预应力混凝土管桩试桩方案.doc
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预应力混凝土管桩试桩试验方案
目录
一、工程概况 1
二、编制目的 1
三、编制依据 1
四、施工部署 2
4.1地下管线勘测 2
4.2位置选择 2
4.3施工准备 3
4.4现场人员安排 3
4.5机械设备的选用 4
4.6工期安排 4
五、工艺原理 5
六、施工工艺 5
6.1锤击法施工工艺及参数 5
6.2施工注意事项 6
七、载荷试验技术要求 7
八、质量控制措施 8
8.1管桩验收 8
8.2管桩的堆放和调运 8
8.3常见的质量问题及防治对策 9
8.4工程质量保证措施 12
九、安全控制措施 13
9.1安全保证体系 13
9.2安全保证措施 14
十、文明施工及环境保护 15
10.1环境保护、水土保持保证体系 15
10.2环境保护措施 15
10.3施工期间固体废物的处理措施：
16
10.4文明施工保证体系及保证措施 16
I
中铁十七局集团有限公司郑徐铁路客运专线工程指挥部
预应力混凝土管桩试桩方案
预应力混凝土管桩试桩试验方案
一、工程概况
新建郑州至徐州铁路客运专线站前工程ZXZQ03标段起讫里程DK53+891.270～DK107+071.170，线路总长52.679km。
其中，路基里程为DK105+535.365～DK107+071.170，长1.536km（含一支渠中桥），均为路堤。
设计的预应力管桩为PHC型，混凝土强度等级C80，桩径0.4m，壁厚95mm。
其中DK105+535.57～+993段路基、DK106+510～+875段路基，采用PHC-A400-95预应力管桩+桩帽结构形式加固处理；DK106+875～+932.69、DK106+957.31～DK107+043.92段路基，PHC-A400-95预应力管桩+筏板结构形式加固处理。
采用管桩桩径为0.4m，桩间距2.2～2.3m，桩长23～32m，按正方形布置，共设计管桩7275根/17.7448万延米。
采用震动锤击式或静压方式沉桩。
二、编制目的
根据郑西公司2013年5月2日关于预应力管桩试桩的通知，为满足郑徐客运专线铁路超高速试验段工期要求，推动路基工程尽快施工，根据《郑徐客专4月份月度设计工作会议纪要》，对全线路基工程采用管桩处理地段，进行管桩试验研究。
本段结合地质勘察条件，选取代表性地段分别进行静压法沉桩和锤击法沉桩工艺对比试验，确定静压法施工的入土深度、持荷时间、最终贯入阻力、竖向单桩承载力；确定锤击法施工的锤击低落距、落锤高度最大值、入土深度、最后十击贯入度和平均落距等施工参数，分析锤击法施工冲击能与最后10击贯入度之间的相关系数，并采用载荷试验确定单桩承载力。
同时，在沉桩过程中对焊缝质量进行检测，沉桩后通过低应变检测桩身完整性。
通过试桩确定合适的桩间距，并总结出一套适合本段地质条件的施工参数、终孔控制条件，指导下一步施工。
三、编制依据
《高速铁路路基工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；
《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2010J1147-2011）；
《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；
《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10751-2010J1147-2011）；
《新建郑徐客专施工图兰考南站路基设计图（第三标段）》；
《新建郑徐客专施工图附图二路基设计大样图集》；
郑西公司2013年5月2日关于预应力管桩试桩的通知。
四、施工部署
4.1地下管线勘测
在基础施工前，请设计及各管线管理单位对施工方案进行交底，明确管线位置，对需保护和迁移的各种管线予以明确，在开挖前，进行探洞开挖，并插上红旗示警，在施工中对保护的管线派专人予以监控，发现问题及时处理。
4.2位置选择
铁路线路防护栅栏图由于本段征地受地方政策文件限制，红线用地必须等到麦收以后才能征地，目前只征得约1.8亩地可供试桩使用，位置在DK105+567～993段内，其余段只能待麦收以后方可试桩。
试桩试验选择路基坡脚处，每处试桩2根，目前由于收到静压机械进场困难的影响，先采用锤击法试桩试验。
见图4-2-1试桩平面布置图
图4-2-1试桩平面布置图
管桩试桩工艺试验见下表4-2-1
表4-2-1管桩试桩工艺试验一览表
序号
管桩设计情况
管桩试桩试验
备注
设置地段
设计桩长
计划在分段中选择试桩的里程位置
设计根数
设计桩长
载荷试验施加荷载
起始里程
终止里程
长度（m）
根
m
KN
1
DK105+565.60
DK105+993.00
427.4
DK105+650.00
2
23
2540
兰考南站
2
DK106+510.00
DK106+932.94
422.94
DK106+600.00
2
23
2820
3
DK106+957.06
DK107+043.92
86.88
DK107+000.00
2
23
2700
郑西公司下发的试桩通知表1中所列，DK105+580处是一个养猪场，覆盖里程从DK105+550～700，需拆迁才可征地，故该试桩地点只能向大里程方向变动，选择距离较近的DK105+650作为该段的试桩地点，该段现已征得1.8亩地。
其余两段计划选择DK106+600处和DK107+000处，靠近城桂河和一支渠附件，只得待麦收以后再征地确定具体地点。
4.3施工准备
（1）施工现场“四通一平”。
“四通一平”即：
场内道路,施工用水,施工用电,现场通信,施工场地压实、平整。
（2）临时设施准备齐全。
（3）组织桩机、机械设备及人员进场。
（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。
4.4现场人员安排
4.4.1现场人员安排
现场人员安排见表4-4-1。
表4-4-1现场人员安排表
序号
工种
人数
备注
1
现场管理
1
现场协调、调度等管理工作
2
技术员
1
技术指导
3
质检员
1
质量监督、工序验收、试验检测
4
安全员
1
现场施工安全
5
测量员
3
桩位放样、控制桩身垂直度
6
起重工
1
吊桩
7
桩机手
2
桩机操作
8
倒桩工
6
配合吊桩、静压作业
9
电焊工
2
接桩焊接
4.4.2组织机构
组织机构见图4-4-1
工程技术部王杰辉
安全质量部胡勇
物资保障部杨稳成
设备管理部熊文章
工地试验站李晓波
现场总指挥：
冯英华
架子队长：
王国锋技术主管：
赵春鹏
焊接班组
打桩班组
测量班组
图4-4-1组织机构图
4.5机械设备的选用
主要机械设备见表4-5-1。
表4-5-1主要机械设备配置表
序号
机械设备名称
型号
单位
数量
备注
1
导杆式柴油打桩锤
DD83型
台
1
桩基工程施工
2
电焊机
台
2
电焊接桩、设备维修
3
全站仪
NTS-312B
台
2
测量定位、垂直度控制
4
水准仪
DSZ2
台
1
桩顶标高的控制
5
氧割设备
氧气、乙炔
套
1
桩机设备的维修
4.6工期安排
试桩施工工期安排见下表。
表4-6-1试桩施工工期表
序号
工作项目
计划开始时间
计划完成时间
备注
1
施工准备
2013.05.25
2013.05.29
2
DK105+760.00处
2013.06.03
2013.06.05
3
DK106+600.00处
2013.06.10
2013.06.12
视征地情况待定
4
DK107+000.00处
2013.06.13
2013.06.15
视征地情况待定
5
荷载试验
2013.06.12
2013.06.17
6
成果报告
2013.06.18
2013.06.19
五、工艺原理
由打桩架和筒式柴油锤组成该工艺主要施工设备，打桩架实际是一台打桩专用的起重和导向设备，桩锤用来产生沉桩所需的能量。
锤的冲击体在圆筒形的气缸内，根据二冲程柴油发动机的原理，以轻质柴油为燃料，利用冲击部分的冲击力和燃烧压力为驱动力，引起锤头跳动夯击桩顶，使桩体逐渐沉入土层中。
六、施工工艺
严格按照郑西公司下发的《关于管桩试桩方案》通知的要求进行工艺参数试桩。
6.1锤击法施工工艺及参数
在管桩施工过程中，研究不同地质条件下，不同锤重、落距、锤击能量等参数与贯入度之间的关系，以及贯入度与标贯、静探参数之间的相关性，结合沉桩效果确定合理的沉桩深度，优化管桩施工工艺。
（1）采用锤击法沉桩试验的管桩，锤重可参考“锤击沉桩锤重选择表6-1-1”的要求进行选择。
（2）在侧壁用笔标示尺寸，以厘米为单位，将全站仪架设在不受打桩振动影响的位置上对管桩贯入度进行测量。
（3）监控：
在对桩、打入过程中，采用两台全站仪双向监控桩身垂直度，压桩全过程符合规范要求，同时焊缝质量应满足有关规定。
（4）送桩：
打桩开始先用较低落距（0.30～0.50m）送桩，并在两个方向观察其垂直度。
（5）打桩过程中遇贯入度突变、桩头混凝土剥落或破碎、桩身突然倾斜或跑位、地面明显隆起、邻桩上浮或位移过大时应暂停打桩。
（6）停锤：
停锤控制标准根据桩端持力层、最后三阵十击贯入度和最后1m沉桩锤击数、每根桩总锤击数（一般不大于2500击），结合静压法所取得技术参数综合分析确定。
原则上管桩施工应达到设计桩长，每根桩总锤击数不宜超过管桩产品说明书要求，且最后1m的沉桩锤击数不宜大于300击，或最后10击贯入度不大于2cm。
表6-1-1锤击沉桩锤重表
柴油锤型号
冲击体质量（t）
锤体总质量（t）
常用冲程（m）
使用管桩规格（mm）
锤的常用贯入度控制（mm/10击）
单桩竖向承载力设计值适应范围（KN）
32#
～
36#
3.2、3.5、3.6
7.2～8.2
1.6～3.2
Φ400
20～50
800～1600
注：
锤重根据工程地质条件、单桩竖向承载力设计值、桩的规格及入土深度等因素选用，选用时应遵循重锤低击的原则。
锤击法施工工艺流程如图6-1-1所示：
6.2施工注意事项
（1）第一节管桩起吊就位插入地面的垂直度偏差不得大于1.0％，并宜用长条水准尺或其它测量仪器校正；必要时，宜拔出重插。
施打中，桩锤、桩帽、桩身中心线应重合，当桩身倾斜率超过0.8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拔的方法纠偏。
（2）在较厚的粘土、粉质粘土层中打管桩，不宜采用大流水打桩施工方法，并将每一根桩一次性连续打到底，尽量减少中间休歇时间。
（3）如实、及时、准确地做好管桩施工记录。
（4）预应力管桩采用锤击法施工时，预应力管桩的单桩最大锤击数不宜超过2500击。
锤击法试桩试验等记录表格按照附表1的格式填写。
测量桩位
桩机就位
第一节桩就位，中间调直
打桩
第n节桩起吊，对桩调直
接桩
打桩至设计持力层和贯入度
中间检查验收
移至下一桩位
图6-1-1锤击法施工工艺流程图所示：
七、载荷试验技术要求
沉桩完成7～25天后进行管桩载荷试验，确定单桩竖向承载力。
载荷试验技术要求如下：
（1）单桩竖向荷载试验的加载方式采用慢速维持荷载法。
（2）荷载分级不应小于8级，每级荷载量宜为预估极限荷载的1/8～1/10。
（3）在每级荷载作用下，桩的沉降量连续两次在每小时内小于0.1mm时可视为稳定。
（4）满足下列条件之一可终止
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