PTC预制管桩施工方案

PTC预制管桩施工方案编制依据滨海新区西外环高速公路工程Ⅲ标合同文件滨海新区西外环高速公路工程Ⅲ标施工图纸滨海新区西外环高速公路工程Ⅲ标施工图设计讲明滨海新区西外环高速公路工程标准化施工指南《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003《钢筋焊接及验收规程》JBJ18-84《基桩低应变动力检测规程》JGJ/1T93-95《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005《先张法预应力混凝土薄壁管桩》JC888-2001二、工程概况1、本标段（既西外环高速公路工程III标段）起点桩号为K4+491.951，终点桩号为K8+900.00，全长4408.049m，要紧工程包括软土地基处理、路基土方填筑、桥梁工程、排水工程、路基防护、涵洞工程等。本工程软基处理桩基类型部分为先张法预应力砼管桩。2、设计要紧技术指标（1）按照地质情形，设计桩长为14米和16米两种，桩径均为400mm，壁厚60mm，桩间距2.5~3.0米，桩顶设桩帽。（2）本标段共有管桩1096根，桩长14-16m，总计16036m。（3）本工程管桩类型为PTC型，实行正方形布桩。（4）桩基施工完成后按《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003进行验收，并按规定对桩的施工质量进行检测。三、施工方案选择设计图纸要求采纳静压法进行沉桩，然而静压桩机要求场地比较宽畅，同时静压桩机对接地压力要求也比较高，然而由于本工程场地比较狭窄，现有地基承载力又不能满足静压桩机对地基的要求，而锤击法打桩机对场地和地基的承载力要求相对不高，同时依据图纸路基路面讲明，若场地受限制可采纳锤击沉法施工，因此我标段选用锤击法进行管桩施工。四、施工组织打算1、施工工期：按照施工总体进度打算安排，确保不阻碍工期，本标段预应力管桩工程打算安排在2011年3月1日～2011年4月15日。2、施工部署：预应力管桩工程由项目经理刘继先总体负责，谢尧为施工负责人，现场由董光烈负责，总工张卫强进行技术把关，工程质量检测为李杰等，实验室主任刘秀娟（附图1分项施工组织机构图）。3、人、料、机投入打算（1）要紧人员安排打算技术负责1人现场负责1人测量员3人技术员2人施工班长3人电焊工8人材料员2人安全员2人一般工人20-30人（2）施工机械配备打算现场配备机械设备表名称型号数量备注打桩机YBZJ8-151台良好发电机200KW2台良好吊车QY25C1台良好电焊机BX5004台良好尼康全站仪DTM352C1台良好经纬仪DJ62台良好索佳水准仪C32Ⅱ2台良好（3）物资材料供应打算工程所需材料由项目经理部统一供应，软基处理所用管桩已于供应商签订完供货合同。进场材料必须检验品种、规格、数量、质量，并要求供应商提供相应的质量证明，现场材料应有明显标识。材料在使用前必须进行有关原材料检测试验，并由监理组批复后方可使用。五、施工工艺流程及工艺要点施工工艺流程图见附图21、预备工作施工前按照地质资料和设计文件，了解现场的地质、水文情形、土层土质情形，按照设计文件和施工组织打算的要求，确定合理可行的施工顺序。做好施工时的排水措施。按照PTC桩的堆放数量，选择若干靠近临时便道，开阔平坦的场地作为PTC桩的临时堆场。本工程中的PTC桩，其外径为400mm，壁厚60mm。应按照施工图设计文件中的桩基深度匹配长度进行组合，要求不超过3节桩组合。施工时按照“长桩在下、短桩在上”的顺序进行施工。PTC桩成品的质量要求和检验标准见下表；在每个工厂每批次的PTC桩进场之前，进行随机抽样检验，并附检验单，报监理工程师批准后方可进场。表1PTC管桩成品的外观质量项目验收标准粘皮和麻面桩身合缝漏浆漏浆长度≤30㎝,累计长度≤10%，或对称漏浆的搭接长度≤10㎝。局部磕损磕损深度≤50㎝2，且应修补。内外表面露筋不承诺表面裂缝不得显现环向及纵向裂缝，但龟裂及水纹不在此限。桩端面平坦度管桩端面混凝土及主筋镦头不得高出端板平面。断筋、脱头桩套箍凹陷凹陷深度≤10㎝不承诺接头及桩套箍与桩身结合面漏浆不承诺产品标识字迹清晰2、PTC管桩的运输、起吊和堆放的要求PTC桩由于长细比大、自重大，在起吊、运输过程中过大的动荷载易使PTC桩产生环裂。正确的起吊方式是两支点法或两头勾吊法，并在吊装过程中应轻吊轻放，禁止采纳拖吊的方法，幸免产生较大的动荷载，在工地现场起吊时，要设安全员在现场组织实施。汽车运输时用长挂车，桩的悬臂不超过1.5m，在汽车运输时，应该绑固、分层叠放并错位而置，不超过5层。在工地现场堆放时，必须选择密实平坦的场地或垫木支承，堆高不应超过5层。3、试桩在管桩正式大规模施工前，要进行管桩的试桩工作，通过试桩确定正式施工过程中，符合本工程的施工技术参数，以指导本项工程的施工。4、施工方法（1）地面整平施工施工前先对地表进行清表处理，完全清除地表植被及绿化植被根系，对原地面进行碾压，压实度不小于90%；碾压完成自检合格后，报请监理工程师验收，合格后方可进行管桩施工。（2）桩位放样按照设计文件和技术交底所确定的坐标操纵点和水准点进行桩位放样，采纳经纬仪定出桩位。用消石灰作出桩位的圆形标记，圆心位置用小木桩标记，并注意爱护所作标记。按照施工图绘制桩位编号图。放样前应先对基轴线和水准点标高进行复测，经监理、业主方验收后方可进行放样，水准点位置布置在打桩阻碍范畴以外，予以爱护并定期进行复测。（3）打入桩●第一节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。桩身垂直度偏差宜先用长条水准尺粗校，然后用两台经纬仪或两个吊线锤在互为90°的方向上进行检测，校正后的垂直度偏差不得大于0.5%。必要时，宣拔起管桩并在孔洞内填砂后重插；●当管桩一插入地表土后就遇上厚度较大的污泥层和松软的回填土时，柴油锤应采纳不点火（空锤）的方式施打；液压锤应采纳落距为20~30cm的方式施打；●管桩施打过程中，宜重锤低击，应保持桩锤、桩帽和桩身的中心线在同一条直线上，并随时检查桩身的垂直度。当桩身垂直度偏差超过0.8%时，应找出缘故设法纠正；在桩尖进入硬土层后，严禁用移动桩架等强行回扳的方式纠偏；●在较厚的黏土、粉质黏土层中施打管桩，不宜采纳大流水打桩施工法，宜将每根桩一次性连续打到底，尽量减少中间休歇时刻，宜尽可能幸免在接近设计深度时进行接桩；●当需要送桩或复打时，应事先检查管桩内孔的水量，若管桩内孔充满水时，应抽出部分水以后才能施打；●每一作业班应配备一名专职记录员，打桩时及时如实地填写打桩施工记录表，不得随意填写，不得事后补填，应经当班监理人员验证签名后方可作为有效的施工记录。若打桩机上装置了打桩自动记录仪，打桩时则可自动记录各种打桩数据。（4）接桩及焊接要求接桩时其桩头应高出地面1.0m左右；接桩前下节桩的桩头加上定位板，然后将上节桩吊放在下节桩端板上，依靠定位板将上下桩接直，其错位偏差不应大于2mm；上下桩如有间隙，用楔形铁片全部垫实焊接牢固；管桩焊接之前，上下端表面用铁刷清理洁净，直至其坡口处刷出金属光泽；焊接时应分层焊接，在坡口四周先对称点焊6点，焊接由两个焊工对称进行；焊接层数不得少于2层，层间焊皮要清理洁净，焊缝应达到二级焊缝要求；焊接好的桩接头应自然冷却，冷却时刻至少5-8min，严禁用水冷却。（5）送桩送桩前用水准仪确定地面标高，在送桩杆上作记号，送桩过程中进行跟踪，动态检查送桩深度。送桩器下端宜设置桩垫，桩垫厚度平均并与桩顶全断面接触。当打桩过程中遇到贯入度突变、桩头桩身混凝土破裂、桩身突然倾斜跑位、锤击数过多以及地面明显隆起、邻桩上浮等情形时，应暂停打桩，并及时与设计、监理等共同分析缘故，采取相应措施。（6）收锤当一根管桩被施打到设计标高要求即可收锤，终止施打。桩顶设计高程按本标段《专门路基设计工程数量表》中“桩顶标高”栏中数值操纵。（7）质量检验●桩身完整性检测：采纳低应变动测法进行检测，检测数量不应少于总桩数的20%。●单桩承载力检测，采纳现场静载试验，验收检测数量维随机抽检总桩数的1%且许多于3根；当总桩数在50根以内时，不得少于2根，最大试验荷载应为2倍单桩竖向抗压承载力特点值。●采取高应变动测法同时进行桩身完整性检测和单桩竖向抗压承载力检测，抽检桩数不应少于同条件下总桩数的2％，且许多于5根；●复合地基承载力的检测频率不小于总桩数0.5％，且不得少于3点。随机抽取，检测桩分布平均。管桩施工各项目指标合格后，及时进行桩帽施工。PTC桩的施工质量及检验要求见下表：表2PTC桩的施工质量及检验要求序号检查项目质量要求和承诺偏差检查规定备注检查频率检查方法1桩位偏差±10cm抽查2%经纬仪检查纵横方向2≤0.5%查施工记录经纬仪测量3后续桩垂直度≤1%查施工记录经纬仪测量4接桩时错位偏差≤2㎜全部尺量5焊接层数≥2层全部目测6焊接点数全部目测7桩长度全长(扣除土塞长度)全部锤球法测量、结合施工记录8桩头标高偏差±10cm抽查2%水准仪测量（8）截桩如需截桩，应采取确保截桩后管桩质量的措施，严禁使用大锤硬砸，应先将不需要截除的桩身端部用钢箍包紧，然后沿钢箍上缘用气割机截桩。（9）PTC桩帽的施工PTC桩施工终止后，报请监理验收合格后，才可进行桩帽施工。由于打桩机自重较大施工行走过程中会破坏原路基底板，故应重新整平碾压至90%压实度。在桩头位置按桩帽设计尺寸反开挖路基底板，能够土模施工，当局部桩帽土模厚度不够时，可采纳木板做模板，保证桩帽的尺寸满足要求。按照设计要求绑扎钢筋，钢筋骨架下采纳预制砂浆垫块作爱护层垫块，使爱护层厚度满足要求；浇注砼采纳泵送，插入式振捣，振捣要平均，只是振漏振，养护采纳薄膜覆盖，养生期不小于7d，在强度未达到要求时严禁机械进入桩帽施工区。PTC桩帽的施工质量及检验要求见下表。表3PTC桩帽的施工质量及检验要求序号检查项目质量要求和承诺偏差检查规定备注检查频率检查方法1轴线偏位偏差±15㎜抽查2%经纬仪检查纵横方向2平面尺寸偏差±30㎜抽查2%皮尺测量3帽顶标高偏差±20㎜抽查2%水准仪测量4砼强度C30抽查2%取样试验28d（10）碎石垫层和钢塑格栅的施工:垫层材料应选用未风化的洁净砾石或轧制碎石，应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质，具体要求应满足《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）表6.2.4中2号级配的规定，压碎值不大于26%。开挖第一级台阶，铺筑第一层30cm厚碎石，推土机整平，以激振力200KN以上的振动压路机先稳压1～2遍，再振压3～4遍。铺设第一层凸结点钢塑格栅，应与其下面的碎石垫层贴合紧密平坦。钢塑格栅的质量符合图纸要求,施工过程中不显现任何损坏，保证工程质量。铺筑第二层30cm厚碎石，施工工艺与第一层碎石相同。施工操纵注意事项桩长操纵及检查：在桩打入前，检查其长度规格和长度组合是否满足设计要求，打桩按“长庄在下，短桩在上”的顺序施工，在打后一排桩之前要检查前一排桩的偏位情形。桩身垂直度操纵及检查：打桩过程中，桩身必须始终保持垂直。施工时在距桩机约20m处，成90°方向设置经纬仪各一台，检查桩身垂直度并记录。施工过程操纵及检查：桩起吊时，注意起吊方法。施工过程中，应及时如实填写打桩记录表，若显现专门及时停止。接桩、焊接时，检查桩身垂直度、焊缝质量。送桩时检查送桩深度，并复核桩头标高是否达到设计要求。六、施工操纵要点及措施对进场机械所需各类证件及有关技术资料要及时办理，并上报，一定要为施工做好预备，专门是压力表的校验，现场每台机子均配备压力吨位对比表，以施工参数进行操纵。现场压桩机械牌号与设备合格证及压力表一定要对应，以便于操纵。要做好原地面处理工作，严格验收，施工管桩施工作业面达到平坦、密实，有横坡，有临时排水沟。桩位布设图要提早报请监理工程师签认，布设图中采取正方形表示。现场进行桩位放样必须按图布桩，自检合格完毕必须报请测量和道路监理工程师进行复核，合格后方可施工。进场管桩一定要是通过检验合格的厂家生产的，严禁显现未经检验厂家的产品进入现场，管桩现场堆放一点要按布桩图堆放，从桩的配型及施工数量考虑，不要过远或有剩余。施工时严格按布桩图配桩进行施工，以达到设计要求，并做好现场施工记录，记录要与配桩统一。对操作人员进行安全意识教育，安全防护用品必须佩戴齐全。要求打桩机上必须配备吊装哨子，吊装时，鸣哨提示注意安全。管桩吊起时，靠近地面的一头要求拴上绳子，用人工拉，以缓解管桩的冲击力。起吊后，第一节桩压入30-50cm后一定要进行垂直度的检测，垂直度不大于0.5%，不合格时及时调整，以后桩节垂直度操纵在1%以内。焊接时，焊枪要统一，严禁显现一根桩用两种焊枪，焊工要持证上岗，焊接前接头处一定要刷出金属光泽，先对称点焊6点，然后进行满焊，焊缝要饱满，焊接耀皮要清理洁净，敲掉后用钢丝刷再次清理，将残余耀皮刷净，以保证焊接质量和整根桩的质量，在小应变检测时达到要求；焊接完毕一定要请监理旁站员来验收，合格后进行下一步施工。焊接完毕一定要自然冷却，冷却时刻不得低于8min。现场每台机子必须配备两台经纬仪和一台水准仪，所用仪器必须通过校验后方可使用。现场配备测绳，随机抽查桩的长度是否达到设计要求。桩顶标高一定要操纵好，用水准仪进行检测，保证施工完成后，每列管桩标高差不多一致，桩顶标高偏差操纵在±5cm以内。现场技术员及旁站员要熟悉施工工艺，操纵要点，现场桩型配备情形，施工前对其进行技术培训，技术员做到技术指导作用。每台桩机配备旁站员一名，旁站人员必须在施工现场，时刻对现场施工负责，不承诺到处乱走，并做好现场施工记录，技术员要经常巡回观看，并对技术方面进行指导，并检查记录是否符合要求，规范、真实、准确，每天晚上收回旁站员手中的记录。技术员和旁站员手中必须配备施工桩位图，旁站员负责记录，技术员要随机抽查施工情形和记录情形。管桩施工完成后进行小应变检测，检测合格后方可进行桩帽的施工。七、施工操纵注意事项1、桩长操纵及检查：在桩打入前，检查其长度规格和长度组合是否满足设计要求，打桩按“长桩在下，短桩在上”的顺序施工，在打后一排桩之前要检查前一排桩的偏位情形。2、桩身垂直度操纵及检查：打桩过程中，桩身必须始终保持垂直。施工时在距桩机约20m处，成90°方向设置经纬仪各一台，检查桩身垂直度并记录。3、施工过程操纵及检查：桩起吊时，注意起吊方法。施工过程中，应及时如实填写打桩记录表，若显现专门及时停止。接桩、焊接时，检查桩身垂直度、焊缝质量。送桩时检查送桩深度，并复核桩头标高是否达到设计要求。八、质量通病的预防及处理措施按照我们以往的施工体会，在预制管桩施工过程中，由于地质条件复杂、施工工艺不成熟、施工方法不妥当、预制管桩的质量、环境及人为的过失等缘故，常遇到的的质量咨询题要紧有桩身断裂、桩顶掉角、沉桩达不到要求、桩顶移位。1、桩身断裂（1）要紧缘故：预制桩时，桩身超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，打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，把桩尖挤向一侧；打桩不垂直，打入地下一定深度后，再用走架分法校正使桩身产生弯曲；制桩砼的强度不够，桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发觉。（2）处理方法：施工前对对桩的构件要进行检查，发觉桩身弯曲超过规定（弯曲矢高大于每节桩长的0.1％）或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用；工前应对桩位下的障碍物清理洁净，必要时对每个桩位用锤探了解；打桩过程中发觉桩不垂直应及时校正，桩打入一定深度发觉严峻倾斜时，不宜采纳移架方法校正，按桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按操作要求执行；桩在堆放、起吊过程中，应严格按照有关规定执行，发觉桩开裂超过有关验收规定时不得使用。2、桩顶掉角（1）要紧缘故：预制砼配合比不良，施工操纵不严，振捣不密实等或养生时刻短，养生措施不足；桩顶面不平，桩顶面与桩轴线不垂直，桩顶爱护层过厚；桩顶与桩帽的接触不平，桩打入时不垂直，使桩顶面倾斜，造成桩顶面局部受集中应力而掉角；打桩时，桩顶衬垫已损坏未及时更换。（2）处理方法：严格检查每批进场的成品桩，对不合格的产品予以清退；打桩前应对构件进行检查，检查桩顶有无凹凸现象，桩顶面是否垂直于轴线，桩尖是否偏斜，对不符合规范要求的桩不宜使用，或通过修补处理后才能使用；检查桩帽与桩的接触面处是否平坦，如不平坦进行处理后才能施工；打桩时稳桩要垂直，桩顶要有衬垫，如衬垫失效或不符合要求时要更换。3、沉桩达不到要求（1）要紧缘故勘察点不够或勘察资料粗，对工程地质情形不明，专门是对持力层起标高标注不明，致使设计考虑持力层或选择桩长有误；勘探工作是以点带面，对局部硬夹层，软夹层不可能全部了解清晰，专门在复杂的工程地质条件下，还有地下障碍物，如大块石头，混凝土块等，压桩施工遇到这种情形，就会达不到设计要求的施工操纵标准；以新近代砂层为持力层时或穿越较厚的砂夹层，由于结构的不稳固，同一层土的强度差异专门大，桩打入到该层时，进入持力层较深才能达到贯入度或容易穿越砂砂夹层，但群桩施工时，砂层越挤越密，最后会有打不下的现象。（2）处理方法：详细探明工程地质情形，必要时应作补勘，正确选择力层或标高；及时进行补勘，充分了解地下情形，清除地下障碍物；按照工程地质条件，合理地选择施工方法及打桩顺序。4、桩顶移位：（1）要紧缘故：桩入土后，遇到大块坚硬障碍物，把桩尖挤向一侧；桩数较多，土饱和密实，桩间距较小，在打桩时土被挤到极限密实度而向上隆起，相邻桩被浮起；软土地基施工较密集的群桩时，由于打桩引起的孔隙水压力把相邻的桩推向一侧或浮起。（2）处理方法：施工前对桩位下的障碍物清理洁净，必要时对每个储位用纤探了解；适当加大桩距或采纳跳打法进行打桩；沉桩期间不得开挖基坑，需要打桩完毕后（一样两周左右）相隔造当时刻方可开挖。5、挤土效应（1）要紧缘故：锤击法施工管桩属于挤压桩，施工中遇到土层中的饱和黏性土专门是饱和软土地基时会对周围环境产生阻碍。要紧危害：因为地基土挤压隆起和不定位移容易对老路路基造成破坏，或者对邻近的管线产生挤压而造成破坏。（2）处理方法：埋设竖向塑料排水板，通过排水板的排水作用排出孔隙水，以减少孔隙水的压力，并使塑性土体体积压缩从而降低土体挤压应力。开挖隔离沟，关于可能受到阻碍的管线、道路、建筑物等部分，在施工场地和受阻碍的结构物间开挖1.5m～2m深的隔离沟，以爱护结构物。九、质量保证措施1、质量标准达到本项目《合同技术规范》中的各项指标，并符合国标、部标有关标准规范要求。2、质量目标交工验收质量评定：按照《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）达到合格标准；竣工验收质量评定：按照《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）达到优良标准；争创交通部优质工程。3、质量保证（1）建立强有力的领导小组，作好施工治理组织机构，全面负责PTC管桩施工从开头到终止全过程施工生产技术，经营治理工作，设置技术组、施工组、材料组、设备组、后勤组及安全组等一套强有力的治理班子，保证施工质量达到预期要求。（2）严格按照业主提供的设计图纸和文件、变更令以及技术规范施工。合理组织和调配材料、机械设备、运输机具和人员，作到均衡生产，使本工程达到优质、高效、低耗的目标。（3）实行技术岗位责任制，认真作好图纸交底复核、技术交底、变更申请的签认、隐藏工程检查、分项分部单位工程的质量评定，计量支付的签证、竣工文件的编制及竣工预检等工作。在施工中坚持一切以数据讲话，作好各种检测记录，使整个施工技术治理标准化、制度化。（4）工程质量检查工作建立健全自检制度，充分发挥内部质量检查员作用，对不符合要求的部位严格按工程师的要求进行整修或返工，凡规定需经工程师签认的工序必须经工程师检查签证后方可施工下道工序。（5）对工程材料试验严格按技术规范中的有关材料试验要求进行，并加大原材料装卸运输过程中治理，不合格材料严禁使用。（6）建立从项目经理、作业队长到操作工人的岗位质量责任制、明确各级治理职责，建立严格的考核制度，实行优质优价政策，将经济效益和质量挂钩。（7）严把工序质量关，上道工序未体会收合格不得进行下道工序的施工。严格执行工程监理制度：作业队自检、经理部复检合格后即通知监理工程师，隐藏工程必须经监理工程师签认后再隐藏。●附图3：质量保证体系组织机构图●附图4：质量保证体系工作流程图十、安全保证措施1、安全目标防止在施工中发生工伤事故，爱护职工以及周边群众的人身安全，财物安全，确保工程顺利进行。要做到“三防一确保”即防交通事故，防触电事故，防火灾，杜绝重伤以上（含重伤）工伤事故；工伤事故率为0。2、安全教育党政工团齐抓共管，加大安全教育，提升职工安全意识；本单位职工每周应有一次安全活动，学习各项工作的安全操作规范等常识；民工