沉桩作业指导书.docx
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沉桩作业指导书
上海沪芦高速公路10-C标
沉
桩
作
业
指
导
书
受控编号：
编制：
审核：
审批：
中铁四局集团沪芦10-C标项目经理部
2004年7月10日
作业指导书修改记录表
修改页码
修改内容记录
修改原因
修改人
姓名
日期
批准人：
2004年7月10
1、目的/适用范围
为了使沉桩施工整个过程处于受控状态，确保沉桩施工质量和安全。
本作业指导书适用于本标段所有桩基施工。
2、主要技术标准
（1）桩心横向偏移不得超过50mm，纵向不得超过40mm；
（2）桩的倾斜度不得超过1%；
（3）贯入度、桩尖标高不得小于设计值；
（4）焊缝质量按二级标准施焊。
3、施工方法
3.1前言
本标段共有墩台154个，总桩数1696根，总延米数59520米，桩长为29.0～45.0m不等，共九种规格。
同一承台内相邻桩的接头位置错开≮1m，主线桥上节桩采用AB型桩，桩长应大于12m；中下节采用A型桩，最小桩长应大于8m。
匝道桥、人民塘桥、白龙港桥都采用AB型桩。
根据设计提供的地质勘探资料、桩位布置、桩深和我公司的打桩经验，结合现场实际考察，本标段选用日产508柴油打桩机。
3.2准备工作
3.2.1进场验收
本标段所用φ600mmPHC管桩一律采用外购，制造厂家必须具有相应资质。
产品进场必须带合格证，并严格按照下表（表6-2）进行外观验收，不合格者不予使用。
1）外形验收
预应力管桩外形尺寸验收标准
序号
项目
允许偏差（mm）
1
管壁厚度
+15，-5
2
桩身弯度
L/1000
3
桩端垂直度
≤2
4
管内浮浆厚度
≤20
5
局部破损
深度≤10,面积≤50cm2
2）外观验收：
⑴预应力混凝土管桩不得有裂缝。
⑵桩表面上不得有深度超过5mm的蜂窝、麻面、气孔（气泡），且在每个面上所占面积的总和不超过该面面积的0.5％，并不得过分集中。
⑶桩端面应平整，法兰盘焊缝不许开裂。
⑷桩身混凝土不得有明显接茬及混凝土严重离析现象。
3.2.2沉桩工艺试验
正式沉桩施工前，根据不同的地质情况，采用不同型号、性能的桩锤，对φ600PHC管桩进行沉桩工艺试验。
根据实测数据提出沉桩试验报告，为大批量沉桩施工提供重要依据。
1）测试内容包括桩节段组成、节段焊缝操作及质量检查记录和沉桩记录即每米击数、最后2～3m每300mm锤击数、落锤高、桩垂直度、桩偏差、焊接时间等。
2）沉桩工艺试验目的：
（1）检验桩沉入土中的深度能否达到设计要求。
（2）选定沉桩的锤击性能、衬垫（锤垫、桩垫）及其参数。
（3）实测沉桩锤击力。
（4）桩身锤击应力、并指出最大拉压应力值及发生部位。
（5）锤击次数、沉桩曲线图表。
（6）桩的承载力。
（7）向设计反馈信息，选取合适的桩长，桩身进入持力层的长度。
（8）核对地质资料。
沉桩试验报告根据实测数据提出相应的评价，为顺利开展沉桩施工提供依据。
3.2.3打桩场地铺筑
1）在旱地施工时，先清理地表及浅层的障碍物，施工场地换填土整平压实后，放出桩位。
2）在浅水沟浜中施工时，根据水的流速及是否通航的实际情况，分别采取填土筑岛和围堰筑坝法铺筑打桩场地：
⑴筑岛后施工方法同旱地;
⑵围堰筑坝后，抽干堰内积水，将淤泥全部清除，挖至原状土，并在堰脚挖排水沟和积水井，安装潜水泵将堰坝渗水及时排出。
整平场地后按旱地施工方法进行施工。
3.3施工过程控制
3.3.1桩位放样及控制
⑴根据设计提供的导线点和水准点，将其测引至受施工影响较小或不受施工影响的场地处，布置合适的区域控制网，定期校核、检查，作出明显标记并做好保护。
⑵定出桩基中心线，再在边排桩位以外适当距离处钉立木桩，设置纵、横方向的定位板，在定位板上定出桩位的纵横坐标。
施工时按坐标拉线，确定桩位。
⑶在基坑内沉桩时，将定位板设置在围堰或基坑支撑上。
在浅水中沉桩时，定位板设在脚手桩上。
⑷施工桩位的轴线位置与设计轴线位置的偏差：
纵横向均不得超过1.0cm。
3.3.2现场搬运及堆放
⑴搬运时注意防止管体撞击，支点位置符合设计要求，避免造成桩体损伤。
⑵堆放场地靠近沉桩地点，场地确保平整、坚实、并避免湿陷及不均匀沉陷。
堆存时，桩应按规格、桩号分层叠置，支承点位置设在设计吊点位置或近旁保持在同一横断平面上各层垫木应上下对齐，偏差不超过±20mm，并支承平稳，堆放层数不宜超过4层。
运到打桩位置堆放，应布置在打桩架附设的起重钩工作半径范围内，并考虑到起吊方向，避免转向。
PHC管桩存放见图1。
⑶不同规格的桩按使用先后分别堆放，混凝土桩的堆放层数定为4层，底层管桩两侧用木楔塞牢，防止滚动，管端挂明显标志，防止其它物件碰撞而损伤。
⑷装卸桩时，吊点位置偏差不超过设计位置±20mm，在桩的吊点位置画出明显标记。
为防止绳扣的损坏，吊点处用麻袋或木块衬垫。
多点吊桩时使各吊点同时受力，徐徐起落，避免振动，防止桩身受损。
3.3.3接桩
⑴相邻节段的接头均按要求焊接，并确保同一承台内相邻桩的接头位置错开≮1m。
接头焊接按《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-95）二级焊缝施焊、检测，并按隐蔽工程验收。
⑵PHC管桩接桩要求：
接桩焊接前先确认管节是否合格，端板是否平整，将端板坡口上的浮锈和污物清除干净。
桩顶钢板套的焊接确保平直、方正，焊缝确保饱满。
拼缝允许偏差见表2。
拼缝允许偏差表表2
偏差名称
允许偏差
管桩桩身弯曲度
≤L/1200
管桩两端板之间间隙
≤2mm
坡口错位
≤2mm
电焊高度
≤1mm
管桩接桩焊接按有关规定，由具有相应资质的电焊人员上岗操作。
焊缝质量按二级标准进行检验控制。
⑶本标段一律采用就地接桩，就地接桩在下节桩顶露出地面至少1m时进行，调整两节桩的中轴线相互重合。
如已打入的第一节桩的斜度超过设计规定的1％时不接桩，将第一节桩拔出重打，符合规定后再接桩，不强行纠偏。
3.3.4吊插桩
吊桩时吊点位置设在距桩顶0.293L处，起吊前认真检查桩上的配件如桩靴、桩帽、桩箍、连接面情况等，在桩的吊点位置作出记号捆好钢丝绳，吊点必须符合设计规定，不随意变动。
原则上，打完一根，再插一根，桩插好后，将桩帽压住桩顶，检查锤、桩帽和桩的中轴线是否一致，并检查桩位有无移动及桩的垂直度或倾斜度是否符合下列规定，否则，吊起重插。
首节桩的平面位置和垂直度是控制的关键，施工时引以高度重视。
吊插首节桩控制标准：
⑴桩位与测设位置的偏差不超过2cm；
⑵插桩时的倾斜度不超过1/400；
⑶后插桩的偏差适当偏向已打桩，在插四角桩时，也尽量取向内的偏差。
3.3.5锤击沉桩
⑴沉桩前，每根桩先用油漆画好长度标记，以便于沉桩时显示桩的入土深度；钢接头部分除锈去污，并对桩架、桩锤、动力机械、电缆等主要设备部件进行检查，然后将桩锤提升到桩架顶，吊桩插入桩位，若有偏差，将桩提起重插，插好后将桩帽、桩锤落于桩顶，调整好桩架垂直度。
开锤前再检查桩锤、桩帽与桩的中轴线是否一致，桩位、桩帽有无移动，桩的垂直度和倾斜度是否符合规定，桩架及其桩垫是否符合要求，如有偏差或不符及时纠正。
沉桩开始时，必须控制桩锤击冲击能落距不宜大于0.5m，当插入土到一定深度，位置正常后再按要求的落距或锤击频率进行，落距不宜大于1.0m。
⑵开锤后，控制柴油锤的供油量，减少锤击能量，在第一节桩入土3m时，停锤检查桩架角度情况，如发现问题进行校正后，再可继续沉桩，以后视桩的入土情况，逐渐加大冲击动能。
沉桩以设计桩尖标高控制为主（同时兼顾桩必须进入要求的持力层最小深度）。
沉桩过程做好记录，对所有沉桩的施工过程如实进行记录，描述施工过程中发生的意外情况及处理结果。
沉桩开始时，按每1m为单位连续记录锤击数，距设计标高2～3m时，则按0.3m为单位记录。
沉桩最后0.5m应以0.05m为单位记录。
⑶用送桩法沉桩时，桩与送桩的纵轴线保持在同一直线上，送桩紧贴桩顶部分，设保护桩顶的装置；安放送桩前，先将桩顶损伤部分清除并修理平整。
⑷沉桩工作一次沉到设计标高，中途不停顿，如停顿过久，由于土壤的恢复可能造成难于下沉。
已沉好的桩不准作为地垅使用。
⑸沉桩施工逐日收听气象预报，随时注意气候的变化，如遇暴雨或大风（超过5级时）停止沉桩作业，并对所有设备进行检查妥善处理。
若风力达到7级或以上时，采取稳住桩架加拉缆风等措施，必要时放倒桩架，以利安全。
在雷雨季节施工时，设置防雷电措施。
沉桩作业时，不准施工人员攀搭桩锤上下桩架。
⑹在高压线下打桩时，桩架顶与高压线路保证具有一定的安全距离。
⑺沉桩过程中，出现贯入度反常，桩身倾斜、位移或锤击时有严重回弹，桩身、桩顶破损，桩周地面有严重隆起或下沉，桩架发生偏移或晃动，锤击过程中桩有上浮等，查明原因，进行必要的处理后，再继续施工。
⑻停锤标准：
桩尖达到设计标高，贯入度符合设计及规范要求。
如果二者不能同时满足，与设计及监理单位联系，共同商定处理措施。
必要时，对桩进行复打，以满足设计承载力要求。
施工工艺附后。
3.3.6沉桩施工常遇问题及防止与处理措施
1）桩顶破损一般防止与处理措施:
⑴加强桩预制、装、运的管理，确保桩的质量要求；
⑵施工中及时纠正桩位，使锤击顺桩轴方向；
⑶采用合适桩帽，并及时调换缓冲垫；
⑷正确选用合适桩锤，且施工时每桩要一气呵成。
2）桩身倾斜或位移一般防止与处理措施:
⑴偏差过大，应拔出移位再打；
⑵入土深度1m，偏差不大时，可利用木架顶正，再慢锤打入；
⑶障碍物如不深时，可挖除回填后再继续沉桩。
3）桩急剧下沉，有时随着发生倾斜或移位一般防止与处理措施:
⑴应暂停沉桩查明情况，再决定处理措施；
⑵如不能查明时，可将桩拔起，检查改正重打，或在靠近原桩位作补桩处理。
4）桩身跳动，桩锤回弹一般防止与处理措施:
⑴检查原因，穿过或避开障碍物；
⑵如入土不深，应将桩拔起避开或换桩重打；
打桩时如遇上述问题，均应立即暂停，查明原因，采取相应措施后，方可继续施打。
同时应填写打桩记录，写明情况及处理措施，沉桩完成或，再填写沉桩记录汇总表。
3.3.7填芯砼施工
管桩顶填芯高度内先清洗内壁，立筋后在无水状态下，浇筑50号干硬小石子砼，并捣固密实。
3.4沉桩验收
3.4.1沉桩质量标准
沉桩允许偏差应符合下表规定。
沉桩施工要求表
项次
检查项目
允许偏差（mm）
备注
1
桩位
顺桥方向
40
垂直桥轴方向
50
2
桩尖高程
不高于设计规定
贯入度
小于设计规定
3
倾斜度
1％
3.4.2桩身质量检测。
⑴采用低应变动测监测桩身质量。
⑵检测预制桩接头质量。
⑶检测数量按桩型分类数量：
100%。
3）认真做好沉桩记录，作为质量验收和评定的依据，竣工时归档。
3.5.2注意事项
⑴管桩顶应设置吊钟式或锅盖式桩帽；
⑵在锤击过程中，如发现桩顶有局部变形或损坏，应及时修复；
⑶沉桩开始时，必须控制桩锤击冲击能落距不宜大于0.5m，当插入土到一定深度，位置正常后再按要求的落距或锤击频率进行，落距不宜大于1.0m。
⑷桩帽与周围应有5～10mm间隙，以便锤击时桩在桩帽内可作微小的自由转动避免桩身产生超过许可的扭转应力；
⑸打桩机的导向杆件应固定，以便施打时稳定桩身；但桩在导向杆件上不应钳制过死，更不允许施打时导向杆件发生位移或转动，使桩身产生超过许可的拉力或扭距；
⑹导向杆件的设置应使桩锤上、下活动自由；
⑺在有条件的情况下，导向杆件宜有足够的长度，以便不再使用送桩；
⑻桩顶面应附有适合桩帽大小的桩垫，其厚度视桩垫材料、桩长及桩尖所受抗力大小决定，桩垫因承受高压力而炭化或破碎时，应及时更换；如桩顶的面积比桩锤底面积小，则应采用适当的桩帽，将锤的冲击力均匀分布到桩的整个顶面上。
3.6安全保证措施
（1）打桩施工，打桩机及起重工具均应经常检查维修。
（2）检查维修桩锤时必须将桩锤放落在地面上，用销子或卡子固定于桩架上，严禁桩锤在悬挂状态下进行。
（3）打桩机进行打桩时严禁进行任何检查维修工作。
（4）沉桩施工逐日收听气象预报，随时注意气候的变化，如遇暴雨或大风（超过五级时）停止沉桩作业，加固桩架，走行轮制动。
若风力达到7级或以上时，采取稳住桩架加拉缆风等措施，必要时放倒桩架，以利安全。
（5）在雷雨季节施工时，设置防雷电措施，雷雨时，严禁工作人员在桩架上或其附近。
（6）沉桩作业时，不准施工人员攀搭桩锤上下桩架。
（7）在高压线下打桩时，桩架顶与高压线路保证具有一定的安全距离。
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