PHC管桩施工方案.docx

1、PHC管桩施工方案第一章 编制依据1.XXYY公路新建工程YY-5标施工图2.XXYY公路新建工程YY-5标施工招标文件第二卷技术规范3.XXYY公路新建工程YY-2标YY-ZZ-2标施工招标文件4.XXYY公路新建工程YY-2标YY-ZZ-2标施工招标补充文件（二）5.国家和交通部现行有关标准、规范、导则、规程、办法等，主要有：（1）公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）（2）公路工程质量检验评定标准（JTG F80-2004）（3）公路工程施工安全技术规程（JTJ076-95）（4）混凝土结构施工质量验收规范（GB502052001）（5）工程测量规范（GB5002693）（6）公

2、路路基施工技术规范（JTGFZZ-2006）（7）公路水泥混凝土路面施工技术规范（JTG F30-2003）（8）公路桥涵地基基础设计规范（JTJ024-85）（9）先张法预应力混凝土管桩（XX市建筑标准设计DBJT08-92-2000）（ZZ）先张法预应力混凝土管桩（GB13476-1999）6.YY公路现场临时设施规划要求7.XX市公路投资有限公司及YY公路总监办相关文件等第二章 工程概况2.1工程简介XX市YY公路新建工程西起浙江XX市界、接zz高速公路，东至z进场路，全长83.512km。其中，YY公路新建工程ZZ西段5标段施工里程为K17+650mK23+484m，长约5.84km，

3、计划开工日期2008年1月3日，竣工日期2009年8月15日，总工期591天。YY公路新建工程5标穿越XX市松江区，施工范围内主线为高架桥梁、主线与现状地面塔闵路并线，主线高架桥梁采用左右分离式桥梁结构、单幅桥梁宽16.38m，左右幅桥梁之间地面设置地面辅道路基。主线高架桥共有600mmPHC管桩2839根，总计7.4万m左右，单个承台设置711根600mmPHC管桩。600PHC管桩分桥墩AB型和桥台B型两种，其中主线高架桥均为AB型。PHC管桩长度在29m46m范围内。根据设计要求PHC管桩上节壁厚130mm，中下节壁厚1ZZmm，桩底需设置钢桩靴，钢桩靴采用符合XX市建筑标准设计先张法预

4、应力混凝土管桩（DBJT08-92-2000）的开口钢桩靴，钢桩靴长度为L=400600mm。主线高架桥PHC管桩数量见下表所示。PHC管桩工程数量统计一览表表2-1序号桩长（m）数量(根)合计（m）备注12924696AB型229.324703.2AB型329.51384071AB型43026780ZZAB型530.538811834AB型630.711337.7AB型73139112121AB型831.542113261.5AB型9321484736AB型ZZ32.51183835AB型1133581914AB型1233.519636.5AB型1336672412AB型143717629A

5、B型1537.5ZZ375AB型163816608AB型1738.517654.5AB型184115615AB型1942451890AB型20438344AB型2144622728AB型22457315AB型2346281288AB型总计229974014.42.2 施工条件2.2.1地形、地貌拟建场地属滨海平原地貌类型，沿线主要为农田及民宅，并有多条明浜分布。经勘探揭示，拟建场地为正常沉积地层与古河道沉积地层交替沉积，其土层可分为七个大层，其中层填土为近代人工堆填，为第四纪全新世Q4沉积层，层为第四纪上更新世Q3沉积层。本区段为正常沉积地层与古河道沉积地层交替沉积。本区段勘察深度范围内各主要

6、地层工程特性分述如下：第层填土：结构松散，均匀性差，未经处理一般不宜作为天然地基持力层。该土层整个场区均有分布。第a层浜土：结构及其软弱，分布于河塘、暗浜底，应予以清除。第层黄色粉质粘土（低液限土）该层除明、暗浜地段受切割，缺失或变薄外，其余地段该层分布、层位及厚度变化较小，整体均匀性较好，其土的物理力学性质较好，属较为均匀的地基土层，适宜作为一般道路等天然地基持力层，但需注意其具有往下含水量增加，土性变软的特点。第层灰色淤泥质粉质粘土：该层分布、层位及厚度变化较小，局部地段夹t层呈松散状的灰色砂质粉土，整体均匀性一般。其土的物理力学性质较差，以流塑状为主，土质软，压缩性高。第层灰色淤泥质粘土

7、：该层分布、层位及厚度变化较小，整体均匀性较好。但其土的物理力学性质较差，以流塑状为主，土质软，压缩性高。第1层灰色粘土：该层分布、层位及厚度变化较小，整体均匀性较好。但其土的物理力学性质一般，以软塑状为主，土质软，压缩性较高。第2层灰色砂质粉土、3-1层灰色粉质粘土、3-2层灰色粉砂夹粉质粘土、第4层灰绿色粉质粘土：该四层土分布、层位及厚度变化较大，整体均匀性差，且仅局部分布于古河道区。其中第3-2层灰色粉砂夹粉质粘土，中密，压缩性中等，当其具有一定厚度时，可以作为拟建物的桩基持力层；其余各土层由于分布不均，起伏不定，不适宜作为桩基持力层。 第层暗绿-黄色粉质粘土：该层分布、层位及厚度变化较

8、小，整体均匀性较好。其土的物理力学性质较好，以硬塑状为主，属较为均匀的地基土层。适宜作为地面小桥的桩基持力层。第1-1层黄色粘质粉土夹粘土：该层分布、层位及厚度变化较小，夹薄层状粘性土，整体均匀性一般。其土的物理力学性质较好，以稍密中密状为主，压缩性中等，属较为良好的地基土层。适宜作为地面小桥的桩基持力层。第1-2层黄色砂质粉土：该层分布、层位及厚度变化较小，夹薄层状粘性土，整体均匀性一般。其土的物理力学性质较好，以中密状为主，压缩性中等，属良好的地基土层。适宜作为桥梁的桩基持力层。第2层黄灰色粉细砂：该层分布、层位及厚度变化较小，整体均匀性较好。其土的物理力学性质较好，以密实状为主，压缩性中

9、等偏低，属良好的地基土层。适宜作为桥梁的桩基持力层。2.2.2水文地质条件场地浅部地下水属潜水类型，受潮汐、降水量、季节、气候等因素影响而变化，年平均高水位埋深为0.500.70m，低水位埋深1.50m。XX地区属于湿润区，根据XX地区的实践，XX地区弱透水土层为类环境。根据所取水样进行水质分析结果，按有关规范判定场区地下水及地基土在类环境中对混凝土无腐蚀性。2.2.3不良地质现象拟建场地有多条明浜、鱼塘、暗浜分布，浜底淤泥含有机质，由于浜土结构松散，土质很差。 2.3 工程特点1）工期紧：本工程合同总工期为591天，PHC管桩总数量达2299根，而且PHC管桩施工工期只有ZZ个月左右，PHC

10、管桩与钻孔桩交错布置，施工难度较大。2）施工组织难度大：本工程全长5.84Km，部分施工段为现有塔闵路边，塔闵路上通行车辆较多，而且施工区域均存在高压线，高压线拆除时间及施工顺序对PHC管桩施工影响较大；再加上PHC管桩施工时打桩机、运输车、起重吊车等多辆机械设备同时作业。施工组织及安全管理难度较大。3）地质条件差PHC管桩施打难度大：本标段地质条件以粘土层为主，中间夹杂粉砂层，部分施工区域可能还存在不明基础；PHC管桩最长达46m，入土深度达48m左右，使用打桩机进行施打难度加大。4）部分施工区域为浜塘，需要在其清淤完成并填筑至地面时再进行PHC管桩施工。第三章 PHC管桩施工总体思路根据工

11、程总体进行度计划，PHC管桩总体施工进度计划为：PHC管桩施工先从玉树路东侧T梁、箱梁预制场位置向工程终点方向推进，此段施工完成后再由T梁、箱梁预制场向工程起点方向推进。根据总体进度计划，PHC管桩施工总体工期为ZZ个月，总数量为2299根，平均每天施打PHC管桩数量为8根左右，单台PHC管桩打桩机一天能够施打68根，拟选用2台PHC打桩机进行PHC管桩施工，单日能够完成数量为1216根，能够满足施工需要，具体施工时根据打桩机功效分析决定是否增加及减少打桩机数量。PHC管桩拟选择在XX市有资质的专业化PHC管桩生产厂家进行预制，通过与本标段相连的塔闽公路、玉树路及周边的公路，使用大型平板车运输

12、至施工现场。现场设置6.5m宽施工便道，并在施工墩位处设置PHC管桩临时堆放区。PHC施工时左右幅拟各布置1台PHC打桩机作为一个工作面循环向前推进，每个排架施打完成后，打桩机通过施工便道前行至打桩墩位置。为了保证PHC管桩位置及垂直度满足要求，PHC管桩开始时施打采用低锤轻打，并使用二台经纬仪进行二个垂直角方向的监控，发现偏位或垂直度不满足要求时拔出重新施打。管桩施打过程中要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩受到偏心锤打，以免管桩受弯折断。PHC管桩施打时PHC管桩节段之间连接采用端板焊接形式，焊接采用手工焊。承台基坑开挖完

13、成后，人工清理管桩内土层，并使用钢丝刷对管桩壁进行清理，等其干燥后安装填芯钢筋笼，管桩钢筋笼在钢筋加工场加工成型，通过运输车辆运输至施工现场，使用汽车吊或履带吊安装到位。PHC管桩填芯混凝土在项目部驻地位置混凝土搅拌站拌制，通过混凝土输送车运输至施工现场，使用泵车泵送到位，人工使用插入式振捣棒振捣密实。第四章 测量控制先根据施工图和每个桥墩承台中心坐标，计算各墩PHC桩位坐标，从两个以上的控制点采用极坐标法放样并检查闭合差，现场钉设桩位并做上明显桩位编号，用水准仪控制桩顶标高。用钢尺、经纬仪复核每个桥墩桩与桩的相对位置，准确无误后作为控制、验收桩基施工的依据。PHC管桩施工时，用两台经纬仪从相

14、互垂直的两个方向控制管桩的垂直度，并记录沉桩的贯入度。PHC 管桩测量控制见相关测量方案。第五章 PHC管桩施工工艺流程 混凝土养护图5-1 PHC管桩施工工艺流程图第六章 主要施工方法6.1施工便道、施工栈桥及筑岛施工6.1.1施工便道及施工栈桥结构形式施工便道拟布置在桥梁右侧外边缘线以外、桥梁征地红线内，便道宽6.5m，施工便道结构自下而上依次为：30cm石灰土+40cm填筑片石+40cm宕渣（三皮土），作为塔闵路交通分流的路段增设30cm水泥稳定碎石面层。跨越大小河流施工便道采取搭设施工栈桥贯通，施工栈桥标准跨径9.00m，部分位置根据河道跨度要求适当调整跨度，栈桥桥面宽度6.5m。栈桥

15、下部结构采用800ZZmm钢管桩，钢管桩入土深度20m，中间跨二根桩之间设置平联，平联采用4265mm钢管。横梁采用2HM450300mm型钢，使用贝雷架为纵梁。分配梁采用14型钢，布置间距30cm，面层采用=ZZmm钢板；栈桥桥台采用C30混凝土扩大基础，栈桥两边布置护栏并设置踢脚板，栈桥两端连接路面使用混凝土进行硬化与之相连。aa等河道的施工栈桥结构形式如图6-1所示，其它宽度ZZ20m宽河道钢栈桥结构形图6-2所示。图6-1 钢栈桥栈桥结构示意图一图6-2 钢栈桥栈桥结构示意图二6.1.2施工便道、栈桥及筑岛平台施工（1）施工便道施工便道施工：先进行清表处理，再分层填筑石灰土及片石土并使

16、用压路机压实，最后分层回填宕渣、水泥稳定碎石并压实。为了保证施工便道不会因积水而遭到破坏，便道设下穿式过水涵管，在施工便道右侧布置边沟，并在便道顶面设置单向排水横坡，路面积水通过路面横坡将水排至边沟内，处理后排至附近水系内。（2）钢栈桥施工栈桥钢管桩基础采用50t履带吊、DZ60振动锤施打，其余构件履带吊直接吊装，人工焊接，安装栈桥护栏及踢脚板。（3）筑岛平台施工由于主线高架桥跨坝河、黄墙港河道部分桥墩位于水中，PHC桩施工时，为了保证PHC管桩打桩机的施工，在各个墩施工之前，先进行筑岛，形成打桩机械施工作业平台。 先在筑岛平台外侧迎水面打设木桩作为防护桩，然后在木桩内侧使用袋装土填筑，再使用

17、素土回填形成打桩机施工作业平台，筑岛平台边坡按1：1施工。为防止由于打桩机震动造成施工平台滑移，考虑到后续施工中需要设置钢板桩围堰进行承台施工，因此，在平台筑岛完成后，在平台迎水三面施打钢板桩，在PHC管桩施打完成，承台施工之前再施打另一个面钢板桩，形成封闭围堰，再进行基坑开挖及承台施工。6.2 PHC管桩预制、运输及存放6.2.1概述主线高架桥共有274个墩采用600mmPHC管桩群桩基础，桩长29m46m，共2299根。PHC管桩上节壁厚130mm，中下节壁厚1ZZmm，单节长度不大于15m，最上节长度不小于12m。所有的PHC管桩直接从XX市专业管桩预制厂购买，通过汽车运输至施工现场，使

18、用履带式打桩机施打到位。6.2.2PHC管桩预制（1）管桩预制工艺流程预应力管桩预制工艺见图6-3混凝土拌制图6-3 预应力管桩预制工艺流程图（2）预应力管桩预制1）混凝土原材料要求 水泥 水泥强度等级不得低于42.5，优先采用硅酸盐水泥，其次普通硅酸盐水泥，其质量要求应符合GB175硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的规定。水泥进厂时，应有质量保证书或产品合格证。水泥存放应按厂家、品种、强度等级、批号分别贮存并加以标明，水泥贮存期不得超过三个月，过期或对质量有怀疑时应进行水泥质量检验，不合格的产品不得使用。 细骨料 采用中粗砂，细度模数宜为2.53.2，其质量应符合GB/T14684建筑用砂的规定。

19、含泥量应小于1%，粗骨料 采用碎石最大粒径不大于25mm，且不得超过钢筋净距的3/4。碎石含泥量应小于0.5%，碎石抗压强度宜大于所配混凝土强度的1.5倍。 水 混凝土拌和用水不得含有影响水泥正常凝结和硬化的有害杂质和油质。其质量应符合JGJ63混凝土拌和用水的规定。 外加剂 质量应符合GB8076混凝土外加剂的规定；不得采用含有氯盐或有害物的外加剂。 掺合料 掺合料不得对管桩产生有害影响，使用前必须对其有关性能和质量进行试验验证。2）钢材质量要求 预应力钢筋采质量应符合YB/T111预应力混凝土用钢棒的规定。 螺旋筋采用冷拔低碳钢丝、低碳钢热轧圆盘条，其质量应分别符合JGJ19冷拔钢丝预应力

20、混凝土构件设计与施工规程、GB/T701低碳钢热轧圆盘条的规定。 端部锚固钢筋宜采用低碳钢热轧圆盘条或钢筋混凝土用热轧带肋钢筋，其质量应分别符合GB/T701低碳钢热轧圆盘条、GB/T1499钢筋混凝土用热轧带肋钢筋的规定。管桩端部锚固钢筋设置应按照结构设计图确定。 端头板、钢套箍的材质性能应符合GB/T700碳素结构钢中Q235的规定。 钢材进厂必须提供钢材质保书，进厂后必须按规定进行抽样检验，严禁使用未经检验或不合格的钢材。 2）混凝土制备 混凝土配合比 预应力高强混凝土管桩用混凝土强度等级不得低于C80；离心混凝土配合比的设计参见JGJ55普通混凝土配合比设计规程，经试配确定。混凝土坍落

21、度一般控制在3cm7cm。 混凝土搅拌 采用强制式搅拌机；混凝土搅拌最短时间应符合GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范的规定，混合料的搅拌应充分均匀，掺加掺合料时搅拌时间应适当延长，混凝土搅拌制度应经试验确定。混凝土搅拌完毕，因设备原因或停电不能出料，当时间超过30min，则该盘混凝土不得使用。 3）钢筋骨架制作 预应力主筋加工：主筋应清除油污，不应有局部弯曲，端面应平整，不得有飞边，不同厂家、不同型号规格的钢筋不得混合使用。同根管桩中钢筋下料长度的相对差值不得大于L/5000(L为桩长，以mm计)。主筋镦头宜采用热镦工艺，钢筋镦头强度不得低于该材料标准强度的90%。预应力主筋沿管桩断

22、面园周分布均匀配置，最小配筋率不低于0.4%，并不得少于六根，主筋净距不应小于30mm。 骨架制作：螺旋筋直径不应小于5mm；钢筋骨架螺距最大不超过1ZZmm。距桩两端在ZZ00mm1500mm长度范围内，螺距为40mm60mm。钢筋骨架采用滚焊机成型，预应力主筋和螺旋筋焊接点的强度损失不得大于该材料标准强度的5%。钢筋骨架成型后，各部分尺寸应符合如下要求： a)预应力主筋间距偏差不得超过5mm； b)螺旋筋的螺距偏差，两端处不得超过5mm，中间部份不得超过ZZmm； c)主筋中心半径与设计标准偏差不得超过2mm。 4）桩接头制作 钢套箍与端头板焊接的焊缝在内侧，所有焊缝应牢固饱满，不得带有夹

23、渣等焊接缺陷。若需设置锚固筋，则锚固筋应按设计图纸要求选用并均匀垂直分布，端头焊缝周边饱满牢固。端头板的宽度不得小于管桩规定的壁厚；端头板制作要符合以下规定： a)主筋孔和螺纹孔的相对位置必须准确； b)钢板厚度、材质与坡口必须符合设计要求。 5）PHC管桩成型工艺 装、合模 装模前上、下半模须清理干净，脱模剂应涂刷均匀，张拉板、锚固板应逐个清理干净，并在接触部位涂上机油。张拉螺栓长度应与张拉板、锚固板的厚度相匹配，防止螺栓过长或过短；禁止使用螺纹损坏的螺栓。张拉螺栓应对称均匀上紧，防止桩端倾斜和保证安全。钢筋骨架入模须找正，钢套箍入模时两端应放置平顺，不得发生凹陷或翘起现象，做到钢套箍与钢模

24、紧贴，以防漏浆。合模时应保证上、下钢模合缝口干净无杂物，并采取必要的防止漏浆的措施，上模要对准轻放，不要碰撞钢套箍。 布料 布料时，模板温度不宜超过45。布料要求均匀，宜先铺两端部位，后铺中间部位，保证两端有足够的混凝土。张拉预应力钢筋 管桩的张拉力应计算后确定；并宜采用应力和伸长值双控来确保预应力的控制。张拉的机具设备及仪表，应由专人妥善保管使用，并应定期维护和校验。当生产过程中发生下列情况之一时，应重新校验张拉设备： a)张拉时，预应力钢筋连续断裂等异常情况； b)千斤顶漏油； c)压力表指针不能退回零点； d)千斤顶更换压力表。 离心成型 离心成型分为四阶段：低速、低中速、中速、高速。低

25、速为新拌混凝土混合料通过钢模的翻转，使其恢复良好的流动性；低中速为布料阶段，使新拌混凝土料均匀分布于模壁；中速是过渡阶段，使之继续均匀布料及克服离心力突增，减少内外分层，提高管桩的密实性和抗渗性；高速离心为重要的密实阶段。混凝土搅拌开始至离心完毕应在50min内完成。离心成型中，应确保钢模和离心机平稳、正常运转，不得有跳动、窜动等异常现象。离心成型后，应将余浆倒尽。 常压蒸汽养护 管桩蒸养的介质应采用饱和水蒸汽。蒸汽养护分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停一般控制在1h2h，升温速度一般控制在20/h25/h，恒温温度一般控制在705，使混凝土达到规定脱模强度；降温需缓慢进行。蒸汽养护制度

26、应根据管桩品种、规格、不同的原材料、不同季节等经试验确定。脱模 预应力高强混凝土管桩脱模强度不得低于40MPa。预应力放张顺序，应采取对称、交错张放方法。脱模场地要求松软平整，保证脱模时桩不受损伤。 压蒸养护 压蒸养护的介质应采用饱和水蒸汽。预应力高强混凝土管桩经蒸汽养护，脱模后即可进入压蒸釜进行压蒸养护。压蒸养护恒压时蒸汽压力控制在0.9MPa1.0MPa，相应温度在180左右。当釜内压力降至釜外大气压一致时，排除余气后才能打开釜门；当釜外温度较低或釜外风速较大时，禁止将桩立即运出釜外降温，避免因温差过大降温速率过快而引起温差裂缝。 自然养护 预应力混凝土管桩脱模后在成品堆场上需继续进行保湿

27、养护，以保证混凝土表面润湿，防止产生收缩裂缝。 6.2.3 预应力管桩运输及存放PHC管桩在混凝土强度超过80%时才能吊装，吊装有两种方法：桩长大于13m 的采用支点法，两支点设在离桩两端0.21L处；当桩长不大于13m时，可采用直接进行水平起吊，采用专用吊钩钩住管桩两端内壁直接进行水平起吊。PHC管桩的起吊在厂区使用桁吊或汽车吊，施工现场使用汽车吊或履带吊进行。当PHC管桩强度达到ZZ0%时方可运输，运输汽车通过公路及现场施工便道运达现场，管桩在运输过程中支承应满足堆放的要求，下层支垫底楞顶面应位于同一平面，桩身两侧加垫梯形垫块，以稳定底层管桩，底层以上各层管桩也采用大方木底楞V型加垫，上下

28、层间支垫必须位于同一垂面。为了防止管桩在运输过程可能出现滚动滑移，在管桩顶面使用粗钢丝绳加手拉葫芦与车厢连接加固，另外还应注意层间留出足够的间隙，以利起吊钢丝绳的捆绑。PHC桩现场堆放场地要坚实平整，且最下层要在两支点下放垫木，且垫木支撑点应在同一平面上，堆放层数不得超过四层。PHC 管桩的吊装、运输及堆放过程中应轻起轻放，应避免振动、碰撞、滚落。管桩从制造成型到打桩施工的间隔时间宜尽量长些，混凝土强度应达到设计强度等级标准值以上，打桩时应按照“先进场桩先打”的原则,满足管桩的强度要求。PHC管桩存放及起吊如图6-7所示。图6-7 PHC管桩存放及起吊示意图6.3 PHC管桩沉桩设备选型根据本

29、标段地质条件及周边环境，选用2台履带式多功能打桩机，配备2台D80型柴油锤进行PHC管桩的施工，另外根据施工需要配备50吨履带吊车进行配合沉桩施工。履带式多功能打桩机、D80柴油锤及QY50履带吊性能参数如附表6-6、6-7、6-8所示。 履带式多功能打桩基性能参数表表6-6名称技术参数名称技术参数起重能力55t3.8m行走装置长度5520mm额定功率114 kW最小离地间隙374mm吊装用时整机重量(除配重)37900kg尾部回转半径4800mm吊机用配重6000+4000kg驾驶室顶高3087mm打桩用时整机重量(除配重)38000kg上部回转部分宽度3080mm桩机用配重6000+4000+3000kg起升、下降钢丝绳速度最大值66m/min外形尺寸（长宽高）756043803087mm回转速度2.4r/min履带宽度800mm行驶速度1km/h履带中心距(伸开/缩回时)3580/2500mm接地面积75ZZ8m2带基本桩架及扒杆时爬坡度40%D80柴油锤性能参数表表6-7名称技术参数冲击体质量8.0t额定功率114 kW锤体总重量17.4t冲程2.0-3.4m适用桩型600-800mmQUY50履带吊技术性能参数表表6-8项 目单 位数 值最大起重量主臂t50副臂t4