预应力管桩打桩施工工艺标准.docx
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预应力管桩打桩施工工艺标准
27预应力管桩打桩施工工艺标准
27.1适用范围
本标准规定给出了预应力管桩打桩的施工要求、方法和质量标准等，适用于工业与民用建筑、铁路、公路与桥梁、港口、水利、市政、构筑物等工程的陆上施工的桩基础。
27.2编制依据的标准、规范
GB50300-2001建筑工程施工质量验收统一标准
GB50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范
GB50007-2002建筑地基基础设计规范
JGJ94-94建筑桩基技术规范
27.3术语和符号
1管桩
本标准所称的管桩是指采用离心成型的先张法预应力混凝土的环形截面桩。
2管桩基础
由打入土（岩）层中的管桩和连接于桩顶的承台共同组成的建（构）筑物基础。
3打桩
利用打桩设备的锤击能量将桩沉入土（岩）层的施工方法。
4收锤标准
将桩端打至预定深度附近时终止锤击的控制条件。
5送桩
打桩过程中借助送桩器将桩顶沉至地面以下的工序。
6预应力管桩代号
PHC——预应力高强混凝土管桩。
PC——预应力混凝土管桩。
PTC——预应力混凝土薄壁管桩。
7管桩的编号
XXX—XXXX（XX）—XXX—LX
各种类型桩的代号桩尖类型
管桩型号桩长（m）
管桩外径（壁厚，mm）混凝土强度等级
27.4施工准备
27.4.1技术准备
1认真阅读设计文件，进行施工图会审，提前解决图纸上的问题；
2备齐并学习与本工程有关的技术规范、规程，掌握施工工艺；
3研究工程地质勘察报告；
4在技术质量部门的组织下，进行工程质量策划，并在施工过程中体现质量策划的结果；
5根据专业质监的要求，备齐工程技术资料表格；根据公司质量体系程序要求，准备有关质量体系程序运行表格；
6编制施工组织设计（包括工程执行计划、质量大纲、安全计划）并报审；
7进行施工技术交底（包括技术、质量、安全环境的各类指导书方面）。
27.4.2材料准备
1根据设计图纸计算出工程量；
2依据工程量和工期编制物资需用计划、采购计划和进场计划。
3进行分供方的评价工作，联系材料采购事宜，安排材料堆放贮藏地点。
27.4.3施工机具准备
1主要施工机具可按常用施工设备表配置（见表1）。
27.4.4监视测量装置
1主要监视测量装置可按常用测量仪器表配置（见表2）。
2所有测量仪器必须经过有资质的单位进行检测后方可使用。
3所有测量仪器的鉴定证书必须在有效期内。
4表中所列测量仪器数量按每台桩机配备。
表1常用施工机具表
序号
机具名称
规格/型号
用途
备注
1
履带式打桩机
根据需要选择
打桩
根据施工需要配备
2
筒式柴油锤
根据需要及附表选择
打桩
附特制透气桩帽
3
起重机
根据需要选择
喂桩
扒杆长度根据桩长确定
4
电焊机
接桩
每台桩机配备2～3台
5
路基箱
2m×6m
桩机站位
6
送桩器
５～８m
送桩
一套备用
表2常用测量仪器表
序号
机具名称
规格
型号
数量
说明
１
经纬仪或全站仪
J2级以上
１
测量放样
２
经纬仪
J6级
２
垂直度控制，附脚架
３
水准仪
DS3型
１
标高控制，附脚架
４
钢卷尺
50m
1
测量放线，须标定比对
５
钢卷尺
5m
1
测桩位偏差
27.4.5作业条件准备
1施工现场具备三通一平。
2施工人员到位，机械设备进场完毕。
3测量基准已交底，复测、验收完毕。
4管桩、焊条等材料已进场并验收合格。
27.4.6测量准备
1熟悉施工坐标系统及标高系统，必要时进行正确换算；
2编制现场测控方案，与业主/监理进行测量控制点交接，建立本工程测量控制网，以便准确、方便地测放桩位及控制桩顶标高；
3建立本工程测量控制网时应在距最外排桩20m以外设置半永久性控制点，用来在沉桩过程中对控制网进行校正；
4准备石灰、小木桩及铁钉等放线需用物。
27.4.7其他条件准备
1根据招投标文件、施工组织设计和质量策划设置施工组织机构。
2根据工程量、工期及设备配备情况编制劳动力需用计划。
3对于辅助人员要根据工程的整体形象进度编制需用计划和进场计划。
4对于能源和辅助材料依据工程量和施工设备编制需用计划
27.5施工工艺
27.5.1施工工艺流程
27.5.2操作工艺
1测量放线：
在打桩施工区域附近设置控制桩与水准点，不少于2个，其位置以不受打桩影响为原则（距离操作地点40米以外），轴线控制桩应设置在距最外桩5～10m处，以控制桩基轴线和标高。
2桩机就位：
按照打桩顺序将桩机移至桩位上面并对准桩位。
3喂桩：
利用辅助吊机将桩送至打桩机桩架下面，桩机吊桩并送进桩帽内。
4打桩：
1）锤重的选择可根据设计要求和工程地质勘察报告或根据试桩资料选择合适的锤型；在没有规定和资料的情况下，可根据附录D选择。
2）管桩打入时应符合下列规定：
（1）桩帽或送桩器与管桩周围的间隙应为5mm～10mm；桩锤与桩帽、桩帽与桩顶之间加设弹性衬垫，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。
（2）第一节管桩插入地面时的垂直度偏差不得超过0.5%；桩锤、桩帽或送桩器应与桩身在同一中心线上。
（3）打桩过程中应经常观测桩身的垂直度（采用经纬仪在两垂直方向进行校测），若桩身垂直度偏差超过1%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偏。
（4）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；桩帽和送桩器下端面应开孔，孔径不宜小于管桩内经的1/5～1/3，应使管桩内腔与外界接通。
（5）每一根桩应一次性连续打到底，接桩、送桩应连续进行，尽量减少中间停歇时间。
3）打桩顺序按下列规定执行。
（1）打桩顺序一般情况应根据施工现场的特点及桩基础平面布置而定。
对于密集桩，自中间向两个方向或向四周对称施工。
当一侧毗邻建（构）物、地下管线等时，宜从毗邻建（构）物、地下管线等的一侧由近到远施工。
（2）根据桩长和桩顶标高，宜先长后短，先深后浅施工。
（3）根据管桩的规格，宜先大后小施工。
（4）根据建筑物设计的主次，先主后辅施工。
4）打桩过程中，出现贯入度反常、桩身倾斜、位移、桩身或桩顶破损等异常情况时，应立即停止沉桩，待查明原因并进行必要的处理后，方可继续施工。
5）在桩身上标出以米为单位的长度标记，及时记录入土深度和每米锤击数。
6）终锤标准
（1）桩端位于一般土层以控制设计桩长和标高为主，贯入度作参考。
（2）桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、中密以上粉土、砂土、极软岩～软岩时，以贯入度为主，控制桩长和标高为辅。
（3）贯入度达到标准而设计标高未达到时，应连续锤击3阵，按每阵10击得贯入度小于设计规定的数值加以确定，必要时通过试验与有关单位会审商定。
7）桩端持力层为极软岩～软岩时宜采用封闭型桩尖，桩尖焊接时要连续饱满不渗水，在打入一节桩后宜用C20细石混凝土灌注1.5～2.0米作为封底；如地下水对混凝土有腐蚀性宜采用封闭型桩尖。
在开始打桩时利用两台经纬仪成90度将桩架、桩校直成一线，开始施打时要不间断的校正，直到桩稳定为止，然后施打并进行记录。
5接桩：
1）待桩顶距地面0.5m～1m左右时接桩，接桩宜采用端板焊接连接或机械快速接头连接，接头连接强度应不小于管桩桩身强度。
2）管桩用作受拉（抗拔）桩时，宜优先采用机械快速接头连接。
3）接桩时，其入土部分管桩的接头宜高出地面0.5m～1m；下节桩的桩头处宜设导向箍，以便于上节桩就位，接桩时上下节桩段应保持对直，错位偏差不宜大于2mm。
4）采用焊接连接时，焊接前应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，坡口处应刷至露出金属光泽，并清除油垢和铁锈。
5）焊接时宜先在坡口圆周上对称点焊4点～6点，待上下节桩固定后拆除导向箍再分层施焊，施焊宜对称进行。
6）焊接层数宜为三层，不得少于二层，内层焊渣必须清理后再施焊外一层。
7）焊接接头应在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。
待桩顶距地面0.5m～1m左右时接桩，接桩采用法兰或焊接等方法。
6送桩：
如设计要求送桩时，应将桩送至设计标高。
27.5.3关键要求
1.材料的关键要求
1）管桩的制作、吊装、运输及验收应符合产品标准《先张法预应力混凝土管桩》（GB13476）、《先张法预应力混凝土薄璧管桩》（JC888）的规定。
2）管桩的混凝土必须达到设计强度及龄期（常温养护为28d,蒸压养护为1d）；
注：
采用常温养护生产的如有其他有效措施且有试验数据表明混凝土抗压强度及抗拉强度能达到与标准养护28d龄期之强度时可不受龄期的限制，但采用本标准的锤击法沉桩时管桩的混凝土龄期仍不得小于14d。
3）管桩出厂时，应有出厂合格证。
2.管桩起吊、运输和现场堆放
1）管桩在吊运过程中应轻吊轻放，严禁碰撞、滚落。
2）吊点位置按图1：
图1
如桩长＜15m，符合直接钩吊，如桩长＞20m，采用多点起吊，必须进行验算。
3）施工时管桩的吊立吊点位置如图2：
图2
4）管桩的堆放应保证场地的平整，堆放时应设垫枕；垫枕应平直稳固和有一定的宽度，垫枕中心位置离桩两端0.207L处，设置防滑、防滚措施。
5）管桩应按规格、类型分别堆放，堆放层数不宜超过以下规定：
Φ400mm≤5层
Φ400mm～Φ450mm≤4层
Φ500mm～Φ600mm≤3层
Φ700mm～Φ800mm≤2层
3.质量关键要求
1）桩基分部中先张法预应力管桩作为一个分项工程，原则上按每台班、每台机、同规格划分检验批，检验批施工质量按主控项目和一般项目验收。
2）管桩运入工地后应对成品桩质量进行检验，并要求生产厂家提供产品合格证和抗弯性能检测报告；成品桩质量检验标准见表1.5.3中一般项目的第1条规定；对成品桩质量有怀疑的，必要时可选取2～3节桩破开桩身检查配筋情况，或送至有资质的检测单位做物理性能试验。
3）施工前检查接桩材料的质量。
4）施工过程中应检查桩的贯入情况、桩顶完整状况、接桩质量、桩身垂直度、电焊后停歇时间等，其检验标准见表1.5.3中一般项目的第2、3、4条的规定。
5）地基基础设计等级为甲级的地质条件较差或桩节数超过3节时，应对电焊接头做10%的焊缝探伤检查。
6）配置封口型桩尖（十字型或圆锥型）的工程桩桩身质量检查，可采用直观法检查，即在收锤后立即将低压电灯泡沉入管桩内腔用灯光照射检查。
7）在打桩前对桩位要进行检查，桩位要符合1.4.3.2规定；当桩顶设计标高与施工现场标高相同时，或桩基施工结束后，有可能对桩位进行检查时，施工结束后检查；当桩顶设计标高低于施工现场标高，送桩后无法对桩位进行检查时，对打入桩可在每根桩桩顶沉至场地标高时进行中间验收，待全部桩施工结束，承台或底板开挖到设计标高后，再做最终验收；桩位偏差的检验标准见表1.5.3中主控项目的第二条规定。
27.5.4季节性施工要求
1冬季施工宜选用混凝土有效预压应力值较大且采用压蒸养护工艺生产的PHC桩。
2冬季施工的管桩工程应根据地基的主要冻土性能指标，按《建筑工程冬季施工规程》的有关规定采取相应措施。
27.6质量控制
27.6.1先张法预应力管桩的质量检验标准见表27.6.1。
27.6.2管桩的桩位的允许偏差见27.6.2
27.6.3电焊接桩焊缝检验标准见27.6.3
表27.6.1先张法预应力管桩质量检验标准
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
桩体质量检验
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
2
桩位偏差
见表27.6.3-1
用钢尺量
3
承载力
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
一般项目
1
成品桩质量
外观
无蜂窝、露筋、裂缝、色感均匀、桩顶处无孔隙
直观
桩径
mm
±5
用钢尺量
管壁厚度
mm
±5
用钢尺量
桩尖中心线
mm
＜2
用钢尺量
顶面平整度
mm
10
用水平尺量
桩体弯曲
＜1/1000L
用钢尺量，L为桩长
2
接桩：
焊缝质量、电焊结束后停歇时间、上下节平面偏差、节点弯曲矢高
见表27.6.3-2
见表27.6.3-2
min
＞1.0
秒表测定
mm
＜10
用钢尺量
＜1/1000L
用钢尺量，L为两节桩长
3
停锤标准
设计要求
现场实测或查沉桩记录
4
桩顶标高
mm
±50
水准仪
表27.6.2桩位的允许偏差
项
项目
允许偏差（mm）
1
盖有基础梁的桩：
（1）垂直基础梁的中心线
（2）沿基础梁的中心线
100+0.01H
150+0.01H
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
1/2桩径或边长
4
桩数大于16根桩基中的桩：
（1）最外边的桩
（2）中间桩
1/3桩径或边长
1/2桩径或边长
注：
H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离
表27.6.3电焊接桩焊缝检验标准
项
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
1
上下节端部错口
（外径≥700mm）
（外径＜700mm）
mm
mm
≤3
≤2
用钢尺量
2
焊缝咬边深度
mm
≤0.5
焊缝检查仪
3
焊缝加强层高度
mm
2
焊缝检查仪
4
焊缝加强层宽度
mm
2
焊缝检查仪
5
焊缝电焊质量外观
无气孔，无焊瘤，无裂缝
直观
6
焊缝探伤检验
满足设计要求
按设计要求
27.7成品保护
1对现场测量控制网的保护。
2已进场的管桩堆放整齐，注意防止滚落及施工机械碰撞。
3送桩后的孔洞应及时回填，以免发生意外伤人事件。
4对地下管线及周边建（构）筑物应采取减少震动和挤土影响的措施，并设点观测，必要时采取加固措施；在毗邻边坡打桩时，应随时注意观测打桩对边坡的影响。
27.8应注意的质量问题
27.8.1截桩
如需截桩，应采取有效措施以确保截桩后管桩的质量。
截桩宜采用锯桩器，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。
27.8.2管桩工程的基坑开挖应符合下列规定：
1严禁边打边开挖基坑；
2饱和性粘土、粉土地区的基坑开挖宜在打桩全部完成15天后进行；
3挖土宜分层均匀进行，且桩周土体高差不宜大于1m。
27.8.3对于饱和性粘土或与其类似的地质情况打桩，要控制打桩速率，以防止打桩过快，土壤中的空隙水压力急剧上升，造成浮桩，甚至将桩身拉断、桩的偏位等质量事故，或采取其他消除空隙水压力的措施如设置袋装砂井、塑料排水板和预钻孔等。
27.9环保及安全措施
27.9.1环保措施
1生产施工区域与办公生活分开。
2使用机械设备时，要尽量减少噪声、废气等的污染；施工场地的噪声应符合《建筑施工场地界噪声限值》（GB12523-1990）的规定。
3受工程影响的一切公用设施与结构物，在施工期间应采取措施加以保护。
4施工应遵守当地有关部门关于环保的有关要求。
27.9.2安全措施
1所有施工人员必须持证上岗。
2所有现场施工人员必须带安全帽，特种作业人员佩戴专用的防护用具。
3所有施工人员必须遵守安全技术操作规程，严禁违章作业和违章指挥，严禁酒后上岗。
4所有施工设备应根据《建筑机械使用安全技术规程》经常进行检查，定期保养，确保完好和使用安全。
5施工作业区域内严禁非操作人员进入，高空作业要带安全带，穿防滑鞋，吊机吊桩时要平稳，严禁猛起猛落。
6施工现场用电必须符合《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88）。
27.10质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录
B1009岩土工程勘查报告；
C1117工程测量、定位放线记录；
B1108施工组织设计；
B1016图纸会审记录；
B1017技术交底资料；
B1065-04管桩的进场验收记录；
04-B1023管桩的接桩隐蔽验收记录；
C1125管桩的沉桩施工记录；
A1026预应力管桩工程检验批质量验收记录
管桩的出厂合格证；桩基载荷试验报告和桩身质量检测报告；管桩的焊接材料合格证和检验报告；桩基工程竣工图。
以上质量记录按陕西省建筑工程施工质量验收配套表格中的表样填写，无相应表格可按规定的内容自制表格填写。
当建设工程监督单位另有要求时，可按规定执行。
附录D柴油锤重选择表
锤型
柴油锤重（t）
20
25
35
45
60
72
80
锤的动力性能
冲击部分重（t）
2.0
2.5
3.5
4.5
6.0
7.2
8.0
总重（t）
4.5
6.5
7.2
9.6
15.0
18.0
18
冲击力（KN）
2000
2000～2500
2500～4000
4000～5000
5000～7000
7000～10000
7000～10000
常用冲程（m）
1.8～2.3
管桩截面尺寸
管桩口径（cm）
≤35
35～40
40～45
45～50
50～55
55～60
60～100
持力层
粘性土
粉土
一般进入深度（m）
1～2
1.5～2.5
2～3
2.5～3.5
3～4
3～5
3～7
静力触探比贯入阻力Ps平均值（MPa）
3
4
5
＞5
＞5
＞5
＞5
砂土
一般进入深度（m）
0.5～1
0.5～1.5
1～2
1.5～2.5
2～3
2.5～3.5
2～3.5
标准贯入击数N值（未修正）
15～25
20～30
30～40
40～45
45～50
50
0.5～1.5
极软岩
一般进入深度（m）
0.5
0.5～1.0
1～2
1.5～2.5
2～3
2.5～3.5
软岩
一般进入深度（m）
0.5
0.5～1.0
1～2
1.5～2.5
锤的常用控制贯入度（cm/10击）
2～3
3～5
4～8
4～8
4～8
设计单桩极限承载力（KN）
400～1200
800～1600
2500～4000
3000～5000
5000～7000
7000～10000
7000～10000
注：
1、表中数据仅供选锤用，适用于管桩长16～60m、且桩尖进入硬土层一定深度，不适用桩尖在软土层的情况。
2、极软岩和软岩的鉴定可参照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）。
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