预应力管桩施工技术交底书.docx
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预应力管桩施工技术交底书
附件26技术交底书
技术交底书
表格编号
1310
项目名称
民旺村跨省道221特大桥预应力管桩施工
技术交底
第页
共页
交底编号
GCB-2016-006
工程名称
预应力管桩施工技术交底
设计文件图号
施工部位
民旺村跨省道221特大桥148#-333#桥墩
交底日期
技术交底内容：
1、目的
明确预应力管桩施工的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范预应力管桩的施工。
2、工程概况
2.1PHC管桩工程概况
民旺村跨省道221特大桥位于荆州市公安县藕池镇，起讫里程为DK1311+017.45-DK1321+834.51，全长10817.06m。
该桥设计225#-238#、244#-246#、282#-287#、308#-328#墩共计44个桥墩桩基为PHC打入管桩，桩径1m，总长16410m（其中直桩88根3282m，斜桩352根13128m，斜桩横、纵向坡度10:
1，角度约为6°），管桩采用AB型桩。
管桩穿越第四系全新统冲积层，桩尖进入持力层4m，持力层承载力180KPa，打入桩设计主力[P]=3000KN-3300KN，P=2900KN-3200KN。
2.2工程地质
民旺村跨省道221特大桥管桩范围内工程地质主要为第四系人工填土及冲积覆盖层，0.5-3.0m为素填土；3-14m为粉质粘土，黄褐色，灰绿色，硬塑，断面见少量铁锰质结核及灰白色条带，局部夹少量粉土团块。
14-24m为粉质粘土，呈灰褐色，软塑，断面见少量铁锰质结核，局部夹少量粉土团块，含有少量腐殖质；24-32m为细砂，呈灰褐色，深灰色，中密，饱和，主要颗粒成份为石英、长石和云母，级配差，砂质不纯，约有10-15%黏性土，约含少量的中粗纱。
地层具体描述为：
①1软塑粉质粘土，黄褐色，断面见少量铁锰质结核，局部夹少量粉土团块，含有少量腐殖质，呈层状状产出。
②淤泥质粉质粘土，灰褐色，深灰色，含大量腐殖质及植物根系，具腥臭味，局部夹粉土薄层，下付粉细砂，呈层状产出。
③2稍密饱和粉砂，灰褐色，稍密，饱和，主要颗粒成份为石英、长石和云母，级配差，砂质不纯，约有15-25%黏性土充填，约含少量的细中砂，呈透镜体状产出。
④3稍密饱和细砂，灰褐色，深灰色，中密，饱和，主要颗粒成份为石英、长石和云母，级配差，砂质不纯，约有10-15%黏性土，约含少量的中粗砂，呈层状产出。
2.3地震烈度
根据国家质量监督局颁发的1：
400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）的划分，沿线地震动峰值加速度为0.05g，相当于地震基本烈度Ⅵ度，本区地震动反应谱特征周期是0.35s。
2.4水文地质条件
本桥区地处长江中游冲积平原区，地势平坦，鱼塘、良田、沟渠众多，同时，整个公安县均处于荆江分洪区中，水文条件复杂，地表水发育。
2.5交通运输情况
管桩通过长江水运至公安码头，通过221省道及工区1#便道、4#便道运输至施工墩台。
2.6施工用水、电条件
（1）地下水可作为一般生产用水，施工可就近取水。
（2）施工用电在施工墩台处配备250KW发电机一台，作为施工电源。
3施工安排
3.1试桩总结情况
前期根据设计图纸和试桩方案，现场试桩相关工序于2016年6月12日完成，试桩总结及专家评审于2016年7月17日完成，根据试桩总结及专家评审意见，管段内所有管桩可根据试桩工艺及参数展开施工。
同时结合设计更正通知单要求，后续工程桩施工情况按以下要求执行：
（1）管桩综合接地按照“管桩顶填芯的钢筋笼等同于钻孔桩钢筋笼”的原则执行；
（2）所有工程桩管桩采用开口桩尖；
（3）管桩施工完毕后，直桩均须进行高应变检测，同一墩台直桩检测合格后，斜桩全部采用低应变检测。
3.2施工方法
根据试桩总结情况，工程桩施工采用打击贯入桩的施工方法。
施工前，平整场地，并按照设计布置桩位进行测量定位。
管桩及桩尖采用外购成品桩。
3.3施工设备配置
（1）管桩配置
根据试桩总结，管桩采用建华管桩，型号为（PHC1000AB130）,管桩外径为1000mm，壁厚130mm，桩身混凝土强度等级C80，开口桩尖在厂家购置，与管桩配套使用。
同时结合设计图及规范要求，各墩台管桩配桩情况统计见下表：
PHC管桩统计表
墩号
设计长度
根数
配桩情况
第一节长度
第二节长度
第三节长度
315
28
10
17
12
16
13
283
30
10
17
14
16
15
284
30
10
17
14
16
15
314
30
10
17
14
16
15
317
30
10
17
14
16
15
319
30
10
17
14
16
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320
30
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17
14
16
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321
30
10
17
14
16
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322
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17
14
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17
14
16
15
324
30
10
17
14
16
15
328
30
10
17
14
16
15
282
31
10
17
15
16
16
285
32
10
17
16
16
17
286
32
10
17
16
16
17
327
32
10
17
16
16
17
287
33
10
17
17
16
9
9
326
34
10
16
9
10
17
9
9
309
35
10
16
10
10
17
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9
310
35
10
16
10
10
17
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9
311
35
10
16
10
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17
10
9
312
35
10
16
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17
10
9
313
35
10
16
10
10
17
10
9
225
36
10
16
10
11
17
10
10
226
36
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11
17
10
10
227
36
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17
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10
228
36
10
16
10
11
17
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36
10
16
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11
17
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10
230
36
10
16
10
11
17
10
10
231
36
10
16
10
11
17
10
10
232
36
10
16
10
11
17
10
10
233
36
10
16
10
11
17
10
10
234
36
10
16
10
11
17
10
10
235
36
10
16
10
11
17
10
10
236
36
10
16
10
11
17
10
10
237
36
10
16
10
11
17
10
10
244
36
10
16
10
11
17
10
10
245
36
10
16
10
11
17
10
10
246
36
10
16
10
11
17
10
10
316
36
10
16
10
11
17
10
10
325
36
10
16
10
11
17
10
10
238
37
10
16
10
12
17
10
11
308
37
10
16
10
12
17
10
11
318
38
10
16
10
13
17
10
12
（2）打桩设备配置
根据试桩总结，施工现场打桩设备采用全步履式160型筒式柴油打桩机，锤头配置16T，根据现场工期安排情况，高峰时期采用2台打桩机进行管桩施工。
（3）其他施工设备配置
吊车1台、250KW发电机1台、电焊机2台、水准仪和全站仪各2台、震动检测仪2台、皮尺、3m直尺、锤球绳若干。
4施工工艺流程
4.1预应力管桩施工工艺
预应力砼管桩的施工工艺及流程如下：
4.2测量放样
施工前，利用全站仪和钢卷尺引测桩基轴线。
角桩轴线坐标及标高水准点设于不受施工影响的范围，并在施工中经常复测。
轴线和桩位放样经复核无误后方可施工。
由于斜桩有一定的倾角，且设计桩顶标高与自然地面标高有一定的差值，使得设计桩顶位置与打入时的位置上下不在一条铅垂线上，根据自然地面的标高与设计桩顶的高差以及桩的倾斜角计算出斜桩施打位置的偏移量，沿着斜桩的倾斜方向向前或向后移动一定的距离，确定管桩地面打入点位。
H1为原地面标高
H2为设计桩顶标高
L为施打位置的偏移量
α为桩的倾斜角度
L=Htgα=（H1-H2）tgα
设计图纸坐标（x0，y0）
实际施打坐标（x，y）
斜桩方位角α
向前移动（向斜桩坐标方位角方向移动）
X=x0+Lcosα
Y=y0+Lsinα
向后移动（向斜桩坐标方位角反向移动）
X=x0-Lcosα
Y=y0-Lsinα
对斜桩的桩位控制之外，还要控制好倾斜方向。
根据施工图纸确定倾斜方向，倾斜方向反向设置一点，距施打桩位向后15m，将两点用白灰洒线，保证灰线在桩机的正中。
在施工中定期做好检查，定位点需要移动时，先检查其准确性，并做好测量记录。
同时，认真做好每根桩基的测量放样记录，并及时提请监理复核，复核手续及时、完善，经监理复核通过后再施打。
斜桩控制措施
4.3材料进场
运输过程中，支点必须满足两点法的位置（支点距离桩端0.207L）处，并垫以楔形木，防止滚动，保证层与层间垫木与桩端的距离相等。
运输车辆底层设置垫枕，并保持同一平面。
预制桩平板运输示意图
预应力管桩采用平板车运输到施工现场后，项目部组织人员进行预应力管桩进场验收，验收包括预应力管桩出厂合格证及管桩技术性能资料（产品说明书）。
不合格产品严禁进入施工现场。
验收合格后报监理工程师进行检验。
施工前应再次逐根检查，检查包括：
预应力管桩表面粘皮和麻面局部粘皮和麻面累计面积不大于桩身总计表面积的0.5%，其深度不得大于10mm。
允许作有效的修补桩身合缝漏浆合缝漏浆深度小于主筋保护层厚度，每处漏浆长度不大于300mm，累计长度不大于管桩长度的10%，或对称漏浆的搭接长度不大于100mm，允许作有效的修补局部磕损磕损深度不大于10mm，每处面积不大于50cm²,允许作有效的修补内外表面露筋不允许表面裂缝不允许出现环向或纵向裂缝，但龟裂、水纹及浮浆层裂纹不在此限端面平整度管桩端面混凝土及主筋镦头不得高出端板平面断头、脱头不允许。
但当预应力主筋采用钢丝且其断丝数量不大于钢丝总数的3%时，允许使用桩套箍（钢裙板）凹陷，凹陷深度不得大于10mm，每处面积不大于25cm²内表面混凝土坍落不允许桩接头及桩套箍（钢裙板）与混凝土结合处漏浆漏浆深度小于主筋保护层厚度，漏浆长度不大于周长的1/4，允许作有效修补。
4.4材料堆放
预应力高强混凝土管桩在堆放时，应考虑自重和支点设置变化可能在桩体内产生影响桩身质量的大小不等的内力。
要求堆放管桩的场地必须平整、坚实，并应有排水措施；底层管桩均应按设计要求设置垫木，并挡以楔形木防止滚动。
管桩堆放层数不得超过2层，严禁层间垫木上下错位设置。
管桩应按计划分批进场，分类堆放，并应结合施工总平面图和打桩顺序，在不影响桩机行走情况下，尽量靠近打桩区域堆放，以避免二次盘桩等。
4.5桩机就位
桩位放样完成后，立即进行钻机就位，钻机就位前做好钻机的正常运转调试工作。
4.6管桩起吊、桩位对中
管桩起吊过程中防止振动、冲撞，管桩起吊采用打桩机自带起重卷扬机，起吊采用两头勾吊法,先将桩身吊起0.2～0.3m,检查机身稳定性、制动器的可靠性和吊具的牢固性，确认一切状况良好后，再缓慢起吊。
管桩在起吊完成后，在桩顶放置桩垫，然后套桩帽，最后在桩帽上放置锤垫，防止在锤击过程中对桩体造成损伤。
4.7插桩
第一节管桩提起并轻轻插入地下20cm，调整桩架角度，在倾斜过程中相应调整桩机的位置，桩基调整采用四个液压千斤顶，保证桩架与管桩平行，慢慢倾斜达到施工要求的倾斜角度。
待第一节桩入土一定深度且桩身稳定后，再按正常沉桩速度进行。
因地层较软，初打时下沉量较大，采取低提锤，轻打下，随着沉桩加深，沉速减慢，逐渐增大起锤高度。
在整个打桩过程中，确保桩锤、桩帽、桩身保持在同一轴线上，必要时将桩锤及桩机导杆方向按桩身方向调整，不使管桩受到偏心锤打。
打桩较难下沉时，检查落锤有无倾斜偏心，特别是检查桩垫桩帽是否合适。
如不合适及时更换或补充软垫。
每根桩连续一次打完。
起始锤击时桩锤油门1～2档，做到重锤轻击，避免溜桩跟打。
斜桩作业过程中，关键是斜桩的斜率控制，在桩架上设置导向架，通过调升降步履式打桩机前后支撑腿，调节导向架的斜率，确保桩身与导向架始终处于平行的状态。
斜桩施工中，下节桩最为关键，在桩尖入土50～80cm之内，应加强斜率监控，若发生垂直度和斜率变化，应及时修正；斜桩接桩时，上、下节桩应在同一轴心线上。
其他工序与直桩相同。
4.8打桩
沉桩时，用两台全站仪交叉检查桩身垂直度。
待第一节桩入土一定深度且桩身稳定后，再按正常沉桩速度进行。
在打桩过程中需注意以下事项：
⑴锤击沉锤应用适合桩头尺寸的桩帽，桩帽的作用是保持桩头正位，避免锤击应力集中和锤击偏心，使打桩时的打击应力得到缓冲和均匀分布，以延长撞击的持续时间和桩的贯入，桩帽在桩头上要套得松些，以使桩头能够转动，但也不要套的太松，以免影响桩帽、桩身和桩锤的轴线重合。
为防止桩头打裂，在桩帽顶满铺钢丝绳，使桩帽与桩头可以缓冲，以防桩头因振动过大而开裂。
⑵打桩开始时，通过观测校进桩的竖直线或斜桩的规定倾斜度，打桩一开始就应保持好正确的垂直轴线，以避免桩头受偏打。
⑶如果打桩开始时的土层阻力很小，则要降低桩锤的锤击速度。
在预估的软土层中打桩时或在打出现容易进的情况之下，都应降低锤击速度，以免产生致裂拉应力。
在施打长桩通过软土层时，降低锤速尤为有效。
⑷每根桩一经开打原则上就不能中断，应连续直至打完。
⑸为了降低打桩应力，对于所需的打击能量，要使用重锤低打，而不是采用轻锤高打。
坠锤落距原则上限在2m以下。
⑹施工时，按照施工记录表记录每米的锤击数，尤其是最后1m的灌入度及锤击数以及每锤击一次所需用的时间，且在整个打桩过程中桩锤落距均控制在3m左右。
4.9接桩
根据设计要求，单根桩接头不超过3个，根据目前桩长及配桩情况，所有工程桩接头均小于3个。
接桩采用二氧化碳气跑焊焊接，焊接材料采用管桩焊接专用焊丝，型号为直接为φ1.2mm的H08MnSi低碳钢薄板焊丝。
接桩时管桩的入土部分端的桩头高出0.5m，吊上第二节桩，加上定位板，然后把第二节桩吊放在下段桩端板上，将上、下桩段接直。
上、下桩段的中心线偏差不大于5mm，节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%,且不大于20mm。
管桩对接前，上下端板表面应用钢丝刷清理干净，坡口处露出金属光泽。
对接后，若上下桩接触面不密实，可用不超过5mm的钢片嵌填，达到饱满为止，并点焊牢固。
焊接时应分层焊接，在坡口四周先对称点焊4点，焊接由2个焊工对称进行，焊接层数2层，层间焊皮要清理干净，每层焊接厚度应均匀，焊缝连续饱满。
焊接好的桩接头自然冷却，冷却时间8min。
桩端焊接检查合格后，焊缝经自然冷却后开始锤击沉桩。
4.10防腐施工
管桩焊接完毕后，清除表面浮渣，之后按设计要求喷涂防腐涂料，防腐涂料应采用快干、耐磨型防锈漆，上下管节方向应各过喷5cm。
4.11送桩
在管桩施工至地面线以后，桩头仍须继续沉入，需要送桩。
送桩器应具有足够的强度和刚度，其长度为桩锤可能达到的最低标高与预计桩顶沉入的标高之差，再加上适当的余量。
送桩器刚度宜尽量接近桩身刚度，且应考虑能尽量减小上拔时的阻力；送桩器应与管桩直径相适应，桩帽宜套入桩顶30～40cm，其内径比管桩的外径大20-30mm。
送桩时，送桩过程中，应确保桩锤、送桩器和桩身在同一中心轴线上。
送桩后，很容易使桩平面位置产生偏差，尤其是送桩深度较深，桩的偏斜越大。
故施工中必须保证“送桩杆”与桩身的纵向轴线保持一致。
送桩时应详细测量桩顶标高，对最后10cm的捶击数要严格控制。
4.12停锤
PHC管桩施工收锤标准根据设计文件、工程勘察报告、施工场地周边环境、试桩总结及规范要求综合确定。
根据设计要求，结合试桩总结情况，要求锤击压力不得大于混凝土抗压强度设计值，锤击拉压力不得大于混凝土抗拉强度标准值与混凝土有效预压应力之和的1.3倍。
工程桩施工时以控制桩尖设计标高及桩长为主，贯入度进行校核，桩端进入持力层深度不小于4m，并通过贯入度变化进行判别。
最后送桩阶段贯入度最后1m按6-8cm/10击作为参考。
同时按照规范要求，任一单桩的总锤击数不易超过2500击且最后1m桩锤击数不超过300。
各个土层贯入度可按照试桩总结的经验值参考见下表：
锤击数、贯入度与地层的关系如下表：
地层深度
地层厚度m
地层代号
地层类型
土性状态
地基基本承载力σ0（kPa）
锤击数
贯入度（cm/10击）
3.1
3.1
①1
粉质黏土
软塑
100
3
1094
13.8
10.7
②
淤泥质粉质黏土
流塑
70
22
490
28
14.2
③2
粉砂
稍密
90
170
84
41.9
13.9
④3
细砂
密实
180
1078
13
4.13成桩检查
预应力混凝土管桩沉桩完成后，直桩通过高应变检测桩身完整性，同一墩台直桩检测合格后，斜桩全部采用低应变检测桩身完整性。
4.14打桩记录
打桩过程中应详细记录各种作业时间，每打入0.5-1m的锤击数、桩位置的偏斜、以单桩总锤击数不超过2500、最后1m的锤击数分别不超过300作为收锤标准。
并按验标要求记录检验批的相关参数指标。
5预应力管桩施工注意事项
（1）上、下节桩之间的连接采用端板焊接连接，焊缝不得凸出桩身，可与桩身外壁平齐或凹进1～3mm为宜。
桩段顶端距地在0.5--1m左右就可接桩。
接桩期间先将下段桩顶清除干净，加上定位板，然后把上段桩吊放在下段桩端板上，依靠定位板将上下桩段接直。
接头处如有空隙，应采用楔形铁片全部填实焊牢，拼接处坡口槽电焊应分层对称进行，焊接时应采取措施减小焊接变形，焊缝连续饱满（满足二级焊缝），焊后应清除焊渣，检查焊缝饱满程度。
接桩宜在桩尖穿过较硬的土层后进行，接桩时上下段桩的中心线偏差不宜大于2mm，节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1％。
接头采取防腐处理，管桩焊接完毕后，应清除表面浮渣，之后按设计要求喷涂防腐涂料，防腐涂料采用环氧树脂漆，上下管节方向应各过喷5cm。
（2）锤击法按锤击应力控制时，锤击应力不得大于混凝土抗压强度设计值，锤击拉压力不得大于混凝土抗拉强度标准值与混凝土有效预压应力之和的1.3倍。
按总锤击数控制时，在合理选锤的情况下，任一单桩的总锤击数：
PHC桩不宜超过2500，最后1m的锤击数：
PHC桩不宜超过300。
（3）沉桩应确保桩锤、桩帽与送桩器与桩身在同一轴线上。
第一节管桩插入地面时的垂直度偏差不得超过0.3%。
（4）成桩过程中，应经常观测桩身的垂直度，桩身的垂直度偏差不得超过0.5%。
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。
（5）每根桩应一次连续打（压）到底，接桩、送桩应连续进行，尽量减少中间停歇时间。
（6）成桩过程中，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，应停止沉桩，待查明原因并进行必要的处理后，方可继续进行施工。
（7）管桩装卸应轻起轻放，严禁抛掷、碰撞、滚落、着地拖拉等。
（8）管桩桩身混凝土必须达到设计强度及龄期（常压养护为28d，蒸压养护为1d）后方可沉桩。
管桩应验收合格方可使用，验收资料应包括管桩出厂检验报告、管桩产品合格证等。
施工前应先进行试桩试验，各项技术标准应达到设计要求。
（9）管桩施工顺序为：
先打入直桩，再打入纵向斜桩，最后打入横向斜桩。
（10）桩锤、送桩器应与桩身应在同一中心线上。
（11）斜桩控制要点：
1桩的倾斜方向控制，在图纸上标识另外一点，以两点确定方向来确定桩的倾斜方向。
2桩的倾斜角度的控制，根据桩机桩架的倾角来确定桩的倾角，在桩架上定位一点，根据三角函数的关系利用锤球控制，同时采用特制的三角靠尺在施工过程中复核检验。
3打桩机具的控制，在替打下面垫上桩垫，桩垫可采用纸垫或者胶合板等材料，检查桩垫是否完好，是否发生偏移，以防止锤击过程对桩造成损伤，因桩垫在锤击过程中要压缩，所以在施打时视其程度及时更换桩垫和材质，保证桩垫的厚度不小于120mm。
经常检查钢丝绳的是否有断丝，发现严重磨损及时更换。
（12）在试桩过程中，如遇成桩困难，打入困难时，采用高压射水等辅助手段下沉，或更换更大吨位的锤头进行沉桩。
6管桩施工震动监测
根据试桩总结及专家评审意见，在工程桩施工过程中加强对周边构筑物的检测，明确管桩打入施工对周边构筑物的影响。
6.1量测内容
管桩打入过程中的主要监测震动速率，参考《建筑抗震设计规范》GB50011-2001、《环境振动监测技术规范》（环保部）及《爆破安全规程》（GB6722-2003）进行检测。
6.2观测时间及范围
观测时间从管桩施工开始至结束，观测范围为距管桩100m范围内的所有建筑物。
6.3测点布置及监测要求
测点布置原则和埋设要求按照试桩总结的相关要求执行。
6.4量测方式
震动监测采用震动检测仪半自动检测的方法。
半自动监测主要是通过震动检测仪对监测点进行实时监测，检测数据自动采集和存储，检测完毕后通过电脑将存储数据导出，在电脑上进行数据分析和出图。
6.5震动检测仪器现场安装
施工前对管桩施工墩台100m范围内的建筑物进行调查，待管桩施工开始前，进行仪器安装，每台仪器安排1人进行现场安装和看管，待桩施工完毕后，及时将数据传至电脑。
在办公电脑上按仪器要求安装数据分析软件，以及时传输数据和分析处理。
检测仪器主要技术指标：
垂直向
水平向
频响
5-200Hz
自然频率
4.5±10%Hz
测速范围
0.1-33cm/s
灵敏度
28.8±10%V/m/s
线圈电阻
375±5%Ω
阻尼系数
0.60±20%
0.60±5%
失真
≤0.2%
最大位移
4mm
7质量控制措施
7.1施工质量控制
7.1.1在每个工厂每批的管桩进场之前，应进行随机抽样检验。
并附检验单及出厂合格证，经监理工程师批准后方可进场。
7.1.2由于管桩的长细比大、自重大、在起吊、运输过程中，过大的动荷载易使管桩产生破坏。
正确的起吊方法是两支点法或两头勾吊法，并在吊装过程中轻吊轻放，禁止采用拖吊的方法，以避免产生较大的动荷载。
在工地现场起吊时，必须有安全员在现场组织实施，监理进行旁站监督。
汽车运输采用长挂车，桩的悬臂不超过1.5m，在汽车运输时，应该捆固、分层叠放并错位布置，不宜超过2层。
在
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