新建武汉至黄石城际铁路WHSG-2标段预应力管桩工艺试桩施工方案

1、目录1 编制依据 .- 1 -2 工程概况 .- 1 -2.1 工程概况 .- 1 -2.2 试桩地点 .- 2 -2.3 工程地质条件 . . - 2 -2.4 水文地质条件 . . - 2 -2.5 主要工程数量 . . - 2 -3 试桩目的 .- 3 -4 施工组织安排 .- 3 -4.1 施工组织机构 .- 3 -4.2 施工人员进场情况 .- 3 -4.2 投入试桩的机械设备 .- 4 -4.3 投入试桩的测量、检测仪器设备 .- 5 -4.4 预应力管桩的采购与验收 .- 5 -5 试桩总体方案 .- 6 -5.1 施工工艺 .- 6 -5.2施工方案 . - 7 -5.3 检查

2、验收 .-12-6 施工中注意事项 .-12-7 安全、环保保证措施 .-13-7.1 成立安全环保领导小组 .-13-7.2 主要的危险源、环境因素识别 .-14-7.3 安全保证措施 . . - 14 -7.4 环境保护措施 . . - 16 -8 文明施工措施 .-16-1 编制依据（1）国家、铁道部和地方政府的有关政策、法规和条例、规定；（ 2）铁道部颁布客运专线铁路路基工程施工技术指南（经规标准2005110 ）；（ 3）铁道部颁布客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准（铁建设 2005160 号）；（ 4）武黄城际铁路路基工程施工图设计（图号：武黄城际施（站）-03-01 、武黄

3、城际施（站） -03-02 、武黄城际施（站） -03-03 ）；（ 5）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；（ 6）建设单位、设计单位、监理单位的相关文件通知。2 工程概况2.1 工程概况华容南站设计范围为DK37+400DK37+800，前后接路基工点。其中DK37+400+500、DK37+650800 为松软土地基路基，长300m。本段路基地基处理采用PHC-AB300-70预应力管桩加固，桩径0.3m，桩间距 1.8 2.3m，桩长 1723.4m，按正方形布置。桩顶设C30钢筋混凝土桩帽，桩帽边长，碎石垫层厚0.6m, 内铺设一层双向经编

4、土工格栅，每侧回折不小于2.0m，抗拉强度不小于250kN/m。（描述一下所试桩的4 根桩的桩长、间距）预应力管桩担负着主体工程主要的荷载，因此，预应力管桩的施工是本段路基工程的重中之重。2.2 试桩地点根据目前管段征地情况和所具备的各方面施工条件，经研究决定选择在 DK37+650 进行试桩，本次试桩 4 根，桩编号分别为 1-12 、1-13 、1-14、1-15 ，1-12 、1-13 不设桩尖进行试桩， 1-14 、1-15 设桩尖进行试桩。见表 2-1 试桩统计表及附图 - 管桩布置图表 2-1试桩统计表部位桩号原地面高程桩顶标高桩底标高桩长底部地基1-1223.4m粉砂岩DK37+

5、6501-1323.4m粉砂岩1-1423.4m粉砂岩1-1523.4m粉砂岩2.3 工程地质条件此处地质自上而下依次为：（2） 2-2 粉质黏土，可塑, 0=180Kpa;（2）2-3 粉质黏土，硬塑 , 0=180Kpa;（5）1-1 K-E 泥质粉砂岩， W4，0=200Kpa;（5）1-2 K-E 泥质粉砂岩， W3，0=300Kpa。地震动峰值加速度0.05g 。2.4 水文地质条件地下水为孔隙潜水，埋深1.5 3.5m，不发育。地表水向低洼地段以及低洼段孔隙水侧向排泄，导致低洼地段地表常年积水，形成小范围沼泽地或湿地。地表水、地下水均无化学侵蚀性，碳化环境为T2。2.5 主要工程数

6、量表 2-2主要工程数量表项别单位数量备注管桩（ PHC-AB300-70 ）（桩径孔33460.3m）m68419不含刚性桩 -C30混凝土m31037DK37+550网结构650 段地基HPB235级钢筋kg138826桩帽处理数量钢板Kg7863碎石垫层m36609双向经编250KN/mm213437土工格栅3 试桩目的3.1 验证机械性能，选择合理的机械配备；3.2 验证工艺流程，总结出有关预应力管桩的施工参数、施工工艺、试验检测等，具体指导后续预应力管桩的施工；3.3 对成桩质量进行检测，确定检测方法；3.4 对地质情况核验。4 施工组织安排4.1施工组织机构本次试桩由中国建筑股份有

7、限公司武黄城际铁路二标项目经理部四分部架子一队组织施工，四分部对本次试桩的质量、安全、进度、成本等生产经营活动进行全面的管理、组织指挥、内外协调。施工组织机构见图 4-1 施工组织机构图。4.2施工人员进场情况见表 4-1 施工人员配备表。图 4-1管理机构框图第四分部项目经理：牛会峰项目总工：颜祥金工试安测合材财综程验质量约设务合部室部部部部部办：陈李杨刘夏王韩李胜兴子长昌德凯勇兵川文印荣架子一队表 4-1施工人员配备表工 种姓名工 种人 数技术员陈大鹏电焊工陈涛施工班长杭尚义起重机付小勇机长刘国富普工李继高等主机刘涛合计12 人4.2投入试桩的机械设备见表 4-2主要机械设备配备表。表 4

8、-2主要机械设备配备表序号名 称型号数量额定功率 (kW)性 能备注1柴油打桩锤JW731重量 7.3T良好2打桩架DI80281良好3柴油机组100GP371100良好425t 吊车QY301150良好5推土机TY2301175良好6振动压路机YZTK25C1130良好7装载机ZL501164良好8电焊机BX1-1351良好9电焊机KR 5001良好4.3投入试桩的测量、检测仪器设备见表 4-3测量及检测仪器设备表。表 4-3测量及检测仪器设备表序号仪器设备名称规格型号单位数量稳定状态1全站仪Nikon DTM-532台1良好2水准仪DSZ2台2良好3塔尺5m铝合金尺把2合格4.4预应力管桩

9、的采购与验收本工程使用的预应力管桩全部采用外购，管桩运至现场后按要求进行验收，预应力管桩的规格、质量必须符合设计要求，并有出厂合格证及出厂检验报告。外观质量和外观质量检验见表4-4 预应力管桩的外观质量检验表。表 4-4预应力管桩的外观质量检验表产品质量等级项目优等品一等品合格品局部粘皮和麻面累计不局部粘皮和麻面累计不大大于桩身总计面积于桩身总计面积 0.5%；每粘皮和麻面不允许0.2%；每处粘皮和麻面处粘皮和麻面的深度不得的深度不得大于 5mm，大于 10mm，且应修补且应修补漏浆深度不大于 5mm，漏浆深度不大于 5mm，每处每处渗漏长度不大于渗漏长度不大于 300mm，累桩身合缝漏浆不允

10、许100mm，累计长度不大计长度不大于管桩长度的于管桩长度的 5%，且应10%，或对漏浆的搭接长度修补不大于 100mm，且应修补磕损深度不大于 5mm，磕损深度不大于 10mm，每局部磕损不允许每处面积不大于处面积不大于 50cm，且应2修补20cm，且应修补内外表面漏筋不允许不得出现环向或纵向裂缝，但龟裂、水纹及浮浆层裂纹不在此表面裂缝限端顶面平整度管桩端面混凝土和预应力钢筋镦头不得高出端板平面断筋、脱头不允许桩套箍凹陷不允许凹陷深度不大于 5mm凹陷深度不大于 10mm内表面混凝土坍落不允许桩头及漏浆深度不大于 5mm，漏浆深度不大于 5mm，漏浆不允许漏浆长度不大于周长的长度不大于周长

11、的 1/4 ，且漏浆桩套箍1/8 ，且应修补应修补与桩身空洞和不允许结合面蜂窝5 试桩总体方案5.1施工工艺试桩采用锤击法施工，施工工艺见图5-1 管桩施工工艺流程图。设计桩长 17m23.4m，桩间距 1.8m2.3m，共进行 2 组 4 根桩工艺试验。（所试桩的桩长、间距详细写）预应力管桩型号为PHC-AB300-70型，混凝土强度等级不低于C80。预应力管桩终锤标准：至设计桩长，当落锤高度已达规定最大值和每击贯入度小于等于2mm时停锤。当在设计桩长内遇到硬层时，采用桩尖引入法，满足最后1m的沉桩锤击数大于300 击或最后 10 击的贯入量不大于 2cm的要求，可不再沉桩。接桩均采用钢端板

12、焊接法焊接，焊好的接头应自然冷却后方可施打，焊接处的强度不应低于出厂的强度。管桩施工完毕后，采用小应变动力检测。5.2施工方案场地平整首先清除表土，整平碾压，确保打桩机在施工场地上行走不陷机，施工时机械不沉降，一般以15t 压路机静压不陷机为标准。测量放样测量放样根据轴线控制网点所标示工程桩位坐标点（X、Y 值），采用极坐标法进行核样，保证工程桩位偏差值小于d/4 ，并以工程桩位点中心，用白灰按桩径大小画一个圆圈，以方便插桩和对中。工程桩在施工前，根据施工桩长在匹配的工程桩身上划出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩的长度，以便观察桩入土深度及记录每米沉桩锤击数。桩机就位桩机行走时，

13、将桩锤放置于桩架中下部以桩锤导向脚不伸出导杆末端为准。根据打桩机桩架下端的角度计初调桩架的垂直度，并用线坠由桩帽中心点吊下与地上桩位点初对中。管桩起吊、对中和调直管桩应由吊车将桩转运至打桩机导轨前，管桩单节长20m 转运采用专用吊钩勾住两端内壁直接进行水平起吊，管桩单节长20m 应采用四点吊法转运。开始原地面处理工购买桩测量放线地检验存放桩机开就始位图 5-1 管桩施工工艺流程图管桩摆放平稳后，在距管桩端头 0.3L(L 表示桩长 ) 处，将捆桩钢丝绳套牢，一端拴在打桩机的卷扬机主钩上，另一端钢丝绳挂在吊车主钩，打桩机主卷扬向上先提桩，吊车在后端辅助用力，使管桩与地面基本成45 60角向上提升

14、，将管桩上口喂入桩帽内，将吊车一端钢丝绳松开取下，将管桩移至桩位中心。对中：管桩插入桩位中心后，先用桩锤自重将桩插入地下3050cm，桩身稳定后，调正桩身、桩锤、桩帽的中心线重合，使之与打入方向成一直线。调直：用全站仪测定管桩垂直度。全站仪应设置在不受打桩机移动和打桩作业影响的位置，保证两台全站仪与导轨成正交方向进行测定，使插入地面时桩身的垂直度偏差不得大于0.5 。打桩打桩开始时应用较低落距，并在两个方向观察其垂直度；当入土达到一定深度，确认方向无误后，再按规定的落距锤击。锤击宜采用重锤低击，坠锤落距不易大于2 米，柴油锤应使锤芯冲程正常。打桩过程中，遇下列情况之一应暂停打桩，及时会同有关部

15、门解决：贯入度突变；头混凝土剥落、破碎、桩身出现裂缝；桩身突然倾斜、跑位；地面明显隆起，临桩上浮或位移过大；PHC桩总锤击数超过2500；打桩架发生偏斜或晃动。接桩管桩接桩，采用焊接接桩，其入土部分桩段的桩头宜高出地面0.5 1.0m。下节桩的桩头处宜设导向箍以方便上节桩就位，接桩时应保持各节桩的轴线在同一条直线上，中心线偏差不宜大于2mm，上下节桩轴线偏斜不应大于 0.3%，并应使各节偏斜反向错开。管桩对接前，上下端板表面应用钢丝刷清理干净，坡口处露出金属光泽，对接后，若上下桩接触面不密实，存有缝隙，可用厚度不超过5mm的钢片嵌填，达到饱满为止，并点焊牢固。焊接时采用气体保护焊，焊缝应饱满连

16、续，不宜有夹渣、气孔等缺陷，满足钢结构工程施工质量验收规范中二级焊缝的要求。焊接完成后，需自然冷却不少于5min 后才可继续锤击，严禁用水冷却或焊好即打。打桩记录打桩时由专人记录。开始打桩时，记录每沉落1m 所需的锤击数。距设计标高23m 时则以 10cm 为单位记录锤击数、最后连续锤击3 阵每阵10 击的贯入度至桩顶标高。打桩常遇问题及预防、处理方法表 5-1打桩常遇问题及预防、处理方法名称、现象产生原因1测量放线有误；或插桩“对中”工作马虎2打桩顺序不当，易引起桩顶大偏桩顶偏位位（在沉桩过3在软土层中，先施工的桩易被挤程中，相邻动的桩产生横4遇孤石或其他障碍物将桩挤向一向位移）旁5桩尖沿基

17、岩倾斜而滑移6接桩不直，桩中心线成折线形，造成桩顶偏位桩身倾斜1打桩机导杆弯曲或场地不平，或场地承载力不足产生倾斜（桩身倾斜2插桩不正，底桩倾斜率过大或桩超过规范规身弯曲度过大定）3开始沉桩，桩未站稳就猛烈锤预防措施及处理方法测量放线应经复测后使用；插桩应认真对中；打桩应按规定顺序进行；避免打桩期间同时开挖基坑；施工前用洛阳铲探明地下孤石、障碍物，较浅的挖除，深的用钻钻透或爆碎；接桩应吊线找直，垂直偏差应控制在 0.5%以内偏位过大，应拔出，移位再打；偏位不大，可用木架顶正，再慢锤打入；障碍物不深，可挖去回填后再打打桩机导杆弯曲应纠正；打桩场地应整平夯压坚实；插桩要吊线锤检查，桩帽、桩身和桩尖

18、必须在一条垂线上方可施打；桩身弯曲度应不大于1%，名称、现象桩顶破碎（沉桩时，桩顶出现混凝土掉角、碎裂或被打碎，桩顶钢筋局部或大部分外露）桩身断裂（包括桩尖破损、接头开裂，桩身出现横向、竖向或斜向裂纹及断裂）产生原因预防措施及处理方法击，或施打时桩锤、桩帽、桩身中心过大的不宜使用；开始沉桩应线不在同一直线上，受力偏心临时固定牢，并轻锤慢击；施4桩垫锤垫不平或桩帽太大引起锤打时应使桩锤、桩帽、桩身在击偏心而使桩身倾斜同一直线上，防止受力偏心；5接桩不直产生曲折桩垫、锤垫应找平，桩帽与桩6打桩顺序不当先打的桩被挤斜周围的时间隙应为 5 10mm，7遇孤石和坚硬障碍物或桩尖沿倾不宜过大；接桩应吊线锤

19、找斜产生滑移直，垂直度偏差不应大于0.5%；打桩顺序应按规定进行。产生原因 7 的防治措施同“桩顶偏位”的防治措施1桩的制作质量差，混凝土强度未达到要求，或桩头严重跑浆，存在孔加强桩制作质量控制，保证桩洞；或蒸养制度不当，引起脆性破坏头混凝土密实性和强度达到设2搬运、吊装、堆放过程中碰撞损计要求；桩运输、堆放、吊装坏中防止碰撞损坏桩头；合理选3桩锤选用不当，锤过重，锤击应用桩锤，不使过重或过轻；桩力太大将桩头击碎；或锤太轻，锤击帽宜做成圆筒形，套桩头用的次数增多，使桩顶产生疲劳破坏筒体深度宜为 35 40cm，内径4桩帽太小、太大、太深或接头尺应比管径大 2 3cm，不使空隙寸偏差太大过大；遇

20、孤石可采用小钻孔再5遇到孤石、硬岩面时继续猛打，插管桩的方法施打；合理确定或贯入度要求太小或总锤击次数过贯入度或总锤击数，不使过小多，或每米锤击数过多或过多；在厚粘性土层中停歇6在厚粘性土层中停歇时间过久，时间不应超过 24h再重新施打时易将桩头打坏1在砂土层中施打开口管桩，下端在砂土层中沉桩，桩端应设桩桩身有时被挤产生劈裂靴，避免采用开口管桩；遇孤2遇孤石和裸露的岩面仍硬打，易石和岩面避免硬打；接桩要保将桩尖击碎持上，下节桩在同一轴线上，3接桩质量差，引起接头开裂焊接焊缝应饱满，填塞钢板应4接头电焊时自然冷却时间不够，紧密；焊后自然冷却 810min焊后立即施打，焊缝遇水脆裂；或接始可施打；

21、管桩制作严格控制缝间隙填塞钢板太少，锤击时应力集漏浆、管壁厚度和桩身强度；中，引起接头破损打桩时要设合适桩垫，厚度不5管桩制作严重漏浆，或管壁太宜小于 12cm；桩身制作预应力薄，桩身强度不够或养护制度不当，值必须符合设计要求；沉桩桩桩身混凝土变脆身自由段长细比不宜超过 40；6打桩时未加桩垫或桩垫太薄桩在堆放、吊装和搬运过程中7桩身预应力值不够，不足以抵抗避免碰冲产生裂缝或断裂，沉锤击时的拉应力而产生横向裂缝桩前要认真检查，已严重裂缝8桩身自由段长细比过大，沉入时或断裂的桩，避免使用遇坚硬土层，易使桩断裂名称、现象产生原因预防措施及处理方法9桩在堆放、吊装和搬运过程中已裂缝或断裂，未认真检查

22、或加固就使用1勘察资料太粗或有误详细探明工程地质情况，必要2设计选择持力层不当或设计要求时应作补勘；合理选择持力层过严或标高，使符合地质实际情沉桩达不到3沉桩时遇到地下障碍物或厚度较况；探明地下降碍物和硬夹设计的控制大的硬夹层层，并清除掉或钻透或爆碎；要求（沉桩4桩尖遇到密实的粉土或粉细砂层选用桩锤不能太小，旧柴油锤未达到设计时打桩会产生“假凝”现象，但间隔应检修合格方可使用；桩头被标高或最后一段时间以后，又可继续打下去打碎，桩身被打断应停止施贯入度及锤5桩头被击碎或桩身被打断，无法打，或处理后再施打；打桩应击数控制指继续施打注意顺序，减少向一侧挤密；标要求）6布桩密集或打桩顺序不当，使后打桩

23、应连续进行，不宜间歇时打的无法达到设计深度，并使先打的间过长，必须间歇时，不宜超桩上升涌起过 24h7打桩间隔时间过长，摩阻力加大5.3检查验收打桩后及时进行验收，并按照设计频率和参数要求进行小应变和单桩承载力试验，结果应符合设计要求。管桩施工允许偏差见表5-2 。表 5-2桩位、倾斜度的允许偏差、检验数量及检验方法施工单位检验序号项目允许偏差检验方法数量中间桩d/2 且不大于250mm群 桩按桩总数的1桩位外缘桩d/4测量或尺量顺桥方向5%抽样检验，100mm排架桩且每检验批不横桥方向150mm2少于 10 根。直桩垂直度1%吊线和尺量3斜桩倾斜度15%tan 注： 1d 为桩径或短边，单位

24、为mm；2 为斜桩轴线与竖直线间的夹角。6 施工中注意事项（ 1）施工采用锤击法沉桩，锤击法的打桩机宜采用履带自行式柴油打桩机，不宜采用自由落锤打桩机，收锤标准以达到设计桩长为控制标准。当深度未达到设计要求时，应查清原因，采用换锤或辅以射水等措施，成桩至设计深度。（2）第一节管桩起吊就位插入地面的垂直度偏差不得大于 0.5 ，并宜用长条水准尺或其他测量仪器校正；必要时，宜拔出重插。施打中，桩锤、桩帽、桩身中心线应重合。当桩身倾斜率超过 0.8 时，应找出原因并设法纠正；当桩尖进入硬土层后，严禁用移动桩架等强行回扳纠偏。（ 3）在较厚的粘土、粉质粘土层中施打管桩，不宜采用大流水打桩施工法，应将每

25、一根桩一次性连续打到底，尽量减少中间休歇时间。如实、及时、准确地做好管桩施工记录。（ 4）应尽量减少接桩，单桩接头不宜超过4 个。管桩对接时，应采用采用钢端板焊接连接。注意焊好的桩接头应自然冷却方可施打。注意焊接处的强度不应低于出厂的强度。（ 5）管桩一般不宜截桩，如遇特殊情况要截桩时，可采用混凝土切割器、液压紧箍式切断机等。缺少质量保证措施7 安全、环保保证措施7.1 成立安全环保领导小组组长：牛会锋副组长：颜祥金夏逢海组员：陈胜德李兴凯杨勇刘兵夏川王子文韩长印李昌荣赵太平安全环保领导小组职责: 负责规划、统筹、协调、组织、领导安全环保工作，针对生产状况，强化管理措施，对安全环保重大问题提出

26、决策性意见。7.2 主要的危险源、环境因素识别施工机械：打桩架、装载机、推土机、压路机、吊车等人员因素：施工机械无人指挥、驾驶人员违章、无证、酒后、疲劳驾驶等环境因素：机械噪音、车辆行驶扬尘、尾气排放等7.3 安全保证措施本着“安全第一、预防为主”这一原则，提高安全意识，健全施工现场意外伤害应急预案，认真学习岗位全职责和安全操作规程，提高业务水平和劳动技能，树立安全生产、规模操作的思想，以防患于未然。（ 1）打桩施工前对临近的建筑物采取有效的保护措施，施工时随时进行观测。（ 2）进入施工现场必须正确配戴好安全帽，登高作业时必须系好安全带。人员上下桩架时必须抓牢爬梯，吊车回转半径内不得站人，吊车

27、拖桩时，人员应在安全范围内。（ 3）确保机械设备安全使用，机械设备操作人员必须遵循设备的操作规程，机械操作人员机动车驾驶人员必须有相应的特殊工种上岗证书，严禁无证上岗，严禁机械、设备带病和违章作业。每作业班必须有专人操作桩机，操作人员不得擅自离岗。（ 4）机械及索具要勤检查、勤保养，钢丝绳应经常处于油膜润滑状态，机械严禁带病作业。对卷筒钢筋绳要随时观察其表面磨损，若磨损超过钢丝绳直径的10%，不准使用，必须立即更换新的。（ 5）桩机开行路线要平整、坚实。在打桩过程中遇到有地坪隆起或下陷时，应对路面进行调平修整。司机在操作过程中必须精力集中，服从指挥信号，不得随便离开岗位。（6）在施工过程中，要经常检查机械运转情况，发现异常情况要及时纠正，并经处理后方可继续施工。（7）场内的电路布置要规范化，电器开关设在防雨防晒的电器箱柜内，距离地面不小于 1.5m。桩机移位时，须有专人照看电缆。（8）运桩铺吊严格按起重：“十不吊”规程作业，本工程多台机械交叉作业，应注意现场的协调配合，吊机在运吊回转过程中，应注意周围人员动向：（9）设立专职安全员并建立 24小时旁站制度，及时纠正和消除施工中出现的不安全苗头。（10）桩的堆放