ptc预应力混凝土薄壁管桩施工技术总结

14/14复合地基处理（PTC管桩）施工技术总结前言先张法PTC预应力薄壁管桩施工技术从国外引进后，在国内投入使用也只有几年时间。我单位承建的京港澳高速公路驻马店至信阳（豫鄂省界）段改建工程采用了预应力混凝土薄壁管桩（PTC）加固处理技术，取得了良好的效果。预应力混凝土管桩基础，因其在施工中具有低噪声、无污染、施工快等特点，在工程上将越来越得到广泛应用。但由于各地工程地质状况的差异，管桩锤击法的施工难易程度也有较大差异，不确定性因素较大，这对桩基工程的质量、进度、安全、投资等方面有着较大的影响。工程概况2.1工程项目情况建设单位：河南高速公路驻信段改扩建工程有限公司设计单位：河南省交通规划勘察设计院有限责任公司监理单位：湖南省交通建设工程监理有限公司施工单位：中国铁建十六局集团有限公司2.2工程位置本合同段为京港澳高速公路驻马店至信阳（豫鄂省界）段改建工程ZX-TJ-8标段。项目区主要不良地质有膨胀性土、软弱地基土。为保证涵洞（通道）基底承载力满足要求，部分位于不良地质段的涵洞（通道）采用PTC管桩对地基进行加固处理。2.3工程内容本合同段的PTC管桩直径φ40cm，总长27171m，现浇C20钢筋混凝土桩帽，30cm碎石垫层8105.9m3，双向钢塑土工格栅11590m2。2.4地形及工程地质本合同段位于山前倾斜平原区，由北向南升高，地形起伏较大，地势较复杂。地层主要为第四系全新统、中更新统冲洪积层以及第三系地层，岩性以粉质黏土、黏土、中粗砂、砾砂、卵砾石、泥岩、砂砾岩为主。2.5沿线筑路材料情况①建筑材料本合同段所需的钢材、木材、水泥、沥青等材料属外购材。普通钢材在区域内就近购买，部分钢材及高强钢丝从外省市购进或进口；木材当地基本可满足工程需要，主要由区域内就近购入；水泥在驻马店、信阳等地购买。沿线石料蕴藏十分丰富，具有供应保障能力，质量可靠，可满足项目需要。砂料从沿线采沙场购买。本项目段施工沿线水系发达，可保证常年有水，大量的工程用水由地下水解决。先张法预应力混凝土薄壁管桩，从湖北三和管桩有限公司购买。②运输条件本项目区域内有铁路、省道、国道和县乡公路网等，运输条件较好，各种材料均可采用汽车运至最近用料点。③其他本项目沿线工程用电基本能满足要求。施工工艺复合地基处理的施工工艺流程如下：原地面整平压实→桩位放样→打桩机就位→桩机调平→校核中心定位→锤送管桩至设计标高→检查整体质量→开挖桩帽土体→安装桩帽模板→放置钢筋网片、浇筑混凝土、养护→填筑碎石垫层、整平压实→铺设钢塑格栅→铺筑碎石垫层、整平压实→报检。施工准备4.1场地要求4.1.1施工场地的动力供应，和所选用的桩机机型、数量的动力需求相匹配，其供电电缆应完好，以确保其正常供电和安全用电。4.1.2施工场地应平整，其场地坡度应在10%以内，并具有和选用的桩机机型相适应的地耐力，以确保在管桩施工地面不致沉陷过大或桩机倾斜超限，影响预应力管桩的成桩质量。4.1.3场地的边界和周边建（构）筑物的距离，应满足桩机最小工作半径的要求，且对建（构）筑物应有相应的保护措施。4.2预应力管桩的质量监控4.2.1检查管桩生产企业是否具有准予其生产预应力管桩的批准文件。4.2.2检查管桩砼的强度，钢筋力学性能，管桩的出厂合格证及管桩结构性能检测报告。4.2.3对预应力管桩在现场进行全数检查：a.检查管桩的外观，有无蜂窝、露筋、裂缝，色感均匀、柱顶处无孔隙。b.对管桩尺寸进行检查（见附表）管桩尺寸检查允许偏差表项目允许偏差优等品一等品合格品长度（L）+0.3%L-0.3%L+0.5%L-0.5%L+0.7%L-0.7%L端部倾斜≤0.3%D≤0.4%D≤0.5%D外径D≤600+2，-2+4，-2+5，-4D＞600+3，-2+5，-2+7，-4壁厚（t）+10，0+15，0+20，0桩身弯曲度+5，0+7，0+10，0桩端长外侧平面度0，2内径0，-1外径0，-2厚度正偏差不限，0c.管桩强度等级必须达到设计强度的100%，并且要达到龄期。d.管桩堆放场地应坚实、平整，以防不均匀沉降造成损桩，可采取可靠的防滚，防滑措施。管桩现场堆放不得超过三层。4.3管桩桩位的测量定位4.3.1管桩桩位的定位工作，宜采用J2经纬仪及钢尺进行，其桩位的放样误差，对单排桩≤10mm，群桩≤20mm。4.3.2管桩桩位应在施工图中对其逐一编号，做到不重号，不漏号。4.3.3管桩桩位经测量定位后，应按设计图进行复核，施工单位自检后上报监理单位对测定定位成果进行检查无误后共同验收。施工情况5.1PTC预应力管桩锤击法施工工艺流程：清除表土清除表土检查整桩质量清表后用地范围地面平整、压实绑扎桩帽钢筋及连接筋、浇筑混凝土、养护清表后用地范围地面平整、压实绑扎桩帽钢筋及连接筋、浇筑混凝土、养护桩位放样桩位放样打桩机就位铺筑加筋碎石垫层打桩机就位铺筑加筋碎石垫层经纬仪调垂直度经纬仪调垂直度桩机调平报检桩机调平报检校核中心定位校核中心定位锤送锤送管桩至设计标高重复前面的打桩工艺重复前面的打桩工艺PTC预应力管桩锤击法施工工艺流程图5.2试桩5.2.1试桩和基准桩之间的中心距离应符合规定，试桩的成桩工艺和质量标准和工程桩一致。5.2.2试桩顶部宜高出试坑底面，试坑底面宜和桩涵洞（通道）基底标高一致。5.2.3试桩工艺非常重要，施工人员必须高度重视，试桩为工程桩施工提供重要的参数依据。5.3打桩5.3.1打桩顺序先在铣削坡后的坡脚及坡脚外打桩，为减小挤土效应和打桩震动对旧路面结构及路基稳定的影响，打桩应先打削坡后的坡脚处的一排桩，当打完坡脚范围内后才能回头打起点处坡脚外侧的桩，即同一断面的坡脚处桩和其外侧不能连打。同一断面的坡脚外侧的桩可连打。然后再填土后打二台桩，若二台桩有两排，则应先打靠近路中心线一侧的一排桩，当打完靠近路中心一侧的一排桩后才能回头打起点处外侧一排桩，即同一断面处的二排桩不能连打。5.3.2管桩起吊就位插入地面后应认真检查桩位及桩身垂直度偏差。桩位偏差不得大于20mm。桩身垂直度偏先用长条水准尺粗较，然后用两台经纬仪进行检测垂直度控制在0.5%以内，必要时拔出回填砂后重插。5.3.3当管桩一插入地表后就遇上厚度较大的淤泥，柴油锤采用不打火的方式施打，液压锤采用落距为20-30cm5.3.4当需送桩或复打时，事先将管桩能的水抽干后才能施打。5.3.55.3.65.4送桩5.4.15.4中进行跟踪，动态检查送桩深度。送桩器下端宜设置桩垫，桩垫厚度均匀并和桩顶全断面接触。5.5收锤每一根管桩被打到设计标高要求即可收锤，终止施打，桩顶设计高程按设计值控制。其偏差为±50mm。5.6截桩如需截桩，应有确保截桩后管桩质量的措施。桩锤好后桩头高出的部分应及时截除，避免机械碰撞或将桩头用作拉锚头。严禁使用大锤砸，应先将不需要截除的桩身端部用钢抱箍筋抱紧，然后沿钢箍上缘凿槽打穿后，用锤打下，用气割法切断钢筋。5.7施工中应注意的事项5.7预应力管桩其外径为400mm，壁厚为60mm；根据施工图设计文件的桩基匹配长度进行组合，桩基处理深度﹥24m，不超过2节桩组合；桩基深度≤12m，不超过1节桩组合；施工时按照“长桩在下，短桩在上”顺序进行施工。依据《京港澳高速公路驻马店至信阳（豫鄂省界）段改扩建工程施工图》施工。对于每批次的PTC管桩进场之前，进行逐根复检，并附有厂家5.7.25.7.3对群桩基础锤桩时，应考虑挤土效应。对于布桩长边的桩，宜由中部开始向两边锤桩；对于布桩短边的桩，可由一边向另一边逐5.75.7.5土方或垃圾开挖时，应加强对管桩的成品保护。如用机械开挖，更应加强保护。土方或垃圾开挖，宜在5.75.7.7总结上述所说的技术要求和注意事项，基本上上涉及到PTC管桩锤击法施工的要领，我们在京港澳高速公路驻马店至信阳（豫鄂省界）段改建工程近一个月的施工期间，出现了一些施工问题和失误，同时我们也采取了有效的防治措施，并在施工中不断地摸索经验，从中吸取教训，但总体情况还是比较顺利的，基本上达到了试桩的目的，特别是对施工工艺及各项工艺参数的确定积累了宝贵的经验，为后续PTC工法桩的大面积施工奠定了坚实的基础。总结一下，主要有以下几点：6.1地基土体变位影响软土地基中，桩入土时将挤开相应体积的土体，多表现为地基土体向上隆起和侧向水平位移，包括地表、浅层和深层地基土体中产生很高的超静孔隙水压力。这必将影响桩的工程质量（变位、上浮），危及邻近建（构）筑物和地下管线的安全，然后，受干扰的地基土体会发生回沉（约为施工中隆起量的二倍），使桩受到负摩擦力的作用而降低承载力和增加沉降，施工中必须引起足够重视和预先采取有效的防治措施。为了减小沉桩引起的地基土体变位的影响，必须有效地减少沉桩施工中的挤土量和超静孔隙水的危害影响范围。为此，必须预先采取相应合理的防治措施。6.2挤土效应的控制措施6.2.16.2.26.2.36.2.4加强施工过程中挤土位移监测，边监测边施工。预应力管桩质量可靠，承载力高，涵洞基础体积小，综合造价比钻孔灌注桩可节省25～30%，同时又具有低噪声、无震动、无污染、施工快等特点，特别适用于通过以上各环节的控制，确保成桩质量能够达到表四各指标的要求：PTC桩的施工质量及检验要求检查项目质量要求和允许偏差检查规定检查频率检查方法1.桩位偏差±10cm抽查2％经纬仪检查2.第一节垂直度≤0.5％查施工和监理记录经纬仪测量3.后续桩垂直度≤1％查施工和监理记录经纬仪测量4接桩时错位偏差≤2mm全部尺量5.焊接≥2层全部目测6.焊接层数≥6点（对称位置）全部目测7.桩长度≥设计深度全部锤球法测量8.桩头标高偏差±5cm抽查2抽查2％水准仪测量9.桩身完整性符合设计要求100％低应变检测目录1. 前言 12. 工程概况 12.1工程项目情况 12.2工程位置 12.3工程内容 22.4地形及工程地质 22.5沿线筑路材料情况 23. 施工工艺 34. 施工准备 34.1场地要求 34.2预应力管桩的质量监控 34.3管桩桩位的测量定位 45. 施工情况 55.1PTC预应力管桩锤击法施工工艺流程： 55.2试桩 55.3打桩 65.4送桩 75.5收锤 75.6截桩