上海崇明北沿风力发电工程中交第一航务工程局有限公司--1--PHC管桩施工方案1编制依据(1)上海崇明北沿风力发电工程招标文件(2)上海崇明北沿风力发电工程施工图纸(3)《风电机组地基基础设计规定》(试行)(FD0003-2007)(4)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)(5)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)(6)上海市工程建筑规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010)。2工程概况2.1桩基工程概况上海崇明北沿风力发电工程总装机容量48.0MW,包括24台2000kw级的风力发电机组,风机轮縠高度80m,变电站电压等级110kv。风电场利用当地岸线总长度11.5km。110KV变电站基础采用高强度预应力混凝土管桩(PHC桩),桩顶标高为2.760m(吴淞高程),共计149根。桩型为B型,桩径为Φ40cm,桩身强度C80。PHC桩基参数参见《Φ400PHC管桩参数表》。Φ400PHC管桩数量汇总表桩型外径(mm)内径壁厚桩身强度B型40024080C802.2预应力管桩特点本工程预应力管桩主要采用PHC管桩,PHC管桩主要具有如下特点:①严格按标准及设计要求生产,其混凝土强度等级不低于C80级。②单桩承载力高,设计范围广。在同一结构物基础中,可使用不同直径的管桩,容易解决布桩问题,可充分发挥每根桩的承载能力。③单桩可接成任意长度,不受施工机械能力和施工条件局限。④成桩质量可靠,沉桩后桩长和桩身质量可用直接手段进行监测。⑤桩身耐锤击和抗裂性好,穿透力强。⑥施工速度快。上海崇明北沿风力发电工程中交第一航务工程局有限公司--2--3、施工准备3.1机构组织建立为优质高效地完成上海崇明北沿风力发电工程的PHC管桩施工任务,我部专门成立现场指挥保障体系。项目经理负责施工全面工作,生产副经理指挥具体负责工作的全面落实,下设安全、生产、技术、质检、船机、物资等部门,各部门协同工作,共同确保预应力管桩施工的顺利进行。根据施工需要,PHC管桩安排1个作业队设作业队长1名,技术主管1名、施工技术员2名、质检员1名、专职安全员1名。3.2劳动力组织预应力管桩施工是桥梁基础施工的一个重点,因此为保证进度计划的完成,必须增加人员的投入,我部已制定了详尽的人员安排计划,主要劳动力如下表所示序号名称人数备注1指挥(班长)12电工13电焊工34吊机工25机修工16其他(含测量)10合计173.3技术安全准备①工程开工前,由技术负责人组织管理人员学习有有关规范、规程。认真阅读施工图纸,并将有疑问处,在图纸会审时提出,明确后方可施工。②进行施工组织的深化、完善。③进行施工技术总交底及各级施工技术交底。④根据合同工期编制施工进度控制计划。⑤根据施工计划,编制管桩供桩计划和焊条等材料进场计划。⑥进行各级安全技术交底,完善各项规章制度。3.4材料准备根据总体施工进度计划以及本阶段性工期目标,我部将对主要材料进场进行合理安上海崇明北沿风力发电工程中交第一航务工程局有限公司--3--排,以满足施工需要。按施工进度计划每天平均260米管桩及时供应至现场,电焊条按实际分批进场,以满足施工进度要求。3.5设备准备本工程打桩机选用稳定性较好的步履式打桩机一套(型号DD6.3)。DD6.3桩锤技术参数表型号DD6.3牵引速度12m/min最大桩长15m副卷扬拉力4T沉桩最大深度15m运输状态(长宽高)15.3×2.5×3.2m地面允许最大坡度≤2℃整机重量36T3.6测量及现场处理①根据现场施工控制网点和施工图进行测算,勘察现场,水准点位置不得受打桩施工影响,桩位经复查合格后方可投入施打;②为确保管线的安全,在桩基施工前,处理好高空和地下障碍物,摸清管线的分布情况,确保不影响管线的情况下方可开始施工。③插桩时,要从桩架前方和侧方相互垂直的方向用经纬仪校正桩机导向杆和桩的垂直度在允许范围之内,初打后复查桩的垂直度;④接桩时,应先控制桩的垂直度(测放人员和司机协调配合),然后焊接接桩,控制方法同上;⑤送桩时严格根据设计及测量规范要求控制桩顶标高。⑥每个测放过程都必须认真记录,并及时提请监理复核,复核手续必须及时、完善,经监理复核通过后方可施打,确保桩位的准确。4施工流程及工艺4.1施工流程(见下页图)4.2PHC桩的进场质检①管桩外观不允许出现下列现象:粘皮和麻面、桩身合缝漏浆、内外表面露筋、局上海崇明北沿风力发电工程中交第一航务工程局有限公司--4--部磕损、表面出现裂缝、断筋和脱头、桩套箍凹陷、内表面混凝土坍落、接头及桩套箍与桩身结合面出现漏浆和空洞及蜂窝等缺陷。②预制管桩实测项目见下表所示:预制管桩实测项目表项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1混凝土强度(Mpa)在合格标准内按《公路工程质量检验评定标准》附录D检查32长度(mm)±50尺量:每桩检查13横截面(mm)管芯直径±5尺量:每预制构件检查两个断面,检查10%。2空心中心与桩中心偏差±54桩尖对桩的纵轴线(mm)10尺量:抽查10%。15桩纵轴线弯曲矢高(mm)0.1%的桩长,且不大于20沿桩长拉线量,取最大矢高:抽查10%。16桩顶面与桩纵轴线倾斜偏差(mm)1%的桩径,且不大于3角尺:抽查10%17接桩接头平面与桩轴平面垂直度0.5%角尺:抽查10%1③管桩进场必须有合格证,如果外观质量和尺寸偏差不合格,坚决不能用于本工程中。PHC桩施工前应再次逐根检查,即检查混凝土桩有无严重质量问题。上海崇明北沿风力发电工程中交第一航务工程局有限公司--5--场地平整、地基处理、测设桩位桩位复核铺设路基箱板第一节桩身插入,垂直度调整第一节桩打入第二节桩就位,调整垂直度桩身接头焊接焊缝质量验收第二节桩打入标高、贯入度校核打桩记录、整理报监理工程师方桩预制、运输方桩进场、堆放起重机喂桩桩机、桩锤进场桩机、桩锤拼装桩架就位、调整桩架移动至下一桩位上海崇明北沿风力发电工程中交第一航务工程局有限公司--6--4.3桩的吊运和堆放4.3.1吊运本标段内所有Φ400PHC管桩均采用合格厂家定制的成品桩,桩身强度必须达到100%设计强度,龄期必须符合设计与规范要求。PHC桩吊运前应标出吊点位置,用钢丝绳捆绑。捆绑处应加麻布、木块衬垫保护,以防损坏桩的表面。吊点的位置偏差不应超过设计位置20mm。吊桩时要使各吊点同时受力,徐徐起落,避免振动损坏桩身,起重机起吊时,应使桩纵轴线夹角不小于45º。卸桩时采用两点吊,可先将桩身吊起0.2~0.3m,检查吊机稳定性、制动器的可靠性和吊具的牢固性,确认一切状况良好后,再缓慢起吊、转向,下降时必须低速轻放,避免桩身受损。桩的起吊采用二点吊时,起吊点设在桩两端0.207L处(L为桩身长度);单点起吊时,起吊点在0.293L处(L为桩身长度)。吊点位置应符合设计要求,允许偏差为±25cm,搬运路线选择平整地段通行,速度不宜过快,防止桩身跳动过大而断裂。PHC桩吊点位置图4.3.2堆放堆放桩的场地应靠近沉桩地点。场地应平整坚实,做好必要的防水措施,防止湿陷和不均匀沉陷。堆放支点位置与吊点相同,偏差不的超过20mm。各支点垫木均匀放置,各垫木顶面应上海崇明北沿风力发电工程中交第一航务工程局有限公司--7--在同一水平面上,堆放层数不能超过3层。4.4打桩阶段技术措施各个排架打桩流程,根据各个排架桩位的具体布置形式,沉桩顺序采用自中间向两边对称前进,或自中间向四周进行。如遇保护对象,则宜背离保护对象,由近及远沉桩。沉桩质量符合下表所示规定:沉桩实测项目表项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1桩位(mm)群桩中间桩d/2且不大于250全站仪或经纬仪:检查20%。2外缘桩d/4排架桩顺桥方向40垂直桥轴方向502桩尖标高(mm)不高于设计规定水准仪侧桩顶面高程后反算,每桩检查。3贯入度(mm)不大于设计规定与控制贯入度比较,每桩检查3倾斜度1%垂线法:每桩检查2(1)插桩桩架的导杆龙门中心要对准桩的横向中心,导杆要保持垂直,悬挂的桩锤要落低。桩机的水平吊桩距离不得大于2m,严禁超距离和偏心起吊,防止损伤桩身;桩起吊时,将桩水平起吊到一定高度(为起吊桩长的一半加0.3~0.5m),然后提升桩顶处的一组滑轮组,使桩尖渐渐下降,桩身旋转至垂直于地面。当桩竖立后,用“板舢”将桩稳住,并推至桩架导杆龙门内,然后将桩尖对准“样桩”位置缓缓松下,将桩尖准确地插在桩位上。松下桩帽套住桩顶,再将桩锤缓缓落到桩帽上,注意不能撞击。在桩自重和锤重作用下,桩向土中沉入一定深度而达到稳定位置后,这时需要再校正一次桩的垂直度后,才可以进行锤击。若插桩时,桩尖未能对准桩位,应将桩拔起重插。若因遇到地下障碍物,桩偏离桩位时,应将桩拔起,清除地下障碍物,将土回填后,重新放上“样桩”,再次插桩。插桩和沉桩过程中,都必须采用两台摆放位置互为正交的经纬仪,控制桩身及桩架导杆的垂直度,确认桩身垂直度在偏差范围内才能施工。经纬仪设置在不受打桩影响处,并经常加以调平,使之保持垂直。(2)锤打在整个打桩过程中,使桩锤、桩帽、桩身保持在同一轴线上。必要时将桩锤及桩架导上海崇明北沿风力发电工程中交第一航务工程局有限公司--8--杆方向按桩身方向调整,不使管桩受到偏心锤打。打桩较难下沉时,检查落锤有无倾斜偏心,特别是检查桩垫桩帽是否合适。如果不合适,更换或补充软垫。每根桩连续一次打完,不中断,以免难以继续打下。沉桩应力求连续施工,中途不宜停锤,确需停锤,应尽量缩短停锤时间。桩锤击时的应力应小于桩身材料的轴心抗压强度设计值,锤击拉力应小于桩身材料的抗拉强度设计值。沉桩过程中,出现贯入度反常,桩身倾斜、移位或桩身、桩顶破损,应查明原因,进行必要的处理后,方可进行施工。因地基原因或遇障碍物致使桩位偏移或是倾斜时,不得强行纠偏,应会同设计研究处理。锤击时,必须采用管桩芯内排气,在正常沉桩过程中要保持柴油锤正常跳动,不得随意调整柴油锤油门开关,并时刻观察桩的入土情况。(3)接桩与焊接①管节拼接成整装采用端板焊接连接。焊接前应先确认管节是否合格,端板是否合格平整,端板坡口上的浮锈及污染物清除干净。接桩时使新接桩节与原桩节的轴线一致,两施焊面上的泥土、油污、铁锈等预先清刷干净。当下节桩的桩头距地面0.6-0.8m时,即可进行焊接接桩。接桩时可在下节桩头上安装导向箍,以便新接桩节的引导就位。上节桩找正方向后,对称点焊4-6点加以固定,然后拆除导向箍。管桩焊接施工时由有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行;手工施焊第一层时,必须用Ф3.2mm电焊条打底,确保根部焊透,第二层方可用粗焊条(Ф4mm或Ф5mm)。一般采用E4303或E4316焊条,其质量应符合GB/T5117-1995的规定。采用手工焊接,所用的焊丝与焊条必须具备质保单,焊接施工人员必须具备上岗证。焊接必须保证不少于两层以上,每层焊缝接头错开,必须及时将焊渣清除干净。②上、下节桩对接检查合格后,先进行定位点焊,点焊时所采用的焊接材料与正式施焊时相同,点焊如有缺陷及时铲除。③上、下节桩焊接时,采用小电流焊接,最大限度的避免因焊接温度过高而影响砼结合部的强度。④上、下节桩对中,不偏斜,(二台经纬仪控制)按图施工,。焊接时要采取防风措施,减少焊接变形,焊缝连续饱满,并确保规定的焊缝长度。⑤焊接完成后,由项目部质量员检查合格后,请监理检查。检查合格后,保证冷却5上海崇明北沿风力发电工程中交第一航务工程局有限公司--9--分钟后施打。焊缝必须每层检查,焊缝不宜有夹渣气孔等缺陷,焊缝质量必须满足《钢结构施工质量验收规范》(GB50205-95)中二级外观质量的要求。拼缝允许偏差见表偏差名称允许偏差值管桩桩身弯曲度≤L/1200管桩两端板之间间隙≤2mm坡口错位≤2mm电焊高度≤1mm(4)送桩为便于控制送桩桩顶标高,每个柱基的桩施打前应先测出自然地面的标高,计算后在送桩器上标出桩顶刻度线。另外,送桩器上还要有刻度线,精确到10cm,用来确定达到设计标高的桩顶高度。送桩工具要求轴线顺直,上下端面应与其纵轴线垂直,并与桩径配套,紧接桩顶部分要有保护桩