管桩施工作业指导书

1、郑徐客专郑徐客专 ZXZSZXZS 标工程指挥部三分部路基工程标工程指挥部三分部路基工程 编号：ZXLJGCZYZDS-03 预应力管桩施工作业指导书预应力管桩施工作业指导书单位单位 编制编制 审核审核 批准批准 2014 年 7 月 20 日发布 2014 年 7 月 20 日实施郑徐铁路客运专线 ZXZS 标三分部 预应力管桩施工作业指导书I目目 录录1 1 适用条件及范围适用条件及范围.1 12 2 作业准备作业准备.1 12.1 内业准备.12.2 外业准备.13 3 技术要求技术要求.1 14 4 施工程序与工艺流程施工程序与工艺流程.2 24.1 施工程序.24.2 工艺流程图.2

2、5 5 施工要求施工要求.2 25.1 施工准备.25.2 施工工艺.36 6 劳动组织劳动组织 .9 96.1 劳动力组织方式.96.2 施工人员配备.97 7 材料要求材料要求 .9 98 8 设备机具配备设备机具配备 .10109 9 质量控制及检验质量控制及检验.10109.1 质量控制.10郑徐铁路客运专线 ZXZS 标三分部 预应力管桩施工作业指导书II9.2 质量检验.129.3 常见质量问题现象、原因分析与防止措施.121010 安全及环保要求安全及环保要求 .151510.1 安全要求.1510.2 环保要求.15郑徐铁路客运专线 ZXZS 标三分部 预应力管桩施工作业指导书

3、1预应力管桩施工作业指导书预应力管桩施工作业指导书1 1 适用条件及范围适用条件及范围适用于本标段路基地基加固预应力管桩施工。2 作业准备作业准备2.1 内业准备内业准备开工前组织技术及有关人员认真学习设计文件及相关施工技术规范，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定管桩布桩图，图中注明桩位编号。制定出施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，并进行岗前技术培训，考核合格后持证上岗。2.2 外业准备外业准备三通一平准备。平整场地，清除地面杂物及地上和地下的一切障碍物，对施工区域内鱼塘进行抽水清淤，分层夯实和回填粘性土料。修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满

4、足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。测量放线，准确确定桩位，检查施工场地的控制桩点是否会受施工振动的影响。确定施工机具：BBL-80 柴油锤及配套设备；施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。3 技术要求技术要求本标段路基地基加固采用预应力管桩（PHC-A400-95）+筏板结构形式，管桩桩径0.4m，管壁厚95mm，柱间距2.0m、2.1m，桩长郑徐铁路客运专线 ZXZS 标三分部 预应力管桩施工作业指导书22429m，正方形布置。预应力管桩强度等级C80。桩顶铺设0.2m厚碎石垫层+C40钢筋混凝土筏板，筏板厚0.5m。施工前选择代表性地段进行工艺性试桩，复核地质资料以及设备配置、施

5、工工艺是否适宜，确定管桩施工工艺参数。检测单桩承载力和桩身完整性。单桩承载力采用静载荷试验及高应变法；桩身完整性采用高应变和低应变法。在试桩合格后进行预应力混凝土管桩施工。4 4 施工程序与工艺流程施工程序与工艺流程4.14.1 施工程序施工程序施工程序为：施工准备试桩确定工艺测量定位桩机就位对中调直沉桩接桩再沉桩送桩沉桩至设计深度移机检验验收4.24.2 工艺流程图工艺流程图测量定位桩机就位对中调直沉桩接桩第 N 节桩起吊，对桩调直送桩沉至设计深度中间验收移至下一桩位预应力管桩施工工艺流程图预应力管桩施工工艺流程图5 5 施工要求施工要求5.15.1 施工准备施工准备郑徐铁路客运专线 ZXZ

6、S 标三分部 预应力管桩施工作业指导书3施工前对预应力管桩种类进行核实，使用材料及技术条件应符合设计要求。打桩前对管桩质量进行检验。5.1.1 管桩试桩在预应力混凝土管桩施工前进行试桩。锤击桩基施工通过试桩来确定锤重、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确定最终压力值。施工试桩时认真做好施工记录，包括桩顶位移和高程变化等数据。5.1.2 预制桩的堆放与验收（1）预制桩出厂到工地，应按批量查收预制桩出厂质量证明书和合格证。并附带相关的试验报告、检测报告等资料。（2）桩应按规格分别堆放，应布置在打桩作业的起吊工作半径范围内，并考虑到打桩方向，避免转向。桩堆放层

7、数不超过 2 层，支点垫木的位置应根据吊点的位置确定，各层垫木应在同一垂直线上。5.25.2 施工工艺施工工艺5.2.1测量放线沉桩前先放出定位轴线和控制点，控制点尽量设置在远离沉桩郑徐铁路客运专线 ZXZS 标三分部 预应力管桩施工作业指导书4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。5.2.2打桩顺序当桩较密集时，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

8、施打。即逐排施打。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。5.2.3桩机就位桩机使用前应对桩架的机械性能作全面的检验，各项性能均良好后方可使用。桩架就位后应检查桩架的平稳性及垂直度，若不稳定，需抄垫平稳，并使桩架垂直。5.2.4吊桩先将管桩从堆放点用吊车，水平吊运到桩架附近，再利用桩机上专门设置的起桩吊钩及卷扬机吊桩就位。管桩吊起时要控制其速度，严禁快速起吊使管桩与桩机碰撞，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，其绑扎起吊点位置离桩端0.3L（L：管桩长度） 。郑徐铁路客运专线 ZXZS 标三分部 预应力管桩施工作业指

9、导书5L0.3L0.7L沉桩起吊吊点示意图沉桩起吊吊点示意图5.2.5插桩（植桩）桩起吊提升到垂直状态后，将桩顶套入垂头下部固有送桩器，然后将桩准确的放在桩位上，缓缓施工将桩插入土中0.5m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，架设经纬仪和吊锤相结合的方法，检查调直桩身垂直度。控制植桩桩身垂直度偏差在1%以内。经纬仪和吊锤相结合的方法进行垂直度控制5.2.6 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，锤垫顶面和底面应平整并与桩的中郑徐铁路客运专线 ZXZS 标三分部 预应力管桩施工作业指导书6轴线垂直，锤

10、击过程中经常检查及时更换。沉桩时，继续用经纬仪和锤球相结合的方法检查桩身垂直度，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，应找出原因并进行纠正。初打时关闭供油泵油门，使锤冷打，当贯入度小于 100mm/击时，再开启油门正常打桩，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，遇到下列情况应该停止打桩，经分析研究并采取措施后，方可继续施工：落锤高度已达到规定最大值和每击贯入度小于等于 2mm；贯入度发生急剧变化或者震动打桩机的振幅异

11、常；桩身突然倾斜移位或者锤击时有严重回弹；桩头破损或桩身开裂；附近地面有严重隆起现象；打桩架发生倾斜或晃动。5.2.7 接桩将下段桩顶距离地面 0.51.0m 处（但应避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中） ，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，原起吊桩时绑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，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，同时利用经纬仪和吊锤相结合的方法使郑徐铁路客运专线 ZXZS 标三分部 预应力管桩施工

12、作业指导书7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%。清除桩端面杂物所用电焊条要有出厂检验单和合格证。如果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。焊接时在坡口周围对称点焊 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两次对称焊接，焊缝连续饱满，焊后清除焊渣，检查焊缝饱满程度，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。郑徐铁路客运专线 Z

13、XZS 标三分部 预应力管桩施工作业指导书8对称焊接施工焊接质量5.2.8 送桩当桩顶设计标高比自然地面标高低时必须进行送桩，采用专用配套送桩器如图：郑徐铁路客运专线 ZXZS 标三分部 预应力管桩施工作业指导书9与 PHCA400（95）管桩配套送桩器5.2.9 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。最后贯入度的确定需根据试验桩的结果，用水准仪测量桩顶高程，确定最后 1m 每 10 击的下沉量和总锤击数。5.2.10 施工记录记录人员必须及时、认真做好原始资料记录、整理工作，桩位编号，随打随填，以免发生差错，每换班打桩前后，都要核对桩位、桩数以防错打和漏打。6 6

14、劳动组织劳动组织6.16.1 劳动力组织方式劳动力组织方式劳动力组织方式采用工区组织模式。6.26.2 施工人员配备施工人员配备施工人员配备应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。 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4人起重工1人记录、测量人员2人普工2人郑徐铁路客运专线 ZXZS 标三分部 预应力管桩施工作业指导书107 7 材料要求材料要求管桩生产、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)中的有关技术质量要求。先张法预应力混凝土管桩材料要求项 目内 容桩表面表面平整，密实，掉角深度不超过10mm

15、，局部蜂窝和掉角的缺损面积不超过桩表面积的0.5%，并不得过分集。表面裂缝深度不得大于20mm，宽度不得大于0.15mm，横向裂缝长度不得超过连长的1/2.蜂窝、麻面、裂缝和掉角桩顶桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角8 8 设备机具配备设备机具配备锤击桩机配置序 号名 称型 号单 位1柴油锤BBL-801个2二氧化碳气体保护焊NB3502台3经纬仪J21台4水准仪S31台9 9 质量控制及检验质量控制及检验9.19.1 质量控制质量控制9.1.1 主控项目（1）桩的质量应符合设计要求和相关标准的规定。检验数量：全部检查；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

16、合下列规定：桩的棱角破损深度应在 10mm 以内，其总长度不大于 40cm；预应力混凝土桩不得有裂缝（表面收缩裂缝除外） 。检查数量：郑徐铁路客运专线 ZXZS 标三分部 预应力管桩施工作业指导书11全部检查；检验方法：观察、尺量或用刻度放大镜检查。（3）打入桩的数量、布置形式应符合设计要求。检验数量：全部检查；检验方法：观察，现场清点。（4）桩的入土深度和最终贯入度应符合设计要求。检验数量：全部检查；检验方法：观察、测量并填写沉桩记录。（5）桩顶高程和桩头处理应符合设计要求。数量：全部检查；检验方法：测量、观察。（6）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：按设计

17、要求数量检验，请勘察单位现场确认。检验方法：静载试验。（7）接桩应符合设计要求。焊接接桩，电焊结束后停歇时间、焊缝允许偏差、检验数量及检验方法应符合下表规定：电焊结束后停歇时间、焊缝允许偏差、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外径700mm3mm1上下节端部错口外径700mm2mm钢直尺量2焊缝咬边深度0.5mm焊缝检查仪3焊缝加强层高度2mm焊缝检查仪4焊缝加强层宽度2mm焊缝检查仪5焊缝电焊质量外观无气孔，无焊瘤，无裂缝观察6电焊接桩焊缝焊缝探伤检验满足设计要求7电焊结束后停歇时间1.0min按桩总数的 5%抽样检验，且每检验批不少于 10 根秒表测定8上下节平面偏

18、差10mm钢直尺量9节点弯矢高L/1000钢直尺量，L 为 2 节桩长9.1.2 一般项目桩位、倾斜度的允许偏差、检验数量及检验方法应符合下表的郑徐铁路客运专线 ZXZS 标三分部 预应力管桩施工作业指导书12规定。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检验数量检验方法1桩位50mm测量和尺量2桩顶高程50mm仪器测量3直桩垂直度1%按桩总数的 5%抽样检验，且每检验批不少于 10 根吊线和尺量9.29.2 质量检验质量检验（1）管桩沉桩后，桩的完整性采用低应变检测，检验数量为总桩数的 10%。（2）管桩沉桩后，单桩的承载力应满足 804KN 设计要求，采用平板荷载试验，检

19、验数量为总桩数的 0.2%，且不少于 3 根。9.39.3 常见质量问题现象、原因分析与防止措施常见质量问题现象、原因分析与防止措施9.3.1 桩身断裂在打桩过程中，桩身突然倾斜错位，当桩尖处土质条件没有特殊变化，而贯入度突然增大，施压油缸的油压显示突然下降并引起机台抖动，此时可能是桩身断裂。原因：桩材加工弯曲度超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，沉入过程中桩身发生倾斜或弯曲。桩入土后，遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖剂向一侧。插桩不垂直，在压入一定深度后，用移机方法来纠正，使桩身产生曲折。多节桩施工时，相对接的两节桩不再同一轴线上，焊接后产生弯曲。郑徐铁路客运专线 ZXZS 标三分部 预应力管桩施

20、工作业指导书13桩材混凝土强度不够，在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂而未被发现。预防措施：施工前应把桩位下的障碍物清理干净，必要时对每个桩位用钎探检查。加强桩材外观检查，发现桩身弯曲超过规定（L/1000 且20mm）或桩尖不在桩纵轴线上不宜使用。在插桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正。接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，端面间隙要加垫铁片塞牢。桩的堆放和吊运应严格执行规范，若桩身裂缝超过验收标准严禁使用。9.3.2 桩顶损坏在沉桩过程中，桩顶出现损坏。原因：桩材混凝土配比不良，施工控制不严，养护措施不力。桩顶端面不平，造成桩顶端面与桩轴线不垂直。桩顶与送桩杆的接触面不平，送桩时造成桩顶端面局部

21、应力集中而损坏。预防措施：桩制作时，离心要均匀，桩顶加密箍筋位置要准确，并按规范养护。沉桩前应检查桩顶有无凹凸现象，其端面是否垂直于轴线，桩尖是否偏斜，若不符合规范要求不得使用，或经过修补处理后才能使用。郑徐铁路客运专线 ZXZS 标三分部 预应力管桩施工作业指导书14检查送桩杆与桩的接触面是否平整，如不平整应进行处理才能使用。9.3.3 桩位偏移在打桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩身上浮。原因：桩入土后，遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖挤向一侧。多节桩施工时，相对接的两节桩不在同一轴线上，焊接后产生弯曲。桩数量较多且桩距较小，压桩时土被挤压到极限密实度后而向上隆起，相邻的桩被浮起。在软土地基施压较密集的群桩时，由于压桩引起的超孔隙水压力较大把相邻桩推向一侧或浮起。预防措施：压桩前应先将桩位下的障碍物清理干净，加强桩材外观检查，若发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上不得使用。在压桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，施焊应严格执行规范。采用井点降水、砂井或盲沟等降水或排水措施。压桩期间不得开挖基坑，要等桩全部压完，停置两周后才能开挖。9.3.4 沉桩达不到设计标高沉桩压力已达到或超过设计值，但桩尖未到达设计的标高位置。原因：郑徐铁路客运专线 ZXZS 标三分部 预应力管桩施工作业指导书15工程地质情况