PHC预应力管桩地基处理静压法施工方案第三版.docx

1、PHC预应力管桩地基处理静压法施工方案第三版目 录一、 编制依据、编制范围 31、编制依据 32、编制范围 3二、工程概况 3三、工程地区自然条件 41、地形地貌特征 42、地质、水文特征 43、气候特征 5四、总体施工安排 51、配备管理及施工人员 52、总体施工方案 63、总体进度安排 64、机械及检测设备配置 75、主要材料准备 7五、工艺试验的目的及选择 71、工艺试验目的 72、需要确定的工艺参数 73、试桩选择 7六、PHC管桩静压法施工方案 71、PHC管桩的加工、运输及吊装 72、施工工艺 83、施工前准备 94、沉桩顺序 95、沉桩施工 106、终止压桩的控制原则 117、沉

2、桩桩位的允许偏差和管桩插打相关要求 118、桩帽施工 119、施工注意事项 1210、PHC预应力管桩检测 1211、工艺试验总结报告 12七、施工进度保证措施 121、配足设备、人员，确保节点工期 122、施工组织不断优化，实行网络化管理 133、加强施工管理，实行责任承包 134、保障后勤和材料供应 135、克服环境及气候对工期影响的措施 13八、质量控制及保证措施 141、静压沉入桩常见问题及处理方法 142、质量保证措施 15九、安全控制措施 151、主要安全风险分析 152、安全管理制度 163、具体安全措施 174、安全操作要求 17十、环保措施 18十一、附件 201、地基处理管

3、桩布桩图 202、施工进度计划 20路基地基处理PHC预应力管桩静压法施工工艺性试验实施方案一、 编制依据、编制范围1、编制依据上海至南通铁路( 南通至安亭段)招标文件、工程量清单、招标补遗书和答疑书和合同文件。上海至南通铁路（南通至安亭段）2014年8月10日前下发的HTZQ-6标段施工图设计文件。设计地质勘测资料及现场踏勘和施工调查的相关资料。我公司投入本项目的技术力量、机械设备、检测设备等。我公司同类型项目的施工管理经验。HTZQ-6标段总体实施性施工组织设计。现行施工规范、技术标准，安全规程。铁路混凝土工程施工技术指南铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB10424-2010）客货共线铁

4、路桥涵工程施工技术指南（TZ203-2008）铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10415-2003； 预应力混凝土管桩10G409； 先张法预应力混凝土管桩GB13476-2009。铁路工程基本作业施工安全技术规程TB10301-2009铁路桥涵工程施工安全技术规程TB10303-2009铁路工程基桩检测技术规程（TB102182008）铁路工程测量规范2、编制范围太仓南站站场路基地基处理0.4mPHC预应力管桩施工。二、工程概况太仓南站站场路基地基处理基本为水泥搅拌桩，仅DK120+542.6-DK120+562.6段设计为0.4m预应力管桩，正方形布置，桩间距为2m，单根桩长30m，共有4

5、030m；管桩桩顶设置C35钢筋混凝土桩帽，尺寸为1.2*1.2m厚0.35m；桩帽上面铺设厚0.6m碎石垫层。为了减轻对周边村民生活的影响，地基处理PHC预应力管桩计划采用静压法施工。三、工程地区自然条件1、地形地貌特征本线为长江冲积平原河口新三角洲平原区，局部为湖沼积平原区。全线地形平坦，地势开阔，海拔标高2.0-4.5m。沿线河网密布，水塘星罗棋布；公路交通发达，城镇化较快，厂房、民居密布；其余空地多为高产农田、菜地。2、地质、水文特征工程地质线路所经地区为长江冲积平原河口新三角洲平原区，地层成因主要为冲海积、海冲积，局部为冲积及湖沼积，具有海陆相相互交替沉积的特点，岩性变化较大，基岩埋

6、藏较深，为160300m。地层为第四系松散堆积层，软土地基在沿线广泛分布，一般厚515m，最厚达25m；七度地震区地表以下15m范围内粉土、粉砂多为可液化层。沿线工程地质条件普遍较差，需要经过地基处理后才能修筑路基。路堤填料缺乏。施工区域内特殊岩土主要是广泛分布的第四系全新统松散堆积的淤泥质土层及淤泥，尤其是长江以南地区，分布厚度一般515m，局部厚达25m。该土层一般含水量大、压缩性高、孔隙比大，强度低，为软土层，是测区内最主要的特殊地质现象。天然含水量w=42.5%，天然密度17.7kN/m3，孔隙比e=1.2，快剪强度u=7.512.8，Cu=6.113kPa，固结快剪cu=13.716

7、.7，压缩系数a12=0.62mPa-1，压缩模量Es2.67 Mpa，qc0.59 Mpa。水文特征上层地下水为第四系松散岩类孔隙潜水，埋深0.51.5m，受地表径流及大气降雨补给，通过泄入地表水体、蒸发、人工开采等方式排泄，地下水位随季节变化及地表水位变动而略有浮动。含水层岩性主要为上部的粉土层，含水量丰富。沿线潜水层为淡水，被农村村民作为饮用水和洗涤用水开采利用。下层地下水为第四系松散岩类孔隙弱承压水，承压水位埋深约2.0m。含水层较厚，岩性主要为Q3灰色粉细砂、灰黄色粉砂、细砂层，水平层理发育，含水量丰富。沿线部分地区由于以前深层地下水开采超量，导致较大范围内地面沉降。沿线水质对混凝土

8、侵蚀性评价经勘察水质分析，沿线地表水、地下水对混凝土基本无侵蚀性；江北局部地段地下水具侵蚀性。软土的范围及特征施工区域内特殊岩土主要是广泛分布的第四系全新统松散堆积的淤泥质土层及淤泥，尤其是长江以南地区，分布厚度一般515m，局部厚达25m。该土层一般含水量大、压缩性高、孔隙比大，强度低，为软土层，是测区内最主要的特殊地质现象。天然含水量w=42.5%，天然密度17.7kN/m3，孔隙比e=1.2，快剪强度u=7.512.8，Cu=6.113kPa，固结快剪cu=13.716.7，压缩系数a12=0.62mPa-1，压缩模量Es2.67 Mpa，qc0.59 Mpa。3、气候特征施工区地处中纬

9、度沿海，在全球气候分布中属北亚热带南缘，是南北冷暖气团交汇地带，受冷暖空气交替影响和海洋湿润空气调节，气候湿润，四季分明，冬暖夏热，降水充沛。年平均气温16.1C，一月平均气温2.93.5C，七月平均气温2728C。极端最高气温40.2C，极端最低气温-12.1C。年日照时间1584.1小时，平均日照44%。年蒸发量1233.4毫米。年平均降水量1144.4毫米，平均月最高降水量180毫米，最大一次降水量591.7毫米。夏季占全年降水量的40%左右，六月中旬至七月中旬为梅雨季节。上海夏季盛行东南风，并多受台风影响，一年内79月为台风影响的盛期，最大风力10级以上，极大风力大于11级。冬季盛行西

10、北风。十分钟最大风速30m/s，风向东风，年极端最大风速34.7m/s，风向西风，年无霜期246天。四、总体施工安排1、配备管理及施工人员我项目部根据施工需求在各个分部配备充足的管理人员，每个分部下设五部两室，即工程部、安质部、物机部、财务部、工经部、办公室、试验室；分部均设置两个桥梁施工队，负责桥梁施工任务。根据施工工程的特点和工期要求，除配备足够的管理人员、技术人员、质检人员、测量人员、试验人员、安全人员之外，在劳动力组织方面还配备精干的施工人员进场施工，主要工种有：电工、钢筋工、机械司机、机修工、起重工、混凝土工等，管理人员和技术人员均有大、中专以上学历，具有参与类似工程的施工管理经验和

11、施工技术经验，技术工人均有技术等级证书，普通工人均经培训考核后，持证上岗。每台桩机的人员配置表编号工种人员数量1技术员22质检13机长24装吊工15指挥16焊工27普工58电工19砼工210钢筋工2各施工作业队伍、各工种劳动力上场计划根据工程施工进度安排确定，施工人员根据施工计划和工程实际需要，分批组织进场。2、总体施工方案PHC预应力管桩采用工厂加工制作，半挂车运输至工地现场；在桩机进场就位后，将预应力管桩安装在桩架上，桩位的垂直度检查合格后即可压桩，同时应在管桩的侧面或桩架上设置标尺并做好记录。待一根插打到一定位置后焊接管桩，循环以上步骤，直到达到设计深度为止。3、总体进度安排3.1进度指

12、标按照单台液压静力压桩机（暂定型号中联重科ZY-920）、桩长31m（0.4m），每天工作12h分析：桩机就位吊装管桩0.3h，沉桩1h，焊接0.2h；共计1.5h/根，每天可完成8根。3.2 计划施工时间根据总体施工安排，太仓南站路基管桩计划施工时间情况如下表。单位工程管桩设计数量（根）计划开始时间计划完成时间计划投入桩机数(台)太仓南站路基1302015.12.122015.12.3114、机械及检测设备配置根据施工进度计划，组织施工机械提前进场，关键工程的机械设备，选择质量好、效率高、适应施工场地需要的设备。PHC管桩施工主要机械设备表序号设备名称型号用途1液压静力压桩机ZY-920打入

13、PHC管桩2电焊机SB-10J-500PHC管桩焊接5、主要材料准备根据施工进度计划，按年度、季度、月度提报材料计划，对施工所需的材料做到充分调查、合理选择、提前进场，保证施工现场材料的供应。为确保工程质量，我项目部PHC预应力管桩及钢筋采用招标采购，混凝土采用自建拌合站供应。五、工艺试验的目的及选择1、工艺试验目的大规模开工前，为了选择合理的施工方法和施工机具；使桩有足够的承载能力，为一系列沉桩施工提供准确的现场数据，使管桩施工满足设计要求，需进行工艺试验。2、需要确定的工艺参数根据设计地质资料和工艺试验具体情况，选择合适的打桩机械，总结掌握PHC管桩静压沉桩压力；沉桩及焊接时间等参数，并做

14、好详细记录。3、试桩选择我项目部地基处理PHC管桩工艺试验选定在太仓南站路基DK120+542.6- DK120+562.6段，计划针对前3根进行试验和总结。六、PHC管桩静压法施工方案1、PHC管桩的加工、运输及吊装管桩加工PHC管桩的加工在工厂定制，管桩的材料、性能、外观质量及尺寸、强度等要求应满足以下先张法预应力混凝土管桩（GB13476-2009）及其他相关规范的要求；0.4m直径管桩分节长度在8-15m之间，管桩的分节长度 及单墩管桩断面接头应满足设计及规范要求。管桩运输及存放1 管桩运输PHC管桩采用半挂车运输，每车吨位在60t左右，可运输8-10节管桩（根据进场道路承载情况，对运

15、输的吨位进行调整，防止对道路路面造成破坏），现场采用25t履带吊卸车；管桩运输过程中各层间应设置垫木支承，垫木上下对齐，材质一致，同层垫木应保持同一平面。管桩存放管桩应堆放在桩机前进方向的右侧，一次就位，上下桩配套供应，由于每节管桩吨位较大，应避免现场二次倒运，在每个墩台处平整加固临时存放场地，按要求设置两支点存放；运到现场的桩应该按规范要求进行质量复查，不符合标准的桩严禁使用。管桩在起吊、搬运和堆码时，应防止冲撞和发生附加弯矩，存放场地地基应经过加固处理。根据现场情况，如需在存放场堆放，存放层数不能超过3层；堆放的过程中应采取可靠的防滑、防滚安全措施。管桩的吊装长度不大于15m的管桩，按照先

16、张法预应力混凝土管桩GB13476-2009要求，采用两点吊法，吊点位置在两头0.21L(L为管桩长度)处。桩顶或桩身上，对其施加持续的压力，将桩体压入地基中形成的桩。一般情况下都采取分段压入，逐段接长的方法。本施工工艺适用于对软弱松散、含水量高、孔隙较大的人工填土、软土、粘土、粉土等地层进行地基处理的普通混凝土预制桩和预应力混凝土管桩的静压施工。2、施工工艺PHC预应力混凝土管桩静压法施工工艺流程图3、施工前准备3.1 技术准备组织技术人员熟悉设计图纸，确定沉桩数量、沉桩深度、熟悉地质资料。作出桩位编号图，桩位施工顺序图、主要工艺操作过程的要求，对拟用原材料的质量证明文件进行鉴别认可，编制进

17、度计划，指定保证施工质量的措施。3.2 现场准备沉桩前处理好高空、地下和地上障碍物和地下电缆、坟、沟、坑以及地下旧有建筑，地下管网等。打桩机行走路线要平坦坚实，场地平整范围一般为建筑物基础以外46m以内的整个区域，地基承载力不小于100KPa。4、沉桩顺序沉桩顺序应根据现场地形条件、土层情况、桩距大小、桩架移动的方便等综合因素来确定，同时应考虑使桩入土深度相差不多，土壤均匀挤密。一般地段，压桩应从中间分向两边或周边进行；沉桩应避免从周边向中间进行，以免中间土壤被挤密，造成桩的贯入困难，在亚黏土和黏土地区应避免按一个方向前进，使土向一边挤压，而使桩基产生不均匀沉降，当桩距大于4倍桩径时，可不受此

18、顺序限制。如果在沉桩施工附近有建筑物或地下管线时，则沉桩顺序应背着被保护的建筑物方向进行或采取跳打的方法，以免沉桩时的挤土对其造成危害。 5、沉桩施工测量定位。施工前放好轴线和每一个桩位，在桩位中心打一根短钢筋，并涂上油漆使标志明显。如在较软的场地施工，由于桩机的行走会挤走预定短钢筋， 故当桩机大体就位之后要重新测定桩位。桩尖就位、对中、调直。对于ZY-920型压桩机，通过起动纵向和横向行走油缸，将桩尖对准桩位；开动压桩油缸将桩压入土中1m 左右后停止压桩，调正桩在两个方向的垂直度。第一节桩是否垂直，是保证桩身质量的关键。压桩。通过夹持油缸将桩夹紧，然后使压桩油缸伸程，将压力施加到桩上，压入力

19、由压力表反映。在压桩过程中要认真记录桩入土深度和压力表读数的关系，以判断桩的质量及承载力。当压力表读数突然上升或下降时，要停机对照地质资料进行分析，看是否遇到障碍物或产生断桩情况等。接桩，当下一节桩压到露出地面0.51.0m 时，应接上一节桩。每根桩的接头不超过3个，接桩应要求迅速，尽量缩短停打时间，如停打时间过长，则周围土壤恢复使桩不易打入。端板焊接上、下节桩之间采用端板焊连接，焊缝不得凸出桩身，可与桩身外壁平齐或凹进1-3mm为宜。桩头采用焊接式桩头构造。焊接式桩头构造简单，用钢量较少，制造较方便；本项目采用二氧化碳保护焊进行接桩施工。具体要求如下：a管桩接长时，其入土部分管节的桩头宜高出

20、地面0.5-1m。b接桩时，上下节桩段应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm。c管桩对接前，用铁刷子清理干净接驳面和坡口。d上、下节桩之间采用端板焊连接，焊接方式为二氧化碳保护焊，焊材规格为E71T-1C,焊缝等级为二级。焊缝检验采用目测，焊缝表面不允许有裂纹、气孔、未熔合等缺陷。e焊接后自然冷却时间不宜少于8分钟，严禁用水冷却或焊好后立即沉桩。f二氧化碳保护焊接桩施工，下雨或风力较大时会影响焊接质量，所以在焊接时注意环境变化，做好防风、防雨的准备，确保焊缝质量。端板防腐处理管桩焊接完毕后，应清除表面浮渣，之后按设计要求涂刷防腐涂料，防腐涂料应采用快干、耐磨型防锈漆，上下管节方向所有钢结构面均应涂

21、刷，涂刷完毕后应等待至少5分钟方可继续沉桩。送桩或截桩。如果桩顶接近地面，而压桩桩顶标高尚未达到设计值，可以送桩。静力压桩情况下，只要用另一节长度超过要求送压深度的桩放在被送的桩顶上便可以送桩， 不必用专用的送桩器。管桩需要截桩时，应采用锯桩器截割，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩，避免造成桩顶标高以下桩身断裂和桩间土扰动。压桩结束，当压桩桩顶标高达到设计值，便可停止压桩。6、终止压桩的控制原则摩擦桩以达到桩端设计标高为终止压桩的控制条件。对长度大于21m 的端承磨擦型静压桩，终压控制条件是以设计桩长控制为主， 终压力值作对照。7、沉桩桩位的允许偏差和管桩插打相关要求沉桩桩位的允许偏差和

22、检验方法序号项目允许偏差检验方法1桩位群桩中间桩d/2且不大于250mm测量或尺量检查外缘桩d/4排架桩顺桥方向100mm横桥方向150mm2倾斜度直桩1%吊线和尺量检查斜桩15%tan备注：d为桩径或短边，单位为mm；为斜桩轴线与竖直线间的夹角。8、桩帽施工管桩桩顶设置C35钢筋混凝土桩帽，尺寸为1.2*1.2m厚0.35m；桩帽钢筋与桩头填充钢筋笼相接，桩头填充深入桩头1.5m，底部3mm后圆薄钢板托盘，托盘与钢筋焊接连接。桩帽及钢筋笼、托盘等在钢筋加工场加工，现场安装；C35混凝土在拌合站集中拌制，运输车运至现场集中浇筑。9、施工注意事项压桩施工前应对现场的土层地质情况了解清楚， 做到心

23、中有数；同时应做好设备的检查工作，保证使用可靠，以免中途间断压桩。压桩机的安装，必须按有关程序及说明书进行。压桩机就位时应对准桩位，启动平台支腿油缸，校正平台处于水平状态。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、压桩施工。压桩过程中，应随时注意使桩保持轴心受压，若有偏移，要及时调整。接桩时应保证上、下节桩的轴线一致，并尽可能地缩短接桩时间。压桩的顺序要根据地质及地形桩基的设计布置密度进行，在亚粘土及粘土地基施工，应尽量避免沿单一方向进行，以避免其向一边挤压造成压入深度不一，地基挤密程度不均。压桩施工应连续进行，同一根桩的中间停歇时间不宜超

24、过30min。压桩施工时，应有专人或开启自动记录仪作好施工记录。量测压力等仪表应注意保养，及时检修和定期标定，以减少量测误差。压桩机行驶道路的地基应有足够的承载力，必要时需作处理。10、PHC预应力管桩检测管桩的焊接接头采用超声波探伤检测，检测频率同一工点不得少于3个接头。管桩施工完成28天后进行质量检验，单桩载荷试验数量为总桩数的千分之二，且不少于三根，低应变无损检测数量为总桩数的百分之十，且不少于三根。11、工艺试验总结报告工艺试验施工完成后，应按要求编制总结报告和自评估报告，明确相应的施工参数，以便指导后续PHC管桩施工。七、施工进度保证措施1、配足设备、人员，确保节点工期设备管理做好机

25、械设备的选型与配套，充分发挥各型设备的机械效率，确保实际生产能力能够满足施工进度要求，使工期保证落到实处。组建机械工程师和工人技师为主的维修队伍，配齐维修设备和工具，保障机械设备的出勤率。建立健全机械设备管理台帐，按期对设备进行保养，防止设备带病运行造成效率下降而影响施工生产。按施工定额的110%配备施工人员，以确保工期。非熟练、半熟练工人尽量利用当地劳力。2、施工组织不断优化，实行网络化管理根据施工情况变化，不断进行改进、优化，使劳动力的组织、机具设备的配备更趋合理和完善。建立动态网络管理，对工程交叉和施工干扰加强指挥与协调，重大关键问题超前研究，制定措施，及时调整。根据项目全过程网络计划，

26、编制分阶段和月度网络计划，确定阶段工作重点。3、加强施工管理，实行责任承包按工程进展需要配足各项生产要素，为主体施工赢得宝贵时间，抓住有利施工季节，实现施工的良好开端。强化指挥与协调，超前布局，密切监控落实，重点项目采取垂直管理，横向强调协调的强硬手段，减少中间环节，提高效率。实行工期目标责任制，严格计划、检查、考核与奖惩制度，加强施工协调。以安全、质量为核心，坚持“稳中求快”的生产方针，防止盲目冒进。挖掘内部潜力，掀起施工高潮，确保总工期目标和阶段工期目标的实现。做好季节性安排，防止不良气候对施工生产造成大的影响。加强机械设备管理。切实做到加强机械设备的检修和维修工作，配齐维修人员，配足常用

27、配件，确保机械正常运转。 4、保障后勤和材料供应材料采购、供应做到有组织、有计划，做好材料的储备工作，保证施工用料。做好后勤保障，努力保障人、财、物、机的供给，为顺利完成施工任务提供良好的后勤保障。5、克服环境及气候对工期影响的措施成立防洪、防汛、防台领导小组，设立专职值班人员，并随时与当地水文气象部门取得联系，提前预防，认真做好施工场地及主体工程的防水、防洪、排水工作。经常对电力线路及用电设备进行检查，防止用电事故发生。八、质量控制及保证措施1、静压沉入桩常见问题及处理方法桩位偏移。在静压沉入桩施工中，最常见的质量事故就是桩位的偏移。常见的类型及解决措施为：地下障碍物导致桩位的偏移在桩基施工

28、过程中，一定要搞清楚地下是否有管网或老基础。若有管网，则需报请设计院更改设计，对离压桩施工区域很近的管网，应在施工时加强监测，必要时采取防护措施；若有地下障碍物如老基础等物，则一定要排除干净后再进行施工。控制点位移导致桩位偏移。为避免桩位移动造成质量事故，可采取两条措施进行预防：一是桩机进场前，在施工现场满铺碎石200400mm 厚；二是保护好控制点，在静压桩工作范围以5l0m 保留2个控制点，并在施工前对桩位多次复核后再进行压桩。施工顺序不对引起桩顶位移。在压桩过程中，有时会发现已施工的桩产生横向位移，这通常是因为桩太密，压桩时土壤被挤，密实度很高，而造成土体向上隆起，相邻的桩一起涌起，并挤

29、向土壤较松的一边。 因此在遇到桩数多和桩距近的情况时，一定要因地制宜制定好施工顺序，采取分段压桩，或自中央向边缘压桩，严格按施工组织设计进行施工。断桩或斜桩。断桩、斜桩是施工中经常遇到的问题，它涉及地形地质、材料质量、设备状况、操作工艺等方面的问题。桩身质量差造成断桩。预防此类质量事故的惟一办法就是严把材料质量进场关。2 操作工艺不当造成断桩：在压桩过程中，有时也会 因为操作不当引起断桩。接头质量差引起断桩：桩的接头是整根桩的最薄弱处，常因接头质量不过关而发生松脱开裂的现象。静压沉入桩的接桩方法通常采用焊接桩和硫磺胶泥锚接桩两种，往往因为接合面未清理干净、焊接质量不好、硫磺胶泥强度不够、两节桩

30、不同心而造成断桩，预防方法为清理干净接合面、焊缝应连续饱满、硫磺胶泥保证达到设计强度、两节桩在同轴线上。压桩时达不到设计要求。压桩时达不到设计要求通常是指以下两种情况。桩尖已到设计标高，而油压值未到设计工作压力。通常是因为地质资料不准确或钻探资料不全面造成的，采取送桩、接桩处理即可。桩尖尚未到设计标高，而油压值已到最大工作压力。出现这种情况的原因是多种多样的：地质资料或钻探资料不准确、不全面，在设计时定错了桩长；桩距太近、太密，施工顺序不对，沉桩困难；由于设备故障或其他原因，桩在下沉过程中突然中断，延续的时间过长，施工阻力增加，桩无法下沉到设计标高；桩尖遇到局部较硬的夹砂石、孤石等。需要根据具体情况与设计单位协商正确选择持力层及标高。2、质量保证措施做好技术培训和质量自控体系的培训正式开工前，应做好图纸会审工作，根据设计资料、规范及专项施工方案，组织对现场施工的技术人员和施工人员做好技术培训，使其充分了解设计意图，熟悉施工工艺和施工规范。 加强施工过程的监督和管理，发现不良苗头及时制止和纠正。技术质量部将作为质量控制的牵头部门，严格按照设计交底和质量自控体系的规定，加大对作业一