预应力管桩试桩方案

鄂州市三江港新区疏港道路一期工程临江大道、疏港三路

设计施工总承包

预应力管桩首件工程

施工方案

中交一公院中交四公局湖北长江路桥联合体项目经理部

二〇一六年八月十日

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目 录

一、编制依据 ............................................. 1 二、工程概述 ............................................. 1 三、管桩设计概况 ......................................... 2 四、试桩概况 ............................................. 2 五、施工部署 ............................................. 3 六、施工工艺流程 ......................................... 5 七、施工方法 ............................................. 5 八、质量要求和检验 ...................................... 10 九、质量保证措施 ........................................ 10 十、安全保证措施 ........................................ 13

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鄂州市三江港新区疏港道路一期工程

预应力管桩试桩方案

一、编制依据

1、三江港新区疏港道路一期工程《两阶段施工图设计》 2、国家标准《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006) 3、《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ 1-2008）；

4、《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》（JTG/T D31-02-2013）； 5、国家标准《公路工程质量检验评定标准（土建工程）》（JTGF80/1-2004）

6、国家标准《预应力高强混凝土管桩基础技术规程》 7、国家标准《预应力混凝土管桩》（10G409）

8、国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）（2011年版）

二、工程概述

1、工程概况

本项目沿线软土分布较为广泛，主要为淤泥及淤泥质粉质粘土，呈流塑～软塑状，工程地质条件较差，对路基填方稳定性及沉降有较大影响。当软土厚度大于12m时，原则上采用PHC预应力管桩进行处理。

根据地勘情况，本项目在临江大道设计有预应力管桩地基处理。主要工程量为：总桩长：92690m；桩帽钢筋：159894Kg；桩帽C30砼：1878m3。

2、工程地质及场地水文地质条件

根据勘探资料，路线区分布特殊性岩土，为2-1层第四系全新统冲湖积淤泥质粉质黏土。软土普遍存在透水性较差，固结时间较长，抗滑稳定性差，地基承载能力低等特点，软土地基容易引起普通路堤的边坡不稳或不均匀沉降。

区内河流流量变化直接受大气降水影响，洪水期一般在降水量最大的

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7、8、9月份出现，枯水期出现于冬季。地下水主要分为上层滞水、基岩裂隙水二种类型。 三、设计要求

管桩在平面上采用正方形布设，桩距一般为2.4～2.6m，桩长要求进入持力层至少3m。管桩的规格采用桩径400mm，壁厚95.0mm；预应力管桩管桩离心砼强度不小于C80，桩帽用C30砼浇筑，桩帽尺寸采用150×150×35㎝正方形。预压期为3个月（最终预压期时间根据沉降观测成果确定，满足规范要求即可卸载进入下一道工序）。

本项目建议采用锤击法施工，选用柴油锤、锤重5吨的桩机。 根据设计要求，在正式全面施工前，应进行工艺性试桩，以取得各种机械参数，确保大面积施工的施工质量，试桩数量不得少于2 根。成桩后应进行载荷试验，检验单桩承载力不得小于600KN，复合地基承载力不得小于200KPa。 四、试桩方案

根据设计及规范要求，预应力管桩施工前，应根据现场实际情况，进行工艺性试桩，以取得各种机械参数，确保大面积施工的施工质量。经现场实际考察，本着选用具有代表性、最能反映实际情况的原则，我部选定K5+178～K5+228段路基中的4根桩（设计要求2根）作为试桩，试桩布置间距为2.5～2.6m,桩长26m。试桩编号为M12,O12,Q12,S12，目前该路段施工便道修筑、原地面经碾压等工作已经完成，可以满足大型机械进场要求，具备开工条件。

1、具体试桩情况如下：

里程段落 K5+178～K5+228 桩长(m) 26 型号 根数 总长(m) 单桩承载力(KN) ≥600 备注 PHC-400-A-95 3 78 2、试桩参数

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①桩长:26m

②桩间距：2.5～2.6m,正方形布置 ③设计单桩承载力：不小于600KN ④管桩型号：PHC-400-A-95 ⑤打桩机：WHDD6、5T柴油打桩机 ⑥桩尖形式：十字形钢桩尖 3、试桩目的

①核实设计水文地质资料； ②确定有关各项施工工艺及参数； ③确定施工设备性能、工艺和施打顺序； ④确定停止沉桩的控制标准。 五、施工部署

（一）、现场施工条件准备

1、施工现场“三通一平”

“三通一平”，即：场内道路、施工用水、施工用电、施工场地压实、平整。

（1）、施工用电

本工程施工用电主要为柴油锤桩机，根据目前条件，现场配备两台200KW以上的发电机。

（2）、施工道路

满足管桩材料进场，保证桩机正常施工要求。 （3）、施工用水

管桩施工无须用水，生活用水采用桶装水。 （4）、场地施工方案

拟建场地需要处理压实，并能满足桩机施工要求，增设临时排水措施，在场地周围开挖排水沟，以保证沉桩质量。

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2、组织桩机、机械设备及人员进场。

3、根据甲方提供的坐标控制点进行轴线的复核和标高的引测，保护好原有的控制轴线做好建筑轴线和桩位的定位工作。

4、预应力混凝土管桩的堆放场地要平整、坚实、确保管桩的堆放符合施工要求，以避免由于场地的原因引起管桩出现裂缝和断裂。 （二）、施工人员和机械人员的准备

1、人员配备:

管理人员配备表

序 号 1 2 3 职 务 总工 工程部长 技 术 员 姓 名 魏志敏 李伟 左雨 序 号 4 5 6 职 务 质检员 测量员 安全员 姓 名 陶磊 王一凡 徐超 劳动力配备表

序号 1 2 3 4 工序名称 机械操作人员 电焊工 其他人员 合计 人数 5 2 5 12 备注 2、机械设备的选用

主要机械设备配置表

序号 1 2 3 4 5 机械设备名称 挖掘机 装载机 吊车 柴油锤桩机 C02气体焊机 型号 日立250 柳工50 QY25K WHDD6、5T C500 单位 台 台 台 台 台 - 4 -

数量 1 1 1 1 1 备注 平整场地，坑洞回填 平整场地，坑洞回填 管桩的装卸 桩基工程施工 电焊接桩、设备维修

6 7 8 9 10 水准仪 经纬仪 全站仪 氧割设备 照明灯 苏光S2 HD-365 拓普康 氧气、乙炔 500V 台 台 台 套 盏 1 2 1 1 若干 桩顶标高的控制 控制桩位偏差 放样 桩机设备的维修 夜间施工照明用 （三）、施工总体顺序 （1）施工准备 （2）试桩施工 （3）低应变完整性检测 （4）高应变承载力测试

（5）静载荷单桩竖向抗压承载力测试 （6）提交中期测试报告 （7）提交最终测试报告 （四）、工期安排7天 试桩施工工期安排如下：

准备时间：2016年8月6日～2016年8月11日 施工时间：2016年8月12日 六、施工工艺流程

施工工艺流程详见图6-1所示。

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验 桩 管桩分批进场 施工准备 进行复查 放桩位 桩机就位 探 孔 管桩起吊、插桩、对桩位 放置桩垫、套桩帽、放锤垫 起锤轻击数下 复查桩垂直度 正式打桩 接桩 调整垂直度 成桩 检查整桩质量 报检 桩帽施工 碎石垫层、土工格栅 - 6 -

七、施工方法

1、施工前准备工作 1）技术交底工作

收集工程地质资料，领会设计图纸意图，结合现场周边状况，确定试桩部位。组织管理人员学习有关图集、图纸、施工规范、技术标准以及技术文件，由技术负责人参与技术交底，并牵头组织试桩方案技术交底工作。

2）测量工作

根据设计院提供的控制点，施放轴线和桩位，每个桩点插短钢筋，并做成管桩等径模具，白灰沿模具撒放。到桩机就位后再进行复测。测量定位、放线、复核工作由专人负责，对测量仪器定期检查，做好测量定位放线的原始资料。形成的定位、放线测量成果资料用书面形式报监理和业主复核检查，轴线偏差不大于1cm，桩位偏差小于2cm，确认后方可开始施工。

3）场地平整

清除地表杂物，并填平场地中的坑洼处，有些地方标高不够需要填素土至桩顶30cm以上，并沿场地四周挖沟排水至集水坑进行集中排水。场地 地基承载力不应小于压桩机的1.2倍。

4）预应力管桩的成品检查

检查预应力管桩出厂合格证和主要质量指标（砼强度），再进行外观检查，同时做好检 查记录。经监理验收，并签字认可。对管桩两端应清理干净，施焊面上有油漆杂物污染时，应清刷干净。不合格的桩及时清退出场。

PHC混凝土管桩进场后与监理、供应商三方一起对进入施工现场的PHC桩进行检查验收，并办理验收手续，做好检查记录及标识工作。PHC桩主要检查桩的外观尺寸及管桩的产品证明书。在施工过程中对PHC桩强度有疑义时，要及时与业主和监理进行沟通。PHC桩的外观尺寸允许误差根据《先张法预应力混凝土管桩》（JC 888-2001）的规定进行验收，应符合下列要

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求：

表7-1 外观质量检验表 检查项目 长度 外径 壁厚 桩端部倾斜 桩身弯曲度 保护层厚度 漏浆长度 漏浆深度 表面裂缝 检查工具与检查方法 用钢卷尺测量，精确至1mm 用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的两直径，取其平均值，精确至1mm 用钢直尺在同一断面相互垂直的两直径上测定四处壁厚，取其平均值，精确至1mm 将直角靠尺的一边紧靠桩身，另一边与端板紧靠，测其最大间隙处，精确至1mm 将拉线紧靠桩的两端部，用钢直尺测量其弯曲处的最大距离，精确至1mm 至深度游标卡尺在管桩的中部同一圆周的二处不同部位测量，精确至0.1mm 用钢卷尺测量，精确至1mm 用深度游标卡尺测量，精确至0.1mm 测量工具分度值mm 1 1 0.5 0.5 0.5 0.02 1 0.02 允许偏差mm +0.5%L -0.4%L +4 -2 +15 0 ≤0.4%D ≤L/1200 +7 0 ≤1/8πD ≤3 不得出现环向和纵向裂缝，但龟裂、水纹和内壁浮浆层中的收缩裂纹不在此限 外侧平面度 外径 0.2 0 -1 0 -2 正偏差不限 0 桩端部 内径 厚度

5）管桩堆放和装卸方法

a.堆桩场地应平整、坚实，防止产生不均匀沉降，桩堆存时，必须要有可靠的防滚、防滑措施。

b.采用吊车装卸，汽车运输，由于每节管桩长≤15m采用两端勾吊吊运（如图A所示）。

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A图 B图

c.桩堆放底层应在距两端0.20L吊点位置放好垫枕（如图B所示），垫枕支撑点应在同一平面上，堆放层数不得超过三层，不同规格的桩必须分开堆放。

d.装卸时应轻起轻放，严禁抛掷，碰撞、滚落，吊运过程应保持平稳，避免剧烈振动，防止桩身裂损。

e.桩在起吊时应使每个吊点同时升起，每个吊点受力均匀。 2、吊桩插桩

根据每孔设计桩长选择每节桩长和压桩顺序并编号，最后一节有效桩长不宜小于5m。利用桩机自身起吊设备按编号顺序吊桩就位。桩压入过程中修正桩的角度非常困难，因此就位时应正确安放。第一节管桩插入地下时，必须保持位置及方向正确。开始要轻锤，认真检查，若有偏差应及时纠正，必要时要拔出重压。桩的垂直度安排专人采用用两台经纬仪进行监控，经纬仪应设置在不受打桩影响处，且大约互成90°的方向上，并经常加以整平，监测导架保持垂直，通过桩机导架的滑动及停留进行调整。

3、沉桩

利用桩机的锤重量将管桩垂直压入土中，并随时用两台经纬仪双向控制管桩的垂直度，并观察沉桩的过程。在整个沉桩过程中，要使锤、桩帽、

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桩身尽量保持在同一轴线上。必要时应将桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩偏心受力，以免管桩受弯。压桩每根桩宜连续完成，以免难以继续沉桩。

打桩时应由专职记录员做好施工记录。开始打桩时，应记录每沉落1m 所需的锤击数并记录桩锤下落的平均高度。当下沉接近设计标高和灌入度要求时，应在一定的落锤高度下，以每落锤十击为一阵击阶段，测量其贯入度并登记入表。

4、接桩与焊接

①接桩时使新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等预先清刷干净。当下节桩的桩头距地面1～1.2m时，即可进行焊接接桩。接桩时可在下节桩头上安装导向箍，以便新接桩节的引导就位。上节桩找正方向后，对称点焊4～6点加以固定，然后拆除导向箍。管桩焊接施工时由有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行；施焊第一层时，适当加大电流，加大熔深。采用手工焊接，第一层用φ3.2或φ4.0的E4320型焊条，第二层以后用φ4.0～φ5.0的E4320型焊条，保证焊接质量。焊接保证不少于三层以上并及时将焊渣清除干净。

上下节桩的中心线偏差不得大于5mm，节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。

②每节桩焊接时，采用小电流焊接，最大限度的避免因焊接温度过高而影响砼结合部的强度。

③每节桩对接检查合格后，先进行定位点焊，点焊时所采用的焊接材料与正式施焊时相同，点焊如有缺陷及时铲除。

④焊接前，将焊缝附近的铁锈、油污、水气和杂物清除干净。焊接时，焊接件表面保持清洁。

⑤焊接完成后，由项目部质量员检查合格后，请监理检查。检查合格

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后，保证接桩处的焊缝应自然冷却5-10min 后才打入土中，对外露铁件应刷防腐漆。

⑥每节桩对中，不偏斜，（二台经纬仪控制）按图施工，误差在两节桩之间出现间隙，采用厚薄适当的铁片填实。焊接时要采取防风措施，减少焊接变形，焊缝连续饱满，并确保规定的焊缝长度。

5、桩终沉控制

应根据设计图纸和要求， 锤重5T、冲程0.8～1.2m，以进入桩端持力层3～4m、最后贯入度小于40mm/10击（设计建议值）为标准。根据试桩情况，商定工程桩控制方法及标准，确定施工参数。桩的打入深度和贯入度应根据地质资料核对桩尖入土深处的地质情况进行控制。符合设计要求后，方可收锤，移动桩机。

6、送桩

为将管桩打到设计标高，需要采用送桩器，送桩器采用钢板制作，长4米。设计送桩器的原则是打入阻力不能太大，容易拨出，能将冲击力有效地传到桩上，并能重复使用。

7、压桩垂直度控制

调校桩的垂直度是保证沉桩质量的关键，必须高度重视。插桩在一般情况下入土50～80cm停止压桩，然后进行垂直度调校。桩的垂直度安排专人采用用两台经纬仪进行监控（也可以使用线锤吊线观察），经纬仪应设置在不受打桩影响处（约距桩点20米），且大约互成90°的方向上，并经常加以整平，监测导架保持垂直，通过桩机导架的滑动及停留进行调整。桩的垂直度必须不大于0.5％，满足要求方可继续沉桩。在沉桩过程中施工员随时观察桩的进尺变化，如遇地质层有障碍物、桩身偏移等，应及时与设计、监理等有关人员研究处理。 八、质量要求和检验

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表8-1预应力混凝土管桩施工允许偏差 检验项目 桩 位 第一节桩垂直度 后续桩垂直度 接桩时错位偏差 焊接层数 焊接点数 桩长度 桩头标高 桩身完整性 桩距 质量要求和允许偏差 ±10cm ≤0.5% ≤1% ≤2mm ≥2层 ≥6点（对称位置） ≥设计要求 ±5% 符合设计要求 ±100mm 检验频率 抽查2% 查施工记录 查施工记录 全部 全部 全部 全部 抽查2% 10% 抽检2% 检验方法 经纬仪检查 经纬仪测量 经纬仪测量 尺量 目测 目测 锤球法测量 水准仪测量 小应变检测 备注 纵横方向 九、质量保证措施

1、PHC管桩验收：详见第七条施工方案中PHC桩的验收。

2、测量定位：①试桩开工前请设计院提供线路内的控制点资料及明确现场控制点具体位置，并及时办理双方交接手续。②根据设计院提供的控制点，施放轴线和桩位，每个桩点插短钢筋，撒放白灰做成明显标记，到桩机就位后再进行复测。③测量定位、放线、复核工作由专人负责，对测量仪器定期检查，做好测量定位放线的原始资料，形成的定位、放线测量成果资料用书面形式报监理和业主复核检查。④成立专门的放线作业队，以保证施工顺畅和放线质量。

3、桩身垂直度：①沉桩时主机手和地面操作人员必须经常观察桩身的垂直度，发现倾斜必须及时调整；②垂直方向放置两台经纬仪，便于控制垂直度，经纬仪应设在不受打桩影响处；③购置大功率照明灯，以满足夜间施工的要求。

4、桩位偏移：①沉桩完毕后放线人员要经常复核桩位，观察是否偏移，如发现偏移则立即找出原因并采取相应措施；②合理确定桩机施工路线，减少挤土效应给已下沉到位管桩带来负面影响；③桩位排布过密则必须跳

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打；④一旦遇到较小障碍，影响桩的偏位，就把桩拔出重插，并在偏位的一侧塞垫木板等纠正，如遇大的混凝土、石块等，应进行清除，或同设计等单位商量，改变桩的位置，再行施工；⑤用送桩器送桩时不许加桩垫，以保证压力的有效传递，避免受力不均导致偏位。

5、接桩焊接：①选用经验丰富、水平高的焊工进行操作；②采用优质焊芯，进货时必须保证焊芯质量；③焊接方法采用CO2气体保护焊，以保证焊接质量；焊接前，桩头埋设铁件必须除锈，露出金属光泽；④焊接时两个焊工同时先对称焊接4～8个焊点用以定位，然后对称分层焊接，要求焊缝饱满,并采取措施减少焊接变形；⑤焊接完毕不能立即沉桩，必须待焊口自然冷却后方可继续沉桩，以免焊口碰到地表水淬火发脆，导致开裂；⑥焊接过程必须连续流畅，整个过程不得超过40分钟，以免桩周土体回弹，导致沉桩困难。

6、桩顶标高：①合理确定最佳施工流水路线，采用先长桩后短桩、先中心后外围或对称的施工顺序和区域跳打的施工原则和施工方法，另外，根据施工的实际情况调整打桩速率，以减少挤土效应；②送桩时考虑桩身回弹，可在原设计桩顶标高基础上，超送2～3cm。

7、针对本工程特点，其他质量预防控制措施：①定期对设备、工器具和仪器进行检查更新,并且定期进行计量更新,保证设备、工器具和仪器的完好性、可靠性和精确度.②装置性材料进行抽检、专检相结合,从项目部到施工队层层把关,对不合格的产品及时更换或退货,严禁在施工中使用.③雨季施工焊接时必须做好遮风挡雨措施，以保证接桩质量。

8、在沉桩过程中如遇下列情况应暂停送桩 （1）贯入度剧变。

（2）桩身、桩顶出现严重裂缝、破碎。 （3）桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹。

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（4）如遇大风、大雨、大雷，暂停作业。 十、安全保证措施

1、各类人员必须具备相应的执业资格才能上岗，所有职工必须经过三级安全教育，特殊工种作业人员必须持有特种作业操作证，并严格按规定定期进行复查。

2、公司安全科委派专职安全员对工地安全工作进行定期检查。施工现场设立兼职安全员，对职工进行安全技术、劳动保护教育，施工期间指导安全生产，以确保施工安全进行。

3、在施工现场醒目处书写一些安全生产标语，强化职工安全意识，使每个职工牢固树立“百年大计，安全第一”的思想，真正做到安全生产，文明施工。

4、进入施工现场不准穿硬底鞋、拖鞋，必须戴好安全帽。电焊工操作时应戴好面罩、护目镜、焊接手套。

5、施工机械必须经安全检查合格后方可使用。机械的进退场、组装拆卸，尤其应注意安全。各类索具使用前应认真检查其合用程度，并注意及时更换；安设机架应铺垫平稳，架设稳定牢固。

6、施工机械需专人操作，操作前须认真检查机械设备的各个重要部位，严禁机械带病运行。施工操作时要思想集中(严禁酒后操作，带病、疲劳操作)，随机应变，不得擅离岗位，严格服从指挥讯号，并经常注意机械的运转情况，发现异常，及时纠正处理。

7、电器设备必须有安全接地的防护装置(零线、地线严禁与钢丝绳接触，更不得用钢丝绳和电器设备代替零线)，严禁带电修理，非专职人员不得擅自操作。停止施工时，应关闭电源总开关，以防意外。雨天电器设备应用油布等物遮盖好。

8、桩机移位和调向，应在班组长的统一指挥下，协调进行。

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