PHC管桩施工首件工程总结

中建筑港集团有限公司泰州港靖江港区新港作业区码头四期工程（水工部分）EPC项目（XGMTSQ-EPC标段）钻孔灌注桩施工首件工程总结编制单位：中建筑港集团有限公司编制人：编制日期：审核人：批准人：批准日期：PHC管桩施工首件工程总结一、工程概况本工程位于长江澄通河段福姜沙左汊左岸万福港下游侧，建设一个5000吨级泊位，码头结构按靠泊10000吨级船舶设计，前沿设计河底高程-6.36m。码头岸线长127m，宽28米，引桥部分长174.64米，宽55米，其中引桥第8块墩台基础采用Φ1200mm灌注桩，共计98根，桩长55m，桩顶标高为3.60~4.39m；灌注桩采用水下C35混凝土灌注，钢筋保护层厚度为60mm。桩端进入第⑦层粉细砂。首件工程的主要目的是确定钻孔灌注桩的施工工艺、平台搭设等。二、首件工程施工准备情况根据施工条件，本工程的地质资料及设计要求，结合以往的施工经验，确定用反循环钻进成孔，泥浆护壁，二次循环清孔的工艺。1、人员设备配备准备情况表2.1首件工程人员配备情况序号姓名职称职责1李成鹏高级工程师现场总指挥2史大运工程师技术总负责3王付亮工程师现场调度4姚昊宏技术员测量员表2.2主要设备一览表序号设备名称规格型号数量进场时间1钻机设备GPS201台2017.112汽车吊25t1台2017.112履带吊55t1台2017.123全站仪拓普康1台2017.104水准仪DS21台2017.095钢尺50m1把2017.092、施工工艺流程如下：商品混凝土搅拌钻机进场钻机就位监理核准开钻成孔监理核准泥浆备制第一次清孔钢筋笼安放第二次清孔混凝土浇筑成桩桩基检测监理检查验收混凝土运输至现场监理核准钢筋进货检验监理核准钢筋笼制作监理检查桩位放样护筒埋设配合比设计试验监理核准场地整平图2.3钻孔灌注桩施工流程图3、场地平整：钻孔桩施工前拆除钻孔桩施工范围内的障碍物，主要包括挡浪墙、护坡块体、块石等。拆除完成后对施工场地进行回填粘土压实整平，确保施工场地能支承钻孔机械、护筒加压、钻孔操作、吊放钢筋笼以及灌注混凝土时可能产生的重量，要有足够的刚度，使钻机作业时保持稳定。4、钻孔作业平台搭设施工平台前沿利用现有PHC管桩，后面采用两排φ1200钢管桩作为基础，间距5m。钢管桩长度约8m，泥面标高+1m左右，桩顶标高+3.3m，入土深度约为+6m。钢管桩上架设两套双拼【32槽钢，槽钢与管桩之间采用电焊连接，槽钢长度为12m。槽钢上设321型贝雷桁架搭设施工平台贝雷架，贝雷架间距为4m，桩机走管直接布置在贝雷架上。施工区域四周采用钢管栏杆维护，并铺设铁板。（1）钢桁架组装钢桁架主要由：贝雷片、支撑架、桁架销、弦杆螺栓、撑架螺栓等拼装成型。钢桁架采用双排单层贝雷片组装，单节桁架长3m，高1.5m，宽度为1.1m。钢桁架组装工艺流程：场地整平—配件搬运—拼装桁架—安装桁架销—安装斜撑。（2）平台搭设方法靠江侧的灌注桩平台，底层横向铺设在钢管桩上架设3根双拼【32槽钢，槽钢与管桩之间采用电焊连接，顶层纵向铺设贝雷桁架；靠近岸侧的灌注桩施工平台采用单层贝雷桁架纵向铺设于整平的场地上，钻孔平台顶标高约5.3m左右，满足钻孔作业要求；上下层钢桁架采用绑扎连接固定。为便于施工人员通行，桁架顶层铺设跳板作为临时通道，跳板端部与钢桁架采用铁丝绑扎牢固，通道周围采用脚手管搭设1.2高的防护栏杆。钢平台具体构造详见作业平台示意图。钻孔作业平台平面示意图钻孔作业平台断面示意图（3）钢桁架结构验算荷载总和本工程所用GPS20型钻机桩架及导管设备自重为9t，混凝浇筑过程中导管和料斗内砼最重为4.8t；根据施工图得声测管和钢筋笼重量为6t；钻机通过底部滚轴传递上部荷载，钻机轴距为4.0m，计算时钢桁梁所受荷载按集中荷载考虑，荷载取值：F=9+6+4.8=19.8t钢桁架采用双排单层标准型贝雷片组装。在靠江侧段的钢桁架采用简支跨，32排桩至33排桩钢桁架最大跨度为5m,承受的荷载为最不利荷载。弯矩计算：mKNFaM75.571-4-64198）（mKNmKNM157675.57＜，满足要求。剪力计算：KNKNRAVA49057.57＜，满足要求。依据《321型贝雷片钢桥使用手册》查表4-3，得双排单层标准型贝雷架弯矩和剪力。5、钢护筒打设钢护筒选择比钻孔桩桩径大10cm（即护筒直径为1300mm）的Q235钢板卷制加工。钢护筒采用振动锤打设。利用全站仪在地面上放出桩位中心点，然后安放钢护筒，钢护筒定位后，用两台经纬仪前方交会法对钢护筒进行定位和垂直度调整。首件工程钢护筒采用9米钢护筒入土深度约5米，后接长7米至16米入土深度12米，护筒顶标高5.1米。6、泥浆备制及循环根据现场条件在上下游分别设置一套泥浆池和沉淀池，尺寸25m*6m*1.8m容积约270m3，使用钢板及槽钢焊接而成。选用红粘土和膨润土制作泥浆。组成材料:水:红粘土:膨润土:纯碱=100:40:40:3。使用时采用搅拌机不断搅拌，防止泥浆产生离析、沉淀。三、首件工程施工过程2017年12月26日，泰州港靖江港区新港作业区码头四期工程钻孔灌注桩首件开工。当日进行A-30钻孔灌注桩施工，桩长55m，桩底标高-50.70m，桩顶标高4.30m，采用一次浇筑成型。2017年12月26日，13点40分正式开钻，开钻13米深时发现钢护筒外围泥浆外涌，经与现场监理、业主协商后，报至设计院，钢护筒由9米增加至16米。于12月26日17点36分开钻至12月27日5点38分成孔，测得孔深51.9m，孔底标高-50.95m，泥浆密度1.36，粘度25%，含砂率7%。8点10分完成一清并起杆结束，准备下钢筋笼。15点30分下至第六节钢筋笼时，现场25吨汽车吊起重量不够，调遣55吨汽车吊于16点30至现场配合下钢筋笼。于18：00分完成整套钢筋笼下放。18：32完成二次清孔测得孔底标高-50.89m,沉渣厚度60mm，泥浆密度1.15，粘度21%，含砂率4%。灌注桩采用商品混凝土灌注，混凝土通过泵车输送到导管上方集料斗内，坍落度控制在18～22cm。水下混凝土灌注导管采用直径300mm、壁厚3.5mm、长3m的无缝钢管，游轮丝扣连接。导管安放分节进行，旋紧丝扣，导管底部距孔底约60cm，导管上部安放集料斗，容积为2.0m3。18点40分开始浇筑混凝土，当集料斗中混凝土达到2方后，拉开铁板阀，首灌后导管埋深1.15m。在灌注过程中，及时测量孔中混凝土的灌注深度，导管埋深控制在2~6米。于22点40分完成混凝土浇筑，浇筑量69方，充盈系数1.1。四、首件工程质量评定4.1码头管桩检测结果桩号检测日期桩径(mm)桩长(m)最终贯入度（mm）总锤击数单桩轴向抗压极限承载力(kN）初复打恢复系数测试类型D1-292017.10.181200485.597274171.29初打2017.10.2195664天复打E1-292017.10.181200485.598275891.27初打2017.10.2196314天复打F-292017.10.181200494.3118676661.24初打2017.10.2195444天复打4.2引桥管桩检测结果桩号检测日期桩径(mm)桩长(m)最终贯入度（mm）总锤击数单桩轴向抗压极限承载力(kN）初复打恢复系数测试类型B1-282017.10.161200492.2164284471.46初打2017.10.271232511天复打F1-282017.10.271200516150490151.33初打2017.11.1119475天复打G1-282017.11.11200513102312237/5天复打从高应变检测数据来看，码头段单桩轴向抗压极限承载力最小为9544KN，满足设计要求的9400KN，贯入度最大5.5mm，满足设计要求10mm以内；引桥段单桩轴向抗压极限承载力最小为11947KN，满足设计要求的10626KN，贯入度最大6mm，满足设计要求10mm以内。五、改进措施首件工程施工过程中出现桩头破损，B1-28、G1-28两根桩未沉至设计标高的现象。通过咨询设计单位，得到以下控制标准：沉桩以桩端标高控制为主，贯入度作为校核。具体控制标准如下：终锤贯入度取最后3阵，每阵10击，平均贯入度不大于10mm/击，终锤分以下3种情况：（1）当贯入度已达终锤贯入度，桩尖已达设计标高时，可以终锤；（2）当贯入度已达终锤贯入度，桩尖未达设计标高，且桩尖距设计标高≤1m，继续锤击30～50击，可以终锤；（3）当引桥桩基贯入度≤5mm，桩尖未达设计标高，桩尖距设计标高＞1m，锤击数≥1100，且已出现桩顶裂缝等不适合继续打桩的情形时，可以终锤，但在终锤前必须及时报监理工程师并与设计院联系；（4）其余桩基当贯入度已达终锤贯入度，桩尖未达设计标高，桩尖距设计标高＞1m，应及时报监理工程师并与设计院联系；（5）当桩顶已达设计标高，而最后10击平均贯入度＞10mm/击时，应及时报监理工程师并与设计院联系。在正式施工过程中，项目部将通过及时更换锤垫、桩垫，控制桩身垂直度，加强沉桩过程中的观测，采取重锤低落距等措施，并及时与设计单位、监理单位、检测单位沟通，确保PHC管桩沉桩质量符合设计要求。六、施工作业指导书6.1沉桩工艺流程运桩船锚船打桩船主钩副钩GPS系统校核打桩船，锚船至施工现场PHC管桩落驳PHC管桩运输打桩船抛锚定位锚船抛锚定位运桩船至施工现场起锚艇配合运桩船靠泊锚船打桩船移至运桩船侧打桩架前倾放吊钩，捆桩，水平吊桩移动桩船离开运桩船，立桩下吊点解除打桩架后倾至近垂直，套替前后倾打桩架，观测垂直仪，直至调整到设计斜率GPS显示打桩数据和图形，移桩船定桩位打桩锤下放，压桩稳桩，打开抱桩器GPS测量，检查桩位不满足上吊点起桩上吊点解除启动打桩锤，捶击打桩记录测量桩顶标高和贯入度不满足停锤，起替打满足移开打桩船取下一根桩满足张开抱桩器，打桩架后倾，PHC桩入抱桩器内抱桩，关闭抱桩器主钩下放，PHC桩自重插桩管桩落驳PHC管桩运输4.2沉桩前的必要条件（1）PHC桩经检验合格后方可出厂，并交付产品出厂合格证明书（合格证编号、产品等级；采用标准编号；PHC桩品种、规格、型号、长度及壁厚；产品数量；PHC桩编号；制造厂厂名、制造日期、出厂日期；制造厂质量检验部门签章），由监理验收合格后，方可作为工程桩使用。（2）沉桩施工基线的测放过程必须在监理工程师旁站之下进行,测量结果及时报监理；（3）各类沉桩船舶，包括辅助船舶已全部到位，并按各区段划分情况进行抛锚、系缆。（4）进行了沉桩的安全、质量、流程的交底工作。（5）自然条件：风力超过6级以上不沉桩；雾天的能见度少于300米不沉桩；（6）受台风等大风影响时应提前跟踪台风的走向，采取提前撤回到避风地等必要的防台措施。4.3沉桩定位根据业主提供施工图，计算得出桩位坐标，把检验无误的桩位坐标导入打桩船定位系统中，由打桩船定位系统确定出桩位，再通过全站仪检测校核，桩位偏差控制在误差范围内。(1)船载GPS打桩定位打桩船配备海上打桩GPS定位系统软件，在定位电脑中输入坐标转换参数，并将桩位图导入定位电脑，并根椐方驳船型以及导向架形状、位置输入各参数。本工程采用导向架控制桩身倾斜度，导向架固定在方驳船头。为防止船身过度倾斜影响桩身倾斜度，严密监控船头、船尾吃水线，两者相差不应大于20cm。海上GPS打桩定位系统的计算机操作界面能同时以图象及数字的形式反映出施打桩的设计位置及主要桩参数，包括设计的桩中心坐标、桩顶标高、平面扭角等和当前施打桩的实时位置及桩船的预定位置和当前位置。图4.3-1GPS打桩定位系统图4.3-2GPS海上打桩定位系统操作界面若GPS精度达到fixed，则在主工作界面的右下角“无效位置”处将出现“RTK固定解”；若精度不够，则出现其他提示。左下角示意图中，红点为实际桩位位置，蓝点为打桩船实时位置。只有打桩船到达设计桩位位置一米内时，红点才会出现。打桩船示意图的船头方向为实际的方位角方向（电脑屏幕上面为正北方向）。右边屏幕可显示桩号、