PHC预应力管桩作业指导书

1、PHC预应力管桩施工作业指导书一、编制目的明确震动锤击式和静压式PC型预应力管桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、标准PHC型预应力管桩作业施工。二、适应范围本作业指导书适用于三金潭车辆站与综合基地根底工程震动锤击式和静压式PHC型预应力管桩地基处理的施工。3、 材质要求外购预应力混凝土管桩进场后，应按照?先张法预应力砼管桩?GB13476-1999的国家标准或各地区的地方标准对管桩的外观、桩径、长度、壁厚、桩身弯曲度、桩端头板的平整度、桩身强度以及桩身上的材料标识等按标准进行验收，在每根桩上用油漆画出长度标志，并审查产品合格证明文件，把好材料进场验收关。根据设计及施工标准要

2、求等级将不符合要求的管桩清退出场。正式施工前必须先打试验桩，其数量不少于2根，以检验管桩施工工艺、机械性能及质量控制，核对地质资料、桩长和贯入度，确定工艺参数，并报监理确认。4、 人员配备本工程作业工地人员配置按照施工队要求配置见表1。表1 管桩施工主要作业人员配置表序号工 种人员工作职责1现场施工负责人1负责现场施工组织2现场技术负责人1负责现场的施工技术工作3桩机操作手4负责桩机操作4吊车司机1负责现场倒运管桩5平安员1全面负责施工中的平安6质检员1全面负责施工中的质量7试验人员2负责现场的试验工作8测量2全面负责施工中的量测工作9现场施工旁站人员1负责对施工现场的记录工作10修理工1负责

3、机械维护和修理11电工1负责施工用电12普工6负责现场的其他辅助施工合计20其中现场施工负责人、技术负责人、平安员、质检员、旁站人员必须由本单位正式职工担任。五、主要施工设备本工程主要采用震动锤击式和静压式沉桩，本工程主要机械配置见表2：表2 PHC管桩施工主要机械设备配置表序号机械设备名称型号数量国别产地备注1震动锤击机DCB80-184国产2静压机ZYJ801国产3汽车吊25T1国产吊管桩及施工材料4全站仪2国产施工放样5电焊机BX1-40016国产桩头对接焊接六、施工工艺和方法一、施工工艺PHC管桩施工工艺流程见图1。二、测量定位放线认真复核设计图纸及设计院交桩点位，必要时将坐标控制点、

4、水准控制点按标准设置要求布设在施工现场，依据设计图纸精确算出尺寸关系或各桩位坐标，对桩位进行精确测放样，做好桩顶标高控制工作。桩位放出后，在中心采用30cm长8钢筋或者竹筷插入土中，根据需要做好标识：钢筋或竹筷端头系上红布条或点上白灰,然后画出桩外皮轮廓线的圆周，便于对位、插桩。为防止挤土效应及移动桩机时的碾压破坏，针对单桩、独立承台以及大面积筏板根底的群桩制定不同的放线方案。针对大面积群桩，在场地平整度较高的情况下，采用网格进行控制，并在端头桩位延长线上埋设控制桩，以便复核。三、沉桩顺序原那么沉桩顺序可按地形、地质、桩架移动难易等因素确定，一般从中间向四周进行。根据设计标高宜先深后浅进行施打

5、；根据桩的规格宜先大后小，先长后短进行施打；根据桩位与即有构筑物距离宜先近后远进行施打。开 始桩架走道立桩架或安设吊机和导向设备整备并布置好沉桩机具及起重设备移桩架对位吊装、插桩否 桩位及桩体斜度符合要求是下 沉 否首节桩体斜度符合要求是接 桩最后阶段锤击或静压到达沉桩结束控制条件是结 束图1PHC混凝土管桩施工工艺流程图四、桩基就位在对施工场地内的表层土质试压后，确保承载力满足桩机施工及移动过程中不至于出现沉陷，对局部软土层可采用事先换填处理或采用整块钢板铺垫作业。桩机进场后，检查各部件及仪表是否灵敏有效，确保设备运转平安、正常后，按照打桩顺序，移动调整桩机对位、调平、调直。五、管桩检验1管

6、桩的进场验收管桩进场后，按湖北省地方标准对管桩的外观、桩径、长度、壁厚、桩身弯曲度、桩端头板的平整度、桩身强度以及桩身上的材料标识等按标准进行验收，并审查产品合格证明文件，把好材料进场验收关。根据设计及施工标准要求等级将不符合要求的管桩清退出场。管桩外观质量检查工程参见Error! Reference source not found.，管桩的尺寸允许偏差表见0，外观质量和尺寸的检查工具与检查方法见0。表3 管桩外观质量检查工程表工程合格品质量要求粘皮和麻面局部粘皮和麻面累计面积不大于桩总外外表积的0.5%；每处粘皮和麻面的深度不大于5mm，且应修补桩身合缝漏浆漏浆深度不大于5mm，每处漏浆长

7、度不大于300mm，累计长度不大于管桩长度的10%，或对称漏浆的长度不大于100mm，且应修补局部磕碰磕损深度不大于5mm，每处面积不大于50cm2，且应修补内外外表露筋不允许外表裂缝不得出现环向和纵向裂缝，但龟裂、水纹或内壁浮浆层中的收缩裂纹不在此限桩端面平整度管桩端面混凝土和预应力钢筋镦头不得高于端板平面断筋，脱头不允许桩套箍凹陷凹陷深度不大于5mm，面积不大于500mm2内外表混凝土塌落不允许接头和桩套箍与桩身结合面漏浆漏浆深度不大于5mm，漏浆长度不大于周长的的1/6，且应修补空洞和蜂窝不允许表4 管桩的尺寸允许偏差表工程合格品允许偏差L±0.5%L端部倾斜0.5%DDmm6

8、00+5 -2t+20 0保护层厚度mm+5 0桩身弯曲度L/1000桩端板mm外侧平面度外径0 -1内径0 -2厚度正偏差不限 0注：表内尺寸以设计图纸为基准。表5 外观质量和尺寸的检查工具与检查方法表检查工程检查工具与检查方法测量工具精度mm长度用钢卷尺测量，精确至1 mm外径用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的两直径，取其平均值，精确至1mm壁厚用钢直尺在同一断面相互垂直的两直径上测定四处壁厚，取其平均值，精确至1mm桩端部倾斜两端支承，将直角靠尺的一边紧靠桩身，另一边与端板紧靠，测其最大间隙处，精确至1mm桩身弯曲度将拉线紧靠桩的两端部，用钢直尺测量其弯曲处的最大矢距，精确至1mm保

9、护层厚度用深度游标卡尺在管桩的中部同一圆周的两处不同部位，精确至漏浆长度用钢卷尺测量，精确至1mm漏浆深度用深度游标卡尺测量，精确至裂缝宽度用20倍读数放大镜测量，精确至 2预制桩施工过程中应进行以下检验:1打入深度、停锤标准及桩身架垂直度检查；2接桩质量、接桩间歇时间及桩顶完整状况；3每米进尺锤击数、最后锤击数、总锤击数、最后三阵贯入度及桩尖标高等。六、管桩的堆放、吊运及插桩1管桩的堆放现场管桩堆放场地应平整坚实，采用软垫(木垫) 在垂直于桩长度方向的地面上设置2道垫木，且支撑点大致在同一水平面上，见0，垫木应分别位于距桩端倍桩长处，当场地条件许可时，宜单层堆放，当叠层堆放时，不宜超过4层，

10、底层最外缘的桩应在垫木处用木楔塞紧；当在桩位附近准备施工时宜单层放置，且必须设支垫。管桩堆放要按照不同型号、规格分类堆放，以免调运施工过程中发生过失。 图2二点支撑示意图管桩在现场堆放后，需要二次倒运时，宜采用吊机及平板车配合操作。如场地条件不具备时，采用拖拽的方式，需要采用滚木或者对桩头端头板采取一定的保护措施，以免在硬化地面上滑动时磨损套箍及端头板。2管桩吊运及插桩单根管桩吊运时可采用两头勾吊法，竖起时可采用单点法，见0。管桩起吊运输过程中应免平稳轻放，以免受振动、冲撞。图3 管桩起吊示意图管桩吊起后，缓缓将桩一端送入桩帽中，待管桩放入桩机夹桩箱内扶正就位后，根据需要焊接开闭口型桩尖，然后

11、将桩插入土中的深度后，用2台经纬仪在接近90度的夹角方向双向控制桩的垂直度，条件不具备也可采用两个线锤进行垂直度控制。通过桩机导架的旋转、滑动进行调整，确保管桩位置和垂直度符合要求后打桩压桩。六、沉(压)桩 1) 锤击法 沉桩时，管桩的倾斜率应严格控制，第一节管桩就位插入地面后，应认真检查桩位及桩身垂直度偏差。桩位偏差不得大于20mm，桩身垂直度偏差不得大于0.5%，并宜先用长条水准尺和经纬仪等测量仪器校正。必要时，宜拔出后重插。当管桩一插入地表土后就遇上厚度较大的淤泥层或松软的回填土时，柴油锤应采用不点火空锤的方式施打，液压锤应采用落距为2030cm的方式施打，使管桩缓慢下沉。施打中，桩锤、

12、桩帽和柱身的中心线应重合，宜重锤低击，沉桩过程中应经常观测桩身的垂直度，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的方法纠偏。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方法，每根桩应一次性打到底，尽量减少中间休歇时间，且尽可能防止在接近设计深度时进行接桩。 2静压法 用钢丝绳绑住桩身单点起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开纵横两向油缸移动桩机调整对中，同时用互相垂直的两个方向经纬仪检查垂直度。第一节桩压入土中50cm后检查和校正垂直度，垂直度控制在0.5%以内，开动压桩装置，记录压桩时间和各压力表读数，保持连续压桩并控制压桩速

13、度，做好原始记录。在整个压桩过程中，要使桩帽、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受压，以免管桩受弯。每根桩宜连续一次压完，不要中断，以免难以继续压入。打桩时采用桩相适应的桩帽和硬木垫层。打桩时详细、准确地填写打桩记录。七、接桩当管桩需要接桩时，其入土局部桩段的桩头宜高出地面左右。接桩时上下节桩段应保持顺直，上、下节桩应接直焊牢，错位偏差不宜大于2mm。管桩对接前，上下端板外表用铁刷子清刷干净，坡口处刷至露出金属光泽，上下节桩间的缝隙应用铁垫片垫实焊牢。焊接接桩除应符合现行行业标准?建筑钢结构焊接技术规程?JGJ81-2021的规定，

14、焊接时先在坡口圆周上对称点焊46点，待上下节桩固定后再分层施焊，为减少焊接变形引起节点弯曲，施焊宜由两个焊工对称进行，焊接层数不得少于两层，内层焊渣必须清楚干净前方能施焊外层，焊缝应饱满连续，焊好的桩街头应自然冷却后才可继续施工，自然冷却时间不宜少于8min，严禁采用水冷却或焊好即施打。预应力混凝土管桩接桩时，同截面桩的接头数量不超过总数量的1/4，接头位置应错开1米。接桩速度要快，尽量缩短接桩时间，减小因停桩“休息时间过长，而造成桩身阻力增大，增加施打难度。八、送桩或截桩当桩顶设计标高较自然地面低时必须进行送桩，送桩深度不宜大于2m。送桩时选用的送桩器的外形尺寸要与所压桩的外形尺寸相匹配，并

15、且要有足够的强度和刚度，一般为圆形钢柱体。送桩时送桩器的轴线要与桩身相吻合，送桩器上根据测定的局部地面标高，事先要标出送桩深度，通过布置在现场的水准仪跟踪观测，准确地将送桩送至设计标高。当管桩露出地面或未能送到设计桩顶标高时，需要截桩。截桩要求必须用专门的截桩器，严禁用大锤横向敲击、冲撞。送桩完成后，移动调整机械进行下一根管桩施工。送桩后遗留的桩孔应立即回填或覆盖。九、终止 1锤击法当落锤高度已达规定最大值和每击贯入度小于等于2mm时，立即停锤。但沉桩深度还未到达设计要求时应查明原因，采用换锤等措施。桩尖设计位于硬塑及半干硬状态的黏性土、碎石土、中密状态以上的砂类土或风化岩层时，按贯入度变化和

16、工程地质资料，经与有关单位会商，确认桩尖已沉入设计土层，贯入度符合要求时即可停锤。当设计考虑硬层有冲刷时，应采取措施使桩尖到达设计高程。桩尖设计位于一般土层时，应以桩尖设计高程控制为主，贯入度为辅。桩尖到达设计高程，但贯入度与试桩所确定的最终贯入度相比，或与地质资料比照有出入时，应与设计部门研究停锤控制标准。 2静压法正常情况下按设计压力送桩，到达设计高程后持荷正常压力10min且每分钟沉降时不超过2mm前方可结束送桩。非正常情况下桩长按双控标准执行。7、 常见质量通病及预防措施一锤击法1桩身断裂 1现象桩在沉入过程中，桩身突然倾斜错位，当桩尖处土质条件没有特殊变化，而贯入度逐渐增加或突然增大

17、，同时在桩锤跳起后，桩身随之出现回弹现象，这时可能是桩身发生断裂。 2原因桩制作时混凝土强度不够，管壁厚薄不均匀，桩身弯曲超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现，沉入过程中桩身发生倾斜或弯曲。接桩焊缝不饱满，焊后自然冷却时间不够，接桩时两节桩不在同一轴线上，产生了曲折地质土层软硬变化或有坚硬障碍物时，把桩尖挤向一侧；四是施工场地不平、烂泥、积水多，造成压桩时机身不平稳。3预防措施对桩身质量进行全面检查，测量管桩的外径、壁厚、桩身弯曲度等有关尺寸，并详细记录，发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用。桩的堆放、吊运应严格按照有关规定执行；在稳桩过程

18、中如发现桩不垂直应及时纠正，桩压入一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移架方法来校正。接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照操作规程；施工前应对桩位下的障碍物进行清理，必要时对每个桩位用钎探了解；应保证施工场地平整坚实，有排水措施，让机台行走或施压过程机身平稳不晃动。 2桩顶破裂 1现象在沉桩过程中，桩顶出现砼掉角、碎裂、坍塌甚至桩顶钢筋全部外露打坏。 2原因设计时没有考虑到工作地质到条件、施工机具等因素，砼设计强度偏低，或者桩顶钢筋网片缺乏，主筋距桩顶面距离过小。桩预制时，砼配合比不良，施工控制不严，振捣不密实等。砼养护时间短或养护措施不当，致使钢筋与砼在冲击荷载下，不能很好地协同

19、工作，桩顶容易严重碎裂。桩顶面不平，桩顶平面与桩轴线不垂直，使桩顶面倾斜，造成桩顶面局部受集中应力而碎裂。沉桩时，桩顶未加衬垫或衬垫已损坏，未及时更换，时桩顶直接承受冲击荷载。锤重选择不当，桩锤小，桩顶受打击次数过多，桩顶砼容易产生疲劳破坏而打碎；桩锤大，打击力过大，桩顶砼承受不了过大的打击力，也会发生碎裂。 3预防措施桩制作时，要振捣密室，主筋不得超过第一层网片，桩成型后要严格加强养护。在到达设计强度后，宜有1-3个月的自然保护，以增加桩顶抗冲击能力。应根据工程地质条件，桩断面尺寸及形状，合理地选择桩锤。沉桩前应对桩构件进行检查，检查桩顶有无凹凸情况，桩定平面是否垂直于桩轴线，桩尖有否偏斜，

20、对不符合标准要求的桩不宜采用或经过修补等处理前方可使用。检查桩帽于桩的接触面处替打木是否平衡，如不平整应进行处理方能施工。稳桩要垂直，桩顶要加衬垫，如衬垫失效或不符合要求要更换。 3沉桩达不到设计深度 1现象沉桩还到设计深度，贯入度已达设计要求。 (2原因勘探资料粗，勘探点不够，对局部硬夹层、软夹层及地下障碍物了解不够；中断沉桩时间过长，由于设备故障或其他特殊原因，致使沉桩过程突然中断，或接桩时，桩尖停留在硬土层内，假设延续时间过长，沉桩阻力增加，使桩无法沉到设计深度；在群桩施工时穿越较厚的砂夹层，由于其结构的不稳定，同一层土的强度差异很大，桩沉入到该层时，砂层越挤越密，最后会有沉不下的现象。

21、 3预防措施施工前详细查明工程地质情况，正确选择持力层或标高，合理选择施工方法及压桩顺序。 4桩顶位移(1现象在沉桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩身上浮。(2原因桩入土后，遇到大块坚硬障碍物，把桩尖挤向一侧；两节桩或多节桩施工时，相接的两桩不在同一轴线上，产生弯曲；桩数较多，土饱和密实，桩间距较小，在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起，相邻的桩被浮起；四是在软土地基施工较密集的群桩时，由于沉桩引起的孔隙水压力把相邻的桩推向一侧或浮起。(3预防措施施工前应对桩位下的障碍物进行清理，对桩构件要进行检查，发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用；在稳桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，接

22、桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照规程操作；采用井点降水、砂井和盲沟等降水或排水措施；四是沉桩期间不得开挖基坑，需要沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖，相隔时间应视具体地质情况、基坑开挖深度、面积、桩的密集程度及孔隙水压力消散情况来确实。（2） 静压法1)挤土效应和振动影响 1原因静压法施工预应力管桩属于挤土类型，往往由于沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动，改变了土体的应力状态，产生挤土效应；桩机施工过程中焊接时间过长；桩的接头较多而且焊接质量不好或桩端停歇在硬夹层；施工方法与施工顺序不当，每天沉桩数量太多、压桩速率太快、布桩过多过密，加剧了挤土效应。 2预防措施控制布桩密度，对桩距

23、较密局部的管桩可采用预钻孔沉桩方法，孔径约比桩径小50100mm，深度宜为桩长的1/31/2，施工时应随钻随打；或采用间隔跳打法，但在施工工程中严禁形成封闭桩。控制沉桩速率，一般控制在左右；并制定有效的沉桩流水路线，并根据桩的入土深度，宜先长后短、宜先高后低，假设桩较密集，且距建筑物较远，场地开阔时，宜从中间向四周进行；假设桩较密集，场地狭长，两端距建筑物较远时，宜从中间向两端进行；假设桩较密集，且一侧靠近建筑物时，宜从相邻建筑物的一侧开始，由近向远进行；桩数多于30根的群桩根底，应从中心位置向外施打；承台边缘的桩，待承台内其他桩打完并重新测定桩位后，再插桩施打；有围护结构的深基坑中的静压管桩

24、，宜先压桩后再做基坑的围护结构，这样的施工顺序可以防止由于基坑四周的围护结构使压桩的土体无法扩散，造成先施工的管桩被后施工的管桩挤上来，使桩的承载力达不到设计要求，又防止了在基坑的压桩过程中土体扩散而挤坏四周的围护结构及降低基坑围护结构的止水效果；同时应对日成桩量进行必要的控制。设置袋装沙井或塑料排水板，消除局部超孔隙水压力，减少挤土现象；设置隔离板桩或地下连续墙；开挖地面排土沟，消除挤土效应。控制施工过程中停歇时间，防止由于停歇时间过程，摩阻力增大影响桩机施工，造成沉桩困难。同时，应防止在砂质粉土、砂土等硬土层中焊接，制定合理的桩长组合。桩机施工时应注意同一承台内的群桩，需接桩的接头不宜在同

25、一截面内，应相互错开、防止产生土压力以及水压力效应较大时，对整体桩身产生剪切破坏；同时应认真查看地质报告，了解土层分布情况，合理确定桩身组合长度，防止接头处于土层分界处及土层活动较多处，以防土层活动时对桩身的破坏。2） 沉桩时遇到浅层障碍无法继续沉桩 1原因由于地质勘查报告中未能特别强调浅层障碍物及局部的土层分部深度和性质，导致沉桩时遇到浅部34m的老根底、大孤石，较深部20m左右的硬塑老粘土和非常密实砂层、沙砾石层等情况无法施工。 2预防措施打桩前应对场地原有建筑物情况进行详细了解，并安排进行探桩施工；对浅层障碍物可采用挖土机挖除，当无法操作施工时，可采用钻机将障碍物钻穿，然后在孔内插桩后沉

26、桩，严禁移动桩架等强行回扳的方法纠偏。当桩已入土较深，桩无法拔出时，可采用小型钻机将钻具放入管桩中间的空洞中钻孔，将障碍物钻穿后继续沉桩。选用的桩机能量大小应与设计要求、桩径、桩长及地质条件相匹配，即桩机选型、配重应符合施工要求。3） 斜桩 1原因静压桩机机械维修不及时，如液压系统漏油导致桩机支撑下滑；静压桩机自重加配重总重量大，桩机根底如不平整坚硬，沉桩过程中，桩机容易产生不均匀沉降，桩身极易发生偏移；施工中桩身不垂直，桩帽、桩身不在同一条直线上；接桩时桩身、桩帽不在同一直线上；施工顺序不当，导致应力扩散不均匀；尤其时有地下室深基坑的承台相邻桩身过近过密，使先施工的一边已有孔洞，再施工一面时

27、桩身极易滑动。沉桩过程中遇到大块坚硬物，把桩挤向一侧；桩布置过多过密，沉桩时发生挤土效应；基坑开挖方法不当，一次性开挖深度太深，使桩的一侧承受很大的土压力，使桩身弯曲变形。 2预防措施静压桩桩机施工前注意机械设备的维修，以防止影响施工质量；场地要平整坚硬，在较软的场地中适当铺设道渣，不能使桩机在打桩过程中产生不均与沉降，静压桩桩机对施工现场要求较高，由于桩机及配重达280吨以上，为防止桩机下陷而造成桩身倾斜、桩机挤压对桩位的影响，影响施工质量及施工平安，必须对施工场地局部回填平整，采取必要的措施提高地基承载力，使其到达静压桩施工要求。施工过程中要严格控制好桩身垂直度，重点应放在第一节桩上，垂直度偏差不得超过桩长的0.5%，桩帽、桩身及送桩杆应在同一直线上，沉桩时宜设置经纬仪在两个方向上进行校准。尽量减少接桩，预制管桩接头不宜超过3个，接桩宜在桩进入硬土层后进行。接桩时上、下段桩的中