PTC预应力管桩施工方案

PTC预应力管桩施工方案（静压法）一、编制依据1.先张法预应力混凝土管桩GB13476-19992.建筑地基基础施工质量验收规范GB50202-20023.先张法预应力混凝土管桩苏G03-20025.建筑桩基技术规范JGJ94-944.设计图纸二、工程概况及主要工程量本合同段为1标段。沿线软土路基主要分部于山涧海积平原区，软土路基段表层为厚约0.8～2.5m的高液限粘土，其下均分布有广泛的厚层海相软土，该软土主要为淤泥、部分淤泥质粘土，厚度较大，土性较差，对路基稳定及沉降有较大影响，为确保工程质量，在软基深度大且含水量较大路段设计采用PTC预制管桩处理。PTC预应力管桩共计70410延米。三、准备工作按照设计文件、业主和总监办要求及实际施工条件，原材料配备及供给，保障体系、规章制度等均已就绪到位。1、材料要求材料进场后根据规范要求对管桩外观质量及尺寸进行检查，并向厂家索要相关合格证明文件、外加剂检验报告以及必要时的管桩力学性能检测报告等。本工程中采用外径φ400mm，壁厚60mm的PTC预应力管桩。桩长为10m的现已进场120m，数量满足试桩需要。管桩尺寸允许偏差见下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,-0.4%L+0.7%L,-0.5%L端部倾斜≤0.3%D≤0.4%D≤0.5%D外径（D）+2，-2+4，-2+5，-4壁厚+10，0+15，0+20，0保护层厚度+5，0+7，0+10，0桩身弯曲度≤L/1500≤L/1200≤L/1000桩端板外侧平面度0.2内径0,-1外径0,-2厚度正偏差不限,02、运输、起吊和堆放技术要求PTC预应力管桩运输采用长挂车，桩的悬臂≤1.5m，并绑固、分层叠放错位布置。工地现场堆放在坚实的场地或垫木支承，堆高不超过5层。PTC预应力管桩装卸起吊采用两头钩吊法（≤10m）或两支点法（＞10m）如图A，管桩施打前吊立吊点如图B。3、施工现场准备：（1）现场静力压桩机调试完毕，压力表已标定合格，配备250kw发电机一台。（2）原地表已整平完毕，并经监理工程师验收。在较软的场地中铺筑20cm碎石，保证桩机在施桩过程中不产生均匀沉降。由于静压桩桩机对施工场地要求较高，桩机及配重重量较大，为防止桩机下陷而造成桩身倾斜、桩机挤压对桩位的影响，影响施工质量及施工安全，对施工场地进行局部回填平整或铺垫整块钢板，采取必要的措施提高地基承载力，使其达到静压桩施工要求。（3）现场测量、放样及PTC预应力管桩已定位并准备就绪。三、施工组织机构及主要人员配备1、人员机构图（见附件）根据目前该分项工程实际情况，施工人员15名已到场，详见表1表1人员需求表序号岗位工作范围人数1负责人全面负责12施工员现场施工管理与施工协调13质量员质量监督、工序验收、试验检测14安全员安全工作15测量员测量工作36起重工吊桩17桩机手桩机操作18倒桩工配合吊桩、静压作业49电焊工接桩焊接2合计152、现投入的施工机械及检测仪器设备（1）主要施工设备列表如下，各种设备经调试运转正常。表2机械设备表机械名称规格型号额定功率(KW)或容量(m3)或吨位(t)厂牌数量(台)静力压桩机JTZ350110KW江苏江阴1发电机组250KW长沙1电焊机ZX5-40030KVA济南工程机械厂2006年3（2）主要检测仪器表3主要检测设备表序号仪器设备名称规格型号单位数量1全站仪及附件DZQ22-HC套12自动安平水准仪DSS3-1套23经纬仪TDJ2台2四、工程实施计划和施工方案、工艺流程1、工程实施计划PTC预应力管桩共计约70410m，计划施工工期为2008年5月15日～8月25日，静压桩机随征地拆迁的进行适时增加数量，确保满足工程需要。2、施工流程：清表整平→铺筑20cm的碎石，整平后压实形成工作面→桩机就位→静压第一节桩→起吊第二节桩→电焊接桩→检查焊接质量和垂直度→静压第二节桩→检查整桩质量→开挖桩帽土体形成土模→绑扎桩帽钢筋，现浇砼、养护→铺筑第一层碎石垫层、整平压实→铺筑钢塑格栅→铺筑第二层碎石垫层、整平压实→报检。3、具体施工方案：（1）桩位放样：根据现场整平后测量结果，按设计要求绘制布桩图。根据布桩图进行准确放样，用全站仪、钢尺定出每排桩位轴线和路基边桩然后放样逐桩中心，用消石灰作出桩位的圆形标记，圆心位置用小木桩作醒目标记，并注意保护，测量人员填写放样记录，经验收合格后施工。为防止挤土效应及移动桩机时的碾压破坏，针对单桩、独立承台以及群桩制定不同的放线方案。当桩数比较少时，采用坐标随时复测；针对大面积群桩，在场地平整度较高的情况下，采用网格进行控制，并在端头桩位延长线上埋设控制桩，以便复核。（2）桩机就位在对施工场地内的表层土质试压后，确保承载力满足静压机械施工及移动过程中不至于出现沉陷，对局部软土层可采用事先换填处理或采用整块钢板铺垫作业。桩机进场后，检查各部件及仪表是否灵敏有效，确保设备运转安全、正常后，按照打桩顺序，移动调整桩机对位、调平、调直。（3）管桩的验收、堆放、吊运及插桩①管桩的进场验收管桩进场后，按照《先张法预应力砼管桩》（GB13476-1999）的国家标准或江苏地区的地方标准对管桩的外观、桩径、长度、壁厚、桩身弯曲度、桩端头板的平整度、桩身强度以及桩身上的材料标识等按规范进行验收,填写验收记录，并审查产品合格证明文件，把好材料进场验收关。根据设计及施工规范要求等级将不符合要求的管桩清退出场。②管桩的堆放现场管桩堆放场地应平整，采用软垫(木垫)按二点法做相应支垫，且支撑点大致在同一水平面上，见图-1。当管桩在场地内堆放时，不超过4层；当在桩位附近准备施工时单层放置，且必须设支垫。管桩堆放要按照不同型号、规格分类堆放，以免调运施工过程中发生差错。管桩在现场堆放后，需要二次倒运时，采用吊机及平板车配合操作。如场地条件不具备时，采用拖拽的方式，需要采用滚木或者对桩头端头板采取一定的保护措施，以免在硬化地面上滑动时磨损套箍及端头板。③管桩吊运及插桩单根管桩吊运时可采用两头勾吊法，竖起时可采用单点法，见图-2-A。管桩起吊运输过程中平稳轻放，以免受振动、冲撞。管桩吊起后，缓缓将桩一端送入桩帽中，待管桩放入桩机夹桩箱内扶正就位后，将桩插入土中30cm～50cm的深度后，用两台经纬仪（在接近90度的夹角方向）双向控制桩的垂直度，条件不具备也可采用两个线锤进行垂直度控制。通过桩机导架的旋转、滑动进行调整，确保管桩位置和垂直度符合要求后压桩。（4）压桩①用钢丝绳绑住桩身（管桩起吊示意图-2-B所示或经验算的位置）单点起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横向油缸移动桩机调整对中，同时利用相互垂直的两个方向的经纬仪检查垂直度（在距桩机约20m处，成90°设置经纬仪各一台），垂直度偏差控制在0.5%以内，条件不具备也可采用两个线锤进行垂直度控制。通过桩机导架的旋转、滑动进行调整，确保管桩位置和垂直度符合要求后压桩。如超差必须及时调整，须保证桩身不裂，必要时拔出重插，不得采用强拔的方法快速纠偏而将桩身拉裂拉断。②第一节桩入土30～50cm后检查和校整垂直度，垂直度控制在0.5%以内，开动压桩装置，严格记录压桩时间和各压力表读数，保持连续压桩并控制压桩速度在1min/m～2min/m。③压桩顺序按“从内侧向外侧、每根桩先长桩后短桩”的顺序施工，在压后一排桩之前必须检查前一排桩的偏位情况。压桩结束后通过锤球法检查桩的打入深度，并记录每根桩的实测深度。（5）接桩及焊接①静压桩至原地面0.5～1.0m时，停止静压进行接桩，接桩前下节桩的桩头加上定位板，然后将上节吊放在下节桩端板上，依靠定位板将上下桩接直，其错位偏差控制在2mm以内；②上下桩之间如有空隙，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干净，直至其坡口处刷出金属光泽；③焊接时分层焊接，在坡口四周先对称电焊6点，焊接由两个焊工对称施焊，焊接层数不得少于2层，层间焊皮要清理干净，焊缝达到三级焊缝要求；④焊接好的桩接头应自然冷却8min后再静压，严禁用水冷却或焊好即打，待自然冷却后，接头处全部涂上油漆，防止腐蚀。（6）终止压桩正常情况按设计压桩力1.3～1.5倍送桩，达到设计高程后持荷（正常压力）10min且每分钟沉降量不超过2mm后方可结束送桩。在同一地质类型地段，若出现静压力显著增加或送桩时静压力显著减小等异常情况，需暂停施工并及时报告监理，必要时增加静力触探等施工勘察补钻资料，分析和找出原因后提出处理措施。PTC桩施工结束后，若有高出地面的桩头，注意保护，严防施工机械碰撞。机械挖土时，严格控制铲斗入土深度，防止碰桩，导致桩头破损。（7）送桩或截桩当桩顶设计标高较自然地面低时必须进行送桩。送桩时选用的送桩器的外形尺寸要与所压桩的外形尺寸相匹配，并且要有足够的强度和刚度，一般为一圆形钢柱体。送桩时，送桩器的轴线要与桩身相吻合。送桩器上根据测定的局部地面标高，事先要标出送桩深度，通过水准仪跟踪观测，准确地将送桩送至设计标高。同时送桩器上要标出最后1m的位置线，详细记录最终压力值。当管桩露出地面或未能送到设计桩顶标高时，需要截桩。截桩要求必须用专门的截桩器，严禁用大锤横向敲击、冲撞。送桩完成后，移动调整机械进行下一棵管桩施工。（8）PTC桩帽的施工①PTC桩施工结束后，报请监理验收及进行复合地基承载力检测，合格后再进行桩帽施工。②在桩头位置开挖已填筑的碎石层，开挖的长度、宽度和深度依照桩帽设计尺寸及桩顶设计高程为依据。开挖后进行修整，形成碎石土模。③在桩头向下30cm下入木塞，保持木塞稳定，不得产生滑移，按设计要求帮扎桩内连接钢筋笼和桩帽钢筋要求帮扎钢筋，严格控制保护层厚度。检验合格后浇注混凝土并养护。浇注砼时振捣密实，尤其是PTC预应力管内砼的振捣。（9）碎石垫层和钢塑格栅的施工①垫层材料采用未风化的干净砾石或轧制碎石，自然级配，粒径为20～60mm，含泥量≤3%。②在桩帽砼强度达到要求，桩帽挖出的土清理干净后，铺筑第一层碎石，推土机整平，碎石缝隙用石屑填充，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。③第一层碎石垫层检验合格后铺筑第一层钢塑格栅，钢塑格栅与其下的碎石垫层贴合紧密平整，不得扭曲、折皱。在路堤每边各留一定长度，回折覆裹在已压实的碎石层上，裸露部分用土完全覆盖。钢塑格栅纵横向搭接长度300～600mm，当采用缝接时宽度不小于50mm，缝接强度不低于钢塑格栅抗拉强度。④钢塑格栅经检验合格后，铺筑第二层碎石垫层。六、施工注意事项1、采用适宜的桩帽和桩垫，导杆、桩帽和桩身必须在同一垂线上；桩帽与桩周围的间隙控制在5～10mm之间；桩帽的上围箍内嵌入竖纹硬木做成的“桩垫”，以减小桩头的破损，桩垫厚度均匀且经压实后的厚度不小于120mm。在施工期间经常检查，当桩垫被打硬砸实或烧焦时应及时更换。施桩时静压力小于桩身材料的轴心抗压强度设计值1000KN。2、接桩时上下桩节必须接直焊牢，上下节的中心偏差≤5mm，节点弯曲矢高不得大于1/1000，且不大于20mm。3、连续施工，中途不得人为停压，确需停压时尽量缩短时间。避免由于停歇时间过程中土的磨阻力增大影响桩机施工，造成沉桩困难。4、压桩过程中如遇有较难穿透的土层时，接桩宜在桩段穿过该土层后，选择桩段长度时，应参考地质情况合理选择。5、管桩进水严禁施工，破损率控制在3%以内。6、焊接时第一层必须使用E43XX型φ3.2mm焊条打底，确保根部焊透。第二层方可用粗焊条φ4mm或φ5mm。坡口错位偏差≤2mm，焊缝高度偏差≤1mm。减小焊接变形，待上下桩节固定后再拆除导向箍，分层施焊，每层焊接厚度均匀，每层间的焊渣必须清除干净，坡口焊必须焊满，电焊厚度宜高出坡口1mm，焊缝不应有夹渣、气孔等缺陷。7、对接头外露部分，在打入之前再次涂刷防锈涂料。8、截桩严禁使用大锤硬砸，现将不需要截桩的桩身端部用钢抱箍抱紧，然后沿钢箍上缘凿槽打穿后，用锤打下，用气割法切断钢筋。七、常见问题成因及排除：1、挤土效应和振动影响原因分析：静压法施工预应力管桩属于挤土类型