南山1号高架桥管桩试桩专项施工方案.docx

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南山1号高架桥管桩试桩专项施工方案

南山1号高架桥预应力管桩试桩专项施工方案

一、编制依据

（1）《锤击式预应力混凝土管桩基础技术规程》（DBJ/T15-22-2008）

（2）《先张法预应力混凝土管桩》（GB13476-2009）

（3）《碳素结构钢》（GB/T700-2006）

（4）《预应力混凝土用钢棒》（GB/T5223.3-2005）

（5）《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）

（6）《碳钢焊条规范》（GB/T5117-1995）

（7）《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T8110-2008）

（8）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

（9）《钻芯检测离心高强混凝土抗压强度试验方法》（GB/T19496-2004）

（10）《建筑地基基础检测规范》（DBJ15-60-2008）

（11）《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01-2004）

（12）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）

（13）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）

（14）《广中江高速公路两阶段施工图设计》。

（15）广中江高速公路桥梁管桩基础施工技术指南。

（16）广中江高速公路桥梁管桩基础施工验收标准。

二、编制目的

由于本座桥预应力管桩基础工程数量大，为了确定合理的选锤和控制收锤的具体指标，并检验桩的承载力。

在大面积开工前取得满足质量要求的施工工艺和施工参数、验证设计指标、核对现场地质情况，为后期全面开工奠定基础。

采用计划选用的施工机械类型，施工工艺利用工程桩在控制性勘探孔附近进行试打桩，预应力管桩试桩数量为3根，分别位于南山1号高架桥1Z1-5（26m）、1Y19-5（30m），1Z23-5（30m）。

间距按设计桩间距进行布桩。

试验桩长按本座桥现场实际情况进行试桩。

通过本次试桩所要确定的工艺参数：

冲程控制、桩长、成桩方法以及施工工艺。

三、工程概况

3.1、管桩设计概况

南山1号高架桥桩基采用先张法预应力混凝土管桩，型号为：

PHC-600AB（130），每根墩柱下采用5根管桩，承台长宽高为380cm×380cm×150cm，管桩与承台连接采用桩顶填芯混凝土中埋设连接钢筋的联结方式。

全桥管桩基础共计610根，总长18185m。

选用平底十字型钢桩尖。

端板及桩尖采用Q235B钢板，钢套箍及钢桩靴材料采用Q235钢板。

3.2、工程地质、水文地质条件

桥区内地层揭露有第四系全新统人工填土层、海陆交互相沉积层、残积层、早白垩世百足山组的泥岩、砂岩以及晚奥陶世侵入后经变质作用形成的片麻状花岗岩等地层。

沿线属南亚热带季风气候区，市境太阳高度较大，光照充足，热量丰富，气候温暖，温湿多雨，夏热冬暖，温差小。

年平均气温21.8℃，1月平均气温13.2℃,7月平均气温28.4℃。

本地区暴雨多出现在4～9月份，降水量多集中在7～9月份，降雨量约占全年暴雨量的90%。

台风是本地区常见的自然灾害。

台风盛行期在7～9月份，平均每年影响2.6次，台风过境伴有暴雨，破坏力极强。

桥区地下水由上层孔隙潜水和深层基岩裂隙水组成部分。

上层土层中的淤泥、淤泥质土、粉质粘土层的含水性及透水性均较差，属弱透水层，富水性差，含水量小，局部存在砂砾层，属中等～强透水层，其富水性好；下部基岩的强-中风化带内，岩石裂隙发育地段及断层破碎带地段，含有一定量的基岩裂隙水。

勘察测得钻孔内的混合地下水位埋深0.5～2.1m。

3.3、现场条件

现场场地三通一平工作已完成，地表排水系统顺畅，可进场施工。

在南山1#高架桥18#墩附近已经安装一台630KVA变压器解决施工用电。

工地临近五邑路、龙溪路等市政道路，载重汽车及共他大型施工机具，均可经由以上道路进入工地。

同时，龙溪路已沿1#～15#墩左侧贯通，16#～29#墩已经在线路右侧利用当地道路扩宽贯通了施工便道，可供施工材料及人员进出，保证正常施工需要。

四、作业准备

4.1、内业技术准备

1、根据业主提供的地质柱状图，了解现场地层情况。

2、熟悉施工图，包括桩位图，图集，参加图纸会审。

3、查阅建筑物场地及附近地上、地下管线，建筑物、构筑物的资料,解决或清理地上地下障碍物。

4、准备施工机械及配套机具的技术性能资料。

5、收集管桩合理工艺的有关资料。

6、编制试桩施工方案和施工工序技术交底。

4.2、外业技术准备

1、调查施工场地及毗邻区域内的地下和地上管线，建（构）筑物及障碍物，判断可能影响施工或受施工影响的范围和程度，并采取相应的安全技术措施。

2、处理施工场地内影响打桩的地下及空中障碍物。

3、施工场地进行整平压实、排水保证通畅。

地基承载力能够满足不陷机要求。

4、进场管桩必须按《锤击式预应力混凝土管桩基础技术规程》要求组织进行验收，桩身质量满足要求方可使用。

5、根据设计桩长、地质资料进行配桩，试桩配桩长度应比设计长大3～4m，为后续管桩施工提供相应的技术参数；最上面一节桩不小于11m，配桩保证管桩接头距离承台底面不小于7m；每根桩的管桩接头不超过3个。

6、管桩桩位定位工作采用全站仪与钢尺进行，桩位放样误差，单排桩≤10mm，群桩≤20mm；在不受施工影响的地方设置基桩轴线的水准基点，并按施工要求标注轴线定位控制点，且标记明显并做好保护；管桩桩位，在施工图中对其进行逐一编号，做到不重号，不漏号；管桩桩位经测量定位后，按设计图进行复核。

4.3、桩机准备

1、根据桩径、桩长、设计桩型、场地水文、地质情况选择桩机类型、型号，本工程试桩拟投入80#型筒式柴油锤钻机一台

2、组织试桩设备及配套机具进场，在试桩开工前完成组装调试。

3、监控试桩过程，以备核对地质资料，检查所选设备，工艺以及技术要求是否适宜，不能满足施工要求时，会同有关部门研究，采取措施或更换工艺。

4.4、材料准备

1、依据设计图纸要求的材料品种、规格计算试桩材料需用量，编制试桩材料需用计划。

2、依据试桩材料需用计划及进度计划编制先张法预应力混凝土管桩供应计划，落实试桩管桩货源，保证管桩合理、及时进场。

3、组织管桩进场，按试桩位置堆放，并同监理人员共同验收合格。

4、配桩长度：

根据《广中江高速公路桥梁管桩基础施工技术指南》要求试桩配桩长度应比设计桩长大3～4m故1Z1-5桩长取29m、1Y19-5桩长取33m，1Z23-5桩长取33m。

五、预应力管桩施工工艺流程

预应力管桩锤击法施工，工艺流程如下：

测量放样→桩机就位→桩尖在吊桩之前的地面上焊好→吊桩→桩身对中调直→插桩→锤击沉桩→接桩→再沉桩→终止锤击→桩机移位→截桩→桩质量检验。

预应力管桩锤击法施工工艺流程图

六、施工要求

6.1、施工机械选择

先张法预应力混凝土管桩施工采用三点支撑履式柴油锤打桩机。

该桩机具有如下特点：

爆发力强、锤击能量大、工效高、管桩保护性强、施工质量容易控制。

6.2、管桩施工顺序

1、根据桩的密集程序，打桩顺序可采取从中间向两边对称施打；或从中间向四周施打；或从一侧向另一侧施打。

2、根据基础设计标高，以先深后浅进行施打。

3、根据桩位与原有建筑物的距离，宜先近后远进行施打。

6.3、合理选择桩架、桩锤

试桩施打前应根据地质情况合理选择桩架、桩锤。

桩架选用YBD—25B型步履式桩架，其最大特点是移动灵活，使用方便，对地面要求比较低。

桩锤选用一般应满足以下要求：

（1）能保证桩的承载力满足设计要求；

（2）能顺利地将桩下沉到设计深度；

（3）满足设计要求的最后贯入度，最后1米锤击数控制在250击以内，每根桩的总锤击数宜在2200击以内（具体以设计控制标准为准）。

选择桩锤时，必须充分考虑桩的形状、尺寸、重量、入土长度、结构形式以及土质、气象等条件，并掌握各种锤的特性。

桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力，包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等。

如果桩锤的能量不能满足上述要求，则会引起桩头部的局部压曲，难以将桩送到设计标高。

鉴于本工程地层情况，600mm管桩选用12.8T柴油锤。

工程桩根据试桩情况再进行调整。

6.4、管桩的运输与存放

管桩的采购要提前进行，以保证试桩工程开工时管桩进场和施工的正常进行。

管桩的存放与运输要求做到如下几点：

1、管桩宜采用平板拖车运输，在运输过程中应采取可靠措施确保管桩不受损伤，装卸采用吊机作业。

2、单节管桩可用专用吊钩钩住管桩两端内壁直接进行水平起吊，吊绳与管桩夹角应大于45°；单节长度大于15m或直径大于600mm，应采用多点起吊的起吊方法。

3、在吊运过程中应轻吊轻放，避免剧烈碰撞。

4、堆放场地应平整坚实，排水条件良好。

5、管桩应堆放在拟使用的墩台附近，按不同规格，长度及施工流水顺序分别堆放，尽量减少管桩的二次搬运。

6、单层或2层叠放管桩，不宜超过2层叠放管桩。

7、叠层堆放管桩时，应在垂直于管桩长度方向的地面上设置2道垫木，垫木支点应分别位于距桩端0.2倍桩长处，两点间不得有突出地面的石块等硬物；地层最外缘的管桩应在垫木处木楔塞紧以防滚动。

6.5、施工准备

1、桩机设备进场后，进行安装和调试，现场进行桩位的定位放线，经监理验收通过后，再移机至试桩桩位处就位，桩架安装就位后应垂直平稳。

2、在打桩前，用经纬仪对打桩机进行垂直度调正，使门架垂直。

并应在打桩期间经常校验检查，随时保持门架的垂直度。

桩按设计要求正确地堆置于预定位置。

插桩就位位置是保证打桩精度的关键。

正确的插桩方法如下：

以地桩为中心，用石灰画出与桩的外围同形位置，就位时将桩对准桩位。

3吊桩时，要严格遵守安全技术操作规程，防止打桩机倾斜、钢丝绳从桩上脱落或破断、桩和桩机门架撞击他人身造成安全事故的发生。

插桩后，应调整桩机门架，使之与打入方向成一直线可使用经纬仪（直桩）测定垂直度。

经纬仪应设置在不受打桩机移动及打桩作业影响的位置，并经常与打桩机门架成直角的移动。

在确认桩的中心位置及角度无误后，再转为正式打入。

6.6、打桩施工

6.6.1、焊接桩尖

6.6.1.1桩尖宜在工厂焊接；工地焊接时应在堆放时焊接，桩尖与桩端板面的错位不应大于2mm；严禁在管桩悬吊就位时仰焊或点焊。

6.6.1.2桩尖焊接应遵照6.6.4.6条要求进行。

6.6.1.3焊好的桩尖应自然冷却后，方可插桩，手工电弧焊的自然冷却时间不应小于5min；二氧化碳气体保护焊的自然冷却时间不应小于3min。

6.6.2、插桩

6.6.2.1管桩就位前，应在桩身上划出单位长度标记，以便观察桩的入土深度及记录每米沉桩击数。

吊桩用单点将管桩吊直，用钢丝绳捆绑并控制桩的下端，使桩尖插在白灰圈内，桩头部插入锤下面的桩帽套内就位。

6.6.2.2试桩均为3节桩，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。

桩身垂直度用两台经纬仪在互为90º方向上进行检测，校正后的垂直度偏差不得大于0.3%，必要时，宜拔出填砂后重打。

6.6.2.3第一节管桩遇上表层厚度较大的淤泥层或松软的回填土时，柴油锤应不用点火（空锤）的方式施打；液压锤应采用落距为20～30cm的方式施打，控制管桩入土速度并反复观测桩身垂直度，防止桩身倾斜。

6.6.3、沉桩

6.6.3.1沉桩应确保桩锤、桩帽或送桩器与桩身或送桩器在同一轴线上，并随时检查桩的垂直度；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。

6.6.3.2沉桩过程中个，宜重锤低击，适当控制锤击数，以防止桩身疲劳破坏。

6.6.3.3复打和送桩时，应事先检查管桩内是否充满水，若管桩内孔充满水，应抽取部分水以后才能施打。

6.6.3.4分析地质勘探资料，对有溜桩可能的桩顶预先采取措施，防止造成机损和断桩事故。

如事先在桩身一定位置固定住钢丝绳，以便拖拉。

6.6.3.5认真分析地质资料，施