静压管桩工程施工组织设计方案.docx

1、静压管桩工程施工组织设计方案PHC管桩施工方案 （静压法） 一、编制依据二、工程概况及主要工程量三、施工组织四、主要施工方法及工艺流程五、施工注意事项六、常见质量通病及防治方法七、质量检验八、质量、工期保证措施九、安全施工保证措施十、文明施工和环境保护措施PHC施工方案（静压法）一、编制依据 1.先法预应力混凝土管桩 GB13476-2009； 2.建筑地基基础施工质量验收规 GB50202-2002 ；3.建筑桩基技术规 JGJ94-2008 ； 4.国道G104五河淮河特大桥及接线工程第二合同段两阶段施工图设计文件 ；5.国道G104五河淮河特大桥及接线工程路基02标实施性施工组织设计。二

2、、工程概况及主要工程量 本标段为国道G104五河淮河特大桥及接线工程第二合同段，里程桩号为K14+100K22+322，位于省市五河县境，路线全长8222m，合同工期为20个月，沿线大部分地段路堤下广泛分布有一可塑状粉质粘土、厚的粉土硬壳层，软塑流塑状淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土和粉质粘土。由于软土沉积时间短、固结性差，具有含水量大、压缩性高、承载力低、渗透系数小、易变形等特点，工程性质差；与软土相间分布的粉土等细粒土层同样具有含水量大、压缩性搞、强度低等特性，工程地质性质差；虽然硬壳层容许承载力壳满足路堤基底承载力的要求，但下部的软土层的容许承载力低，易引起路堤失稳或沉降过大，不能满足高速公路

3、工程建设的需求。危害主要表现在造成构筑物开裂、路基变形、路堤滑移等，破坏工程的整体性。为确保工程质量，根据设计要求，桥坡段地基处理推荐采用插打PHC预制砼管桩的方式对地基进行稳固处理，管桩型号为PHCA300(70)高强先法预应力砼管桩。具体工程量如下表：桩号处理段落桩长(m)桩间距(m)总长(m)K17+627大桥桥坡段B区K17+940K17+947152.41200K17+627大桥桥坡段C区K17+947K17+954152.7975K16+231中桥桥坡段D区K16+242K16+25062.7480K16+231中桥桥坡段C区K16+250K16+265.962.11350K16+

4、231中桥桥坡段B区K16+265.9K16+276.562.4792K16+231中桥桥坡段A区K16+276.5K16+287.162.7570K20+400红旗中桥C区K20+343.8K20+354.211.52.71035K20+400红旗中桥B区K20+354.2K20+364.711.52.41449K20+400红旗中桥A区K20+364.7K20+380.311.52.12381K20+400红旗中桥D区K20+380.3K20+386.211.52.7828K20+400红旗中桥D区K20+408.0K20+413.912.52.71000K20+400红旗中桥A区K20+

5、413.9K20+429.512.52.12813K20+400红旗中桥B区K20+429.5K20+440.012.52.41650K20+400红旗中桥C区K20+440.0K20+45000.412.52.71250合计17773三、施工组织（一）、人员组织结构项目负责人： 技术负责人：安全负责人： 试验负责人：质检负责人： 施工负责人：测量负责人： 材料负责人： 现场安全员： 现场施工员：其中：施工队长1人，电焊工2人，起重工2人，桩机操作手1人，电工1人，杂工4人。（二）、主要施工机械设备设备名称规格型号单位数量静力压桩机/台1发电机组/台1电焊机/台2经纬仪/台2水准仪/台2全站仪

6、及附件/台1汽车吊25t台1 四、主要施工方法及工艺流程（一）、方案总体设计要求预应力管桩具有承载力高、经济性好、质量靠、施工方便快捷等一些突出特点。桩型为A300（70），在桩顶做40cm厚的碎石垫层，用于调整桩顶应力的分布。桩长打穿软土层进入响度持力层，布桩型式采用正三角形，按平行于桥台走向布设，桩间距A区2.1m，B区2.4m，C区2.7m，D区2.7m。桩头设置桩帽，桩帽尺寸为1.2m*1.2m*0.3m，强度不小于C30，配一层钢筋网片。另外再台前1.52倍左右的台后填土高度围及桥台锥坡区围也要进行处理，称之为D区，桩间距2.7m，D区不设桩顶垫层，整平填土即可。桥台基桩周围调整PH

7、C预制砼管桩布置，桥台基桩周边50cm的围不进行预制砼管桩施工。PHC预制砼管桩处理段和相邻路堤衔接的接头部位设计均采用铺设一层5cm高高强土工格室加强过渡处理，在接头部位分别向两侧布设各5m长高强土工格室。高强土工格室铺设在垫层的中部。桥台为桩基础，桩径为d，则d+1m围不做PHC预制砼管桩处理。（二）、施工工艺流程（具体见下图）（三）、主要施工方法 1、测量放线定桩位 根据施工图绘制布桩图，用全站仪、钢尺定出每排桩位轴线和路基边桩然后放样逐桩中心，用消石灰作出桩位的圆形标记，圆心位置用小木桩作醒目标记，并注意保护，测量人员填写放样记录，经验收合格后施工，施工前，测量人员要对桩位进行复测、校

8、核，其偏差不得大于40cm，同时在桩身上以m为单位的长度标记。2、桩机就位 在对施工场地的表层土质试压后，确保承载力满足静压机械施工及移动过程中不至于出现沉陷，对局部软土层可采用事先换填处理或采用整块钢板或木板铺垫以加大承载力。 桩机进场后，检查各部件及仪表是否灵敏有效，确保设备运转安全、正常后，按照打桩顺序，移动调整桩机对位、调平、调直。 3、管桩的验收、堆放、吊装及插桩 （1）管桩的进场验收 管桩进场后，按照先法预应力砼管桩（GB13476-2009）的国家标准或地区的地方标准对管桩的外观、桩径、长度、壁厚、桩身弯曲度、桩端头板的平整度、桩身强度以及桩身上的材料标识等按规进行验收,填写验收

9、记录，并审查产品合格证明文件，把好材料进场验收关。根据设计及施工规要求等级将不符合要求的管桩清退出场。 （2）管桩的堆放 现场管桩堆放场地应平整，采用软垫(木垫) 按二点法做相应支垫，且支撑点大致在同一水平面上。当管桩在场地堆放时，不超过4层；当在桩位附近准备施工时单层放置，且必须设支垫。管桩堆放要按照不同型号、规格分类堆放，以免调运施工过程中发生差错。 管桩在现场堆放后，需要二次倒运时，采用吊机及平板车配合操作。如场地条件不具备时，采用拖拽的方式，需要采用滚木或者对桩头端头板采取一定的保护措施，以免在硬化地面上滑动时磨损套箍及端头板。 打桩工艺流程图（3）吊装、插桩使用25t汽车吊吊车进行吊

10、装，人工配合静压机准确快速的卡入桩，然后移至桩位，过程中有专人指挥协调，插桩在一般情况下入土3050cm为宜，然后进行调校。桩机操作手在施工队长的组织、智慧型，掌握好双向角度尺，使静压机纵横方向保持水平，调校垂直度在允许值以才能沉桩。沉桩过程中施工员应随时观察桩的进尺变化，如遇地质层有障碍物、桩杆偏移时，应分行程逐渐调直。插桩前应注意相邻桩的接头位置错开，同一断面接头不超过25%，桩静压过程中修正桩的角度较困难，因此就位时应正确安放。第一节管桩插入地下时，要尽量保持位置方向正确。开始压桩时应认真检查，若有偏差应及时纠正，必要时要拔出重新校准。校核桩的垂直度可采用垂直角，即用两个方向（互成90度

11、）的经纬仪使导架保持垂直。通过桩机导架旋转、滑动及停留进行调整。经纬仪应设置在不受影响处，并经常加以调平，使之保持垂直。同时再坚持桩帽中心是否与中轴一致，并检查桩的方位有无移动，以便进行必要的纠偏，如一切均已妥当，方可压桩。4、压桩 （1）用钢丝绳绑住桩身（管桩起吊示意图所示或经验算的位置）单点起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横向油缸移动桩机调整对中，同时利用相互垂直的两个方向的经纬仪检查垂直度（在距桩机约20m处，成90设置经纬仪各一台），垂直度偏差控制在0.5%以，条件不具备也可采用两个线锤进行垂直度控制。通过桩机导架的旋转、滑动进行调整，确保管桩位置和垂直度符合要求后压桩。 如超

12、差必须及时调整，须保证桩身不裂，必要时拔出重插，不得采用强拔的方法快速纠偏而将桩身拉裂拉断。 （2）第一节桩入土3050cm后检查和校整垂直度，垂直度控制在0.5%以，开动压桩装置，严格记录压桩时间和各压力表读数，保持连续压桩并控制压桩速度在1min/m2min/m。 （3）压桩顺序按“从侧向外侧、每根桩先长桩后短桩”的顺序施工，在压后一排桩之前必须检查前一排桩的偏位情况。压桩结束后通过锤球法检查桩的打入深度，并记录每根桩的实测深度。 5、接桩 接桩是要注意新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。当下节桩的桩头距地面0.51.2m时，即可进行焊接接桩。接桩是可

13、在下节桩头上焊接2根钢筋，以便新接桩节的引导就位。上节桩找正方向后，对称点焊46点加以固定，然后进行施焊，最后将倒向钢筋拆除。管桩焊接施工应由有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行；施焊第一层时，宜适当加大电流，加大熔深。采用手工焊接，第一层用3.2或4.0的E43型焊条，第二层以后用4.05.0的E43焊条，要保证焊接质量。严禁用水冷却或未冷却完全便开始压桩，焊接完毕应自然冷却，5-10分钟后方可压桩。6、送桩为将管桩压到设计标高，需要送桩，送桩采用送桩器，送桩器用钢管制作，长度一般比原地面至桩顶设计标高的距离场50cm左右。设计送桩器的原则是压入阻力不能太大，容易拔出，能将冲击力有效的传到

14、桩上，并能重复使用。送桩工具紧接桩顶部分，安放保护桩顶的硬木垫层，安放前要先将桩顶损伤部分清除并修理平整。桩与送桩工具的纵轴线要保持在同一直线上，送桩必须与压桩一样连续压到规定标高，不得中断。7、截桩 当PHC管桩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或强行扳拉截桩。 送桩完成后，移动调整机械进行下一棵管桩施工。 8、桩帽施工（1）PTC桩施工结束后，报请监理验收及进行复合地基承载力检测，合格后再进行桩帽施工。 （2）在桩头位置开挖已填筑的碎石层，开挖的长度、宽度和深度依照桩帽设计尺寸及桩顶设计高程为依据。开挖后进行修整，形成碎石土模。

15、 （3）在桩头向下30cm下入木塞，保持木塞稳定，不得产生滑移，按设计要求帮扎桩连接钢筋笼和桩帽钢筋要求帮扎钢筋，严格控制保护层厚度。检验合格后浇注混凝土并养护。浇注砼时振捣密实，尤其是PTC预应力管砼的振捣。 9、碎石垫层和钢塑格栅的施工 （1）垫层材料采用未风化的干净砾石或轧制碎石而成的级配碎石，粒径小于50mm，含泥量3%。，干密度应大于2.1t/m3。 （2）在桩帽砼强度达到要求，桩帽挖出的土清理干净后，铺筑第一层碎石，推土机整平，碎石缝隙用石屑填充，以激振力200KN以上的振动压路机先稳压12遍，再振压34遍。 （3）第一层碎石垫层检验合格后铺筑5cm高的高强土工格室，土工格室与其下

16、的碎石垫层贴合紧密平整，不得扭曲、折皱。在路堤每边各留一定长度，回折覆裹在已压实的碎石层上，裸露部分用土完全覆盖。土工格室铺设经检验合格后，铺筑第二层碎石垫层。 五、施工注意事项1、采用适宜的桩帽和桩垫，导杆、桩帽和桩身必须在同一垂线上；桩帽与桩周围的间隙控制在510mm之间；桩帽的上围箍嵌入竖纹硬木做成的“桩垫”，以减小桩头的破损，桩垫厚度均匀且经压实后的厚度不小于120mm。在施工期间经常检查，当桩垫被打硬砸实或烧焦时应及时更换。施桩时静压力小于桩身材料的轴心抗压强度设计值1000KN。 2、接桩时上下桩节必须接直焊牢，上下节的中心偏差5mm，节点弯曲矢高不得大于1/1000，且不大于20

17、mm。 3、连续施工，中途不得人为停压，确需停压时尽量缩短时间。避免由于停歇时间过程中土的磨阻力增大影响桩机施工，造成沉桩困难。 4、压桩过程中如遇有较难穿透的土层时，接桩宜在桩段穿过该土层后，选择桩段长度时，应参考地质情况合理选择。 5、管桩进水严禁施工，破损率控制在3%以。 6、焊接时第一层必须使用E43型3.2mm或4.0mm焊条打底，确保根部焊透。第二层方可用粗焊条4mm或5mm。坡口错位偏差2mm，焊缝高度偏差1mm。减小焊接变形，待上下桩节固定后再拆除导向箍，分层施焊，每层焊接厚度均匀，每层间的焊渣必须清除干净，坡口焊必须焊满，电焊厚度宜高出坡口1mm，焊缝不应有夹渣、气孔等缺陷。

18、 7、对接头外露部分，在打入之前再次涂刷防锈涂料。 8、截桩严禁使用大锤硬砸，现将不需要截桩的桩身端部用钢抱箍抱紧，然后沿钢箍上缘凿槽打穿后，用锤打下，用气割法切断钢筋。 六、常见质量通病及防治方法1、挤土效应和振动影响 原因分析：静压法施工预应力管桩属于挤土类型，往往由于沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动，改变了土体的应力状态，产生挤土效应；桩机施工过程中焊接时间过长；桩的接头较多而且焊接质量不好或桩端停歇在硬夹层；施工方法与施工顺序不当，每天成桩数量太多、压桩速率太快、布桩过多过密，加剧了挤土效应。 防治方法： （1） 控制布桩密度，对桩距较密部分的管桩可采用预钻孔沉桩方法，孔径约比桩径小5

19、0100MM，深度宜为桩长的1/31/2，施工时应随钻随打；或采用间隔跳打法，施工过程中严禁形成封闭桩。 （2） 控制沉桩速率，一般控制在1m/min左右；并制定有效的沉桩流水路线，并根据桩的入土深度，宜先长后短、宜先高后低，若桩较密集，且距建筑物较远，场地开阔时，宜从中间向四周进行；若桩较密集，场地狭长，两端距建筑物较远时，宜从中间向两端进行；若桩较密集，且一侧靠近建筑物时，宜从相邻建筑物的一侧开始，由近向远进行；桩数多于30根的群桩基础，应从中心位置向外施打；承台边缘的桩，待承台其他桩打完并重新测定桩位后，再插桩施打；有围护结构的深基坑中的静压管桩，宜先压桩后再做基坑的围护结构，这样的施工

20、顺序可以避免由于基坑四周的围护结构使压桩的土体无法扩散，造成先施工的管桩被后施工的管桩挤上来，使桩的承载力达不到设计要求，又避免了在基坑的压桩过程中土体扩散而挤坏四周的围护结构及降低基坑围护结构的止水效果；同时应对日成桩量进行必要的控制。 （3） 设置袋装砂井或塑料排水板，消除部分超孔隙水压力，减少挤土现象；设置隔离板桩或地下连续墙；开挖地面排土沟，消除挤土效应。 （4） 沉桩过程中应加强临近建筑物、地下管线的观测、监护，对靠近特别重要的管线及建筑物处可改其它桩型。 （5）控制施工过程中停歇时间，避免由于停歇时间过程，摩阻力增大影响桩机施工，造成沉桩困难。同时，应避免在砂质粉土、砂土等硬土层中

21、焊接，制定合理的桩长组合。桩机施工时应注意同一承台的群桩，需接桩的接头不宜在同一截面，应相互错开，避免产生土压力以及水压力效应较大时，对整体桩身产生剪切破坏；同时应认真查看地质报告，了解土层分布情况，合理确定桩体组合长度，避免接头处于土层分界处及土层活动较多处，以防土层活动时对桩身的破坏。 2沉桩时遇到浅层障碍无法继续沉桩 原因分析：由于地质勘察报告中未能特别强调浅层障碍物及局部的土层分布深度和性质，导致沉桩时遇到浅部（34M）的老基础、大孤石，较深部（20M左右）的硬塑老粘土和非常密实砂层、沙砾石层等情况无法施工。 防治办法： （1） 打桩前应对场地原有建筑情况进行详细了解，并安排进行探桩施

22、工；对浅层障碍物可采用挖土机挖除，当无法操作施工时，可采用钻机将障碍物钻穿，然后在孔插桩后沉桩，严禁移动桩架等强行回扳的的方法纠偏。 （2） 当桩已入土较深，桩无法拔出时，可采用小型钻机将钻具放入管桩中间的空洞中钻孔，将障碍物钻穿后继续沉桩。 （3） 选用的桩机能量大小应与设计要求、桩径、桩长及地质条件相匹配，即桩机选型、配重应符合施工要求。 3斜桩 原因分析： （1）静压桩机机械维修不及时，如液压系统漏油导致桩机支撑下滑； （2）静压桩机自重加配重总重量大，桩机基础如不平整坚硬，沉桩过程中，桩机容易产生不均匀沉降，桩身极易发生偏移； （3）施工中桩身不垂直，桩帽、桩身不在同一直线上； （4）

23、接桩时桩身、桩帽不在同一直线上； （5）施工顺序不当，导致应力扩散不均匀； （6）沉桩过程中遇到大块坚硬物，把桩挤向一侧； （7）采用预钻孔法时，钻孔垂直度偏差较大，沉桩过程桩又沿着钻孔倾斜方向发生偏移； （8）桩布置过多过密，沉桩时发生挤土效应； （9）基坑开挖方法不当，一次性开挖深度太深，使桩的一侧承受很大的土压力，使桩身弯曲变形。 防治方法： （1）静压桩桩机施工前注意机械设备的检查维修，以避免影响施工质量； （2）场地要平整坚硬，在较软的场地中适当铺设碎石，不能使桩机在打桩过程中产生不均匀沉降，静压桩桩机对施工场地要求较高，由于桩机及配重达200吨以上，为防止桩机下陷而造成桩身倾斜、桩

24、机挤压对桩位的影响，影响施工质量及施工安全，必须对施工场地进行局部回填平整，采取必要的措施提高地基承载力，使其达到静压桩施工要求。 （3）施工过程中要严格控制好桩身垂直度，重点应放在第一节桩上，垂直度偏差不得超过桩长的0.5，桩帽、桩身及送桩杆应在同一直线上，沉桩时宜设置经纬仪在两个方向上进行校准。 （4）尽量减少接桩，预制管桩接头不宜超过3个，接桩宜在桩尖进入硬土层后进行。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%。 （5）制定合理的施工顺序，桩基施工后的孔洞应及时回填，施工过程中加强对垂直度的控制。 （6）当遇到障碍物时应及时排除后再进行沉桩；沉桩时发现

25、不垂直应及时纠正，必要时应把桩拔出重打，桩进入一定深度后，不宜采用移动机架进行校正，以免发生断桩，应采取其他措施。 （7）采用预钻孔法时，严格控制钻孔垂直度。 （8）合理布置桩位，桩与桩的中心距不小于3倍桩径。 （9）桩基施工后应在停歇期后再进行基坑开挖施工，基坑开挖应分层均匀进行，必须加强围护措施，防止土体对桩的侧压力在桩身上产生附加弯矩，以确保桩基工程的桩身结构的完整性。 4、桩身破坏： 原因分析： （1）施工过程中由于斜桩现象的出现或桩端、送桩杆不平整导致桩端应力集中，使桩帽滑落或桩头爆裂。 （2） 桩机施工压力值超高。 （3） 桩机施工过程中桩机擅自移动机架进行校正桩位、桩身垂直度，导

26、致桩身断裂；施工结束后人工凿桩野蛮施工以及桩机施工后不合理的土方开挖。 （4） 桩身材料质量； 防治方法： （1）选用桩机合理有效的施工方法，控制桩身的垂直度，避免斜桩的发生。 （2）控制好桩机施工终止条件，对纯摩擦桩，终止条件宜以设计桩长为控制条件；对长度大于21m的端承摩擦桩，宜以设计桩长控制为主，终压力值作对照；对长1421m静压桩，应以终压力达满载值为控制条件，开挖后采用截桩处理；当压力值未能达到设计要求，但桩顶标高已达到设计标高，宜继续送桩（1m围），直至压力值达到设计要求，施工结束后及时与设计单位联系，出具处理方案。 （3）桩机施工结束后合理的进行土方开挖以及凿桩施工，必须强调土方

27、开挖过程中的施工质量与水平，将直接关系到桩基成功的关键，施工过程中要慎之又慎。 （4）施工过程中应加强对桩身原材料的检查验收。 施工中发生桩身破坏，宜采用小应变等有效的手段检测桩身情况，确定处理方法。 5、桩身抬高 原因分析： 施工过程中由于挤土效应可能引起局部桩身抬高，尤其是端承桩或端承摩擦桩会由此引起基础不均匀沉降。 防治方法： （1） 桩基完成后宜对桩身进行复压12次，甚至多次，即所谓“跑机”。同时，桩基完成以后应在嵌固期后才能进行土方施工，嵌固期根据土质有不同要求，一般721天。 （2） 桩基施工完成后宜进行必要的静载检测，以检验是否达到设计要求。 七、质量检验1、原始报表检查： 施工

28、原始报表应详尽、完整、如实地记录施工时间和工艺参数，完整的反映施工全过程。 2、工程质量控制指标及检验频率与方法： PTC桩的施工质量及检验要求检查项目质量要求和允许偏差检查频率检测方法备注桩位10cm2% 全站仪检查第一节桩垂直度0.5%查施工记录经纬仪测量后续桩垂直度1%查施工记录经纬仪测量接桩时错位偏差2mm全部尺量焊接层数2层全部目测焊接点数6点全部对称位置桩长度设计深度全部锤球法测量桩头标高5cm2%水准仪测量桩身完整性符合设计要求低应变检测 3、成桩检测 压桩结束后，需要对桩基进行检测，桩基检测依据设计要求采用建筑基桩检测技术规（JGJ 106-2003）及基桩低应变动力检测规程（

29、JGJ/T93-95）进行。检测的项目主要有桩身的完整性质量检测、单桩竖向抗压极限承载力检测。 桩身质量检测，主要通过现场低应变反射波法进行，目的是对桩身缺陷进行判定，对桩身质量进行分级。根据规分为四个等级，分别为、类桩。其中类桩为桩身质量优良桩；类桩为合格桩；类桩为明显质量缺陷桩，需要与相关单位研究，确定处理方案或继续使用，按要求修补后或经研究可继续使用的视为合格桩；类为不合格桩。小应变动力检测数量，按规要求抽检不少于20且不少于10根。 单桩承载力检测，主要通过现场静荷载试验以及高应变动力检测进行，主要检测单桩承载力是否满足设计要求。静荷载试验检测数量，按规要求随机抽检总桩数的1且不少于3

30、根，因为是破坏性试验一般静载试验对施工前的试桩进行；对正式工程桩采取高应变动测，检测数量为总桩数的2%，且不少于10根。 由于管桩施工完毕后，单桩承载力没有完全达到设计承载力强度，需要7天以上的嵌固期，故单桩承载力检测宜在成桩后1020天围进行。 八、质量、工期保证措施 1、做好施工全过程的质量控制工作 （1）配齐满足工程施工需要的人力资源。 （2）配齐满足工程施工需要的各类机械设备。 （3）组织技术精湛、责任心强的测量人员，进行测量放样。 （4）对已经批复的施工方案、方法和指标进行严密的监视和控制，并加强监督的力度和控制的手段，使工程的每个工序均达到优良标准。 （5）严把过程检验和试验关。 2、加强施工过程中的试验与检验，做好施工材料的质量控制，坚决杜绝不合格材料进场，不合格材料不得用于工程施工。 3、分项工程验收合格后，及时将资料整理完善并及时签认归档。资料整理必须严格按总监处要求进行，做到资料的真实、清晰、齐全。 4、强调计划的严肃性。根据总体工期目标，项目部编制月度计划，施工分部要编制旬计划、作业班组计划。做到日保旬，旬保月，确保总体目标的实现。 九、安全施工保证措施 1、本着以人为本，安全生产的原则，建立以分部经理为首的安全组织机构，对各