管桩加固处理软土地基施工技术1

1、PTC管桩加固处理软土地基施工技术陈红彪摘 要 简要介绍PTC管桩加固处理软土地基施工工艺、质量控制措施关键词 PTC管桩 复合地基 施工工艺 质量控制1 工程概况连云港至盐城高速公路是我国沿海大通道同江至三亚国道主干线的重要组成部分。GY2标段位于江苏省灌云县境内。该标段最主要的不良地质现象为浅部有较厚软土分布。主要包括第2-2层淤泥淤泥质（亚粘土）和2-3层亚粘土淤泥质亚粘土。第2-2层淤泥：埋深813.8m，层厚5.611.7m，强度低，压缩性高，抗剪强度低，渗透性小，有一定流变、触变性，易导致路基沉降和失稳，不利于桥台稳定。因此设计对这些软基段一般都采用水泥粉喷桩加固处理。而忆帆河大桥

2、东侧桥头有一鱼塘，鱼塘深2m，浮淤深1.5m，累积路基填土高度达8m。为保证该鱼塘段路基的稳定性和满足沉降要求，同时确保桥台稳定，设计对该段软基采用PTC管桩处理。2设计标准根据软土的最大埋深和土的物理力学特性指标，选用正方形布桩，桩长按照软土的埋深考虑，桩长的选择以打穿透软土层进入持力层12m为宜（单节桩长度为612m），根据试桩情况确定桩长为14.5米（包括桩尖0.5米）。桩径为50cm，壁厚8.0cm，桩距为2.0、2.5m两种，为疏桩基础。为让桩尽可能多的承担荷载，在桩的顶部增设桩帽，桩帽尺寸为1.4m×1.4m×0.3m。同时为充分发挥桩土共同作用，在上部设置40

3、cm的碎石垫层，为加强垫层的整体刚度，在垫层中间铺一层钢塑双向土工格栅，土工格栅经、纬双向张拉力标准值N80KN/m，延伸率10%。从而形成桩网垫层复合地基。3施工3.1施工方案采用500的先张法预应力砼薄壁管桩，锤击法沉桩施工，沉桩至设计深度后再浇注桩帽，铺筑碎石垫层和加筋网，形成复合地基。3.2施工工艺桩机就位打桩桩位放样绑扎桩帽钢筋浇筑砼开挖桩帽土体形成土模原地面清表、整平、河塘清淤、素土回填至整平面高程锤击桩至设计高程检查整桩质量铺筑第一层碎石垫层、整平压实铺筑第二层碎石垫层、整平压实报 验铺装钢塑土工格栅电焊接桩施工工艺流程：（见下图） PTC管桩施工工艺流程图3.2.1施工准备（1

4、）配备性能可靠,符合标准的施工机械和设备，在施工前做好机械设备的保养、试机工作，确保在施工期间正常作业，需配置的主要施工机械和设备如下：一台JWDD-40型打桩机：冲击部分重4t，锤总重7.3t，锤冲击力300-400t，锤击次数35-50次/分钟，常用冲程1.8-2.3米，锤的控制贯入度常用值2-4cm/10击，所选锤型可达到的桩极限承载力1960-3530KN。起重机（起吊重量 3t），长挂车各一台。水准仪一台、经纬仪二台。（2）施工前根据地质资料和设计文件，了解现场的地质情况，水文情况，土层情况，根据设计文件和施工组织计划的要求，确定合理可行的施工顺序。（3）修建供工程施工所用的临时便道

5、，做好施工时的排水措施。根据PTC桩的堆放数量，选择靠近临时便道，开阔平整的场地作为PTC桩的临时堆场。3.2.2原地面清表、整平、河塘清淤、素土回填至整平面高程用推土机清除表层耕植土，然后整平压实，河塘部分先在路基填筑范围以外筑土围堰，用抽水机抽排水，挖除淤泥，然后分层填筑素土至整平面高程。3.2.3桩位放样根据施工图设计进行桩位放样，采用经纬仪定出桩位。用消石灰作出桩位的圆形标记，圆心位置用小木桩标记，并注意保护所作标记。打桩用钢丝绳绑住桩身单点起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横两向油缸移动桩机调整对中，同时利用相互垂直的两个方向检查垂直度。打桩前用水准仪确定地面标高，在桩杆上作记

6、号，打桩过程中进行跟踪，动态检查打桩深度。打桩锤下端设置桩垫，桩垫厚度均匀并与桩顶全断面接触。桩入土30-50cm后检查和校对垂直度，其偏差控制在0.5%以内，开动打桩装置，开始打桩。3.2.5接桩及焊接接桩时其桩头应高出地面1.0m左右，接桩前下节桩的桩头加上定位板，然后将上节桩吊放在下节桩端板上，依靠定位板将上下桩接直，其错位偏差不应大于2mm；上下桩如有空隙，用模型铁片全部垫实焊接牢固：管桩焊接之前，上下端表面用铁刷清理干净，直至其坡口处刷出金属光泽：焊接时应分层焊接，在桩口四周对称点焊6点，焊接由两个焊工对称进行：焊接层数不得少于2层，焊接应达到三级焊缝要求，焊缝不得有表面缺陷。焊接好

7、的桩接头应自然冷却，冷却时间至少8分钟，严禁用水冷却。3.2.6终止打桩正常情况按设计锤冲击力打桩，达到设计高程后要持续打桩，最后10锤的沉降量在2-4厘米（即进入硬土层）可结束打桩。3.2.7 PTC桩的施工质量检验PTC管桩的施工质量及检验要求见下表：表1 PTC管桩的施工质量及检验要求检查项目质量要求和允许偏差检查规定备注检查频率检查方法1、桩位偏差±10cm抽查2%经纬仪检查纵横方向2、第一节桩垂直度0.5%查施工和监理记录经纬仪测量3、后续桩垂直度1%查施工和监理记录经纬仪测量4、接桩时错位偏差2mm全部尺量5、焊接层数2层全部目测6、焊接点数6点(对称位置)全部目测7、桩

8、长度设计深度全部锤球法测量8、桩头标高偏差±5cm抽查2%水准仪测量9、桩身完整性符合设计要求100%低应变检测3.2.8 PTC桩帽的施工PTC桩施工结束，经监理验收合格后，进行桩帽施工。在桩头位置开挖已填筑的土层，开挖的长度、宽度和深度以桩帽设计尺寸为依据。开挖后进行整修，形成土模。按照设计要求绑扎钢筋，浇注砼并养护。PTC桩帽的施工质量及检验要求见下表：表2 PTC桩帽的施工质量及检验要求 检查项目质量要求和允许偏差检查规定备注检查频率检查方法1轴线偏位偏差±15mm抽查2%经纬仪检查纵横方向2平面尺寸偏差±30mm抽查2%皮尺测量3帽顶标高偏差±

9、20mm抽查2%水准仪测量4砼强度符合设计要求抽查2%取样试验28d3.2.9碎石垫层和加筋网的施工垫层材料采用未风化的干净砾石或轧制碎石，自然级配，粒径为2050mm，含泥量小于3%。铺筑第一层碎石，推土机整平，碎石缝隙用石屑填充，激振力200KN以上的振动压路机先稳压12遍，再振压34遍。铺筑钢塑格栅（或钢筋网），若为钢筋网则进行简易防锈处理，钢塑格栅（或钢筋网）与其下面的碎石垫层贴合紧密平整。铺筑第二层碎石，施工工艺与第一层碎石相同。碎石垫层和加筋网的施工质量及检验要求见下表：表3 碎石垫层和加筋网的施工质量及检验要求检查项目质量要求和允许偏差检查规定备注检查频率检查方法1固体体积率80

10、%4处/2000m2灌砂法检查2垫层平整度12mm4处/200m3m直尺测量3垫层纵断高程偏差+5-15mm4断面/200m水准仪测量4垫层宽度大于设计宽度4断面/200m皮尺测量5垫层厚度偏差-10-25mm4处/2000m2尺量6加筋网钢塑格栅搭接长度设计值4处/2000m2尺量双向80KN/m钢筋网间距设计间距4处/2000m2尺量4质量控制4.1PTC桩的成品质量控制PTC管桩外径为500mm，壁厚80mm，长度选用6m、8m二种规格。在每个工厂每批次的PTC桩进场之前，进行随机抽样检验，并附检验单，报监理工程师批准后方可进场。4.2桩的运输、起吊和堆放质量控制PTC桩由于长细比大、自

11、重大，在起吊、运输过程中过大的动荷载易使PTC桩产生环裂。正确的起吊方式是两支点法或两头勾吊法，并在吊装过程中轻吊轻放，禁止采用拖吊的方法，避免产生较大的动荷载。在工地现场起吊时，必须有安全员在现场组织实施，监理进行旁站监督。汽车运输时用长挂车，桩的悬臂不超过1.5m，在汽车运输时，必须绑固、分层叠放并错位布置，不宜超过5层。在工地现场堆放时，必须选择压实平整的场地或垫木支承，堆高不应超过5层。4.3桩长控制PTC桩属地下隐蔽工程，保证每根桩都达到设计深度。在PTC桩打入前，检查其长度规格和长度组合是否满足设计要求，可在PTC桩的端部用红色油漆作出长度和桩位标记。打桩按“从内侧向外侧、先长桩后短桩”的顺序施工，在打后一排桩之前要检查前一排桩的偏位情况。打桩结束后，通过锤球法来检查桩的打入深度，并记录每个桩位的实测深度。4.4桩身垂直度控制打桩过程中，桩身必须始终保持垂直。施工时应在距桩机约20m处，成90度方向设置经纬仪各1台，检查桩身垂直度并记录。4.5桩施工结束后质量控制PTC桩施工结束后，若有高出地面的桩头，必须小心保护，严防施工机械碰撞。机械挖土时，控