预应力管桩试桩总结报告.docx

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预应力管桩试桩总结报告

中国铁建大桥工程局集团有限公司福平铁路FPZQ-4标

DK82+380-DK82+450段

预应力管桩试桩总结报告

编制：

审核：

批准：

日期：

一、编制依据1

二、工程概况1

1、总体概况1

2、试桩概况2

3、试桩参数2

4、地质岩性2

5、水文条件3

6、物理地质3

三、试验目的3

四、资源配置3

1、施工组织机构3

2、施工队伍及人员安排4

3、试桩测量仪器设备5

五、试桩施工流程5

1、试桩控制5

2、预应力管桩施工工艺流程6

3、质量检验8

4、现场施工记录9

六、试桩结果10

七、试桩结论11

八、附件12

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DK82+380-DK82+450段

预应力管桩试桩总结报告

一、编制依据

⑴《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751-2010；

⑵《高速铁路路基工程施工技术指南》（铁建设【2010】241号）；

⑶《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010；

⑷《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设【2010】241号）；

⑸FPZQ-4标三分部《路基工程施工组织设计》；

⑹铁四院《新建铁路福州至平潭铁路路基工点设计图》；

⑺铁四院《新建铁路福州至平潭铁路路基工程设计与施工参考图

集》。

二、工程概况

1、总体概况

我分部主要承担FPZQ-4标段平潭岛内线下工程，分部起点里程

DK76+901.095，终点为本项目终点DK88+099.55，全长11.2km。

在D

K85+700～DK88+850段设平潭车站，长3150m，DK85+700前接区间路

基工地，DK88+850后接平潭站维修工区。

区间段路基及站场段路基

软基加固主要采用CFG桩、预应力管桩、高压旋喷桩三种方法。

预应

力管桩规格有PHC-AB-500-100型和PHC-AB-400-95型两种，其中路基采用PHC-AB-500-100型总数量为250374m，框架涵采用PHC-AB-400-95型总数量为5328m，框架桥下采用PHC-AB-500-100型总数量为

39935m。

路基桩顶设置1.6×1.6×0.45m（厚）的钢筋混凝土桩帽，桩

帽之间采用钢筋连接，桩顶帽设0.6m厚碎石垫层，内铺两层单向拉

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伸高强度土工格栅，其极限抗拉强度不小于260KN/m,毎侧回折不小

于3.0m；框架桥涵桩顶直接伸入承台0.8m。

2、试桩概况

根据设计及规范要求，路基正线每100m要进行工艺性试桩，我

分部对DK82+380～DK82+450段进行试桩，试桩断面选在DK82+400桩

号为4-12、10-11、10-12本段区域情况如下：

里程段桩长（m）型号根数总长单桩承载力备

（m）（KN）注

DK82+380～18～18.5PHC-500-AB-1003776909.51030

DK82+450

3、试桩参数

（1）桩长：

18～18.5m；

（2）桩间距：

2.5m，正方形布置；

（3）设计单桩承载力1030KN；

（4）管桩型号为：

PHC-500-AB-100型，砼强度为C80；

（5）打桩机：

ZYJB800静力压桩机；

（6）桩尖形式：

十字形钢桩尖。

4、该段穿越地质岩性

（1）粉细砂，稍密，稍湿～饱和，σ0=90KPa。

（2）黏土，软塑，σ0=150KPa。

（2）-1-1泥炭质土，饱和，软质流塑，σ0=50KPa。

（2）-1中砂，饱和，中密～密实，σ0=150KPa。

5、水文条件

地下水主要为第四系松散层孔隙水，水位埋深一般小于1m。

地

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下水对混凝土无侵蚀性。

6、物理地质

本区地震动峰值加速度为0.1g。

三、试验目的

1、通过工艺性试验确定施工工艺、施工顺序的合理性；

2、通过试验确定合理的机械设备、人员配置方案；

3、检验管桩的入土深度能否达到设计要求；

4、通过试验复核地质资料；

5、压桩力和终压力的取值；

6、确定施工工艺和停止沉桩的控制标准；

7、通过试验获取施工数据以便指导大面积施工。

四、资源配置

1、施工组织机构

根据施工情况，分部按照职能明确、精干实效、运转灵活、指挥

有力、确保安全的原则，专门成立预应力管桩试桩施工领导小组，配

备业务能力强、具有经验丰富的一线施工管理人员、工程技术人员以

及专业的施工队伍，按照上级单位施工文件的要求组织进场施工。

预

应力管桩施工配备人员见表1。

表1：

预应力管桩施工配备人员表

姓名

职务

分工

常卫东

项目经理

对施工质量进度安全负总责

陈光

总工程师

技术总负责人

杨芳鹏

常务副经理

现场组织工作

李召富

副经理兼安全监察长

组织协调现场施工

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庄有福

架子二队三工班队长

施工队施工现场负责人

曹浩军

物资部部长

负责调配施工机械并保证良好运转

张伟

试验室主任

试验负责人

夏明干

安质部部长

安质负责人

高祁

测量队长

负责现场施工测量

王晶

路基工程师

施工现场技术负责人

黄军和

施工员

施工队现场技术负责人

施工队工人

作业班施工人员

现场预应力管桩施工

2、施工队伍及人员安排

（1）、人员配置

①现场负责人1名，负责现场总体指挥与调度工作；

②技术员1名，负责现场检查、指导试桩的各种技术工作、确保按方案进行；

③记录员1名，负责填写《预应力管桩现场施工记录表》；

④打桩机操作工2名，负责预应力管桩机械的操作并及时维护，保证其平稳运行，确保桩机能准确定位、压桩、接桩及移位工作；

⑤电工1名，负责保证给静压机供应输电，并在施工前检查电路运行是否正常；

⑥电焊工2名，协助管桩起吊、对接及焊接。

（2）、机械设备配备

我分部拟采用1台ZYJB800静力压桩机进行试桩工作，相关机械见表2。

表2：

施工机械配备表

名称单位数量备注

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静力压桩机

台

1

ZYJB800

电焊机

台

1

吊车

台

1

25t

装载机

台

1

ZL50B

3、试桩测量仪器设备

见表3《试桩测量设备表》

表3：

试桩测量设备表

序号仪器名称单位数量稳定状态

1全站仪台1良好

五、试桩施工流程

1、试桩控制

（1）场地平整：

在机械设备进场前平整好场地，标记处理场地范围内地下构筑物及管线。

并开挖合适的排水沟，其位置选择应该以不影响预应力管桩机施工为原则。

（2）施工放线：

施工前由测量组放出预应力管桩的桩位，打木桩并撒灰进行标记，以免施工时破坏重新放样。

（3）施工位置：

在DK82+400断面处确定其试桩位置，选择3根桩进行试桩工作,试桩桩号:

S1（4-12）、S2（10-11）、S3（10-12）；单根桩长4-12、10-11、10-12设计为18.5m,分2节接桩，分别为10+9m，桩径为φ500mm，间距2.5m。

（4）设备布置与安装调试：

机具安装时应注意桩机的组装就位应

准确、紧密、稳固、可靠。

机械设备试运转时，应注意以下相关事项：

①电压保持在额定工作电压范围内，电机工作电流不得超过额定值；②调试桩轴运转速度，使其达到规定的要求；③各种监测仪表应能正

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确显示，监测的数据应准确可靠。

2、预应力管桩施工工艺流程

（1）施工工艺

原地面处理→测量放样→桩机就位→桩起吊就位→压入第一截

桩→桩的接头处理→压入下一截桩→桩机移位。

（2）施工方法

①测量放线：

测量组用全站仪精确放样出管桩处理范围边线控制桩。

中间桩位拉钢尺准确定位，钉带有红绳的钢钉标识。

②桩机就位：

利用桩机上行走装置、移动行走就位，行走过程中要保持桩架底盘平稳，桩机就位后将行走油门关闭，然后将机架底盘调到水平固定。

③吊桩喂桩：

管桩沉桩时采用单点捆绑法，绑点位于桩头0.2L处；管桩在起吊、装卸时平稳，轻起轻放，严禁抛掷、碰撞、滚落。

④稳桩：

当桩头压入500mm后开始用测量仪器测量，调整桩的垂直度（测量仪器一般在距桩机15m以外处架设），观测时，上端与下端的垂直度偏差应≤0.5%。

⑤压桩

1）、压桩前，根据工程情况制定合理的压桩顺序，减少挤土效应，

施工时按照压桩顺序组织施工。

2）、压桩前在每节单桩桩身上划出以米为单位的长度标记，以便观察桩的入土深度及记录对应压力值，并通过实地高程测量，在送桩器上做好最后1m及最终送桩深度标记，通过水准仪配合控制。

3）、在压桩开始阶段，压桩速度不能过快，应根据地质报告显示

的土质情况选择压桩速度,一般以2.0m-3.0m/min速度为宜。

在初期

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2-3m的压桩范围内应重点观察控制状身、机架垂直度，垂直度控制

应重点放在第一节桩上，垂直度偏差不得超过桩长的0.5％。

并在压

桩过程中需要经常观测桩身是否发生位移、偏移等情况并做好过程记

录，并详细记录每入土1米时压力表的压力值。

4）、压桩前最好将地表下的障碍物探明并清除干净，以免桩身移

位倾斜。

⑥接桩：

管桩拼接成整桩采用端板焊接连接，焊接前桩头预埋铁件必须清除污锈，露出金属光泽，。

如桩节之间间隙过大，可垫铁片填实焊牢，接合面之间的间隙不大于2mm。

焊接时，应将四角点焊固定，待上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊。

焊接应对称同时焊接以减少焊接变形，焊缝要求连续饱满，焊缝厚度必须满足设计要求。

拼接处坡口槽的电焊部分应分三层以上对称进行环缝焊接，焊接时第一层必须用Φ3.2mm电焊条打底，确保根部焊透，第二层方可用粗焊条（Φ4mm或Φ5mm），采用E4303或E4316焊条：

A、管桩现场采用长度分别为12m、11m两种管桩焊接接桩，焊接

接桩的预埋铁件表面应清洁，上下节之间的间隙应用铁片垫密焊牢。

焊接时，应采取对称焊接，以减少变形，焊缝应连续、饱满。

B、接桩一般在距离地面1m左右进行。

上下节桩的中心线偏差

不得大于2mm。

C、接桩的上下节桩段应保持顺直，焊缝应饱满连续。

接桩处的焊缝应自然冷却（不小于8分钟），并涂抹防锈漆，才能压入土中。

（7）送桩

当桩顶设计标高较自然地面低时必须进行送桩。

送桩时选用的送桩器的外形尺寸要与所压桩的外形尺寸相匹配，并且要有足够的强度

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和刚度，一般为一圆形钢柱体。

送桩时，送桩器的轴线要与桩身相吻

合。

送桩器上根据测定的局部地面标高，事先要标出送桩深度，通过

伺候在现场的水准仪跟踪观测，准确地将送桩送至设计标高。

同时送

桩器上要标出最后1m的位置线，详细记录最终压力值。

当管桩露出地面或未能送到设计桩顶标高时，需要截桩。

截桩要

求必须用专门的截桩器，严禁用大锤横向敲击、冲撞。

送桩完成后，移动调整机械进行下一棵管桩施工。

（8）检查验收

桩终止压力的控制应应符合下列规定：

当桩端位于一般土层时，

应以控制终压力为主，桩底设计标高为辅的双控措施。

3、质量检验

（1）预应力管桩质量检验应包括桩身完整性、单桩承载力等。

（2）预应力管桩身完整性应满足设计要求，检验方法：

低应变检测。

检测数量：

总桩数的10%，且不少于3根。

（3）低应变检测完毕后，进行单桩地基承载力试验，检验数量为总施工数量的0.2%，且不少于3根，检验方法：

单桩平板载荷试验。

（4）终压力计算与取值

静压桩的压力值是沉桩过程中为克服桩尖土层的抗冲剪阻力和

桩周围摩擦力所施加的压桩机静压力。

终压力是桩尖达到持力层终止

压桩时出现的最终静压力。

A、计算桩身允许抱压力：

（规程5.2.4）

PHC管桩：

Pjmax≤0.45（fce-σpc）A

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Pjmax：

桩身允许抱压力；fce：

管桩离心砼抗压强度，PHC

管桩为80MPA；

σpc：

管桩砼有效应力，合格证显示该批桩Ф500×100为

6.0MPA；Ф400×95为6.0MPA

A：

桩身横截面面积S=（R2-r2）3.14

Ф500管桩的桩身允许抱压力:

0.45×（80-6）×｛（5002-2502）×3.14｝/4=4182.48KN

Ф400管桩的桩身允许抱压力

0.45×（80-6）×｛（4002-1052）×3.14｝/4=3894.28KN

规范5.2.5.4条:

压桩机的最大压力应达到按本规程第5.2.4条确定的施压力值,但不宜大于桩身允许抱压力的1.1倍.即:

Ф500管桩允许最大压力小于4182.48KN×1.1=4600.73KN

Ф400管桩允许最大压力小于3894.28KN×1.1=4283.71KNB、计算终压力:

QU=βPze

L：

静压桩的入土深度；

QU：

入土部分的静压桩竖向极限承载力；

β：

静压桩竖向极限承载力与终压力的相关系数；

Pze：

静压桩的终压值。

当桩长:

6米≤L≤8米QU=βPze=（0.6～0.8）Pze

Pze=（2560～3533）KN，相比抱压力，取最大值4600.73KN

8米＜L≤15米QU=βPze=（0.7～1.0）Pze

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Pze=（2120～3028.57）KN，相比抱压力，取最大值4600.73KN

15米＜L≤23米QU=βPze=（0.85～1.0）Pze

Pze=（2120～3028.57）KN，相比抱压力，取最大值4600.73KN

L＞23米QU=βPze=（1.0～1.1）Pze

Pze=（1927～2120）KN，相比抱压力，取最大值4600.73KN

4、现场施工记录

在试桩过程中，要进行现场施工记录，预应力管桩现场施工记录表：

见表4

表4：

预应力管桩现场施工记录表

六、试桩结果

1、桩机的选择:

ZYJB800静力压桩机。

2、试桩确定的施工参数：

（1）桩型：

PHC-AB-500-100型，强度为C80

（2）终压：

根据现场试验结果，确定终压力4500KN，为防止桩

体出现“上浮”现象所以要进行复压，复压次数为

2～3次，

（3）为防止桩身损坏，终压力不宜大于桩身抱应力的1.1倍，

（4）焊接焊条采用E4303或E4316。

（5）焊缝完成后，自然冷却时间不宜少于8min；严禁采用水冷

却或焊好即施打。

（6）4-12桩入土深度14.8m，外露4.2m；10-11桩入土深度9.23m，

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外露0.77m；10-12桩入土深度9.3m，外露1.7m，均未达到设计桩长，但是经检测单桩承载力检测满足设计要求。

（7）施工中采取的保证措施及建议

①技术先进、性能稳定的施工设备。

施工现场必须有与施工相同型号的备用设备。

②施工现场应先进行碾压，并做好临时排水工作，保证机械能够正常行驶及支撑。

③桩位放样必须到位，标示明显，以避免出现桩偏位现象。

④经过试桩，终压力得到了控制，若桩长达不到设计要求，是否

根据现场实际桩长确定。

⑤在今后施工中，如果再次遇到终压力达到要求，但桩长达不到设计要求时，该如何处理；或者桩长达到了设计要求，但终压力没有达到控制要求，又该如何处理。

以及此类地质情况应该如何确认。

○6加强钢桩尖、焊缝质量、涂抹普通防锈漆。

七、试桩结论

1、根据低应变检测及单桩静载试验结果，施工工艺及桩基进入

持力层深度满足设计及规范要求。

2、试桩方案中确定的各项参数可行，可用于指导该段预应力管

桩施工。

根据此次试桩，最终选定下表5为预应力管桩日后大面积施

工工艺的参数。

表5：

预应力管桩施工工艺参数

管桩机械

管桩型号

压桩力

最大压力值

终压力

ZYJB800静力压桩

PHC-AB-500-100型

2060

4600.73

4500

机

3、在今后施工过程中，采用以终压力控制为主，桩尖标高控制

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为辅的双控措施。

4、根据试桩结果，虽然未达到设计桩长，但检测结果满足要求，

以后施工中可根据现场实际情况调整桩长。

八、附件

1、桩基检测报告；

2、预应力管桩进场合格证明；

3、资质证书。

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