《PHC管桩的制作与施打毕业论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PHC管桩的制作与施打毕业论文.doc（10页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、南通航运职业技术学院港口与航道工程专业毕业论文PHC管桩的制作与施打学生姓名：张明春学 号：073091240指导教师：房世龙专 业：港口与航道工程年 级：港航3092PHC桩制作、施打（南通航运职业技术学院，港航3092，张明春）摘要：PHC管桩，即预应力高强度混凝土管桩。是采用先张预应力离心成型工艺，并经过10个大气压、1800 左右的蒸汽养护，制成一种空心圆筒型混疑土预制构件，标准节长为10m ，直径从300mm800mm ，混凝土强度等级C80。分类：1 、按桩身混凝土有效预压应力值分： A型、AB型、B型、C型 2 、按混凝土强度等级分： 预应力混凝土管桩 （代号PC）、预应力高强度
2、混凝土管桩 （代号PHC） 沉管灌注桩 钻孔灌注桩 人工挖孔桩 Abstract:PHC pipe,prestressedhighstrengthconcrete pipe piles.Ispre-tensionedprestressedcentrifugalmolding process,and10atm,1800Caboutsteam curing,made ofahollowcylindricalmixedsuspectedsoilprefabricated,standardin length and10min diameter from300mm800mm,concrete stren
3、gthgradeof C80.Category:concrete pileeffectivepre-compression stressvalues:typeA,typeABtypeB,C-type2, according tothestrength grade of concrete:Prestressed Concrete Piles(codePC),prestressedhigh strengthconcrete pipepile (codePHC)immersed tubepilesbored pileof manual digging pile窗体底端二、PHC桩制作、施打（一）PH
4、C制作1、工艺流程受力主筋调直切割镦头、螺旋筋绕盘钢筋笼入模钢筋笼编织拆模常压蒸养离心张拉合模混凝土喂料出 厂混凝土搅拌管节堆存管节拼凑高压蒸养（PHC桩）2、钢筋：（1）钢筋原材料加工、运输、制作：原材料进厂后，首先进行原材料的见证取样检验。钢筋进厂后索取出厂证明或检验报告，按炉号、级别、直径根据规定进行见证取样，其屈服点强度、抗拉强度、延伸率、冷弯等性能检验合格后方可使用。原材料经复验合格，报监理工程师审批，审批后预应力PC钢棒分别在加工车间的筋切机和镦头机上进行切割、镦头；螺旋肋钢丝根据要求进行绕盘。（2）钢筋笼加工：人工把已经镦头完的螺旋槽钢棒插入自动滚焊机的定位孔，注意钢棒尺寸、数量
5、和孔位对应正确；将钢棒固定在张拉盘对应孔上。然后将螺旋筋固定在螺旋槽钢棒上。根据规范要求（管桩螺距最好控制在100mm10mm，管桩两端2000mm及1630m管桩的中间段2000mm,范围内螺旋箍螺距为50mm10mm）调整好张拉盘的速度，启动自动滚焊机，进行滚焊操作。检查是否有漏焊的地方，如果有用铅丝绑扎好，并将富余铅丝剪掉。（3）滚焊完毕认真填写管桩钢筋工序验收单。3、装模将对应型号的端板装入滚焊好的钢筋笼两端。在行车将笼子吊入钢模前，先在已经清理完毕并均匀涂上脱模剂的钢模内布置好端板的止浆条，然后吊钢筋笼入模。安装张拉板和张拉环时，使用的工具为气动扳手枪，张拉板和张拉环须与端板结合紧密
6、。紧固拧紧螺栓时，应遵循对称原则。安装时随时观察张拉板与端板的垂直度及整体性。最后，安装的橡皮板，其外侧面应与端板平面保持平齐。将装完模的钢模吊至喂料区，进入下一道施工工序。4、混凝土搅拌航通公司配有1台搅拌设备，设计生产能力40M3/小时。拌和楼为单节连续式，操作方式有自动、半自动和手动三种。拌和楼配套设有专门称量系统计量砝码，70m3水泥罐2个，70m3粉煤灰罐2个。（1）原材料检验原材料进厂后,首先进行原材料见证取样检验,待以下主要指标:碎石的含泥量、针片状含量、颗粒级配、压碎指标；砂的细度模数、级配、含泥量；水泥胶砂强度、初凝时间、终凝时间、安定性等满足规范要求后，方可投入使用。（2）
7、砼拌合：水泥、砂、石料及外加剂计量皆由微机控制，计量误差均满足规范要求。拌和混凝土前试验人员根据设计配合比调整好施工配合比，由操作人员输入微机，砼拌合料通过程控装入搅拌机进行搅拌，搅拌时间根据搅拌设备性能及施工规范规定执行.5、砼运输及喂料：搅拌楼根据配合比将搅拌好的混凝土放入喂料小车的斗内，喂料小车将料运至喂料区，慢慢打开仓门，对准钢模，将料放入钢模内。喂料时，两端砼料应略为多一点，并用覆盖物遮端板，以防砼溅落其上。严格控制运灰车喂料速度，保证沿桩长方向砼的均匀性。6、合模喂料结束后，及时清理钢模合缝口溅落的砼及其他杂物，将止浆棉条放入钢模两侧的凹槽内。行车将上模板吊至合模区，进行合模作业，
8、操作人员采用气动扳手紧固张拉螺栓，从一端紧固到另一端后，应再反向紧固一遍，钢模两侧同时进行。7、预应力张拉预应力张拉前，先把千斤顶，油压表送到有关权威质量技术监督部门作技术鉴定，取得千斤顶、油压表证书后，根据证书上曲线方程，得出张拉力与油表读数之间的关系。PHC管桩张拉时根据规范要求张拉应力达到钢棒屈服强度的70%，我们采用的PC钢棒屈服强度为1420MPa,张拉应力为994 MPa。张拉力=张拉应力单根主筋截面积主筋根数张拉系数，张拉系数一般在1.01-1.03之间，可根据实际情况采用。我公司采用外张拉方式，即张拉螺栓通过张拉环直接固定在管桩端板上共同张拉。为了加强张拉精度的控制，我们选择最
9、小刻度为0.5MPa的张拉显示仪表。在张拉时，一般不允许超张拉，这样容易造成管桩在施工中突然断裂而发生安全事故，我们采用一次张拉工艺时，张拉设计值为020%100%后直接锚固；整个张拉过程中，张拉时均匀加荷，并严密注视管桩张拉力和伸长量的关系，分别在张拉设计值为0、20%、100%，用钢直尺量取管桩的伸长量。当伸长量满足，张拉力不到理论值，以伸长量为准；当张拉力满足，伸长量低于理论值时，允许超张拉5：若超张拉后伸长量仍未到位，则以张拉力为准。为了确保张拉读数的准确，公司每隔半年送千斤顶和油压表到权威技术监督部门进行标定。8、离心成型离心成型是决定管桩生产重要环节，对管桩的质量起着极其重要的作用
10、。管桩离心成型分4个阶段，分别为低速、中速、中速、高速。各阶段主要作用如下：低速：主要使下钢模内的混凝土均匀分布到整个上下钢模内，也称二次搅拌；中低速和中速：在离心力作用下，形成管桩的初步形状。高速：排出混凝土内多余空气，使混凝土颗粒分布更均匀，位置更稳定，提高混凝土的密实度，从而提高混凝土强度。每一阶段的离心时间与混凝土强度存在曲线关系，不是越长越好，太短了也不行，有一个最佳的时间。我公司根据施工配合比，减水剂、掺合料的类型和用量，同时考虑到生产效率，制订出比较合理离心参数，具体如下：离心阶段直径 项目低速中速中速高速1000转速（转/分）1743906001003时间（分）223149、普
11、养养护将离心完成的PHC管桩内的浆水倒出，放入普通蒸养池内进行普养。蒸汽养护加快钢模周转，使混凝土在短时间内获得要求的放张强度。普养分为静养、升温、恒温、降温四个阶段，各个阶段的持续时间和温度满足以下指标：短时间内能使混凝土强度大幅度提高，管桩是带钢模养护的，普养结束后其放张强度应达到C40，实测可达C50以上。10、拆模管桩普通蒸养完毕，到达拆模强度后，由行车吊运到拆模区进行拆模工序。操作人员采用气动扳手先放松张拉环张拉螺栓，放松螺栓时，应遵循对称原则，再对张拉板螺栓进行放松，放松后取下张拉环、张拉板和橡皮板；然后对钢模螺栓进行放松，从一端放松到另一端，钢模两侧同时进行。行车将上下钢模吊离，
12、拆出管桩，同时做好管桩的标识工作。11、压蒸养护行车将拆模完的管桩吊至高压釜小车上，拉入高压釜进行高压蒸养。压蒸阶段是使混凝土内部的C-S-H凝胶系统转变成C-S-H的托勃莫来石结构，同时水泥水化过程生成的与掺合料中硅质成分发生化学反应生产硅酸盐凝胶，这些凝胶填充在C-S-H结构中空隙中，从而使混凝土进一步提高，经过压蒸后混凝土强度等级可达到C80。为了不出现温差裂缝，我公司采取以下措施：（1）、大风天气开釜门时，先开背风向侧，等釜内温度和外界温度相差小于规定值时，再开迎风向侧釜门；（2）、若遇雨天，适当延长出釜时间。 （二）PHC桩施打1、施工艺流程不满足不满足测量系统检验校核打桩船拖至指定
13、区域PHC桩验收抛锚定位驳船运桩至施工点打桩船移船至运桩驳船侧桩架前倾、水平吊桩移船离开桩驳、立桩桩架后倾桩入桩架卡背板，抱桩，关闭抱桩器套替打前（后）倾桩架，调整PHC桩至设计斜率GPS测量，移船定位慢放上吊点、打开抱桩器，插桩测量复核，监理工程师检查压锤稳桩启动起落架锤击沉桩标高观测、贯入度观察停锤打桩船移船逐个解去下吊点解去上吊点打开离合器监理签认，填写施工记录上吊点起桩2、打桩船沉桩（1）船舶抛锚定位沉桩时打桩船顺流抛八字锚和前后穿心锚作业，桩船的锚缆要避免刮擦已沉设的PHC桩；吊桩时桩驳和打桩船长边轴线同水流方向保持约45度夹角，桩吊起后桩驳应立即调整为顺流状态，减少船体迎水面，避免
14、走锚等现象。船舶抛锚定位见下图：控制点岸100m100m100m100m桩驳控制点120m浙桩2号200m120m120m120m200m控制点岸100m100m100m100m桩驳控制点120m浙桩2号200m120m120m120m（2）起桩通过紧松锚缆将打桩船移至运桩船侧，成两船中心线互相垂直状态，桩架前倾至吊钩对准所要吊的PHC桩直径中心。下放吊钩，主吊钩吊前两吊点，副吊钩吊其余两个吊点。打桩船主副吊钩同步上升，使PHC桩上升至满足移船高度，通过紧松锚缆，根据 “GPS辅助打桩系统-6502”粗定位，将打桩船移至桩位附近，准备立桩。 （3）立桩主吊钩上升，副吊钩下降，随着下降程度，副吊
15、钩逐个解去，使PHC管桩成竖直状态。桩架后倾，使PHC桩与桩架滑道成平行状态(即同时成竖直状态)。抱桩器合拢抱桩并锁定，垫好纸桩垫（纸桩垫厚度1518cm）。替打沿桩架轨道滑移，套住桩顶。为保证施工的连续性，配备备用替打一个。(4)、插桩前(或后)倾桩架(打俯桩时前倾，打仰桩时后倾)，将PHC管桩粗略调整至设计斜率。操纵室通过观察打桩船上的两台测距仪和操纵室控制台上的角度测量仪调整桩架的前后倾斜度，以使桩身斜率符合设计要求。再根据预先输入的单桩平面扭角(方位角)、平面坐标，依据打桩船“GPS辅助打桩系统-6502” 显示打桩船的姿态及PHC桩空间位置的图形和数据，通过锚机精确调整船位、利用打桩
16、架液压系统调整桩架的向前或向后的倾角，使桩到达设计位置。慢慢放开上吊点主吊钩，打开抱桩器，使PHC桩在重力的作用下自动插桩。测量人员复核PHC桩位置，自检满足要求(不满足要求，上吊点起桩，关闭打桩器，重新定位；如果桩位变化误差在允许范围之内,微调其位置)。后请监理工程师进行检查,符合要求后,进行下一步工序,逐步对相关表格进行签认。 (5)、锤击沉桩解除上吊点，桩锤沿桩架下滑，压锤稳桩，打开离合器，启动起落架，锤击沉桩。 (6)、停锤沉桩时以标高控制为主，贯入度作校核，当桩端已到达设计标高，而贯入度仍较大时，应继续锤击使其贯入度接近控制贯入度，继续锤击的深度不大于1m，当贯入度已达到控制贯入度1
17、5mm（控制贯入度可根据试桩资料按实调整），而桩尖未达到设计标高时，应继续锤击10cm（或锤击30-50击），其平均贯入度不应大于控制贯入度，但桩尖距设计标高不宜超过1-2m。当桩尖不能满足上述要求时，应会同设计单位研究处理。(7)、夹桩本工程PHC桩沉桩后桩有一定的自由度，并受水流、风流、潮流的影响，因此在打完桩后及时夹围囹，形成纵横联系，并在易撞处设置防撞警示设施。（8）、沉桩定位测量：GPS定位原理：GPS沉桩定位系统采用上海达恒科学仪器有限公司研制的“GPS打桩定位系统”。该系统采用GPS-RTK模式、免棱镜测距仪、测倾仪、锤击计数器等先进的定位和传感设备，能直接可靠地确定桩身位置和桩
18、顶标高，所有的定位数据以图像和数字形式显示在打桩船操作室的电脑的屏幕上，能准确地反映出施打桩的设计桩中坐标、桩顶标高、平面扭角、倾斜坡度和当前施打桩的实时位置的桩中坐标偏差、桩顶标高偏差、平面扭角偏差、实时倾斜坡度、实时贯入度等。便于操作人员进行对照比较，调整船体，准确定位。GPS沉桩技术的定位精度完全能够满足港口工程桩基规范（JTJ254-98）要求。且与常规定位方法相比，具备全天候、连续性、精度高定位功等定位优点。GPS沉桩定位：由三台固定在打桩船上的GPS流动站以RTK模式（动态），结合相应的打桩软件，进行实时控制船体的位置、方向和姿态。桩身的倾斜度由桩架控制。桩顶标高由安装在龙口后方的
19、摄像机及测距仪实时测定，同时由 “锤击计数器”记录沉桩时的锤击数，自动进行沉桩贯入度的计算，并显示在系统计算机屏幕上。沉桩结束后，系统能自动打印出“沉桩记录表”。在定位过程中，要注意实时检查“海工工程远距离GPS沉桩定位系统”中的三台Trimble5700GPS接收天线之间的夹角误差、距离误差、高差误差及三台GPS接收机的RTK状态的质量因子等是否符合相应的规范要求。辅助沉桩定位：当GPS定位系统由于出现信号接收问题而无法正常定位时，为不影响工期，采用常规的前方交会法进行定位。具体过程如下：岸上设置全站仪、经纬仪各1台，两台仪器先用经纬仪模式进行前方交会定位，定位好了再用全站仪测坐标法进行桩位校核，如果校核无误，就可以下桩。两个控制点之间的定位夹角要控制在60120之间。另设一台水准仪控制桩顶标高。船上设置一台经纬仪控制桩平面扭角，桩的斜率由桩架来控制。观测者要作好每根桩的沉桩记录。