DK95+40371~DK95+692段路基工程打入管桩试桩方案.doc

目 录 1 1 试验目的及需确定的施工工艺参数试验目的及需确定的施工工艺参数 1 1 2 2 试桩方案试桩方案 1 1 2 12 1 施工准备 1 2 22 2 试桩时间 1 2 32 3 试桩段落 1 2 42 4 施工质量要求 2 3 3 工程概况及设计要求工程概况及设计要求 2 2 3 13 1 工程概况 2 3 23 2 设计要求 3 4 4 试桩总体施工方案试桩总体施工方案 4 4 5 5 试桩要求试桩要求 4 4 7 7 静压管桩施工工艺静压管桩施工工艺 6 6 7 17 1 施工工艺 6 7 27 2 主要施工方法 7 8 8 质量保证措施质量保证措施 1313 9 9 安全保证措施安全保证措施 1515 1010 施工环保 水土保持措施施工环保 水土保持措施 1616 DK95 403 710DK95 403 710 DK95 692DK95 692 段段 路基工程管桩试桩方案路基工程管桩试桩方案 1 1 试验目的及需确定的施工工艺参数试验目的及需确定的施工工艺参数 1 1 确定施工设备性能 工艺和施打顺序 1 2 确定有关各项施工工艺参数 核实设计用水文地质资料 设计 桩型 单桩承载力等参数 2 2 试桩方案试桩方案 2 12 1 施工准备施工准备 2008 10 20 2008 10 30 人员 设备 材料进场 资料上报 场地平整 2 22 2 试桩时间试桩时间安排安排 开始时间定于 2008 10 31 总需时间 4 天 第一天施工 S1 S2 两根桩 第二天施工 S3 S4 S5 S6 四根桩 第三天桩机移 位于 S7 S8 桩位处 根据现场情况定 第四天施工 S7 S8 两根桩 试桩 S7 S8 根据现场条件许略有变动 2 32 3 试桩里程试桩里程 2 3 1 试桩里程 DK95 403 710 619 54 段和 DK95 656 56 692 段 里程段长共 251 27 米 2 3 2 试桩数量 8 根 具体长度见下表 断面里程根数纵断面图 示单根桩 长 m 试桩拟采 用单根桩 长 m 拟采用管桩 基本尺寸组 合 m 备注 DK95 412 51236 73715 15 7 同一断面 里程桩长 相等 DK95 519 21232 53310 10 13 同一断面 里程桩长 相等 DK95 584 012262613 13 同一断面 里程桩长 相等 DK95 669 762222211 11 同一断面 里程桩长 相等 2 42 4 施工质量要求施工质量要求 施工用 PC A500 管桩采用江苏鸿基管桩有限公司的成品 PC A500 管桩 2 4 1 生产厂家必须有生产相应管桩的生产资质 2 4 2 进场成品管桩必须有产品合格证 标识 合格证 标识 必须满足相应 GB13476 1999 的相关规定 并经试验人员和专业监理 工程师根据相关规定抽样检查 试验合格后方可进场 2 4 3 相应里程的桩长 桩的布置应满足设计要求 桩身混凝土 质量等应满足设计要求 2 4 4 管桩混凝土强度达到 100 设计强度后方可进行沉桩 2 4 5 本试桩施工拟采用 YZY 600 型全液压静压桩机 3 3 工程概况及设计要求工程概况及设计要求 3 13 1 工程概况工程概况 3 1 1 工程概述 DK95 403 71 DK95 619 54 DK95 656 56 DK95 692 段为路基 工程 DK95 619 54 DK95 656 56 段为丹阳南二环 DK95 403 71 接 DK94 731 303 九曲河特大桥 该段路基工程包含管桩地基处理 路基填筑等工程 3 1 2 工程地质与水文地质条件 1 沿线地形地貌特征 岗地和长江一级阶地相间 地形略有起伏 线路右侧为既有京沪 铁路 2 地质岩性 1 粉土 灰黄色 稍密 饱和 0 100kpa Ps 2 76MPa 2 粉土与淤泥质粉质黏土互层 灰色 稍密 饱和 0 90kpa Ps 1 16MPa 3 淤泥质粉质黏土 灰色 流塑 0 80kpa Ps 0 75MPa 3 1 粉质黏土 软塑 0 120kpa Ps 0 89MPa 4 粉质黏土 灰黄色 局部有灰白色条纹 硬塑 0 180kpa Ps 4 32MPa 3 水文地质条件 地下水主要为孔隙潜水 埋深 0 1 5m 主要受大气降水及地表 水的补给 4 气象特征 丹阳市地区属亚热带海洋性季风气候 寒暑变化明显 四季分明 温和湿润 年平均降雨量约 1440mm 左右 一般集中在夏季 雨日 110 130 天左右 全年无霜期 230 天 气温一月份最冷 月平均 0 4 4 9 七月份最高 月平均气温 25 6 33 2 全年以东南 风居多 西北及东北风属次 西南风最少 最大风力可达 12 级 最 大风速南京 27 8m s 上海 34 7m s 3 3 2 2 设计要求设计要求 该段若进行直接路基填筑 经沉降计算分析 工后沉降不满足控 制标准 地基需加固处理 经技术经济比较分析 DK95 403 71 DK95 619 54 段 DK95 656 56 DK95 692 段地基采 用预应力管桩 0 5m 碎石垫层内设置一层土工格室加固 预应力管桩 采用 P A500 型 混凝土强度等级 C60 直径规格为 50cm 对应壁 厚为 100mm 桩采用正方形布置 桩径 0 5 米 桩间距 2 2m 2 4m 桩长 DK95 403 71 DK95 619 54 段 25m 37m DK95 656 56 DK95 692 段 20 5m 22m 地层 4 作为管 桩的持力层 设计要求桩长嵌入 4 层土内不小于 2 0m 路基管桩 处理标准断面图见附图 2 管桩单桩承载力设计值见下表 里程范围 单桩承载力 设计值 KPa 断面里程 单桩承载力 设计值 KPa DK95 403 71 DK95 619 54 677 4DK95 695559 9 设计文件要求 PC A500 管桩桩施工前应每 100 米分段选取代表 性桩位进行工艺试桩 每次试桩根数不少于 2 根 验证设计参数 获 取施工工艺参数 4 4 试桩总体施工方案试桩总体施工方案 采用静压施工 拟采用机械为 YZY 600 型全液压打桩机 由于 土层的复杂性 控制压桩终压值非常重要 终压值宜大不宜小 一般 不宜小于单桩竖向承载力极限标准值 通过对一些施工资料的分析和其他单位的施工经验总结 实践证 明开口桩桩端承载力与闭口桩基本相同 另外 在饱和粘土中采用开 口桩尖可解决在粘土层中快速沉桩引起桩的卸压回弹问题 由于开口 桩尖在沉桩时桩内孔可以进入部分土体 可减少超孔隙水压力和粘土 挤土作用 减低桩身上浮的可能性 在施工过程中桩基配重采用单桩竖向承载力极限标准值的 1 2 倍 左右 以避免产生压桩接近终压值时桩机抬起晃动引起对桩头和桩身 的冲击所导致的桩体破坏的现象 以确保桩身的完整性 根据现场情况控制沉桩速度并采取多次逐步加载复压的措施来消 除巨厚粘土层中快速沉桩卸压回弹使桩体上浮的现象 根据设计及施工规范要求 管桩施工试桩拟为 8 根 具体试桩分 布情况见附图 1 5 5 试桩要求试桩要求 5 1 施工前应对地表排水疏干 清表 整平地面 清表前应挖探 沟探明地下管线情况 管线迁改完成后方可进行清表工作 另外整平 地面时 进行地面高程测量 整平后的地面标高为桩顶设计标高 为 不影响机械移动 管桩打到设计标高以下 30cm 处 桩帽采用土模浇 筑 5 2 施工前 应对地表水 地下水取样送检 检验水质情况 以 确定对管桩混凝土的要求 5 3 因靠近既有京沪铁路作业 相应的安全防护方案 防护措施 相应施工协议等准备工作应完成后再施工 5 4 试桩根数 8 根 试桩编号为 S1 S8 试桩时根据实际地质 情况进行调整 5 5 施工前 应会同监理单位对进场施工桩机等机械 管桩成品 材料进行检查 检验 不满足规范 设计文件 合同文件 已审批的 方案及安全要求的不允许进场 5 6 试桩过程中监理与施工单位一同到施工现场 通过试桩共同 确定机械参数 桩机配重 开始压力 压力加载级数 终止压力 复 压次数 沉桩速率等 核实地质情况 管桩设计参数及型号 单桩 地基承载力设计值及进行沉降分析等 6 6 试桩暂定施工参数试桩暂定施工参数和施工机具和施工机具 设计文件要求管桩采用打入法施工 试桩采用 ZY 600 型全液压 打桩机 另外 PC A500 型管桩力学性能为 抗裂弯矩值为 87 2KN M 极限弯矩值为 164 6KN M 设计弯矩值为 121 9KN M 单 桩竖向承载力设计值为 2100KN 桩长不大于 15 米 施工参数见下 表 表 1 试桩施工参数表 序 号 项目控制参数备注 1 桩机配重加自重 1200KN 暂定 2 沉桩速率开始时要慢 1 5 6m min 3 终止压力不小于设计单桩极限承载力 4 复压次数不少于 3 次 间隔时间 3 分钟 复压压力不小于终止压力 暂定 5 复压回弹量 10mm 表2 试桩施工机具 序 号 设备名称规格单位数量备注 1 全液压打桩机YZY 600 型台 1 动力 128KW 7 7 静压管桩施工工艺静压管桩施工工艺 7 17 1 施工工艺施工工艺 施工工艺见静压管桩施工工艺流程图 静压管桩施工工艺流程见下图 7 27 2 主要施工方法主要施工方法 7 2 1 施工准备 1 组织工程技术人员和现场施工领工员熟悉图纸 从技术要求 和施工工艺要求两个角度作好图纸会审前期工作 编制管桩试桩方案 2 试桩施工前务必采取挖探沟等措施探明试桩影响范围内地下 管线敷设情况 做好试桩影响范围内的地下管线和架线的迁改工作后 方可进行试桩施工工作 3 试桩桩位处在既有京沪铁路附近 试桩施工前应与铁路相关 放线定位和桩位报验 桩机 进场组装桩机就位管桩产品验收报验进场 起吊插桩吊机起吊对位观测垂直度 沉桩 测读压力表接桩 沉桩至地面及检查 复压测读压力表 观测记录回弹量 完成 桩机移至下根桩 沉桩至设计标高 静压管桩施工工艺流程图 记录 部门签订协议明确责任和义务 编制切实可行的运营铁路附近施工的 安全方案责任到人 桩机施工应有相应的安全防范措施 4 试桩施工前 场地整平后的地面标高应高出桩顶设计标高 0 5 米 桩机施工作业面的承载力满足施工荷载的要求 以保证施工的正 常进行 5 由于施工用电量较大 用电的起动电流大 负荷变化多 因 此 对电源等的供应情况应作详细调查 包括供电的能力 线路距离 等 保证确保施工的顺利进行 或自备与施工设备功率相匹配的发电 机 6 试桩前应检查桩机工作情况 地基 施工平台 承载力是否满 足安全要求 检查不合格严禁进行试桩施工 7 2 2 施工测量方法 以设计院提交的测量控制基准点为控制点 建立闭合导线控制网 闭合导线控制网建立在场地四周 放出欲施工桩位 经复核无误后方 可施工 施工测量的精度 按 新建铁路工程测量规范 TB10101 客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定 铁建设 2006 189 号 执行 高程测量主测仪器为苏一光 DSZ 3 自动安平水准仪 7 2 3 静压管桩施工方法与技术要求 1 桩机就位 对中 桩机就位对中复核无误后 方可进行施工 2 调整控制沉桩垂直度 桩机就位后 根据机上水平仪器调平机台同时需在桩机的正面和 侧面分别架设吊锤或用仪器观测 监控下桩垂直度 桩身垂直度偏差 不得大于1 100 3 吊插桩 1 吊桩 管节吊运 采用二端钩吊法或二点法 管节的竖起采用一点吊法 位置偏差不宜超过20cm 应用钢丝绳捆扣法或 油瓶扣 捆绑法 应 注意防滑和便于接桩 各种吊法具体吊点位置如图示 现场操作时可根据具体情况采用其他吊法 但吊点位置应满足管 桩受力要求 2 插桩 将桩起吊纳入龙门庭 并将桩身标有尺寸的一面向外 插好桩后 两点吊法示图 两端钩吊法示图 一点吊法示图 溜绳 应使桩固定 检查桩帽和桩中心是否一致 并检查桩位有无移动及桩 的垂直度或倾斜度是否符合规定 桩位允许偏差不得超过 2cm 插桩 的倾斜度不得超过 1 400 3 沉桩 沉桩过程中 应注意保持桩处于轴心受压状态 沉桩时保持压桩 机垂直压桩 需要送桩时送桩轴线必须与桩轴线一致 沉桩过程中若出现压桩力突变 桩身位移 倾斜 桩周涌水 地 表严重隆起或桩身破坏应立即停压 查明原因 进行必要的处理后方 可继续施工 4 接桩 多接桩施工时 为便于操作 接桩面应距地面 1m 以上 操作方 便为宜 管桩拼接成整桩采用端板焊接连接 焊接前应确定管节是否合格 端板是否合格 平整 桩端埋设铁件 特别是端板坡口上的浮锈及污 物应清除干净 露出金属光泽 接桩就位时 下节桩头宜设导向箍以 保证上下桩找正接直 如桩节间隙较大 可用铁片填实焊牢 结合面 之间的间隙不得大于 2mm 焊接质量应满足桩身设计质量要求 焊接采用二氧化碳保护焊 接桩后待焊缝降温八分钟后再施打 严禁用水冷却或焊后即打 根据焊接方式方法现场把握 5 施工记录 沉桩过程中应做好施工记录 记录表格见附表 6 施工注意事项 施工前及施工期间应采用适宜的方法和手段加强地质资料核 对 含地下水 特别是对地基条件以及各类型过渡过程段的横纵向 变化情况的核对 并经设计单位确认 建设单位审批后方可正式工程 施工 施工前应做好系统排水工程 防止降水和地表水浸润基床和 路基本体 管桩的外型质量 尺寸允许偏差 抗弯试验及检验标准应按 GB13476 执行 应在管桩混凝土达到设计强度 且常压蒸汽养护后在 常温下静停 7 天后方可沉桩 打桩前 按 先张法预应力混凝土管桩 GB13476 1999 及有关对桩的质量进行验收 验收合格后的管桩才 能用于施工 管桩施工时采用打入法 每 100m 分段选取代表性桩位进行工 艺试桩 以检验设备 获取工艺参数 管桩一般从线路中心往两侧布桩 施工场坪应尽量平整 尤 其是横断面方向应做成约 4 的横向排水坡 纵断面方向难以平整时 应尽量挖成不陡于 1 5 的台阶 台阶高 0 6m 左右 场地平整后清土 和截桩时 不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土 不宜采用大流水工法 尽量减少中心休歇时间 及时 准确 的做好管桩施工记录 管桩桩顶采用 C30 混凝土填芯 浇筑应饱满 深度不得小于 2d 且不得小于 1 2m 预应力管桩施工地段 必须加强地表变形监测 一般应在线 路中心 路基两侧坡脚外 6 10m 各设一排观测桩 纵向间距一般不 大于 50m 过渡段范围及非均匀地区应加密观测剖面 施工期间必须 每天进行地表变形监测 实测地表变形量 测量精度不大于 1mm 并 做好详细记录 已被路基沉降分析用 路基工程施工完成后应将施工工序 沉降观测 压实检测等 全套资料交付建设单位 本工点右侧为既有京沪线 施工期间加强安全管理 对既有 线进行观测 并于开工前报运营部门审批后方可开工 正式施工前 应详细探明工地范围内各种管线 并在迁改完成 11 后方可进行地基处理施工 地基处理前应进一步查明既有线是否有抛片石处理 若有清除 12 后在施工 7 2 4 施工要点 1 用桩架吊桩时因压桩架底盘较宽 必须将桩运至底盘前然后 起吊 桩尾要用溜绳溜住 使桩缓慢升起 吊上底盘 靠近桩架 避 免与桩架相撞 2 吊桩竖直后用撬棍将桩稳住并推至底盘插桩口缓慢落下 离 地面 10cm 左右 再用几根撬棍协助拨位 对准桩位插桩 3 两台卷扬机同时启动 放下压梁 桩帽套住桩顶顺势下压 注意两台卷扬机 同步 确定压梁不偏斜 使桩在压桩过程中保持 压梁中轴线与桩中轴线在同一直线上 4 多节桩施工时 接桩面应距地面 1m 以上 便于操作 5 压桩沉入深度是以设计标高或允许静压力值控制 或标高与 静压力值同时控制 故在压桩过程中 装在压梁柱的压力表必须正确 反应每根桩的压力 压力表应经常经验校核 6 压桩时应尽量避免中途停歇 如必须停歇时 如接桩 接送 桩等 应尽量减少停歇时间 并考虑将桩尖停歇在较软弱土层中 使 再压时启动阻力不致过大 7 施工过程中 应密切注视压桩力是否与桩轴线符合 压梁导 轮和龙口的接触是否正常 有无卡住想象 8 快达到设计标高时 不能过早停压 这样会造成再压困难或 压入过深 在接近设计标高时 注意严格控制 使得一次成功 7 2 5 施工中发生的问题及处理措施 1 插桩初压即遇有较大幅度的桩尖走位和桩身倾斜 虽然采取 强制固定措施仍不见效时 可能桩尖处遇有孤石或障碍物 应将桩拔 出清除障碍物 回填土后重新插桩再压 2 沉桩过程中 桩身倾斜或下沉速度突然加快 这可能是接头 失效或桩身断裂 一般可在靠近原桩位补压新桩 如压桩过程中 因 卷扬机不 同步 而引起倾斜 可随时调整卷扬机速度进行纠正 3 在压桩过程中 当桩尖遇到夹砂层时 本段设计文件上没有 表明有砂层 压桩阻力可能突然增大 甚至超过压桩要求 使压桩机 上抬 这时可用最大的压桩压力作用在桩顶 采用停车 进一进 方 法 使桩有可能缓慢穿过砂层 4 当压桩阻力超过压桩能力 或者由于平衡重来不及调整而使 压桩桩架发生较大倾斜时 应立即采取措施 以免发生断桩或倒架事 故 7 2 6 试桩完成后 按规范要求进行桩基检测 1 低应变检测 检测桩身完整性 2 单桩承载力检测 检测完成后 综合比较各桩桩身完整性和桩基承载力 选取几个 指标均良好的桩施工参数作为确定的施工参数 若出现桩身质量问题 认真综合分析施工中的各种异常现象 确 定出现异常问题的环节 在下步施工中预防发生类似问题 7 2 7 桩验合格后 将确定的工艺性试验参数汇集成工艺性试 验报告 报监理单位审批后 用于工程施工 8 8 质量保证措施质量保证措施 为了达到预期的试桩效果 得到预期的满足现场施工条件的施工 工艺技术参数 必须建立可控的质量保证管理措施 建立三全控制措施 即全过程质量控制 全面质量控制 全员参 与控制 具体质量保证控制措施如下 1 劳动主体控制 包括所有参与工程各类人员的技术生产技能 文化素养 生理体能 心理行为等方面的个体素质以及经过合理组织 充分发挥其潜在能力的群体素质 通过择优录用 加强思想教育及技 能方面教育培训 合理组织 严格考核 并辅以必要的激励机制 使 职工在施工过程中其潜在能力得到最好的组合和充分的发挥 从而保 证劳动主体在质量控制系统中发挥主体自控作用 2 劳动对象控制 劳动对象有原材料 半成品 工程用品 设 备等 工程质量是工程项目实体质量的组成部分 其控制内容为 控 制材料设备性能 标准与设计文件的相符性 控制材料设备各项技术 性能指标 检验测试指标与标准要求的相符性 控制材料设备进场验 收程序及质量文件资料的齐全程度等 贯彻单位内部质量程序文件中 明确材料设备在封样 采购 进场检验 抽样检测及质保资料提交等 一系列明确规定的控制标准 3 工程工艺控制 制订和采用先进合理可靠的施工工艺是工程 质量控制的重要环节 全面正确地分析工程特征 技术关键及环境条 件等资料 明确质量目标 验收标准 控制重点和难点 认真编制试 桩施工方案 严格按照审批的试桩方案施工 4 施工操作控制 施工操作者具有相应操作技能 特别是重点 部位工程及专业性很强的工种工程 操作者必须具有相应工种岗位的 实践技能 做到考核合格持证上岗 施工操作中 坚持 三检 制度 即自检 互检 交接检 所有工序坚持样板制 牢固树立 上道工序 为下道工序服务 和 下道工序就是用户 的思想 坚持做到不合格 的工序不交工 按已明确的质量责任制检查操作者的落实情况 各工 序实行操作者挂牌制度 促进操作者提高自我控制施工质量的意识 整个施工过程中 做到施工操作程序化 标准化 规范化 贯穿工前 有交底 工中有检查 工后有验收的 一条龙 操作管理方法 确保 施工质量 6 施工设备控制 对施工所用设备根据工程需要从设备选型 主要性能参数及使用操作要求等方面加以控制 7 施工环境控制 环境因素主要包括地质水文状况 气象变化 及其他不可抗力因素 以及施工现场的照明 安全卫生防护设施等劳 动作业环境等内容 要消除其对工程的影响主要采取预测预防的方法 对地质水文方面影响根据设计要求采取降水排水加固等技术方案 对 天气气象等方面在施工方案中制订专项施工方案 9 9 安全保证措施安全保证措施 施工现场常设一名经过培训具有担任安全工作资格的专职安全员 负责制定健康保护与事故预防措施和个人检查 查看所有安全规则和 条例的实施情况 驻地管理人员一律佩证上岗 佩证内容有姓名 职务和本人照片 安全员的佩证为红色以示醒目 具体措施如下 1 既有线铁路附近桩机等大型机械施工应有切实可行的机械防 倾措施 施工平台承载力应大于 2 倍的施工最大荷载 线路横断面方 向施工平台承载力应均匀 防止机械发生机械倾覆 2 施工用电应符合国家有关规范要求 临时电力及照明严格按 照安全规定执行和设置 不得变通 在施工作业区 施工道路 临时 设施 办公区和生活区设置足够的照明 3 压桩时严禁非工作人员进入施工场地内 4 压桩过程中 严禁桩机下面站人 5 全液压打桩机及起重摄备 在地面上松软环境下施工时 场 地要铺填碎石 平整压实 6 管桩拼接成整桩采用端板焊接连接 焊接前应确保铁板平整 无锈 焊接紧密 牢固 7 全液压打桩机施工时 应保证桩架的平整度 以免桩机倾倒 8 遇 7 级以上台风时应停止作业 并将桩机放倒 9 工地内合理布置排水沟 排水沟不得妨碍工地内的交通 1010 施工环保 水土保持措施施工环保 水土保持措施 上场后先核实 确定施工范围内的环境敏感点 施工过程的重大 环境影响因素 明确施工范围内应遵循的环保法律 法规 标准和要 求 其次 在编制施工方案时有相应的施工区和生活区环境保护措施 规划 主要包括 施工场地开挖的边坡保护和水土流失防治措施 安全保证体系框图安全保证体系框图 防止饮用水污染措施 施工活动中的粉尘 废气 废水和废油的 治理措施 施工区和生活区卫生