预应力管桩作业指导书.docx
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预应力管桩作业指导书
预应力管桩施工作业指导书
1.适用范围及实验目的
1.1适用范围
适用于郑徐客运专线预应力管桩施工。
1.2主控项目
1、管桩的入土深度达到设计要求；
2、沉桩的锤击性能、衬垫（即锤垫、桩垫）及参数配置正确；
3、打桩时确定土质有无“假极限”或“吸入”现象，如发现则需要复打，以及从停打到复打之间应该间隙的天数；
4、停打靠最终贯入度的值来控制；
2.作业准备
2.1外业技术准备
①施工前采用招标方法选定合格的预应力管桩生产厂商，解决预应力管桩的备料问题。
②对地基处理范围进行施工放样，根据设计标高，采用推土机等机械设备进行场地平整压实。
2.2内业技术准备
绘制预应力管桩桩位布置图，并注明桩位编号及施工说明。
组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施，提出应急预案。
对施工人员进行技术交底。
3．技术要求
预应力管桩质量控制主要指标：
（1）桩顶标高的允许偏差：
-50～+100mm；
（2）单桩允许竖向承载力按不小于850kN控制；
（3）桩倾斜度的偏差，不得大于0.5%；
（4）接桩焊接要求焊缝焊接饱满，无虚焊、漏焊，焊接不少于两层，焊缝外观质量要求达到二级焊缝要求；
（5）涂刷防腐层应待5～8min自然冷却后方可涂刷；
4.施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工流程：
清表、碾压平整场地（使桩机就位时平衡、不下沉）→放样确定桩位、确定打桩顺序→孔位清障、桩位复核→桩机就位→起吊预制桩→校正垂直度→锤击沉桩→焊接接桩→送桩至设计标高→检测验收→下一根桩施工。
4.2施工工艺流程
否
4-1施工工艺流程图
5.施工要求
我标段内DK279+968.23-DK280+249.60段正线地基采用预应力管桩+筏板加固，桩径0.4m，桩间距2.0-2.4m，桩长30-35m，按正方形布置，桩顶设C45钢筋混凝土筏板，筏板厚0.5m，下设0.2m厚碎石垫层。
DK280+516.90-+761.90,DK281+194.50-+436.88段正线地基采用预应力管桩加固，桩径0.4m，桩间距2.0-2.4m，桩长30-32m，按正方形布置，桩顶设C45钢筋混凝土现浇桩帽，桩帽厚0.35m，边长1.2m。
DK280+761.90-+845.90,段正线地基采用预应力管桩加固，桩径0.4m，桩间距2.0m，桩长30m，按正方形布置，桩顶设C45钢筋混凝土现浇桩帽，桩帽厚0.30m，边长0.8m。
5.1测量放线定位
①放线定位：
根据工地现场导线控制点，按照施工图纸给定的坐标，用全站仪将桩位测放定位。
桩点、标高记录在册，并将控制轴线引至安全位置，以便恢复轴线及检查使用。
②轴线复核：
施工前，对已放线定位的各轴线及桩位置重新复核一次，检查各轴线之间尺寸及桩位置尺寸是否符合施工图纸设计要求，并请监理验收复核签字认可。
③标高控制：
地面标高用水准仪测定，确保精准，对基准点加以保护并定期复测保证精准度。
5.2吊运桩
①管桩厂家提供质保书及产品合格证方能使用。
进场后应按规定要求进行桩的外观检查；
②桩的现场堆放场地应平整、坚实、堆垛高度一般不超过4层；
③管桩在驳运、堆放过程中应保持平衡，力求轻吊轻放，避免撞击和损伤。
④管桩按不同长度及施工流水顺序分别堆放，并在地面上设置二道垫木，垫木应分别位于距桩端0.2倍桩长处，不得用有棱角的金属构件替代。
5.3打桩机具
①打桩机的桩架必须具有足够的强度、刚度和稳定性。
并选用行走方便，走管式桩架。
②柴油锤桩机选用HD63型柴油锤。
③桩帽及垫层的设置，应符合下列规定。
A、桩帽应有足够的强度、刚度和耐打性。
B、桩帽宜做成圆筒型，套桩头用的筒体深度宜取350～400mm，内径应比管桩外径大20～30mm。
C、打桩时桩帽与桩头之间应设置弹性衬垫。
衬垫可采用麻袋、硬纸板、水泥纸袋、胶合板等材料制作，衬垫厚度应均匀且经锤击压实后的厚度不宜小于120mm；在打桩期间经常检查，及时更换和补充。
④送桩器及衬垫设置应符合下列规定：
A、送桩器宜做成圆筒形，并应有足够的强度、刚度和耐打性。
送桩器长度应满足送桩深度的要求。
B、送桩器上下两端面应平整，且与送桩器中心轴线相垂直。
C、送桩器下端面应开孔，使管桩内腔与外界连通。
D、桩帽和送桩器应与管桩匹配做成圆筒形，并应有足够的强度、刚度和耐打性；桩帽和送桩器下端应开孔，孔径不宜小于管桩内径的1/5-1/3，应使管桩内腔与外界接通。
桩帽或送桩器应与管桩周围间隙应为5-10mm。
⑤施工现场应配备电焊机、气割工具、索具、撬棍、钢丝刷、锯桩器等施工用具；每台打桩机尚应配备两台经纬仪，可随时量测桩身垂直度。
5.4管桩的施打
①施工场地要平整，并能满足施工机械地耐力的要求，四周要开设排水沟。
打桩顺序应按下列规定执行：
A、自中间向两个方向或四周对称施打。
B、当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打。
C、根据基础的设计标高，应先深后浅。
D、根据桩的规格，先长后短。
②样桩放好后经监理复核无误方可施工。
打桩施工时，必须对每根桩根据轴线进行复核纠正，每天应对轴线控制桩进行复测校正。
③桩机要平稳，管桩插入时的垂直度不得超过0.5%，做到就位准确，插桩垂直三点一线（即锤、桩帽、桩），不得偏移。
④插桩定位和接桩时均要用全站仪或线垂在桩的正面和侧面两个方向作垂直观测，确保垂直度。
第一节管桩起吊就位插入地面时的垂直度偏差不得大于0.5%，并宜用长条水准尺或其他测量仪器校正；必要时，宜拔出重插。
根据设计标高和原地面高程，计算桩的入土深度，在送桩杆上用红油漆画上标线进行标识，当送桩接近设计标高时，通过水准仪的观测来控制桩顶的标高。
⑤管桩施工过程中，桩锤、桩帽和桩身的中心线应重合。
当桩身倾斜率超过0.5%时，应找出原因并设法纠正；当桩尖进入硬土层后，严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠偏。
⑥在较厚的全风岩层中施打管桩，不宜采用大流水打桩施工法，宜将每根桩一次性连续打到底，尽量减少中间休歇时间，且尽可能避免粗砂至砾砂层或在接近设计深度时进行接桩。
⑦打桩时应由专职记录员及时准确地填写管桩施工记录表，并经当班监理人员（或建设单位代表）验证签名后方可作为有效施工记录。
⑧焊接接桩应符合现行行业标准《建筑钢结构焊接规程》JGJ81的有关规定外，尚应符合下列规定：
A、当管桩需要接长时，其入土部分桩段的桩头宜高出地面0.5～1.0m，外露金属部位及接头进行防腐处理，分别涂冷底子油两遍，沥青胶泥两遍。
B、下节桩的桩头处宜设导向箍以方便上节桩就位。
接桩时上下节桩段应保持顺直。
C、管桩对接前，上下端板表面应用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽。
D、焊接时宜先在坡口圆周上对称点焊4～6点，待上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊，施焊宜同两个焊工对称进行。
E、焊接层数不得少于二层，内层焊渣必须清理干净后方能施焊外一层；焊缝应饱满连续，焊缝外观质量要求达到二级焊缝要求，焊接完成后报由现场技术或管理人员验收，验收合格后方可继续施打沉桩。
F、焊好的桩接头应自然冷却，涂上防腐层后才可继续锤击，自然冷却时间不宜少于8min；严禁用水冷却或焊好即打。
⑨桩在打入过程中，发生下列情况时，应及时与有关方面研究，确定能否继续施工。
A、打入过程中贯入度突然变小，桩身出现严重回弹。
B、桩身突然发生显著的偏斜和水平方向移动。
C、桩身严重裂缝，产生露筋或桩顶砼破碎。
D、周围建筑或管线发现异常情况。
E、地面明显隆起，邻桩上浮或位移过大。
⑩施工时按有关规定严格做好记录，内容有：
总贯入锤击数，单节贯入锤击数、入土深度、最后三阵（每阵10击）贯入度、最后1m贯入度、焊接外观检查记录、桩的垂直度等。
⑪送桩
送桩应注意以下几点：
A、送桩的规格和强度应能适应桩顶，桩锤及桩帽的构造要求，其外形不致使贯入阻力明显增大，且易于拔出，又尽可能少带起土体。
B、送桩伸出导杆末端的长度最多不宜超过三分之二送桩总长度，以保证送桩施工时桩锤、送桩和桩三者的轴线在一直线上，以减少偏心影响。
C、送桩下端宜设置桩垫，要求厚薄均匀，并尽量与桩顶全断面接触，以免桩顶受力不均匀而发生桩顶破损现象。
⑫打桩的最后贯入度应在下列条件下测量：
A、桩头完好无损；柴油锤跳动正常。
B、桩锤、桩帽、送桩器及桩身中心线重合。
C、桩帽衬垫厚度等正常。
D、打桩结束前立即测定。
⑬锤击成桩在每根桩打到贯入度要求，桩尖标高进入持力层且接近设计标高时，或打至设计标高时，最后贯入度或最后1.0m沉桩锤击数为主要控制指标。
或以桩尖打至设计标高来控制，为防止桩身损坏，单桩总锤击数不宜超过2500击，最后1.0m的锤击数不宜超过300击，当持力层为较薄的强风化覆盖层，且上覆土层较软弱时，最后贯入度可适当减小，最后三阵（每阵10击）贯入度不大于20～50mm。
如未到达设计标高而出现沉桩困难则因停止施工待监理、设计和业主到场分析原因确定是否可截桩。
⑭桩管下端与预制桩尖接触处，应垫置缓冲，止水材料，桩尖选用十字型闭口桩尖。
截桩头宜用锯桩器截割，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。
⑮需要截桩时，应采取有效措施确保截桩后管桩质量，截桩宜采用锯桩器。
若采用人工截桩，应先将不需截除的桩身端部用钢箍抱紧，然后沿钢抱箍上缘剔除沟槽、逐步凿除。
钢筋可用气割发切断。
严禁使用大锤敲击或强行扒拉截桩。
6.劳动组织
6.1劳动组织方式
预应力管桩地基处理采用架子队劳务分包的组织模式。
6.2职责分工
作业队队长总负责组织施工，对工序过程实施监督检查，协调作业班组之间的关系。
架子队技术负责人负责技术交底书的接收、及对工班发放，对工序的实施过程进行控制检查。
作业队测量组提供控制桩位和桩位控制线，技术室提供布桩图。
作业队工地试验室进行各项桩体检测。
作业队技术员负责整套工序的施工控制，监督指导管桩地基处理工程施工。
作业队质检员负责对整套工序监督检查及抽检，安质部负责施工现场的安全检查，工区长负责组织现场施工及工班管理，施工员负责具体预应力管桩现场施工。
7.材料要求
管桩厂家提供质保书及产品合格证方能使用。
进场后应按规定要求进行桩的外观检查；管桩在驳运、堆放过程中应保持平衡，管桩按不同长度及施工流水顺序分别堆放，并在地面上设置二道垫木，垫木应分别位于距桩端0.2倍桩长处，不得用有棱角的金属构件替代，力求轻吊轻放，避免撞击和损伤，管桩使用前需要进行外观检查。
8.机械配备
管桩工程拟入设备如下表
表8-1管桩工程拟入设备
编号
名 称
规格型号
用 途
1
柴油锤打桩机
HD63
打桩
3
电焊机
XB300
接桩
4
汽车吊车
25t以上
吊桩
5
锯桩机
截桩
6
风割设备
截桩
7
水准仪
DS3
8
全站仪
J2
9
桩帽
Φ500
10
园木板或硬纸板
Φ500
桩垫
11
方木
25cm×25cm,1～2m长
桩垫木
9.质量控制及检验
9.1管桩的外观质量
（1）粘皮和麻面：
局部粘皮和麻面累计面积不大于桩总外表面积的0.5%；每处粘皮和麻面的深度不大于5mm，且应修补。
（2）桩身合缝漏浆：
漏浆深度不大于5mm，每处漏浆长度不大于300mm，累计长度不大于管桩长度的10%，或对称漏浆的搭接长度不大100mm，且应修补。
（3）局部磕损：
磕损深度不大于5mm，每处面积不大于50cm2，且应修补。
（4）内外表面露筋：
不允许
（5）表面裂缝：
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。
（6）桩端面平整度：
管桩端面混凝土和预应力钢筋镦头不得高出端板平面
（7）断筋，脱头：
不允许。
（8）桩套箍凹陷：
凹陷深度不大于5mm，面积不大于500mm;
（9）内表面混凝土塌落：
不允许
（10）接头和桩套箍与桩身结合面漏浆：
漏浆深度不大于5mm，漏浆长度不大于周长的1/6，且应修补
（11）接头和桩套箍与桩身结合面空洞和蜂窝：
不允许
9.2尺寸要求
管桩的尺寸允许偏差
（1）长度：
±0.5%；
（2）端部倾斜：
不大于0.5%d
（3）桩径（mm）：
+5～2
（4）壁厚t（mm）：
+20～0
（5）保护层厚度（mm）+5～0
（6）桩身弯曲度（mm）：
①l≤15～l/1000②15＞30≥l/2000
（7）桩端板（mm）
①外侧平面度（mm）:
0.5
②外径（mm）:
0～1
③内径（mm）:
0～2
④厚度：
正偏差不限
9.3质量通病及预控对策
序号
常见
质量通病
预控对策
1
桩身断裂
1、桩身弯曲过大、强度低，不能承受锤击的作用力。
所以，桩的强度必须达到100%后，方可植桩和沉打桩，打桩区域地下障碍物必须清理干净，以防导致桩尖位移不在桩的纵轴线上。
2、桩的堆放、运输、起吊过程中产生的断裂，植桩前未发现，受力后导致断裂。
为此，植桩前必须严格检查桩身的外观质量，防止将断裂桩就位使用。
2
桩顶碎裂
1、根据地质条件，桩断面尺寸及形式，合理选择桩锤。
2、桩顶平面是否垂直桩的轴线，不符合规程规定的不得使用，或经修改后才能使用。
3、及时检查桩帽与桩的接触面处及替打木是否平整，如不平整应进行处理后，方可施打。
4、沉桩时稳桩要垂直，沉桩的锤击性能、衬垫（即锤垫、桩垫）及参数配置正确。
3
桩顶位移
1、同“桩身断裂”的预控对策。
2、采用井点降水、砂井或盲沟等降水及排水措施
3、沉桩期间不得同时开挖基坑，需待沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖。
4、采用“植桩法”（先钻孔，钻透硬夹层，将桩插入孔内，打至设计要求）以减少土的挤密及孔隙水压力的上升。
4
桩身倾斜
1、桩作业区的场地必须平整
2、打桩机就位后，底盘应水平稳固，稳桩必须垂直
3、桩尖与桩身一定要保持在同一轴线上，当桩尖在地下遇到硬物等时应及时处理后，方可施打。
5
接桩脱裂
1、连接处表面应干净，连接铁件要保持平整，焊区质量必须符合技术要求和质量标准的规定。
2、接桩应严格控制上下桩中心线在同一轴线上。
6
沉桩达不到
设计要求
施工作业前必须详细熟悉现场的工程地质情况，根据地质条件、桩断面及自重，合理选择施工机械及施工方法。
9.4质量控制主要指标
（1）桩顶标高的允许偏差：
-50～+100mm；
（2）单桩允许竖向承载力特征值按不小于850kN控制；
（3）管桩偏差，不得大于桩长的0.5%；
（4）其他检查项目
序号
检查项目
规定值或允许偏差
1
单排或双排桩条形桩
（1）垂直于条形桩基础纵轴方向
100
（2）平行于条形桩基纵轴方向
150
2
桩数为1-3根桩基中的桩
100
3
桩数为4-16根桩基中的桩
1/3桩径或1/3边长
4
桩数大于16根桩基中的桩
（1）最外边的桩
1/3桩径或1/3边长
（2）中间的桩
1/2桩径或1/2边长
9.5质量保证措施
（1）施工前复核测量基线、水准点及桩位。
桩基轴线的定点位及施工区附近所设的水准点设置在不受桩基施工影响处。
（2）每一根桩应一次性连续打（压）到底,接桩、送桩应连续进行，尽量减少中间停歇时间。
应连续施打，入土速度均匀，不得间歇过长，避免土的固结作用，使继续打桩阻力增大，不易打入土中。
桩锤应和桩身在同一中心线上。
管桩插入时的垂直度偏差不得超过0.5％。
（3）沉桩过程中应经常观测桩身的垂直度，若桩身垂直度偏差超过0.5%时，应找出原因并设法纠正。
当桩尖进入较硬土层后，严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠编。
（4）当遇到贯入度剧变，桩身突然发生倾斜、移位或有严重回弹，桩顶或桩身出现严重裂缝、破碎等情况时，应暂停打桩，并分析原因，采取相应措施。
沉桩施工应力求连续施工。
（5）接桩前上下端板表面应用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽。
焊接时宜先在坡口圆周上对称点焊4～6点，待上下桩节固定后再分层施焊，焊接层数不得少于二层，内层焊渣必须清理干净后方能施焊外一层；焊缝应饱满连续，焊缝外观质量要求达到二级焊缝要求，焊接完成后必须报由现场技术员或领工员验收，验收合格后方可继续施打沉桩。
（6）为避免或减小沉桩挤土效应和对邻近建筑物、地下管线等的影响，施打大面积密集桩群时，可采取下列辅助措施：
①预钻孔沉桩，孔径约比桩径小50～100mm，深度视桩距和土的密实度、渗透性而定，深度宜为桩长的1/3～1/2，施工时应随钻随打；桩架宜具备钻孔锤击双重性能。
②开挖地面防震沟可消除部分地面震动，可与其他措施结合使用，沟宽0.5～0.8m，深度按土质情况以边坡能自立为准。
③限制打桩速度。
（7）管桩施工质量检验：
施工结束25天后进行检测。
采用单桩载荷试验进行检测。
单桩载荷试验抽检率1﹪，单桩允许竖向承载力应大于各段所需要的设计值，单桩载荷试验值不小于850kN。
10.安全及环保要求
10.1安全要求及安全措施
现场道路平整、坚实、保持畅通，危险地点悬挂按照《安全色》和《安全标志》规定的标牌，施工现场设置大幅安全宣传标语。
序号
作业活动
危险源
控制措施
1
日常检查
人身伤害
每班作业前应对设备作日常检查，确保钢丝绳、销轴、制动器、润滑等情况及作业场地无异常变化，人员机械不得带病作业。
经常对钢丝绳作检查，若发现断丝超标和破损时必须更换，严禁使用编结接长的钢丝绳，并且注意经常注意检查钢丝绳接头连接的可靠性，避免发生事故。
2
桩机移动
人身伤害及设备损坏
桩机移动前需先将场地平整硬化，桩机移动过程要缓慢，专人指挥，超过6级大风严禁桩机移动，防止桩机桩机倾斜倒下，必要时对桩机进行增加斜拉钢丝进行加固稳定。
任何机具移动时保证距离高压线安全距离不小于5m。
3
管桩施打
人身伤害
机械操作时，随时使用线锤、或经纬仪检测桩机垂直度，发现倾斜时立即停止施工，并移动机械调整垂直度。
4
卷扬机作业
人身伤害
卷扬机使用、运转过程中，严禁用手触摸钢丝绳、滚筒等部位，防止压轧伤人。
工作中若发现机器异常，应立即停机，待确认机械开关已经关闭，且机械停止转动后，方可进行检修。
5
施工用电
触电
施工场地内一切电源、电路的安装和拆除，必须由持证电工完成，电器必须接地接零和漏电保护器，做好防雨措施，配电箱必须按规定设置“一机一闸一箱一锁”。
现场电线电缆必须架空，严禁拖地和乱拉、乱搭。
6
现场施工
沼气中毒及引发火灾
施工现场严禁烟火，接桩若需进行焊接等作业，必须经现场施工负责人同意后再进行作业，防止引燃沼气和易燃塑料垃圾；对沼气丰富的区域施工时，施工人员必须佩戴防毒面罩，焊接时保证线缆摆放在安全位置。
10.2安全和环保管理体系
建立以作业队队长为组长，安全总监和总工程师为副组长，相关业务部门负责人为组员的安全及环保生产领导小组。
10.3环保要求
10.3.1环境保护方针和目标
严格遵守国家《环境保护法》、《水土保持法》等有关规定，在当地环保水利部门和业主审批的范围内施工，贯彻“预防为主、保护优先、防治结合、强化管理”的方针，坚持“谁污染谁治理、谁保护谁恢复”的原则，实施ISO14000系列标准，做到预防污染、持续改进，环保水保与工程建设同步进行，营造绿色通道。
严格按照国家《环境保护法》和《水土保持法》和地方政府有关规定落实环保“三同时”，采取各种工程防护措施，减少工程建设对沿线生态环境的破坏和污染，确保铁路沿线景观不受破坏，水质不受污染，植被得到有效保护，将青岛北客站站场工程建成绿色环保工程。
10.3.2环境保护组织机构
作业队成立以队长为第一责任人的环保领导小组，小组成员由：
安全总监、总工程师、及各部门负责人组成。
领导小组负责制定详细的环、水保管理制度和各项措施，提出环保问题和解决办法。
安质部负责施工现场的有关环保技术方面的工作。
10.3.3环境因素辨识及控制措施
序号
作业活动
环境因素
控制措施
1
原材料进场
扬尘
施工便道应经常围护及洒水，防止造成粉尘污染；对砾砂等原材料集中堆放，不使用时表面进行覆盖。
2
现场清理
施工垃圾
施工现场应设合格的卫生环保措施，施工垃圾集中分类堆放，严禁随意堆放和抛撒。
3
机械使用
废油
施工现场使用和维修机械时，应有防滴漏措施，严禁将机油等滴漏于地表，造成土地污染。
4
施工过程
废水
施工废水、生活污水不直接排放，设置沉淀池，沉淀后排放。
锤击沉桩现场施工记录表
施工地点：
施工班组：
路基工班
桩机型号：
管桩型号：
PHC-AB500（100）型
桩尖型式：
十字桩尖
接桩类型：
焊接
桩位编号
施工日期
起止时间
第一节
第二节
送桩
有效桩长（m）
总锤击数
最后10击贯入度（mm）
原地面标高（m）
桩顶设计标高（m）
桩顶实际标高（m）
管桩垂直度
接缝焊接质量
检查人签字
节长（m）
节长（m）
深度（m）
记录：
现场领工员：
现场技术员：
质检工程师：
监理：
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