钢管桩施工专业技术方案2.docx

1、钢管桩施工专业技术方案2开县北部新区综合基础设施建设项目寨子坪场平临时便桥工程钢 管 桩专项施工方案施工单位:重庆市实力公路开发有限公司 审 核 人： 编 制 人： 编制时间：二O一三年九月一、工程概况 本工程为开县北部新区综合基础设施建设项目-寨子坪场平临时便桥工程，位于开县县城北部新区，为配合开县北部新区基础设施寨子坪场平工程（将960万方土石运往丰太片区，620万方土石运往大丘片区，280万方土石运往歇马片区）的需要。将土石方量运往各片区需设连接通道，架设临时桥梁，以跨过河流的阻碍。本工程选择桥位二处修建临时便桥是为了运往丰太片区的土石运距尽可能的更短。该桥位对沿线交通影响较小。如图所示

2、：桥位二便桥全长123.2m，桥梁立面布置为（715m321型军用贝雷梁）。桥面宽10m，行车道宽8m，防撞护栏两边各宽0.25m，检修道两边各宽0.75m，为双向行车，桥台采用重力式U型桥台。下部结构主要由钢管桩和型钢分配梁组成。自下而上依次为61010mm钢管桩，打入深度15m以上（要求单桩承载力到达350KN以上），所有钢管桩桩顶高程均为173.155m。钢管桩连接系采用10号槽钢焊接而成。共计48根钢管桩，每个钢管桩与相邻桩左右间距2.5米，前后间距1.8米。选择桥位三处修建临时便桥是为了尽可能的减小对南河北岸的学校、南河南岸的金科地产开发的影响以及避开桥位三旁的南河支流。该桥位对沿线

3、交通影响较小。如图所示：桥位三便桥全长138.2m，桥梁立面布置为（815m321型军用贝雷梁）。桥面全宽10m，行车道宽8m，防撞护栏两边各宽0.25m，检修道两边各宽0.75m，为双向行车，桥台采用重力式U型桥台。下部结构主要由钢管桩和型钢分配梁组成。自下而上依次为61010mm钢管桩，打入深度15m以上（要求单桩承载力到达350KN以上），所有钢管桩桩顶高程均为173.155m。钢管桩连接系采用10号槽钢焊接而成。共计56根钢管桩，每个钢管桩与相邻桩左右间距2.5米，前后间距1.8米。 按照工期要求，本工程计划2013年9月18日开工，2013年11月17日前完成，总工期约60天。二、编

4、制依据、范围、原则2.1 编制依据（1）开县北部新区综合基础设施建设项目寨子坪场平临时便桥工程招标文件、施工合同（2）开县北部新区综合基础设施建设项目寨子坪场平临时便桥工程施工图（3）桥梁用钢结构钢（GB/T714-2000）（4）钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）（5）现场施工调查情况及自然因素、交通运输、料源、民情等资料（6）钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003）（7）开县北部新区综合基础设施建设项目寨子坪场平临时便桥施工组织设计2.2编制范围该方案适用于开县北部新区综合基础设施建设项目寨子坪场平临时便桥工程项目。2.3编制原则(1)采用可靠的工艺、材料、设备，达到

5、技术先进、经济合理、切实可行、安全可靠。(2)本施工方案结合桥址的地质、水文、气候、气象条件及工程规模、技术特点、工期要求多方面的因素而编制。(3)严格遵守各有关设计、施工规范、技术规程和质量评定及验收标准，确保工程质量达到监理和业主的要求。(4)科学管理，精心施工，通过对劳动力、材料、机械等资源的合理配置，实现工程质量、安全、工期、成本及社会信誉的预期目标。三、水文地质情况1、地层岩性 据地调及钻探揭露资料，桥址区地层在勘察范围内主要为第四系松散土类、侏罗系沙溪庙组泥岩、砂岩，先将岩性分述如下：第四系（Q）：（1）全新统填筑土（Q4me）：杂色，主要由泥岩碎块石夹少量砂岩碎块石及卵石组成，间

6、隙充填砂土及角砾，碎块石粒径一般为4070mm，最大可达1500mm左右，含量占6070%，松散-稍密，稍湿。均一性差，局部存在架空现象，人工堆填，回填年限约6年。（2）全新统冲洪积细砂土（Q4al+pl）:黄褐色，主要由长石、石英、云母等矿物组成，局部含少量碎石角砾，稍密，湿。（3）全新统冲洪积卵石（Q4al+pl）：杂色，主要由砂岩卵石组成，间隙砂土充填，卵石磨圆度较好，多呈亚圆状，粒径一般为20110mm，含量占50%，松散，湿。侏罗系沙溪庙组（J2s）：（1） 泥岩：砖红色紫红色，主要由粘土矿物组成，局部砂质含量较高，泥质结构，中厚层状构造，节理裂隙较发育，岩芯多呈碎块状、短柱状。分布

7、整个桥位区，山体局部有零星出露，按风化程度不同可分为强风化、中风化二个风化带，强风化层厚2.003.00m。 （2）砂岩：灰黄色灰白色，主要由长石、石英、云母等矿物组成，中细粒结构，中厚层状构造，钙泥质胶结，岩芯多呈短长柱状。与泥岩呈互层关系，分布于桥位区，按风化程度不同可分为强风化、中风化二个风化带，强风化层厚2.00m左右。2、水文资料 小江流域洪水由暴雨形成，洪水的季节性与暴雨一致。据统计年最大洪峰一般出现在59月，10月亦偶有发生，但量级较小。其中以5、7、9月三个月出现的次数最多，6、8月次之。根据三峡水库的运用调度原则，69月为汛期，10月初开始蓄水，14月为供水期。根据水文资料得

8、知，南河50年一遇的洪峰流量为4630m/s，20年一遇的洪峰流量为3600m/s,10年一遇的洪峰流量为2810m/s。东河50年一遇的洪峰流量为3930m/s，20年一遇的洪峰流量为3110 m/s,10年一遇的洪峰流量为2480m/s。南河常年洪水水位165.09m（吴淞高程166.87m) ，勘察期水位162.35m（吴淞高程164.13m）。四、施工准备4.1 原材料要求4.1.1 钢管桩应符合CNS 7934 A2114规定。钢管桩系指由无缝钢管或经电弧电焊(含螺旋接缝管)所制成之钢管,承包商应将原制造厂出具之品质证明书送请工程司查验,必要时应会同工程司抽取样品送往工程司同意之公立

9、机关或公立及学术机构或通过CNLA认证之试验机构检验其材质,其所需检验费用由承包商负担。钢桩的材料（含其它半成品）进场后，应按规格、品种、牌号堆放，抽样检验，检验结果与合格证相符者方可使用，未经进货检验或未经检验合格的物资不得投入使用。4.1.2 钢管质量验收：按设计图纸规格尺寸及有关规范，允许误差，实测实量及外观全数检查验货，特别是钢管的垂直度和内外径是否达到要求，作为重点检查，经检查验收合格后，方能进货安装。4.1.3 螺旋焊管钢桩钢管：壁厚为619mm长度不限，卷板焊管钢桩钢管：壁厚为647mm长度不超过6m。型号为STK、SKK号钢卷制。4.1.4 钢管桩顶部抗锤击和底部为减少摩擦抗变

10、形的加强箍，用宽200300mm、厚612mm和钢管桩材质相同的钢板制作，用电焊满焊，焊接时箍板的纵缝要和卷焊桩管的纵缝错开90度。4.1.5 钢桩应按规格分别堆放（即上节桩、中节桩、下节桩）一般堆叠层数为三层（高度控制在2m以内）。支点用枕木两侧用木楔塞牢，防止变形。4.1.6 成品钢桩的质量检验标准 成品钢桩的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钢桩外径或断面尺寸：桩端 桩身0.5%D1D用钢尺量，D为外径或边长矢高1/1000L用钢尺量，L为桩长3长度mm+10用钢尺量4端部平整度mm2用水平尺量5端部平面与桩中心线的倾斜值mm2用水平尺量4.2 主要工机具4

11、.2.1 机械设备 三点支撑式履带打桩机、轨道式柴油打桩机、轮胎式起重机、运输载重汽车、电焊机、切管机柴油桩锤规格锤别KB80KB72BKB60KB45KB35KB25IDH-45外 形 尺 寸 （ mm）980*61001250*59051400*57701009*4825889*4550789*4550985*4689总重（t）20.518.31510.57.55.211.0活塞重（t）8.07.26.04.53.52.54.5锤击次数（次/min）3560426035553555355535554260锤击能量（kg.m）240002160016000135001050075001350

12、0爆发力（t）3002802461911501081914.2.2 主要工具 钢丝绳吊索、卡环、撬杠、气焊工具、扁铲。4.3 作业条件 4.3.1 打桩现场三通一平，处理打桩地基上面障碍物，清理、整平时要设雨水排出沟渠，附近有建筑物的要挖隔震沟，预先充分了解打桩场地，清理妨碍打桩的高空和地下障碍物。4.3.2 打桩场地整平用压路机碾压平整,并在地表铺1020cm厚石子使地基承载力达到0.2 Mpa 0.3Mpa。4.3.3 控制点的设置应尽可能远离施工现场，以减少施工土体扰动对基准点的影响。4.3.4 施工现场的轴线、水准控制点、桩基布点必须经常检查，妥善保护，设控制点和水准点的数量不应少于2

13、个。4.3.5 测量放线使用的全站仪、经纬仪、水准仪、钢盘尺、线锤应计量检查合格，多次使用应为同一计量器具。4.3.6 桩位布点与验收：按基础纵横交点和设计图的尺寸确定桩位，用小方木桩打入并在上面用小圆钉做中心套样桩箍，然后在样箍的外侧撒石灰，以示桩位标记。测量误差10mm。4.3.7 按总图设置的水、电、气管线不应与打桩相互影响，特别是供水、气管线和地下电缆要防止打桩土体隆起的破坏作用。4.4 作业人员4.4.1 施工作业人员必须在上岗前进行岗位培训考核合格，持证上岗。按设计施工不得任意改变设计,应遵守其中有关安全的规定。4.4.2 施工作业人员施工前，必须充分了解地质资料、施工图纸和设计说

14、明以及有关资料。必须熟知打桩规范、质量评定标准、施工程序、验收标准以及劳动组织分工等。4.4.3 施工作业人员应按国家规定的时间内容进行体格检查，必须持有健康检查合格证、高血压、心脏病、癫痫病患者不得参加打桩作业。4.5 打桩设备4.5.1桩锤 承包商应依桩径、桩长及现场地质条件选用适当之桩锤,并提供桩锤制造厂商之使用说明,包括最大锤速、锤击能量、空气容量、锅炉量等,报经工程司认可后方可施工。打桩期间,蒸气炉、空压机、柴油桩锤或振动锤须保持最佳施工状况,且锅炉或空压机应具备正确之压力计,以供工程司核对。另施工期间承包商应尽量将施工噪音、振动对四周环境之影响减至最低程度。4.5.2桩架 桩架须架

15、设于稳定之台架上或悬吊于吊车之桁架上,俾可调整前倾、后仰打设斜桩,并兼有卷扬设备以供吊悬桩锤及基桩。4.5.3桩帽及桩垫打桩前应先将下端内径略大于桩径之钢制桩帽套入桩头内,以避免因打桩时之转动扭力损坏桩身。桩帽与桩头及桩锤与桩帽间应置以防振硬木垫或粗麻绳组成之桩垫,以吸收桩锤之直接冲击力。打桩时,应随时注意桩垫之使用情形,如木质变紧密或失去弹性时,应立即更换之。4.6 钢管桩加工1、钢管桩焊接和驳接要求：（1）管节对口拼接检查合格后，应进行定位点焊。（2）焊接前，将焊缝上下30mm范围内铁锈、油污、水气和杂物清除干净。管节拼接所用的辅助工具，不应妨碍管节焊接时的自由伸缩。（3）焊接定位点和施焊

16、要对称进行，钢管桩采用多层焊，每层焊缝接头错开。（4）钢管桩露天焊接时由于阳光辐射可造成桩身弯曲，可考虑采取搭棚遮阳等措施。4.7 钢管桩运输及堆存钢管桩按设计制作分节长度制作一定数量后，装运至施工现场存放。钢管桩堆放按沉桩顺序可采用多层堆放，各层垫木位于同一垂直面上，堆放层数不超过两层。搬运钢桩时严禁桩体撞击，吊桩点要布置合理。存储钢桩的地方应平整、坚实、排水通畅。钢管桩在起吊、运输和堆存过程中，尽量避免因碰撞、摩擦等原因而造成管身变形的损伤。五、施工工艺、方法及要点5.1工艺流程 钢管桩的工艺流程：清表整平测量放线桩机就位起吊钢管桩检查桩位插桩锤击下沉焊接接桩击至设计深度内切钢管桩割桩头修

17、坡口焊装盖5.2施工方法5.2.1 定位 施工前，样桩的控制应按设计原图，并以轴线为基准对样桩逐根复核，作好测量记录，复核无误后方可试桩、打桩施工。测放出钢便桥的墩台中心线，在边桩中心外1米位置做点，正式打桩时通过用钢尺量距离二次来确定桩位。5.2.2 打设及钻挖 (1) 竖桩时,吊点应确实固定,桩尖走向范围内,不可有坑洞或障碍物。 (2) 打桩前, 必须在桩头放置特制的桩帽，桩帽上放置用硬木制的减震垫。应将桩锤滑落至桩帽上,并校准桩锤、桩帽与桩身三者之轴线是否在同一直线上。 (3) 开始打桩时，打桩机会因贯入量大而空打，开始锤击作业时应缓慢地间断试打，直至桩进入地层一定深度为止，不得连续击打

18、。除斜桩外,打桩过程中应在与桩身相互垂直的2个方向上架设经纬仪或重力垂线等装置,以观测桩身垂直度,若偏移时应随时修正之。钢桩打设至最后5m时,应特别注意阻止其横向移动,若有偏移时,须于打桩时予以校正。打设完成后之桩心位置、桩身垂直度与斜度偏差均应在规定许可差范围内,否则应拔起重打或废桩。 (4) 打桩时, 必须用两台经纬仪架设在打桩机的正面和侧面，校正桩机导向杆及桩的垂直度，并保持桩锤、桩帽与桩在同一纵轴线上。钢管桩打入12m后，应重新用经纬仪校正垂直度，当打至一定深度并经复核打桩质量良好时，再连续进行击打，直至高出地面60cm80cm停止锤击，进行接桩，再重复上述步骤直至达到设计标高。由第1

19、锤开始至预定深度或规定之锤击贯入量为止,不得中途停顿,以免因土壤与桩身密接而造成打设困难。若因故中途停止,再恢复打设时,至少须先打入30cm深度后,才可恢复贯入量纪录。所有桩须打至规定之长度,且根据打入地层最后30cm之锤击数或最后10锤之平均贯入量,由监理工程师认可之打桩公式计算所得之安全承载力大于设计安全承载力100%以上,才可停止打桩,否则须接桩续打。 (5) 如桩顶设计高程低于原地面,应先将桩头打至地面齐平后,再于桩头上另加引桩筒继续施打至设计高程。引桩须经监理工程师认可后方可施工。5.2.3垂直度控制为保证垂直度，首先要确保场地密实、平整，打桩架也应有精确、灵便的垂直度控制系统。施工

20、时，先用两台经纬仪，架设在桩架的正面及侧面，校正桩架导向杆及桩的垂直度，然后空打12m，再次校正垂直度后正式打桩。允许倾斜度按桩长的1/100来控制。施工中，则应使第一节桩保持高度的垂直。插桩前，桩架的导杆调至垂直，桩进档后，要徐徐放下。在接桩过程中，尽量做到对称焊接，减少因不均匀收缩造成的上节桩倾斜。锤击过程中，要确保桩锤尽量准确地击在桩的中心部位。若开始阶段发现桩位不正或者倾斜，应调正后将钢管桩拔出重新插打。5.2.4 浇置混凝土及桩头处理 钢管桩内应浇置混凝土,以增加钢桩强度,并避免桩体内壁生锈。另桩顶部分须按设计图作桩头处理,以和上部构造物连结成一体。5.2.5 打桩纪录 施工期间,施

21、工单位每日均应派专人记载打桩纪录,并经监理工程师签署后方为有效。纪录内容至少应包括桩号、位置、打桩设备概述、桩尺度型式长度、每50cm打击数、作业起始时间、每打1次贯入量、桩位偏移量、倾斜度、最后30cm之锤击数或最后10击之平均贯入量与其它有关事项,及监理工程司师指示之事项。5.2.6接桩如因打桩设备限制或其它地质因素,致使单支桩无法达到设计深度或所需承载力时,须采接桩方式处理。接桩时应先将下段桩打至桩头露出地表约50cm,再将上段桩吊置于其上,并用经纬仪检测其垂直度无误后,照设计图或工程司指示原则,于接头处实施全周长电弧电焊。钢管桩焊接采用坡口焊,焊接前,必须将下节桩管变形损坏部分修整,上

22、部桩管端部的锈蚀、水或油污泥砂清除,坡口内的水、油、锈其它污物必须清除干净，焊接及检验方式应符合CNS之规定。将内衬箍放置在下节桩内侧的挡块上，紧贴管桩内壁分段点焊，然后吊上节桩，其坡口搁置在焊道上，使上下节桩的对口间隙为24mm，再用经纬仪校好垂直度，再行点焊。焊接应对称进行，应用多层焊，钢管桩各层焊缝接头应错开，焊渣应每层清除。在钢管桩对接接头处要增加加劲板，加劲板宽度为300mm，厚14mm。加劲板在与上下节桩要焊接牢固。待加劲板焊接完毕之后，应冷却5分钟后方可锤击。施工时，应选择素质良好、技术熟练、经验丰富的焊工，严格按焊接规范进行施工。焊接设备必须性能良好。焊接施工时，要加强质量监理

23、。5.2.7送桩（1）送桩架长度必须符合送桩设计要求，抗锤击打端面要加减震垫，竖立在桩上要与桩垂直。（2）送桩必须用两台经纬仪，架设在打桩机的正面和侧面，校正桩机导杆及送桩架和桩的垂直度，并保持桩锤、桩帽与桩在同一纵轴线上。 （3）根据地平标高，用水平仪给出送桩标高。5.2.8废桩 打桩过程中,如因桩帽或垫块摆设不当,或因垫块硬化,致使桩头或桩身过分受力损坏,或打桩完成后之桩位偏移量、垂直度偏差超出设计图说规定容许值,经工程司研判无法补救者,均须以废桩处理。5.2.9钢管桩的切割（1）切割设备有等离子提体切桩机、半制动氧气乙炔切桩机、悬吊式全回转氧气乙炔自动切割机和氧气乙炔手把切桩机，割桩时，

24、先将切桩机吊入钢管桩设计切割深度，采用气动（液压）顶针装置固定在切割部位割嘴按预先调整好的间隙进行回转切割。（2）钢管桩的切割操作程序：测量标高抽水架设地下切割机点火切割拔出钢管放混凝土临时桩盖回填砂。（3）钢管桩割出的短桩头，用内胀式拔桩装置拔出，拔出的钢管焊接接长后可以再用。5.2.10焊桩盖（1）在每个钢管桩上部加焊一个桩盖，并在外壁加焊812根20mm的锚固钢筋，桩盖有平盖形和凹盖形两种。（2）挖土至设计标高,使钢管桩外露，取下临时盖板，用水平仪在每根钢管桩的外壁按设计标高标出三点，然后按此标高固定一个环形作为割框的支撑点，用气焊切割平整，打磨坡口放上配套的桩盖用电焊焊接。（3）钢管桩

25、顶端与承台的连接采用刚性接头，桩头嵌入承台内长度不小于1d（d钢管桩的外径）长度或仅嵌于承台100mm左右，再利用钢筋予以补强或在钢管桩顶端焊以基础锚固钢筋。5.3施工要点：采用钓鱼打法，每根桩的入土深度不小于15m，在施工过程中应严格控制桩顶高程桩位坐标和钢管的垂直度（垂直度偏差不得超过0.5%）。按照边打桩边架设梁的顺序，可有效缩短施工工期。（1）钢结构焊接时应确保焊接质量，必须满焊，不得有气泡、焊渣等。对重要受力部位应采用超声波探伤设备检测，确保无损伤。（2）采用吊车加挖掘机插打的钢管桩，管内必须填满中砂，灌水密实后，用钢板密封，钢板与钢管桩焊接牢固。（3）焊接必须牢固焊缝必须达到要求。

26、六、质量标准6.1主控项目及一般项目 钢桩施工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桩位偏差：1、盖有基础梁的桩a) 垂直基础梁的中心线b) 沿基础梁的中心线2、桩数为13根桩基中的桩3、桩数为416根桩基中的桩大于16根桩基中的桩（1）最外边的桩（2）中间的桩mmmm mm100+0.01H150+0.01H1001/2桩径或边长1/3桩径或边长1/2桩径或边长2桩承载力基桩检测技术规范的规定值基桩检测技术规范的规定一般项目电焊接桩焊缝上下节端部错口（1）外径700外径700（2）焊缝咬边深度（3）焊缝加强层高度（4）焊缝加强层宽度（5）焊缝电焊外观质量（6）焊缝

27、探伤检验mmmmmmmmmm320.522用钢尺量用钢尺量焊缝检查仪焊缝检查仪焊缝检查仪无气孔、无焊瘤、无裂缝直观满足设计要求按设计要求3电焊结束后停歇时间min1.0秒表测定4节点弯矢高1/1000L用钢尺量L为两节桩长5桩顶标高mm50水准仪检查6停锤标准按设计要求沉桩记录6.2 钢桩施工允许倾斜 钢桩施工允许倾斜项目容许误差备注桩的倾斜小于1/100LL为钢桩的长度6.3 特殊工艺或关键控制点的控制特殊工艺或关键控制点的控制序号关键控制点主 要 控 制 方 法1桩位定点用经纬仪两点导入，控制桩位投点的桩位放线定位精确度2桩架垂直度安装组队桩机导杆及 桩锤的过程中检查桩架与底盘的垂直度 ,

28、在两个方向用经纬仪对桩架进行垂直度教正。打斜桩前，对打斜桩的倾斜角度进行校正3桩垂直度根据地质资料,详细了解桩位土体情况,清理地下的障碍物. 插桩定位和打桩过程中及时对桩进行测控4接桩接桩施工前作好焊接工艺评定和焊接工艺卡，焊接接头的焊材选用及焊后打桩的停歇时间5桩的割桩高度核对设计图纸和打入桩的实际高差，用水准仪和钢尺对每根桩的割桩高度进行测量标定，并对割桩器进入桩管内的割桩高度进行测量定位。6.4 质量记录1原材料出场合格证、产品质量检验报告、材料抽检试验报告2桩位测量放线记录3中间检查记录4分项工程质量验收记录5隐蔽工程检查验收记录6接桩焊接报告（焊接工艺评定、焊接试验报告、X射线探伤报

29、告）7沉桩质量检查报告、单桩承载力报告七、应注意的质量问题(质量通病及防治措施) 7.1 桩体开裂 制作桩的螺旋焊管或直缝钢管焊接质量不好、遇障碍物、桩锤与桩不垂直、两节桩不同心、焊接强度不够、桩身有裂纹。查验材质合格证、抽检桩管材质和焊接质量、清理地下障碍物、校正桩架、接桩时保持上下桩节同心、检验焊接强度。7.2 打桩达不到设计要求深度 地质资料不明确至使设计选择桩长有误 ，进行地质详探或部勘、正确选择持力层或标高。7.3 桩身倾斜及时纠正桩的垂直度、清理地下障碍物、调整压桩顺序。7.4 接桩处松脱开裂。焊接质量不合格、焊条选用不合理、焊条保管不当、两节桩不在同一轴线上，桩端面不圆至使桩管壁对口超差，作好焊接工艺评定、按设计选择合理的焊接材料、焊条保管烘干按规范要求、焊缝应连续饱满、两节桩在同轴线上。八、成品保护1钢管桩打完后应测量复核，在每根桩顶至少投三个标高点。加盖混凝土临时桩帽，桩坑回填砂，清理现场施工用料。2对打桩后的休止期实施定期观测，特别是超静孔隙水压力对深层土体的位移的影响，应制定有效的预控措施，钢管桩出现3cm位移时，应会同设计采取有效治理措施。3对打桩后的休止期，应在打桩区域内设置明显的标识。4基坑开挖应制定合理的开挖顺序和采取一定的技术措施防止桩倾斜或位移。九、安全健康与环境管理9.1 施工过程危害辩识及控制措施施工过程危害辩识及控制措施序作业活动危 害 源