塑,含有机质及腐植质,夹薄层粉砂,薄层厚度约1-3mm,含量约10%,无摇振反应,切面有光泽,干强度及韧性中等,地基承载力特征值为fak=60KPa;5B-1层土为强风化凝灰岩:灰绿色,岩芯为短柱状及碎块状,裂隙发育,地基承载力特征值为fak=350KPa;5B-2层土为中风化凝灰岩:灰绿色,岩芯呈长柱状,裂隙不发育,敲击声敲,属较软~较硬岩,岩体基本质量等级IV~III级。该工程主要施工内容有水下挖泥、桩基施工、上部结构施工、抛石回填、面层及附属设施施工等,下面主要介绍桩基施工中管桩施工。

管桩桩基工程施工

1、工作内容分解

高桩梁板式结构的码头施工,大多在水上进行,受自然条件、船舶机械相互干扰、工作面狭窄、施工条件复杂等因素制约,桩基的施工是高桩码头施工的关键性工程,决定着码头施工的进度和质量。本工程管桩施工需水上沉桩,选用打桩船,该船总长45米,型宽18.6米,型长45米。桩架架高75米,吊重能力80T,锤型DMG138。柴油锤性能:锤总高7980mm,打击能量461-295KJ,最大爆炸力3985KN,上活塞重13800kg,下活塞外径910mm,备专用替打,桩垫采用专用纸板。为了较好的控制桩基工程的进度和质量,可根据桩基工程施工工艺(如***2)对其工作内容进行分解。

2、主要工作细化

桩基工程,特别是在水上沉桩,各项工作专业性、逻辑性特别强。将其工作分解成若干个组成部分,每一部分再细分,直到不能再分为止,有利于项目经理全盘考虑又能掌握局部事项,有利于合理调配人员、设备等资源,进而有利于责任到人,控制总工期和质量。

确定沉桩顺序,需要考虑:①土壤变形的影响;②每一根桩均能打得到;③工程分段利于后续工程施工;④打桩水位、水深、风和流的影响;⑤减少沉桩震动对岸坡的影响;⑥打桩船锚缆的布置等。该工程综合以上因素,分成17个片区进行沉桩。

打桩船吊桩入龙口,可细分为:①吊前外观质量复检;②在桩顶划标刻度;③桩身标出吊点位置捆绑桩;④指挥吊桩入龙口。

下桩、压桩、沉桩到位,可细分为:①打桩船操作沉桩;②岸边人员观察沉桩位置指挥停锤;③记录沉桩相关数据;④沉桩过程中出现问题处理等。

施工中遇到的问题及处理措施

在水上沉桩,经常会遇到难以预料的因素,不仅会影响到工期,增加成本,如果处理不当,工程的质量也难以保证。本工程沉桩控制设计要求以标高控制为主,贯入度作为校核,贯入度校核标准为最后10击50mm。该工程共沉下283根PHC-C桩(包含3#引桥J排6根灌注桩变更为6根PHC桩)和88根钢管桩。在施工过程中,监理指定对沉桩的桩身完整性、承载力进行抽样检测,检测结果统计如表1。

根据地质勘察报告和实际沉桩情况,该工程桩基下的地质条件较为复杂,存在“上软下硬,软硬突变”复杂地质。在桩基施工过程中,出现了以下问题及采取的相应措施:

已沉桩存在超高或偏低。在已沉桩中,发现大部分桩超出设计桩顶标高很多,少量部分低于设计桩顶标高。设计桩长大于实需桩长,造成资源浪费,成本增加;设计桩长低于实需桩长,对工程的质量和进度、成本均造成不利的影响。为此,专门成立QC小组,对复杂地质条件下的桩长调整方法进行探讨,假定相邻位置地质条件相似,对同排架各桩尖位置相近做同等桩尖标高设定,再考虑一定的修正值(通过前期统计结果和施工经验,取2m),建立了桩长调整数学模型。在实践中,利用同排架的H桩实际桩尖标高等同为F桩理论桩尖标高计算F桩桩长,加上修正值,得出F桩的理论桩长,同理,利用同排架的C桩实际桩尖标高推算出同排架A、B桩的理论桩长。利用该方法对尚未沉的桩进行了桩长调整,在工期和成本控制上取得了较好的效果。

桩顶裂损。在施工过程中,施打G30号桩到设计桩顶标高时,发现桩顶以下70公分破裂,立即停锤,分析出可能的原因:桩身自身质量缺陷或者沉桩施工时遇到复杂地质造成偏心施打。联系设计和监理现场查看及小应变检测结果,该桩桩顶破裂为Ⅲ类桩,确定在原桩位靠江侧1.2米处补打一根同型号的PHC桩,同时将F30斜桩的角度由20°调整为25°,打桩时尽量减少偏位,避免碰桩。

桩身出现竖向裂缝。在PHC-C桩沉桩过程中,部分桩身出现了裂缝宽度相对较小(δ

低于设计桩顶标高。A41钢管桩在达到设计桩顶标高前的最后10击64mm,贯入度不满足设计要求,特聘请专业施工队伍补接1m,复打至设计桩顶标高,贯入度满足要求。

结论

随着科技的发展,水运工程管桩桩基施工技术越来越成熟,施工设备越来越先进,工程的质量、工期、造价和安全将会越来越有保障。在管桩桩基施工的全过程中,施工单位除了严格按照设计***纸、施工技术要求及相关规范标准进行精细组织施工外,还需与监理、设计、业主等单位加强沟通协调,及时处理施工现场遇到的困难与问题。

参考文献:

[1]刘家豪主编.水运工程施工技术.[M].北京:人民交通出版社,1998.

[2]潘建***,李伟亮.复杂地质条件下桩长调整方法探讨.[J].航道科技.2013年5月.

[3]刘坤义.某码头工程PHC管桩竖向裂缝检测方法与加固补强.[J].引进与咨询,2006(8):64-65.

[4]李 勇等.北仑电厂码头大管桩裂缝调查检测及修复加固方案设计.[J].水运工程,2007(5):46-49.

打桩施工总结

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