预应力混凝土管桩施工作业指导书.doc

津秦铁路一标段路基工程
  编号：JQ1B-010

预应力混凝土管桩施工作业指导书

单 位：中铁二十二局集团
编 制：
审 核：
批 准：

2023年5月1日发布 2023年5月1日实行
津秦铁路路基工程
预应力混凝土管桩施工作业指导书

1．合用范围
合用于新建铁路天津至秦皇岛客运专线一标段工程。
2．作业准备
2.1技术准备：预应力混凝土管桩施工前应做好和完毕以下工作：
2.1.1熟悉图纸，做好施工图会审工作，做好技术交底工作。
2.1.2绘制桩位布置图，对桩位进行编号。根据桩基类型绘制预应力混凝土管桩现场堆放布置图。
2.1.3对上道工序进行验收：在自检合格的基础上向监理报验。
2.1.4对进场的预应力混凝土管桩进行质量验收，在验收合格的基础上向监理报验。
2.2人员配备：每台桩基配备6人（静压桩基或锤击桩基）其中管理人员1人，机台长1人，电焊工2人起重工1人记录及测量1人。两班作业时配备12人。
2.3机械设备及工器具配置：桩基一台，点焊机二台，经纬仪一台，水准仪一台，锤球一个。
2.4施工用电：锤击桩基用电量60KVA，静压桩基用电量140KVA。根据现场实际采用网电供电为主（设立7台400kvA变压器），自发电作为补充。
2.5施工道路：，为满足施工需要在线路右侧平行设立
5m宽施工便道，基层采用700-1000mm厚建筑废料修筑，表层采用400mm厚泥结石。施工道路要全线贯通。
2.4材料、实验：根据设计规定和预应力混凝土管桩类型及时向厂家提供预应力混凝土管桩供应需求计划，规定在预应力混凝土管桩进场的同时产品合格证、材质单等质量保证资料一起进场并现场检查，必要时进行实验。
3．技术规定
3.1本工程预应力混凝土管桩采用PHC-A型桩，混凝土等级C80，直径500mm，壁厚100mm，设计桩长33-38m，单桩承载力特性值1000KN，抗渗等级S10，预应力筋保护层厚度不小于35mm。
3.2根据设计规定进行试桩，检测单桩承载力和桩身完整性。单桩承载力采用静载荷实验及高应变法；桩身完整性采用高应变法和低应变法。在试桩合格后进行预应力混凝土管桩施工。
4．施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工程序为：施工准备→试桩→拟定工艺→测量定位→桩机就位→对中调直→沉桩→接桩→在沉桩→送桩→打（压）至设计深度→检查验收
4.2 工艺流程
第N节桩起吊，对桩调直
接桩

沉桩
对中调直

桩机就位

测量定位

送桩

沉至设计深度

中间验收

移至下一桩位

5．施工规定
5.1施工准备
施工前对预应力混凝土管桩种类应进行核算，使用材料及技术条件应符合设计规定。打桩前对管桩质量进行检查。
5.1.1管桩试桩
在预应力混凝土管桩施工前要进行试桩。锤击桩机施工通过试桩来拟定锤重、最后三阵贯入度、最后一米锤击数和总锤击数等施工参数。静压桩机施工通过试桩来拟定最终压力值。施工试桩时认真做好施工记录，涉及桩顶位移和高程变化等数据。
5.2施工工艺
5.2.1打入式施工
5.2.1.1测量放线
沉桩前先放出定位轴线和控制点，控制点尽量设立在远离沉桩区域不受干扰的地方，并加以固定保护。群桩点位误差应小于20mm。在沉桩过程中，要经常对控制点进行复核，根据控制点测放出桩的中心点，在桩位中心点插入木桩，对放出的轴线和桩位，经自检后报请监理工程师复核检查，并作好定位记录和技术复核记录。
5.2.1.2打桩顺序
①当桩较密集时，应从中间向四周对称施打，或由中间向两边对称施打。当桩较稀疏时可采用由一侧向另一侧单一方向施打。即逐排施打。
②根据桩的规格、入土深度、长度的不同，应先大后小、先深后浅、先长后短。
5.2.1.3吊桩
先将管桩从堆放点用吊车，水平吊运到桩架附近，再运用桩机上专门设立的起桩重钩及卷扬机吊桩就位。管桩吊起时要控制其速度，严禁快速吊起使管桩与桩机碰撞，损坏管桩。
吊车平吊运移管桩采用两头勾头法。机架上附设起重钩吊桩就位时，采用一点绑扎法，其邦扎起吊点位置离桩端0.3L（L：桩管长度）。
5.2.1.4插桩（植桩）
桩起吊提高到垂直状态后，将桩上头套入锤头下部固有送桩器，然后将桩准确的放在桩位上，缓缓施工将桩插入土中1.5m左右位置，停止施压。在机架前，侧呈90°的两个方向，各距机架25m左右处，架设经纬仪，检查调直桩身垂直度。控制植桩桩身垂直度偏差在1%以内。
5.2.1.5沉桩
沉桩前应选用15cm厚的直纹木垫作为锤垫，桩垫用麻袋、木夹板，压缩后厚度不小于12cm，锤击过程中经常检查及时更换。沉桩时，继续用两台经纬仪交叉检查桩身垂直度，边校正桩身垂直度边往下沉桩，避免由于桩身倾斜产生管桩损坏。不得采用顶拉桩头、桩身等强行纠偏方法。桩身倾斜率超过1%时，应找出因素并进行纠正。初打时关闭供油泵油门，使锤冷打。当贯入度小于100mm/击时，再启动油门正常打桩，正常打桩采用重锤轻击。锤落距控制在1.5m以内。打桩应连续施打不宜停歇时间过长，防止桩周土固结，增大沉桩阻力。
打桩过程中，碰到下列情况应当停止打桩，经分析研究并采用措施后，方可以继续施工：
①贯入度发生急剧变化或者震动打桩机的振幅异常；
②桩身忽然倾斜移位或者锤击时有严重回弹：
③桩头破碎或桩身开裂；
④附近地面有严重隆起现象；
⑤打桩架发生倾斜或晃动。
5.2.1.6接桩
将下段桩顶距离地面0.5～1.0m处（但应避免桩尖接近硬持力层或桩尖处在硬持力层中），可进行接桩，采用焊接法。因本工程场地上部地基土较为松软，第一节桩压沉时，原起吊桩时邦扎在桩身上的钢丝绳不宜拆解，以防止桩在自重作用下下滑。当桩沉入到接桩位置（顶端高出地面1.0m左右）仍有下滑趋势时，则采用钢夹板将桩夹持住后再进行下道接桩工序。在接桩前一定要将上下段桩端用钢刷清洗干净，加上定位板，同时运用经纬仪使上下节桩轴线一致。下桩段的中心线偏差不大于5mm，节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。
所用电焊条要有出厂检查单和合格证。假如上下桩接头处间隙较大，则先用楔形铁片填实，然后进行焊接。焊接时在坡口周边对称点焊4-6点，待上下桩节固定后再分层施焊，施焊由两个焊工对称进行。拼接处坡口槽电焊分二次对称焊接，焊缝连续饱满，焊后清除焊渣，检查焊缝饱满限度，施焊完毕，自检合格后，请监理有关人员进行检查。合格后，自然冷却8分钟以上再施打。待桩沉入到距地面1.0米左右时，停止沉桩，吊上第三节桩，采用同样工艺将上下段桩焊接完毕后，继续沉桩至桩身设计标高。
5.2.1.7收锤标准
打入桩采用桩长和贯入度双控，以设计桩长为主，贯入度为辅。最后贯入度的拟定需根据实验桩的结果，用水准仪测量桩顶高程，拟定最后1m每10击的下沉量和总锤击数。
5.2.2压入式施工
压入式施工与打入式施工工况基本相同，只是在压桩与沉桩方法上不同。
5.2.2.1压桩
①压桩顺序，应遵循减少挤土效应，避免管桩偏位的原则。先深后浅，先大后小；应尽量避免桩机反复行走，扰动地面土层；送桩、喂桩方便。工程桩施工中经常检查，有无因挤压情况导致测放桩位偏移。
②压好第1节桩至关重要。一方面要调平机台，管桩压入前要准拟定位、对中。在压桩过程中，用经纬仪和吊线锤在互相垂直的两个方向，监控桩的垂直度，其垂直度偏差不宜大于0.5%。测量人员对压桩进行全程监控测量，并随时对桩身进行调整、校正，以保证桩的垂直度。
③合理调配管节长度，尽量避免接桩时桩尖处在或接近硬持力层。每根桩的管桩接头数不宜超过3个； 在压桩过程中，应随时检查压桩压力、压入深度，当压力表读数忽然上升或下降时，应停机对照地质资料进行分析，查明是否碰到障碍物或产生断桩等情况。如设计中对压桩压力有规定期，其偏差应在±5%以内。
④碰到下列情况之一时，应暂停压桩，并及时研究、解决：
  a. 压力值忽然下降，沉降量忽然增大；
  b. 桩身混凝土剥落、破碎；
  c. 桩身忽然倾斜、跑位，桩周涌水；
  d. 地面明显隆起，邻桩上浮或位移过大；
  e. 按设计图规定的桩长压桩，压桩力未达成设计值；
  f. 单桩承载力已满足设计值，压桩长度未达成设计规定。
⑤桩压好后桩头高出地面的部份应及时截除，避免机械碰撞或将桩头用作拉锚点。截除应采用锯桩器截割，严禁用大锤横向敲击或扳拉截断。
⑥对需要送桩的管桩，送至设计高程后，其在地面遗留的送桩孔洞，应立即回填覆盖，以免桩机行走时引起地面沉陷。
⑦预应力管桩的垂直度偏差应不大于1%。
⑧应随机检查压桩记录，并抽查其压桩记录的真实性。
5.2.2.2终压
  ①正式压桩前，应按所选桩机型号对预应力管桩进行试压，以拟定压桩的终压技术参数。
②其终压的技术参数一般采用双控，根据设计规定，采用以标高控制为主、送桩压力控制为辅或者相反。应视设计规定和工程的具体情况拟定。
③终压后的桩顶高程，应用水准仪认真控制，其偏差为±50mm。
6．劳动组织
6.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。
6.2施工人员应结合实验段拟定的施工方案、机械、人员组合、工期规定进行合理配置。
每台桩机人员配备表
管理人员（兼安全员）
1人
机台长
1人
电焊工
2人
起重工
1人
记录、测量人员
1人
合计
6人
7．材料规定
管桩生产应、管桩的外观质量及各部位尺寸允许偏差严格执行国家标准《先张法预应力混凝土管桩》（GB13476）中的有关技术质量规定。
8．设备机具配置
8.1锤击桩机配置
序号
名 称
型 号
单 位
1
导杆式锤击桩机
DD-6.3T
1个
2
二氧化碳气体保护焊
NB350
2台
3
经纬仪
J2
1台
4
水准仪
S3
1台
8.2静压桩机配置
序号
名称
型 号
单 位
1
静压桩机
TYY-600B
1个
2
二氧化碳气体保护焊
NB350
2台
3
经纬仪
J2
1台
4
水准仪
S3
1台
注：本施工区段锤击桩机计划配置7台，静压桩机计划配置14台。
9．质量控制及检查
9.1质量控制
9.1.1主控项目
9.1.1.1桩的质量应符合设计规定和相关标准的规定。检查数量：所有检查；检查方法：检查合格证或检查报告等质量证明文献。
9.1.1.2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）。检查数量：所有检查；检查方法：观测、尺量或用刻度放大镜检查。
9.1.1.3打入桩的数量、布桩形式应符合设计规定。检查数量：所有检查；检查方法：观测，现场清点。
9.1.1.4接桩应符合设计规定。检查数量：所有检查；检查方法：观测。
9.1.1.5桩的入土深度和最终贯入度应符合设计规定。检查数量：所有检查；检查方法：观测、测量并填写沉桩记录。
9.1.1.6桩顶高程和桩头解决应符合设计规定。数量：所有检查；检查方法：测量、观测。
9.1.1.7打入桩地基解决后，按设计规定检查桩的承载力应满足设计规定。检查数量：按设计规定数量检查，请勘察单位现场确认。检查方法：静载实验。
9.1.2一般项目
桩位、倾斜度的允许偏差、检查数量及检查方法应符合下表的规定。
序号
项目
允许偏差
检查数量
检查方法
1
桩位
群桩
中间桩
d/2且不大于250mm
按桩总数的5%抽样检查，且每检查批不少于10根
测量和尺量
外缘桩
d/4
排架桩
顺线路方向
100mm
横线路方向
150mm
2
直桩垂直度
1%
吊线和尺量
9.2 质量检查
管桩基础的工程桩应进行单桩承载力及桩身完整性检测，需满足设计规定。
10．安全及环保规定
10.1施工人员进入现场必须配戴安全帽、穿工作服，严禁穿拖鞋进入现场。
10.2起重机作业前，应对转动部位进行润滑，检查部件紧固限度，钢丝绳是否磨损。
10.3起重臂下严禁站人，重物停在空中时驾驶员不得离开操作室。
10.4停止作业时，短履需运营到桩机中间位置，停落在平整地面上，其余油缸回程缩进。切断电源，操作人员方可离开桩机。
10.5施工完毕的桩的桩头要加盖，以防行人或杂物等掉陷。
10.6经常检查吊车缆绳是否完好无损，管桩捆绑起吊是否可靠，避免滑落伤人损物；
10.7经常检查用电安全，涉及低压照明用电。
10.8锤击桩机严禁交通要道和居民区作业。
10.9桩基所用废弃油料要及时收集妥善解决。