PHC管桩试桩总结1资料.docx
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PHC管桩试桩总结1资料
PHC管桩试桩总结
第一章.工程概况
中铁十八局集团商合杭铁路站前四标项目经理部一分部古城东站路基工程位于安徽省亳州市古城镇，古城东站站内，古城特大桥小里程端，与既有京九线并行，线路主要以填方形式通过淮河冲积平原，地形平坦开阔，多为村庄及耕地，线路中心最大填方高6.04m，边坡最大高度为8.98m。
施工起止里程DK105+529.53～DK107+246.43，全长1.717公里。
本工程地基处理设计为高强度预应力管桩（PHC-AB-400（95）型），13715根、总长378736m其中22m桩881根19382m、28m桩12834根359354m、，桩径φ400mm、桩长22～28m、壁厚为95mm、桩身混凝土强度不低于C80，22m桩单桩承载力不小于800kN、28m桩单桩承载力不小于950kN，终压值通过现场试压桩确定，桩端持力层为黏土及粉质黏土。
第二章.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》（TB10751-2010）
（3）《先张法预应力混凝土管桩》GB13476-2009
（4）《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003
（5）《高速铁路路基工程施工技术规程》（Q/CR9602-2015）
（6）《铁路工程地基处理技术设计规范》TB10106-2010
（7）《新建商丘至合肥至杭州铁路工程施工图个别路基设计图》
第三章.试桩地点
试桩地点选在DK105+950～DK106+350段路基，试桩根数5根。
试桩桩位里程依次为DK105+989.6左偏3.3m、DK105+995.49左偏17.49m、DK106+167.77左偏21.1m、DK106+336.95左偏21.7m、DK106+340.3左偏8.8m。
原地面进行清表处理，并进行碾压，使其满足大型机械进场施工条件。
第四章.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、桩长控制以及锤击法施工的锤桩锤重、锤击数、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。
第五章.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）静压式压桩机及锤击式压桩机进场安装，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。
第六章.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
张春瑜
项目经理
2
万德林
路基工程师
分部总工
3
刘伟
质量工程师
分部质量部长
4
郝金川
测量工程师
分部测量班长
5
张军振
助理工程师
分部工程部长
6
康厚南
工程师
路基队技术主任
7
王磊
分部物资部长
8
刘加帅
路基队长
6.2施工时间安排
PHC管桩试桩时间安排在2016年01月28日。
开始试验的时间:
预制桩在砂土中入土7天；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：
粉质黏土、粉土、黏土、粉砂、细砂、中砂、粗砂；试验时间为压桩后25天。
试验计划暂定于2016年02月21日进行，具体以实际开始时间为准。
6.3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
CAT320
1
2015.12
2
装载机
ZL50
1
2015.12
3
液压静力压桩机
JYZ-800
3
2016.01
4
液压静力压桩机
Q/OKBY001-2001
3
2016.01
5
步履锤击桩机
DD10.3型
2
2016.01
6
发电机
300KW
2
2016.01
7
电焊机
NBC-500
6
2016.01
8
吊车
25
1
2016.01
第七章.施工方法
管桩施工采用液压入桩（静压法）和锤击压桩（捶击法）结合的施工方法。
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。
7.1.2测量工作
按照试桩位置进行放样，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。
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。
对管桩两端清理干净，施焊面上有油漆杂物污染时，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，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
±5mm
3
壁厚
±5mm
4
桩尖中心线
＜2mm
5
桩顶平整度
10mm
6
桩体弯曲
＜1/1000
PHC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1mm
1
2
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1mm
1
3
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1mm
0.5
4
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1mm
0.5
5
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1mm
0.5
6
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0.1mm
0.02
7
漏浆长度
用钢卷尺测量，精确至1mm
1
8
漏浆深度
用深度游标卡尺测量，精确至0.1mm
0.02
9
裂缝宽度
用20倍读数放大镜测量，精确至0.01mm
0.01
10
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≤10m采用两端勾吊吊运（如图A所示）。
A图
B图
（3）桩堆放底层在距两端0.21L吊点位置放好垫枕（如图B所示），垫枕支撑点在同一平面上，堆放层数不得超过三层，不同规格的桩必须分开堆放。
（4）装卸时轻起轻放，严禁抛掷，碰撞、滚落，吊运过程保持平稳，避免剧烈振动，防止桩身裂损。
（5）桩在起吊时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静压法压桩
7.2.1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。
7.2.2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，若有偏差必须及时纠正，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。
7.2.3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。
7.2.4接桩与焊接
（1）施工中尽量减少接桩，宜在穿过硬土层后接桩，管桩拼接宜采用端板焊接连接，接头连接强度不小于管桩桩身强度。
接桩时，入土部分管桩的桩头宜高出地面0.5-1.0m，下节桩的桩头处宜设导向箍，以便于上节桩就位，上下节桩段必须保持对直，错位偏差不宜大于2mm。
采用焊接连接时，焊接前先确认管桩接头是否合格，上下端板表面应用铁刷子等清理干净，坡口处刷至露出金属光泽，并清除油污和铁锈。
焊接时宜先在坡口圆周上对称电焊4-6点，待上下节固定后拆除导向箍再分层施焊，施焊宜对称进行，焊接层数宜为三层，内层焊渣必须清理干净后方可施焊外一层，焊缝饱满、连续，且根部必须透。
焊接接头自然冷却后才可继续沉桩，冷却时间不宜少于8min，涂刷防腐材料后再进行施打。
（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。
对于外露的铁件刷防腐漆。
（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8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。
7.2.5桩终压控制
根据设计图纸和要求，桩终压压力值必须达到设计值的2.0倍，桩长达到设计要求时，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。
7.2.6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。
7.2.7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，分一两个行程逐渐调校，不可一次性强行扳正。
7.3锤击法压桩
（1）桩机就位：
桩机就位使锤中心对齐桩位中心。
（2）上桩：
桩机就位后，用一台卷扬机喂桩到桩机旁，上两个钢绳箍并盖上桩帽，用两台卷扬机把桩管提升到适当高度，套入桩帽。
（3）桩位：
在未上桩前以原桩位为中心，在相互垂直的两个方向用钢尺定出两个定点；在上好桩后以两垂直的定点到桩身两侧距离确定桩管是否对正中心；以锤轻击几下，并复核桩位，确定桩管没有移位。
（4）高校垂直：
在相互垂直的两个方向架设吊垂线，用来观测桩管和桩架的垂直度；机架可用前后、左右移动及前后的液压杆调校垂直，桩插入时的垂直度偏差不得超过0.5%。
（5）沉桩：
开始沉桩起锤必须轻压并轻击数锤，观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致时，除下吊钩，提锤施打。
（6）接桩：
当管桩需要接长时，其入土部分桩段的桩头高出地面0.5-1.0米。
（7）焊接：
采用焊接连接时，焊接前先确认管桩接头是否合格，上下端板表面用铁刷子等清理干净，坡口处刷至露出金属光泽，并清除油污和铁锈。
焊接时宜先在坡口圆周上对称电焊4-6点，待上下节固定后拆除导向箍再分层施焊，施焊宜对称进行，焊接层数宜为三层，内层焊渣必须清理干净后方可施焊外一层，焊缝饱满、连续，且根部必须透。
焊接接头自然冷却后才可继续沉桩，冷却时间不宜少于8min，严禁用水冷却或焊好后立即沉桩。
电焊工持证上岗，达不到要求的严禁施焊。
（8）记录：
重锤低击，管桩每下沉一米记录一次锤击数量，至设计标高收锤。
（9）移桩机到下一个桩位继续施打。
第八章.具体施工情况
2015年01月17日和01月28日我项目部质检人员会同监理工程师在DK105+950～DK106+350段路基进行了试桩施工。
试桩桩位里程依次为DK105+989.6左偏3.3m、DK105+995.49左偏17.49m、DK106+167.77左偏21.1m、DK106+336.95左偏21.7m、DK106+340.3左偏8.8m。
8.1材料进场及外观检验
01月17日，我项目部质检员会同监理检查了静力压装机的检验报告；检查了已进场管桩的产品合格证、桩身的外观尺寸和外观质量，检查结果如下：
进场196米管桩，经检查长度为10米7根，9米14根；外观无蜂窝、露筋、裂缝、色感均匀、桩顶处无孔隙；管桩直径为400mm、402mm、399mm、401mm、400mm、400mm；壁厚95mm、97mm、98mm、96mm、95mm、98mm；桩顶平整度3mm、2mm、4mm、3mm、6mm、2mm；桩体弯曲均小于1/1000。
管桩各项指标均符合设计及规范要求。
预制管桩从管桩厂运输过来卸至DK105+950～DK106+350段路基堆放。
8.2桩位放样
施工前，我项目部用全站仪对试桩桩位进行了复核，将带红布竹条在预应力管桩桩位位置打入土中，并对施工的桩位用石灰粉按桩径大小划一个圆圈。
8.3吊桩及压桩
2015年01月17日DK105+989.6桩桩长28米，采用静力压桩法施工。
压桩前施工人员先在桩侧上用粉笔每米划线，以便在观测桩的下沉量；再利用桩机上自身设置的工作吊机将预制混凝土桩吊入夹持器中，夹持油缸将桩从侧面夹紧。
开动压桩油缸，先将桩压入土中1m后停止，进行管桩对位、调直。
调直采用两台经纬仪在离桩机15m之外成正交方向进行观察校正。
开动桩基油泵使之上移，抱住固定下压预制桩，循环作业。
当桩送至11米是遇砂层，受砂层阻碍没有成桩。
2015年01月28日DK105+995.49桩桩长28米，采用锤击法压桩施工。
依次进行吊桩、对位、调直、压桩。
开始沉桩前通过经纬仪调整桩身垂直度，桩的倾斜度为0.98%，在1%的范围内。
重锤低击，管桩每下沉一米记录一次锤击数量，桩沉桩每米锤击值依次为1、2、2、3、3、3、3、4、4、4、68、49、48、76、83、42、23、14、57、1、44、35、41、30、13、11、11、10、10、14，共713击。
用全站仪检查桩位偏差为20mm。
2015年01月17日DK106+167.77桩桩长28米，采用静力压桩法施工。
按照以上工序依次进行吊桩、对位、调直、压桩。
通过调整，桩的倾斜度为0.3%，在1%的范围内。
开动桩基油泵使之上移，抱住固定下压预制桩，循环作业。
将最后节桩施工至地面时，用送桩器将桩送至33.05标高处，送桩深度为28米。
管桩每下沉一米读取一次压力值（MPa），桩沉桩每米压力值依次为1、2、3、4、5、5、5、5、5、6、6、6、6、7、8、8、8、8、8、8、8、8、8、8、8、8、8、8，终压力为8MPa。
用全站仪检查桩位偏差为29mm。
2015年01月17日DK106+336.95桩桩长28米，采用静力压桩法施工。
依次进行吊桩、对位、调直、压桩。
通过调整，桩的倾斜度为0.3%，在1%的范围内。
开动桩基油泵使之上移，抱住固定下压预制桩，循环作业。
将最后节桩施工至地面时，用送桩器将桩送至33.05标高处，送桩深度为27.9米。
管桩每下沉一米读取一次压力值（MPa），桩沉桩每米压力值依次为1、2、3、4、4、4、4、4、4、5、5、6、6、7、8、8、8、8、8、8、8、8、8、8、8、8、8、8，终压力为8MPa。
用全站仪检查桩位偏差为28mm。
2015年01月17日DK106+340.3桩桩长28米，采用静力压桩法施工。
依次进行吊桩、对位、调直、压桩。
通过调整，桩的倾斜度为0.2%，在1%的范围内。
开动桩基油泵使之上移，抱住固定下压预制桩，循环作业。
将最后节桩施工至地面时，用送桩器将桩送至33.05标高处，送桩深度为28米。
管桩每下沉一米读取一次压力值（MPa），桩沉桩每米压力值依次为1、2、3、3、3、3、3、3、3、4、4、4、5、5、5、6、6、6、7、7、7、8、8、8、8、8、8、8，终压力为8MPa。
用全站仪检查桩位偏差为31mm。
具体压桩记录见下表：
见附表《打入桩记录表》
其中22m管桩要求单桩承载力特征值不小于800kN，28m管桩要求单桩承载力特征值不小于950kN。
根据JYZ-800最终压力值换算表计算得出DK106+167.77、DK106+336.95、DK106+340.3桩终压力为2624kN，符合设计承载力2倍要求。
DK105+995.49对于捶击法压桩，捶击至设计标高,桩锤击次数为713击。
8.4桩检测试验
预应力管桩静压施工结束后，我部将同京福公司、设计单位、试桩外委单位、监理单位人员于2月22日至2月25日对其进行单桩承载力检测试验。
8.4.1试验流程
加载分级-----沉降观测-----终止加载-----卸载与卸载沉降观测-----计算分析和结果评价。
8.4.2实验操作和过程控制
8.4.2.1检测仪器和方法
1、检测仪器：
（1）、320吨千斤顶1套；
（2）、精密压力表：
1块（60MPa）；
（3）、沉降量观测系统：
1套（大量程50mm百分表2块）；
（4）、基准钢梁：
2根；
（5）、承压板：
直径0.5m圆形刚性承压板1块；
（6）、反力装置：
压重平台1套。
2、检测方法：
（1）、正式加载时，由1人统一指挥，将配重一次性放
单桩竖向静载荷试验测试剖面示意图
到加载平台上（如图），并指定人员观察上部反力荷载及周围有无异常变化。
加载和读表人员点验仪表、配件、工具、记录资料是否齐全。
（2）、本次试验采用慢速维持荷载法。
反力装置采用堆载反力装置。
试桩的最大预估承载力荷载分为8级施加。
用1台千斤顶逐级加载，待该级荷载达到相对稳定后，再加下一级荷载，等量递增至设计承载力的2倍，即1900kN。
（3）、沉降测读及稳定标准：
每级加载后，第一小时内按间隔5、10、15、15、15min各测读一次，以后每隔0.5h测读一次。
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，可加下一级荷载。
（4）、卸载：
每级卸载值为加载值的两倍。
卸载后15min测读一次，读两次后，隔0.5h再读一次，即可卸下一级荷载。
全部卸载后，隔3～4h再测读一次。
（5）、试验终止条件：
当出现下列情况之一时可终止加载，特殊条件下，也可根据具体要求加载至桩顶总沉降量大于100mm。
①当荷载—沉降（Q-s）曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且桩顶总沉降量超过40mm。
②、△Sn+1/△Sn≥2,且经24h尚未达到稳定。
③、25m以上的非嵌岩桩，Q-s曲线呈缓变型时，桩顶总沉降量大于60-80mm。
4、检测依据：
中华人民共和国行业标准《铁路工程地基处理技术规程》TB10106-2010；《高速铁路路基工程工质量验收标准》TB10751-2010及设计文件。
8.4.3检测结果
检测结果汇总表
序号
桩号
桩长（m）
施工日期
最大加荷
（kN）
最大沉
降量
（mm）
单桩竖向容许
承载力（kN）
1
DK105+995.49左偏17.92米
28
2016.2.24
1900
7.99
950
2
DK106+167.77左偏21.17米
28
2016.2.23
1900
6.07
950
3
DK106+336.95左偏21.70米
28
2016.2.25
1900
6.66
950
1、本次试验最大加载为1900kN，将原始资料整理成试验结果汇总表，并绘制Q-s曲线、s-lgt曲线和s-lgQ曲线。
2、单桩竖向容许承载力的确定：
本次静载试验所检测的3根桩，检测过程中过程中均无异常情况发生，桩顶总沉降量小于40mm，Q-s曲线平缓光滑，无明显陡降变化，所以取最大加载值的一半为单桩竖向容许承载力,即：
950kN。
8.4.4实验资料整理
（1）DK105+995.49、DK106+167.77、DK106+336.95桩为桩长28m，设计单桩承载力特征值均为950kN。
其静载荷实验结果如下表：
加载等级
荷载（KN）
DK105+995.4
累计沉降量
DK106+167.77累计沉降量
DK106+336.95累计沉降量
0级
0
0.00
0.00
0.00
1级
238
0.26
0.27
0.15
2级
475
0.55
0.59
0.48
3级
713
1.21
1.22
1.02
4级
950
2.22
1.83
1.70
5级
1188
3.31
2.54
2.56
6级
1425
4.75
3.40
3.62
7级
1663
6.20
4.66
5.00
8级
1900
7.99
6.07
6.66
9级
1425
7.94
6.03
6.58
10级
950
7.71
5.85
6.44
11级
475
7.34
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