03预应力管桩施工技术.doc

预应力管桩施工技术蔡海豹【内容提要】本文结合沪杭甬高速公路拓宽工程中预应力管桩施工的实践，对预应力管桩在软基处理中的施工工艺、注意事项、质量检验等控制环节进行了阐述。【关键词】预应力管桩 施工技术5前 言预应力管桩施工是采用锤击灌入或静力压入等方法把桩送至地基持力层的一种地基处理方法，它具有单桩承载力高，施工速度快，单桩可制作任一长度，而且桩身是工厂化生产，质量容易控制，运输吊装轻便，价格适宜， 处理后效果显著，可很快投入使用等优点。1 工程概况沪杭甬高速公路原设计为双向四车道，由于车辆交通量的日益增大，原有四车道已不能满足运营的需要。本项目为沪杭甬高速公路拓宽工程202合同段,由原来的四车道拓宽为八车道。路线所经过区域为杭嘉湖平原地区，地势低洼，水网密集，属太湖重湖积平原亚区，全线均为软土路段。对于软土层较厚的桥头、涵洞、通道等路段，设计上采用了“预应力管桩+土工格栅”进行地基处理，管桩规格为PTC-400(60)612.A型,最大桩长19m，最小桩长8m。2 施工工艺 根据设计，本工程按图1所示工艺流程进行施工。2.1施工准备2.1.1对施工范围内的高压电缆、通讯线路和其他地下管线进行调查，清除处理范围内的石块，并对工程场地进行平整、压实。按照施工图设计的边坡对原路基边坡进行台阶开挖。2.1.2进行桩基的轴线和地面标高测定，并根据轴线放出桩位线，打好定位桩，用石灰作出标志，便于施打。2.1.3配桩，根据不同的桩长及打桩设备选定确定最佳的搭配桩长。2.1.4进行工艺试验桩，以校验打桩设备、施工工艺是否符合要求。2.2 施工过程。2.2.1桩机就位:打桩机就位后，桩锤和送桩杆对准桩位，桩架垂直稳定。2.2.2吊桩:用索具捆绑住桩上端约50cm处，起动机器起吊管桩，使桩尖对准桩位中心，缓缓放下插入土中。插桩时桩身必须正直，其垂直度偏差不得超过0.5%，采用在距桩机15mm25m处成90方向设置经纬仪各一台，测定导杆和桩身的垂直度。然后再在桩顶扣好桩帽，即可卸去索具。桩帽与桩周边留5-10cm的间隙，锤与桩帽、桩帽与桩顶之间设置弹性衬垫。原路基边坡台阶开挖场地平整压实购买管桩放线、定位工地检验存 放桩机就位运 桩吊 桩沉 桩最后一阶段锤击抽检试验桩帽施工图1 工艺流程2.2.3桩在入土前，在桩架或桩身上设置尺寸标志，便于在施工中观测、记录。2.2.4沉桩：可采用锤击或静压等沉桩方式。采用锤击时，根据地质情况及单桩承载力、桩径，壁厚、打入深度等条件合理选择桩锤，打桩时宜重锤低击，初打时应轻，待桩身稳定后，再按正常落距锤击。2.2.5打桩的顺序：可连采用续施打或间隔跳打方法，打设时应遵守由内（原路基坡脚处）到外、由长到短，需接桩的管桩时宜先长后短的原则。我部在K89+595段施工时，地质资料显示处理深度范围内存在亚砂土分布，打设时的振动易造成亚砂土层产生不同的局部破坏，容易形成新老路沉降差异大，引起路面产生裂缝，在此段施工时采取了间隔跳打方法。2.2.6接桩:在桩长度不够的情况下，要实施接桩，接桩时上下节管桩的中心线偏差不得大于5mm，节点弯曲矢量不得大于1桩长。接桩采用钢带板焊接法。当桩段顶端离地面1米左右且在桩尖穿过硬土层后即可进行接桩，接桩前将两端板顶清理干净，用定位板定位，接头处如有空隙，用锲形铁片全部填实焊牢，拼接处坡口槽电焊分层对称进行（每层施焊完成应清除焊渣、质量检查后再施焊下一层），先对称点焊46点，再由两名熟练焊工对称施焊，焊缝应连续饱满（满足三级焊缝质量）不得有夹渣或气孔，焊接时间要控制恰当，焊后应清除焊渣，冷却5min10min，才可继续沉桩。2.2.7当桩的打入深度和贯入度达到设计要求时，应根据地质资料核对桩尖入土深处的地质情况。一般以要求最后三次十锤的平均灌入度不大于设计规定，并且三次十锤的贯度不能递增。符合设计要求后，方可收锤，移动桩机。2.2.8打桩时应由专职记录员做好施工记录。打桩过程中应记录每沉落1m 所需的锤击数并记录桩下落的平均高度。当下沉接近设计标高和灌入度要求时，应在一定的落锤高度下，以每落锤十击一阶段，测量其贯入度并登记入表。2.2.9截桩：对沉桩已达到设计要求而露出地面的桩应实施截桩。截桩可采用人工凿桩，方法是先将不需截除的桩身端部用钢抱箍抱紧，然后沿钢箍上缘凿沟槽，再行扩大截断，钢筋可用气割法切断。严禁采用大锤横向敲击截桩。2.2.10管桩与托板的连接对于沉入控制标高而不需要截桩的管桩与托板连接可用托板连接筋与钢筋板圈焊接后，将桩顶直接埋入托板内，连接筋和桩顶埋入托板内深度，应根据不同的工程情况，遵照设计要求确定。截桩的管桩与托板连接，管桩截断后，将垫块下入管内，并把连接用钢筋笼插入桩内，用与托板连接相同标号的砼灌注。2.3 注意事项2.3.1场地要平整坚硬，不能使桩机在打桩过程中产生不均匀沉降。桩架要坚固、稳定，锤击时不产生颤动和位移。打桩过程中桩帽与桩顶之衬垫经常检查更换，以降低桩身的锤击应力，减少振动影响。 2.3.2沉桩时就发现桩不垂直应立即纠正。桩打入一定深度后桩身发生严重倾斜时，不宜采用移动桩架来校正，以免把桩折断，应把桩拔出重打。 2.3.3接桩时接头处必须严格按要求施工。必须待焊缝自然冷却后方可沉桩，避免接头处于软土层或淤泥中，高温焊缝遇水引起脆裂，稍有偏压时造成接头就损坏，引起偏位，降低承载力。2.3.4桥头地段管桩施工时，管桩必在桥梁钻孔桩施工前进行，减少因振动及挤土效应对桩基质量造成影响。3 质量控制3.1管桩的外观质量及尺寸应符合要求。3.2管桩进场应有出厂合格证，并与桩端标识的厂名、生产日期、产品型号相对应，提供的附件应真实齐全，包括：管桩结构图；原材料质量合格证；钢筋试验报告；预应力张拉记录；混凝土试块强度报告；桩体外观检查记录；蒸汽养护记录。 3.3质量控制标准见表1：质量控制标准 表1项次检查项目规定值或允许偏差检测方法1桩距（mm）100钢尺量测2竖直度(mm)1经纬仪过程控制3桩长(m)不小于设计吊绳量测4单桩承载力(KN)不小于设计承载力试验5托板高度(mm)+20,-10钢尺量测6托板长度和宽度(mm)+30,-20钢尺量测7托板位置(mm)50钢尺量测4 主要安全技术措施4.1打桩施工前应对临近的建筑物采取有效的防护措施，施工时应随时进行观测。4.2桩应达到设计强度的75%方可起吊，100%方可运输和打桩。4.3桩的堆放须符合下列要求：管桩堆放场地，必须平整、坚实、要有良好的排水设施，不得产生不均匀沉陷。堆放层数，300500管桩，不得超过8层，400450管桩，不得超过7层，500600管桩，不得超过6层，管桩底层外侧设置楔形挡木，防止滚落。5 结语公路软基处理属于隐蔽工程，如施工质量不好，一旦被路堤等构筑物所覆盖，便构成隐患且不便