管桩试桩工艺.doc

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沪昆客专杭长湖南段HCTJⅠ标段路基工程

预应力管桩试桩施工方案

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审核:
中铁二十局集团有限公司沪昆客专杭长湖南段
HCTJⅠ标第一项目分部
二〇一一年一月二十六日

预应力管桩试桩施工方案

一、 试桩依据
1、 《新建铁路杭州至长沙铁路客运专线HCHN-1标DK826+270～DK826+418.53段路基设计图》, 图号: 杭长客专施图( 路) -HCHN1-8-1、 2;
2、 《新建铁路杭州至长沙铁路客运专线路基工程设计详图集》;
3、 《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》;
4、 《客运专线铁路路基工程施工技术指南》;
5、 《铁路工程桩基检测技术规程》。
二、 试桩地点、 试验内容及目的
1、 试桩地点
新建铁路杭州至长沙铁路客运专线HCTJ-1标DK826+284～DK826+418.53段路基地基处理设计为预应力管桩工程, 选取DK826+284～DK826+418.53段为试桩区段( 选取其中的6根桩作为试桩) 。
试桩位置详见《DK826+284～DK826+418.53段地基处理管桩布置图》中DK826+284～DK826+418.53段879#、 884#、 914#、 916#、 955#、 960#共6根进行管桩试桩。
2、 试验内容
⑴ 成桩工艺试验。检验施工设备以及施工工艺的适用性; 获取锤重、 落距、 桩的终止压力值等施工参数, 为施工工艺的合理选择提供依据; 积累现场施工组织与管理经验, 磨合施工队伍与施工机械设备。
⑵ 桩身质量检测。 进行桩身完整性检测, 为优化施工参数提供依据。
⑶ 单桩承载力检测。验算桩侧摩阻力、 桩端阻力, 了解桩的承载性能, 为持力层的合理选择提供依据。
⑷ 试桩现场地质勘察。了解土层的分布情况以及各个土层的力学性能, 为持力层的选择与沉降分析提供依据。
3、 试桩目的
确定使用的压桩机械、 施工顺序、 贯入度( 收锤标准) 、 确定管桩的分节模数长度、 校验打桩设备。
三、 工程概况
DK826+270～DK826+418.53,长148.53m。前接祥云隧道, 后接醴陵特大桥, 设计为松软土路基。地基处理: DK826+284～DK826+418.53段路基经沉降估算分析, 不满足无砟轨道路基工后沉降的设计要求, 地基需进行加固处理。
采用PHC-AB400-95预应力管桩加固, 桩径0.4m, 桩长20～38m, 正方形布置, 桩间距2m。桩顶设C35钢筋混凝土桩帽, 桩帽顶面设碎砾石垫层厚0.6m, 内铺设两层单向塑料拉伸土工格栅, 两侧回折不小于2.0m, 抗拉强度不小于250kN/m; 单桩承载力为1000kN。
1、 地质岩性
丘坡表层为Qel+dl粉质黏土, 黄褐色, 硬塑, 厚度1.0～2.0m,谷地表层为Qal+pl粉质黏土, 褐红色, 硬塑, 局部夹有中砂; 粉质黏土层下面为圆粒土, 灰黄色。下伏K砂砾岩及紫红色泥质粉砂岩, 灰褐色、 紫红色, 全风化～弱风化。DK826+310之后段粉质黏土厚度大于30m。
2、 水文地质情况
地表水, 地下水均有酸性, 二氧化碳侵蚀性, 环境作用等级为H1。
四、 施工准备
1、 内业技术准备
根据设计文件要绘制桩位平面布置图( 见附图) , 制定合理的施工工艺, 选定合理的施工机械, 配备足够的技术人员。编制作业指导书和技术交底书, 应在开工前组织技术人员认真审核施工图纸, 澄清有关技术问题, 熟悉验标及技术标准。施工前对施工人员进行详细的施工技术交底。
2、 人员配备
该段路基预应力管桩地基加固工程配备技术管理人员2人, 试验员2人, 确保全天候作业要求。
3、 机械设备配置
施工机械及工艺装备
1) 、 自行式柴油打桩机。
2) 、 辅助机具与仪器:
电焊机、 水准仪、 全站仪、 测绳、 钢尺等测量工具。
4、 材料要求
PHC型、 混凝土强度等级C80、 桩径0.4m、 壁厚95mm。
5、 试验准备
打桩前必须对桩的质量进行验收, 其质量和规格必须符合设计要求。吊插桩前应重复检查桩架、 桩位、 桩身, 质量合格后方可开始插桩。
6、 路堑开挖及作业面处理
按照设计图要求开挖至碎砾石垫层底标高, 用推土机进行平整, 用压路机进行压实, 确保碾压完后的原地面K30≥60Mpa/m。以保证机械能正常工作。
7、 地质核查
地基加固桩施工前应按规定进行地质核查,若实际地质资料与设计资料不相符时, 特别是比设计资料中地质条件差时, 应及时报设计院重新检算, 调整桩间距或桩长。如现场实际地质情况与设计一致, 按设计桩长与桩间距施工。
五、 施工程序与工艺流程
1、 施工程序
每100m为一个检验批验收段, 要作为一个完整的作业区。
施工程序为: 施工准备 清表及碾压 工艺性试验 确定工艺 测量放样 桩基施工 成桩验收。
2、 工艺流程
原地面处理

测量放样

桩机就位

桩起吊就位

打入第一节桩

桩接头处理

打入下一节桩

桩机移位至下一桩位

预应力管桩施工工艺流程图
3、 施工要求
( 1) 预制桩的堆放、 起吊和运输必须符合下列规定:
①桩应根据使用顺序堆放: 堆放场地必须平整、 坚实, 堆放层数不宜超过4层; 堆放桩的支承垫木位置, 当两点支承时, 应设在距两端0.21倍桩长处; 当三点支承时, 应设在距两段0.15倍桩长及中点处。每层垫木必须保持在同一平面上。各层间垫木应在同一垂直线上。
②起吊时桩的吊点位置和混凝土强度应符合设计要求。应平稳提升, 使各吊点同时受力。一个吊点吊桩时, 吊点应设在距桩上端0.3倍桩长处, 在起吊中, 应用钢丝绳捆绑并控制桩的下端。
③桩在起吊、 搬运和堆码时, 应防止碰撞和发生附加弯矩。
( 2) 锤击打桩宜重锤低击, 打桩前应从两个方向检查确认桩锤、 桩帽与桩身保持在同一轴线上, 桩的垂直度应符合设计要求。
( 3) 管桩的拼接应采用端板焊接连接。焊接连接除应符合现行标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81、 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205中二级焊缝要求的有关规定外, 尚应符合下列要求:
①焊接时上、 下节桩段应保持顺直, 上、 下节桩应接直焊牢, 错位偏差不宜大于2mm;
②焊接层数不得少于两层, 内层焊渣必须清理干净后方能施焊外层, 焊缝应饱满连续。
( 4) 打桩过程中应防止偏移。遇到下列情况时应停止打桩, 经分析研究并采取措施后, 方可继续施工:
①贯入度发生急剧变化或振动打桩机的振幅异常;
②桩身突然倾斜移位或锤击时有严重回弹;
③桩头破碎或桩身开裂;
④附近地面有严重隆起现象;
⑤打桩架发生偏斜或晃动。
当土质与设计不符, 致使桩的入土深度相差很大时, 应提交设计单位采取措施。
六、 劳动力组织
劳动组织( 每台钻机配备人员) 见下表。
劳动组织表
序号
工种
人数
职 责
1
班组长
1
负责施工指挥, 协调各工序间操作联系
2
桩机司机
3
负责钻机成孔
3
配合人员
3
负责吊桩、 接桩等工作
4
修理
1
机械维护与修理
5
电工
1
负责施工用电
6
安全员
1
全面负责施工中的安全质量
7
测量
1
全面负责施工中的测量工作
合计

11

技术管理人员每作业面一组, 全面负责该作业面的技术指导及协调工作。
七、 质量控制及检验
1、 质量控制
①桩的质量应符合设计要求和相关标准的规定。检验全部进场桩的合格证或检验报告等质量证明文件。
②桩的混凝土表面质量应符合下列规定:
a、 桩的棱角破损深度应在10mm以内, 其总长度不大于40cm;
b、 预应力混凝土桩不得有裂缝( 表面收缩裂缝除外) ;
③桩的数量、 布桩形势应符合设计要求。
④接桩应符合设计要求。
2、 试桩质量检测
( 1) 低应变动力检测
低应变动测法检测预应力混凝土管桩的桩长、 桩身强度和桩身完整性。抽检时间为收锤后七天。
( 2) 孔内摄像法检测
采用孔内摄像法检测, 能够清楚辨别出是接桩问题还是接头附近的桩身缺陷、 上下节桩是否脱开、 接桩处下部分桩身的完整性情况。收锤后即可进行检验。
八、 检验批要求
1.桩的质量应符合设计要求和相关标准的规定。
检验数量: 施工单位、 监理单位全部检验。
检验方法: 检查合格证或检验报告等质量证明文件。
2.桩的混凝土表面质量应符合下列规定:
1) 、 桩的棱角破损深度应在10mm以内, 其总长度不大于40cm;
2) 、 预应力混凝土桩不得有裂缝( 表面收缩裂缝除外) ;
3) 、 普通混凝土桩表面裂缝深度不应大于7mm, 裂缝宽度不应大于0.15mm; 横向裂缝长度: 方桩不应大于边长1/3, 管桩及多角形桩不应大于直径或对角线1/3; 纵向裂缝长度: 方桩不应大于边长的1.5倍, 管桩及多角形桩不应大于直径或对角线的1.5倍;
检验数量: 施工单位、 监理单位全部检验。
检验方法: 观察、 尺量或用刻度放大镜检查。
3.打入桩的数量、 布桩形式应符合设计。
4.接桩应符合设计要求, 当混凝土桩用法兰盘拼接时, 应连接牢固, 防锈处理符合设计要求。
检验数量: 施工单位、 监理单位全部检验。
检验方法: 观察。
5.桩的入土深度和最终贯入度应符合设计要求。
检验数量: 施工单位、 监理单位全部检验。
检验方法: 施工单位观察、 测量并填写沉桩记录; 监理单位对最终沉桩进行旁站并检查沉桩记录。
6.桩顶高程和桩头处理应符合设计要求。
检验数量: 施工单位、 监理单位全部检验。
检验方法: 测量、 观察。
7.打入桩地基处理后, 按设计要求检验桩的承载力应满足设计要求。
检验数量: 施工单位、 监理单位按设计要求数量检验; 勘察设计单位现场确认。
检验方法: 施工单位进行静载试验, 监理单位见证试验。
8.桩位、 倾斜度的允许偏差、 检验数量及检验方法应符合下表的规定。
桩的允许偏差、 检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
桩位
d/4
按桩总数的5%抽样检验, 且每检验批不少于10根
测量或尺量
2
直桩垂直度
1%
吊线和尺量
3
斜桩倾斜度
15%tanθ
九、 质量缺陷控制
1.桩身断裂
①桩身弯曲过大、 强度低, 不能承受锤击的作用力。因此, 桩的强度必须达到100%后, 方可植桩和沉打桩, 打桩区域地下障碍物必须清理干净, 以防导致桩尖位移不在桩的纵轴线上。
②桩的堆放、 运输、 起吊过程中产生的断裂, 植桩前未发现, 受力后导致断裂。为此, 植桩前必须严格检查桩身的外观质量, 防止将断裂桩就位使用。
2.桩顶碎裂
①根据地质条件, 桩断面尺寸及形式, 合理选择桩锤。桩顶平面是否垂直桩的轴线, 不符合规程规定的不得使用, 或经修改后才能使用。及时检查桩帽与桩的接触面处及替打木是否平整, 如不平整应进行处理后, 方可施打。
②沉桩时稳桩要垂直, 桩顶应加草帘、 胶皮等缓冲垫。
3.桩顶位移
①采用井点降水、 砂井或盲沟等降水及排水措施。沉桩期间不得同时开挖基坑, 需待沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖。
②采用”植桩法”( 先钻孔, 钻透硬夹层, 将桩插入孔内, 打至设计要求) 以减少土的挤密及孔隙水压力的上升。
4.桩身倾斜
①打桩作业区的场地必须平整
②桩机就位后, 底盘应水平稳固, 稳桩必须垂直
③桩尖与桩身一定要保持在同一轴线上, 当桩尖在地下遇到硬物等时应及时处理后, 方可施打。
5.接桩脱裂
①连接处表面应干净, 连接铁件要保持平整, 焊区质量必须符合技术要求和质量标准的规定。
②接桩应严格控制上下桩中心线在同一轴线上。
6.沉桩达不到设计要求
施工作业前必须详细熟悉现场的工程地质情况, 根据地质条件、 桩断面及自重, 合理选择施工机械及施工方法。
十、 质量保证措施
在施工过程中, 严格按照设计和规范要求, 认真接受业主及监理的指导、 检查, 在施工过程中抓好以下几方面的工作:
1、 严格执行”自检、 互检、 专检”的三检制, , 自检项目不达优质不交班, 隐蔽工程未经监理检查及签证不隐蔽。
2、 进行详细的技术交底, 让施工人员明确各项工作的技术标准, 在施工中认真贯彻执行。
3、 建立健全内部质量保证体系, 做好技术保证工作, 以测量、 试验为主。
4、 在施工中, 不断采用新工艺, 新技术, 实行质量与承包挂钩, 奖优罚劣, 举行观摩比赛活动树立精品意识。
5、 在施工中, 杜绝使用不合格材料, 所有原材料、 成品进场时必须有合格证。
十一、 施工安全保证措施
1、 以项目经理为首, 由安全、 工程、 技术质量、 专职安全员等各方面的管理人员组成安全保证体系, 建立项目经理部安全工作委员会, 领导和组织实施安全工作。
2、 分析安全难点,确保安全管理重点, 在施工现场设置安全标识牌。
3、 现场电气设备均作漏电保护装置, 配电采用一机一箱一闸。
4、 施工机械的使用严格按照有关规定执行, 无关人员严禁使用。
5、 建立严格的安全教育制度, 坚持入场教育、 坚持每周按班组召开安全工作教育研讨会, 增强安全意识, 使安全工作落到广大群众基础上。
6、 编制安全技术交底, 设计和购置安全设施。
7、 强化安全法制观念, 严格执行安全工作文字交底, 双方认可, 坚持特殊工种持安全操作证上岗制度等。
8、 加强施工管理人员的安全考核, 增强安全意识, 避免违章指挥。
十二、 环保水保措施
1、 文明环保措施
( 1) 成立文明、 环保施工领导小组。开展文明施工活动, 加强安全, 文明施工教育。施工前必须对施工人员进行专业培训, 使全体施工人员掌握施工方法, 知道施工程序, 明确安全责任。
( 2) 施工现场树立施工标志牌, 材料分批次堆放整齐并标识, 做到统一布置, 有条不紊、 文明施工。
( 3) 与当地老百姓和睦相处,离村子近的工点尽量选在白天施工,尽量不扰民。打桩土要及时清理运至弃土场, 打完桩后及时清理桩周水泥浆和多余的料。
( 4) 施工时尽量不破坏植被必须破坏时施工后要及时恢复植被。
2、 水土保持措施
( 1) 合理安排施工用地, 施工场地范围内的树木进行移植, 保护施工场地和临时设施附近的植被。
( 2) 施工场地外围设置围墙, 防止施工用料和建筑垃圾、 废碴落入水体。
( 3) 施工废水必须经沉淀处理, 达标后排放。施工废碴和建筑垃圾按设计和建设单位要求堆放和运至指定位置。杜绝随意排放和倾倒。
( 4) 施工场地和道路硬化处理, 周边和两侧设排水沟, 防止排水引起水土流失。
( 5) 施工现场生产区和生活区种植树木花草进行绿化, 美化施工环境。