管桩施工作业指导书[启新书屋]

1、PHC管桩施工作业指导书 编制： 审核： 批准： 中铁十三局合福铁路安徽段站前二标项目经理部四分部2010年10月15日基础教学cPHC管桩施工作业指导书1.目的 明确PHC管桩施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺、质量标准，指导规范PHC管桩作业。2.编制依据（1）国家、铁道部和地方政府的有关政策、法规和条例、规定；（2）铁道部颁布客运专线铁路路基工程施工技术指南（经规标准2005110）；（3）铁道部颁布客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005160号）； （4）合福铁路路基工程施工图设计（图号：合福施（站）-04-02（5）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资

2、源、交通状况及施工环境等调查资料；（6）建设单位、设计单位、监理单位的相关文件通知。3.适用范围 适用路基软基处理中的PHC管桩施工。4.技术准备4.1 内业准备 开工前组织技术人员认真审核施工设计图纸和有关设计资料，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准，编制实施性施工组织设计，制定施工安全保证措施，提出应急预案。 (2)根据施工图纸，绘制PHC管桩桩位布置图。(3)对施工人员进行技术交底，对参加施工的人员进行上岗前技术培训，使其全面了解施工技术标准、操作流程。4.2外业准备 测量放线，定出桩位并标识。 (2)施工前进行沉桩工艺性试验（不少于3根）。确定各项施工工艺参数后，进行单桩或复合地基承

3、载力试验，确认设计参数。4.3工程准备 施工前清除地表耕植土。平整场地，清除障碍物，标记处理场地范围内地下构造物及管线。修建临时排水设施，保持施工现场处于良好的排水状态。检修管桩打桩柴油机等设备。5.劳动组织劳动力组织方式：采用架子队组织模式。施工人员结合既定施工方案、机械、工期要求进行合理配置，详见表1。表1 PHC管桩施工作业人员配备表序号人员类别数量（人）1施工负责人12技术主管13专兼职安全员14技术人员15质检人员16测量人员27电工18机械工129普工12其中施工负责人、技术主管、技术人员、专兼职安全员必须由企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备劳务工人。6.设备机具配置PHC

4、管桩作业主要施工机具设备配置如表2：表2 主要施工机具设备配置表序号名称型号单位数量备注1柴油锤桩机台6履带自行式2汽车吊台1管桩进场吊运3挖掘机台1清理场地4装载机台2填筑垫层5电焊机台2钻机维护6运输车台10运输填料7.施工工艺流程 详见图1：PHC管桩施工工艺流程图。8.施工操作要点、常见问题及处理措施8.1场地平整首先清除表土，整平碾压，确保打桩机在施工场地上行走不陷机，施工时机械不沉降，一般以22t压路机静压不陷机为标准。8.2测量放样测量放样根据轴线控制网点所标示工程桩位坐标点（X、Y值），采用极坐标法进行核样，保证工程桩位偏差值小于d/4，并以工程桩位点中心，用白灰按桩径大小画一

5、个圆圈，以方便插桩和对中。工程桩在施工前，根据施工桩长在匹配的工程桩身上划出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩的长度，以便观察桩入土深度及记录每米沉桩锤击数。开始原地面处理测量放线开始桩机就位吊桩对位沉入桩体桩体垂度符合要求桩体纠偏沉入深度符合要求桩体接长桩尖承载力符合要求停止沉桩，桩机移位结束购买桩存放运桩工地检验否接桩、沉桩循环否否是是是沉桩作业循环图1 管桩施工工艺流程图8.3桩机就位桩机行走时，将桩锤放置于桩架中下部以桩锤导向脚不伸出导杆末端为准。根据打桩机桩架下端的角度计初调桩架的垂直度，并用线坠由桩帽中心点吊下与地上桩位点初对中。 8.4管桩起吊、对中和调直管桩应由吊车

6、将桩转运至打桩机导轨前，管桩单节长20m转运采用专用吊钩勾住两端内壁直接进行水平起吊，管桩单节长20m应采用四点吊法转运。管桩摆放平稳后，在距管桩端头0.3L(L表示桩长)处，将捆桩钢丝绳套牢，一端拴在打桩机的卷扬机主钩上，另一端钢丝绳挂在吊车主钩，打桩机主卷扬向上先提桩，吊车在后端辅助用力，使管桩与地面基本成4560角向上提升，将管桩上口喂入桩帽内，将吊车一端钢丝绳松开取下，将管桩移至桩位中心。对中：管桩插入桩位中心后，先用桩锤自重将桩插入地下3050cm，桩身稳定后，调正桩身、桩锤、桩帽的中心线重合，使之与打入方向成一直线。调直：用全站仪测定管桩垂直度。全站仪应设置在不受打桩机移动和打桩作

7、业影响的位置，保证两台全站仪与导轨成正交方向进行测定，使插入地面时桩身的垂直度偏差不得大于0.5。8.5打桩打桩开始时应用较低落距，并在两个方向观察其垂直度；当入土达到一定深度，确认方向无误后，再按规定的落距锤击。锤击宜采用重锤低击，坠锤落距不易大于2米，柴油锤应使锤芯冲程正常。打桩过程中，遇下列情况之一应暂停打桩，及时会同有关部门解决： 贯入度突变；头混凝土剥落、破碎、桩身出现裂缝；桩身突然倾斜、跑位；地面明显隆起，临桩上浮或位移过大；PHC桩总锤击数超过2500击；打桩架发生偏斜或晃动。8.6接桩管桩接桩，采用焊接接桩，其入土部分桩段的桩头宜高出地面0.51.0m。下节桩的桩头处宜设导向箍

8、以方便上节桩就位，接桩时应保持各节桩的轴线在同一条直线上，中心线偏差不宜大于2mm，上下节桩轴线偏斜不应大于0.3%，并应使各节偏斜反向错开。管桩对接前，上下端板表面应用钢丝刷清理干净，坡口处露出金属光泽，对接后，若上下桩接触面不密实，存有缝隙，可用厚度不超过5mm的钢片嵌填，达到饱满为止，并点焊牢固。焊接时采用气体保护焊，焊缝应饱满连续，不宜有夹渣、气孔等缺陷，满足钢结构工程施工质量验收规范中二级焊缝的要求。焊接完成后，需自然冷却不少于5min后才可继续锤击，严禁用水冷却或焊好即打。8.7管桩锤击沉桩的收锤标准锤击沉桩的收锤标准为应以到达桩端持力层的要求，最后贯入度或最后1m沉桩锤击数为主要

9、控制指标，最后mm沉桩锤击数不宜超过300击；最后1mm贯入度不宜超过25 mm10击。8.8打桩记录打桩时由专人记录。开始打桩时，记录每沉落1m所需的锤击数。距设计标高23m时则以10cm为单位记录锤击数、最后连续锤击3阵每阵10击的贯入度至桩顶标高。8.9其它管桩一般从线路中心往两侧布桩，坡角处应有1排桩，管桩施工完成后，清土和截桩时，不得造成成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。管桩施工完成后，桩顶高差应控制在15cm以内。截桩时桩顶平整度为2mm.8.10打桩常遇问题及预防、处理方法表3 打桩常遇问题及预防、处理方法名称、现象产生原因预防措施及处理方法桩顶偏位（在沉桩过程中，相邻的桩产生

10、横向位移）1测量放线有误；或插桩“对中”工作马虎2打桩顺序不当，易引起桩顶大偏位3在软土层中，先施工的桩易被挤动4遇孤石或其他障碍物将桩挤向一旁5桩尖沿基岩倾斜而滑移6接桩不直，桩中心线成折线形，造成桩顶偏位测量放线应经复测后使用；插桩应认真对中；打桩应按规定顺序进行；避免打桩期间同时开挖基坑；施工前用洛阳铲探明地下孤石、障碍物，较浅的挖除，深的用钻钻透或爆碎；接桩应吊线找直，垂直偏差应控制在0.5%以内偏位过大，应拔出，移位再打；偏位不大，可用木架顶正，再慢锤打入；障碍物不深，可挖去回填后再打桩身倾斜（桩身倾斜超过规范规定）1打桩机导杆弯曲或场地不平，或场地承载力不足产生倾斜2插桩不正，底桩

11、倾斜率过大或桩身弯曲度过大3开始沉桩，桩未站稳就猛烈锤击，或施打时桩锤、桩帽、桩身中心线不在同一直线上，受力偏心4桩垫锤垫不平或桩帽太大引起锤击偏心而使桩身倾斜5接桩不直产生曲折6打桩顺序不当先打的桩被挤斜7遇孤石和坚硬障碍物或桩尖沿倾斜产生滑移打桩机导杆弯曲应纠正；打桩场地应整平夯压坚实；插桩要吊线锤检查，桩帽、桩身和桩尖必须在一条垂线上方可施打；桩身弯曲度应不大于1%，过大的不宜使用；开始沉桩应临时固定牢，并轻锤慢击；施打时应使桩锤、桩帽、桩身在同一直线上，防止受力偏心；桩垫、锤垫应找平，桩帽与桩周围的时间隙应为510mm，不宜过大；接桩应吊线锤找直，垂直度偏差不应大于0.5%；打桩顺序应

12、按规定进行。产生原因7的防治措施同“桩顶偏位”的防治措施桩顶破碎（沉桩时，桩顶出现混凝土掉角、碎裂或被打碎，桩顶钢筋局部或大部分外露）1桩的制作质量差，混凝土强度未达到要求，或桩头严重跑浆，存在孔洞；或蒸养制度不当，引起脆性破坏2搬运、吊装、堆放过程中碰撞损坏3桩锤选用不当，锤过重，锤击应力太大将桩头击碎；或锤太轻，锤击次数增多，使桩顶产生疲劳破坏4桩帽太小、太大、太深或接头尺寸偏差太大5遇到孤石、硬岩面时继续猛打，或贯入度要求太小或总锤击次数过多，或每米锤击数过多6在厚粘性土层中停歇时间过久，再重新施打时易将桩头打坏加强桩制作质量控制，保证桩头混凝土密实性和强度达到设计要求；桩运输、堆放、吊

13、装中防止碰撞损坏桩头；合理选用桩锤，不使过重或过轻；桩帽宜做成圆筒形，套桩头用的筒体深度宜为3540cm，内径应比管径大23cm，不使空隙过大；遇孤石可采用小钻孔再插管桩的方法施打；合理确定贯入度或总锤击数，不使过小或过多；在厚粘性土层中停歇时间不应超过24h桩身断裂（包括桩尖破损、接头开裂，桩身出现横向、竖向或斜向裂纹及断裂）1在砂土层中施打开口管桩，下端桩身有时被挤产生劈裂2遇孤石和裸露的岩面仍硬打，易将桩尖击碎3接桩质量差，引起接头开裂4接头电焊时自然冷却时间不够，焊后立即施打，焊缝遇水脆裂；或接缝间隙填塞钢板太少，锤击时应力集中，引起接头破损5管桩制作严重漏浆，或管壁太薄，桩身强度不够

14、或养护制度不当，桩身混凝土变脆6打桩时未加桩垫或桩垫太薄7桩身预应力值不够，不足以抵抗锤击时的拉应力而产生横向裂缝8桩身自由段长细比过大，沉入时遇坚硬土层，易使桩断裂9桩在堆放、吊装和搬运过程中已裂缝或断裂，未认真检查或加固就使用在砂土层中沉桩，桩端应设桩靴，避免采用开口管桩；遇孤石和岩面避免硬打；接桩要保持上，下节桩在同一轴线上，焊接焊缝应饱满，填塞钢板应紧密；焊后自然冷却810min始可施打；管桩制作严格控制漏浆、管壁厚度和桩身强度；打桩时要设合适桩垫，厚度不宜小于12cm；桩身制作预应力值必须符合设计要求；沉桩桩身自由段长细比不宜超过40；桩在堆放、吊装和搬运过程中避免碰冲产生裂缝或断裂

15、，沉桩前要认真检查，已严重裂缝或断裂的桩，避免使用沉桩达不到设计的控制要求（沉桩未达到设计标高或最后贯入度及锤击数控制指标要求）1勘察资料太粗或有误2设计选择持力层不当或设计要求过严3沉桩时遇到地下障碍物或厚度较大的硬夹层4桩尖遇到密实的粉土或粉细砂层时打桩会产生“假凝”现象，但间隔一段时间以后，又可继续打下去5桩头被击碎或桩身被打断，无法继续施打6布桩密集或打桩顺序不当，使后打的无法达到设计深度，并使先打的桩上升涌起7打桩间隔时间过长，摩阻力加大详细探明工程地质情况，必要时应作补勘；合理选择持力层或标高，使符合地质实际情况；探明地下降碍物和硬夹层，并清除掉或钻透或爆碎；选用桩锤不能太小，旧柴

16、油锤应检修合格方可使用；桩头被打碎，桩身被打断应停止施打，或处理后再施打；打桩应注意顺序，减少向一侧挤密；打桩应连续进行，不宜间歇时间过长，必须间歇时，不宜超过24h9.质量控制9.1质量控制目标及检测方法打桩后及时进行验收，并按照设计频率和参数要求进行小应变和单桩承载力试验，结果应符合设计要求。管桩施工允许偏差见表4。表4 桩位、倾斜度的允许偏差、检验数量及检验方法序号项 目允许偏差施工单位检验数量检验方法1桩位群 桩中间桩d/2且不大于250mm按桩总数的5%抽样检验，且每检验批不少于10根。测量或尺量外缘桩d/4排架桩顺桥方向100mm横桥方向150mm2直桩垂直度1%吊线和尺量3斜桩倾

17、斜度15%tan 注：1 d为桩径或短边，单位为mm；2 为斜桩轴线与竖直线间的夹角。9.2质量控制措施（1）施工采用锤击法沉桩，锤击法的打桩机宜采用履带自行式柴油打桩机，不宜采用自由落锤打桩机，收锤标准以达到设计桩长为控制标准。当深度未达到设计要求时，应查清原因，采用换锤或辅以射水等措施，成桩至设计深度。（2）第一节管桩起吊就位插入地面的垂直度偏差不得大于0.5，并宜用长条水准尺或其他测量仪器校正；必要时，宜拔出重插。施打中，桩锤、桩帽、桩身中心线应重合。当桩身倾斜率超过0.8时，应找出原因并设法纠正；当桩尖进入硬土层后，严禁用移动桩架等强行回扳纠偏。（3）在较厚的粘土、粉质粘土层中施打管桩

18、，不宜采用大流水打桩施工法，应将每一根桩一次性连续打到底，尽量减少中间休歇时间。如实、及时、准确地做好管桩施工记录。（4）应尽量减少接桩，单桩接头不宜超过4个。管桩对接时，应采用采用钢端板焊接连接。注意焊好的桩接头应自然冷却方可施打。注意焊接处的强度不应低于出厂的强度。（5）管桩一般不宜截桩，如遇特殊情况要截桩时，可采用混凝土切割器、液压紧箍式切断机等。10. 安全、环保保证措施10.1安全保证措施本着“安全第一、预防为主”这一原则，提高安全意识，健全施工现场意外伤害应急预案，认真学习岗位全职责和安全操作规程，提高业务水平和劳动技能，树立安全生产、规模操作的思想，以防患于未然。（1）打桩施工前

19、对临近的建筑物采取有效的保护措施，施工时随时进行观测。（2）进入施工现场必须正确配戴好安全帽，登高作业时必须系好安全带。人员上下桩架时必须抓牢爬梯，吊车回转半径内不得站人，吊车拖桩时，人员应在安全范围内。（3）确保机械设备安全使用，机械设备操作人员必须遵循设备的操作规程，机械操作人员机动车驾驶人员必须有相应的特殊工种上岗证书，严禁无证上岗，严禁机械、设备带病和违章作业。每作业班必须有专人操作桩机，操作人员不得擅自离岗。（4）机械及索具要勤检查、勤保养，钢丝绳应经常处于油膜润滑状态，机械严禁带病作业。对卷筒钢筋绳要随时观察其表面磨损，若磨损超过钢丝绳直径的10%，不准使用，必须立即更换新的。（5）桩机开行路线要平整、坚实。在打桩过程中遇到有地坪隆起或下陷时，应对路面进行调平修整。司机在操作过程中必须精力集中，服从指挥信号，不得随便离开岗位。（6）在施工过程中，要经常检查机械运转情况，发现异常情况要及时纠正，并经处理后方可继续施工。（7）场内的电路布置要规范化，电器开关设在防雨防晒的电器箱柜内，距离地面不小于1.5m。桩机移位时，须有专人照看电缆。（8）运桩铺吊严格按起重：“十不吊”规程作业，本工程多台机械交叉作业，应注意现场的协调配合，吊机在运吊回转过程中，应注意周围人员动向：（9）设立专职安全员并建