PHC管桩试桩方案

1PHC管桩试桩方案1.工程概况中铁十八局一分部平原东站路基工程位于山东省德州市平原县境内，施工起止里程改DK351+386.62～改DK352+672.3，全长1.285公里。处于冲积平原，地形平坦开阔，地层由第四系全新冲积层，第四系上更新统冲层组成，局部表覆第四系全新统人工堆积层。第四系全新统冲积层厚度约25～50m，岩性主要为黏土、粉质黏土、粉土、粉砂、细砂；第四系上更新统冲积层厚度大于50m，岩性主要为黏性土、粉土、粉细砂等。管桩深度范围内地层主要为：粉土、黏土、粉质黏土，局部表层为杂填土。路基基底采用预应力混凝土管桩加固处理。10m管桩8121根，15m管桩1983根，共计：11095延米。2.编制依据（1）《高速铁路路基工程施工技术指南》（2）《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（3）《新建铁路石家庄至济南客运专线施工图个别路基设计图》。（4）《先张法预应力混凝土管桩》GB13476-2009（5）《建筑地基基础设计规范》GB5007-2011（6）《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-20033.试桩地点试桩地点选在改DK351+386.62～改DK351+586.62段路基，靠近S315省道，交通便利，原地面进行换填处理，并进行碾压，使其满足大型机械进场施工条件。试桩根数23根，桩位具体布置见“附件1PHC管桩试桩平面布置图”。4.试桩目的本次试桩的主要目的是验证压桩设备的适用性和摸索PHC管桩静压法施工的压桩速度、压力、桩长控制等工艺参数，并进行桩身质量检测，了解桩体完整性，桩长及承载力等。25.施工准备（1）场地平整：清除地表土，原地面进行换填处理，并进行碾压，使其满足大型机械进场施工条件。（2）静压式压桩机进场安装，并进行调试，满足施工正常运转的条件。（3）按照设计规格与具有相应加工能力的厂家签定合同，进行外购管桩，预应力管桩的规格、质量必须符合设计要求，并有出厂合格证，现场按要求进行验收。在桩身上以米为单位画出标记，以便压桩时观察桩的入土深度。（4）管桩连接使用的焊条型号、性能必须符合设计要求和相关技术标准的规定。钢质送桩器与管桩规格相匹配，符合使用要求。6.施工安排6.1施工组织机构及人员配备情况项目部将在此区间设立由路基施工架子队施工管理负责人，并配备技术负责人及若干技术施工人员，物资、设备均配有专人负责。具体人员配备见表6-1-1。表6-1-1主要管理人员一览表序号姓名职称职务1张国辉分部副经理2谢迎超工程师分部总工3石庆波工程师分部质量部长4周方南助理工程师分部工程部长5马春海路基队长6潘小海工程师分部物资部长6.2施工时间安排PHC管桩试桩时间安排在2014年7月15日。开始试验的时间:预制桩在砂土中入土7天后；粘性土不得少于15天；对于饱和软粘土不得少于25天。本工程地质为：黏土、粉质黏土、粉土；试验时间为压桩后10天。试验计划暂定于2014年7月25日进行，具体以实际开始时间为准。36.3施工用电配备300KW发电机一台，作为施工用电。6.4主要机具、设备一览表主要机具、设备见表6-4-1。表6-4-1主要机具、设备一览表序号设备名称规格型号数量(台)进场时间1挖掘机ZX200-312014.072装载机ZL50C12014.073静压式压桩机TCZ26012014.074发电机300KW12014.075电焊机NBC-50022014.076吊车QY25K12014.076.5施工安排简述施工临近京沪高铁线路，施工设备采用液压静力压桩机进行施工；施工前在京沪高铁桥墩布设位移观测点，测量位移观测点初始数据；大规模施工前，选择100m路基作为试桩段，施工期间每天监测，如京沪高铁桥墩发生水平位移变形立即使用压桩机在桥梁承台与管桩之间施工φ40cm应力释放孔。管桩施工顺序由近向远逐排隔一压一，以消减管桩对既有桥梁基础的影响。所有试验桩在试桩段内进行施工，施工参数确定后立即施工试桩段,然后大面积展开施工。7.施工方法管桩施工采用液压入桩(静压法)的施工方法。施工前，平整场地，并按照设计布置桩位进行测量定位。管桩采用先张法混凝土预应力管桩，管桩由专业生产厂家提供。7.1施工前准备工作7.1.1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。47.1.2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，轴线偏差不小于1cm，桩位偏差小于2cm，确认后方可开始施工。7.1.3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接地压强的1.2倍。7.1.4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。在施工过程中对管桩强度有疑义时，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》（GB13476-2009）的规定进行验收，应符合下列要求：序号项目允许偏差1外观无蜂窝、露筋、裂缝、色感均匀、桩顶处无孔隙2直径±5mm3壁厚±5mm4桩尖中心线＜2mm5桩顶平整度10mm6桩体弯曲＜1/10005PHC桩材的验收方法，如下表所示：序号检查项目检查工具与检查方法测量工具分度值（mm）1长度用钢卷尺测量，精确到1mm12外径用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的两直径，取平均值，精确至1mm13壁厚用卡尺或钢直尺在同一断面相互垂直的两直径上测定四处壁厚，取平均值，精确至1mm0.54桩端部倾斜将直角靠尺一边紧靠桩身，另一边与端板紧靠，测量其最大间隙处，精确至1mm0.55桩身弯曲度将拉线紧靠桩的两端部，用钢尺测量其弯曲处的最大间隙，精确至1mm0.56保护层厚度用深度游标卡尺测管桩的中部同一圆周的二处不同部位，精确至0.1mm0.027漏浆长度用钢卷尺测量，精确至1mm18漏浆深度用深度游标卡尺测量，精确至0.1mm0.029裂缝宽度用20倍读数放大镜测量，精确至0.01mm0.0110抗压强度检查产品合格证11抗弯性能检查产品合格证7.1.5管桩堆放和装卸方法（1）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。（2）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）。6A图B图（3）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。（4）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。（5）桩在起吊时应使每个吊点同时升起，每个吊点受力均匀。7.1.6设备准备情况的检查压桩机安装就位，按需要的总重量配置压重，并调平桩机平台。打桩前认真检查打桩机设备及起重工具。7.2探桩根据测量定位点，利用同直径的钢管用静力压桩机压穿越表层土。如果场地土层状况良好，为了提高工效，可以不用探桩，直接压桩即可。7.3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。利用桩机自身起重机按编号顺序吊桩就位，再用夹具持桩对准测量定位点插桩入孔内。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。开始要轻压，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，通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。77.4压桩利用桩机的重量由液压系统持桩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，并观察压桩的压力与深度。初压时如果下沉量较大，宜采取轻压，随着沉桩加深，沉速减慢，压力逐渐增加，沉桩速度一般控制在1m/分钟。在整个压桩过程中，要使压杆、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受到偏心压力，以免管桩受弯。压桩较难下沉时，要检查桩架导杆有无倾斜偏心，桩身是否垂直，每根桩宜连续完成，以免难以继续下压。沉桩时详细、准确地填写沉桩记录。压入桩记录沉桩过程中，以米为单位记录出各自的土压力及最终土压力。7.5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。采用手工焊接保证焊接质量。（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。检查合格后，保证冷却5分钟后施打。（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。7.6桩终压控制应根据设计图纸和要求，桩终压压力值应达到设计值的2.0倍，桩长应达到设计要求时，稳压压桩力不得小于终压力，稳定压桩时间控制在5～10S之间。如达不到要求，必须8调整静压配载重量，直至满足设计要求为止，并且必须通知设计、监理、业主到现场，根据试桩情况，商定工程桩控制方法及标准，确定施工参数。7.7送桩为将管桩压到设计标高，需要采用送桩器，送桩器用钢板制作，长11m。操作时先吊起送桩器，送桩器的下端面紧挨上管桩上端面，中心线对齐，保证垂直度满足要求后再加压，直到送桩至设计标高。7.8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，通过桩机导架的旋转、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、桩身偏移时，应分一两个行程逐渐调校，不可一次性强行扳正。8.质量检查（1）桩身垂直度允许偏差不大于1%。（2）管桩施工完成后，桩顶标高允许偏差为±50mm。（3）施工过程中桩身质量检查可采用直观法检查。（4）桩身入土10天后进行单根桩荷载试验，单桩承载力应满足设计要求。9.质量控制9.1质量控制措施（1）静力压桩单桩竖向承载力，可通过桩的终止压力值大致判断，但因土质的不同而异。桩的终止压力不等于单桩的极限承载力，要通过静载对比试验来确定一个系数k，然后再利用系数和终止压力（σs），求出单桩竖向承载力的标准值（σk），即σk＝k*σs。如判断的终止压力值不能满足设计要求，立即采取送压加深处理或补桩