预应力管桩施工作业指导书

预应力管桩施工作业指导书一、适用范围本作业指导书适用客运专线铁路路基软基预应力管桩加固工程。二、主要技术指标和验收标准《新建时速200公里客运专线铁路设计暂行规定》《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》《客运专线铁路路基工程施工技术指南》《铁路路基设计规范》《铁路工程土工试验规程》《铁路工程基桩无损检测规程》三、施工准备1、场地整理平整施工场地，清除桩位处地上、地下一切障碍(包括大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。2、施工机具本工程施工采用锤击法施工，锤击法的打桩机采用柴油打桩机。现场设备必须经有相应资质的检测单位进行检测，并提供检测报告，且必须在检测的有效期内。现场设备必须经过调试，并保证其性能良好，并悬挂安全操作规程，以及操作、维修、保养人员名单。施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。3、培训对现场全部管理人员、施工人员、操作人员进行岗前工艺培训，技术交底、安全交底和质量控制要点交底。四、施工工艺1、工作垫层工作垫层是在待加固的软基上铺设的一层渗水性材料，作为软基加固施工机械的作业平台。工作垫层的厚度应视软基加固桩型及其施工机械类型而定,工作垫层的材料宜采用C组以上填料，但其粒径不宜太大，以免在沉桩过程中发生挤压偏桩或引起管桩断裂。预应力管桩的工作垫层表层上铺设约30～50cm厚的中粗砂，以便管桩堆放和吊装，同时也缓冲了因施工机械走行而导致已打的管桩断裂。整个工作垫层在施工后完应大致整平并设置标高观测桩，工作垫层的四周还应设置排水沟。2、试桩在软基加固全面展开施工前，根据地质情况，不同桩型及施工机械选择三个不同的施工方案进行试桩。预应力管桩在试桩方案中，静压桩机应包括机重、配重、终压标准等工艺参数；锤击桩机则应包括锤重、最后三阵贯入度、最后一米锤击数和总锤击数等施工参数。试桩方案报批监理，并认真做好施工记录，包括地质土层变化情况、混凝土充盈系数、挤土效应的桩顶位移和标高变化等数据。预应力管桩在15天后进行小应变和静载试验，以验证不同工艺参数施工的成桩效果。通过试桩结出一套适合本地地质条件的合理施工参数和确定合适的终孔条件以指导下一步施工。3、分区与编号为使软基加固施工均衡有序进行，首先对软基加固区域根据不同桩型、地质、桩长、桥涵构筑物和桩机数量等情况进行分区。并对每一根桩进行编号，便于施工过程的统一管理。4、桩顶标高的确定桩顶标高即管桩桩帽顶面标高应在一个区段或若干个区段的管桩全部施工完毕后根据现有工作垫层的平均标高、桥涵等构筑物重新分批确定，同一批管桩的桩顶标高应一致，不宜形成横坡或纵坡。5、预应力管桩预应力管桩采用购买厂制成品桩。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，现场按要求进行验收。验收标准见下表：预应力管桩的外观质量表项目产品质量等级优等品一等品合格品粘皮和麻面不允许局部粘皮和麻面面累计面积积不大于桩桩身总计面面积的0.2%；每处粘粘皮和麻面面的深度不不得大于5mm，且应修修补。局部粘皮和麻面面累计面积积不大于桩桩身总外表表面积的0.5%；每处粘粘皮和麻面面的深度不不得大于10mm，且应修修补。桩身合缝漏浆不允许漏浆深度不大于于5mm。每处漏漏浆长度不不大于100mmm，累计长长度不大于于管桩长度度的5％，且应应修补。漏浆深度不大于于10mm。每处漏漏浆长度不不大于300mmm，累计长长度不大于于管桩长度度的10％，或对对漏浆的搭搭接长度不不大于100mmm，且应修修补。局部磕损不允许磕损深度不大于于5mm,每处面积积不大于20cm，且应修修补。磕损深度不大于于10mmm,每处面积积不大于50cm，且应修修补。内外表面露筋不允许表面裂缝不得出现环向或或纵向裂缝缝，但龟裂裂、水纹及及浮浆层裂裂纹不在此此限。端顶面平整度管桩端面混凝土土和预应力力管桩的尺尺寸允许偏偏差及检查查方法应符符合表4的规定。预预应力钢筋筋镦头不得得高出端板板平面。断筋、脱头不允许桩套箍凹陷不允许凹陷深度不大于于5mm。凹陷深度不大于于10mm。内表面砼砼坍落不允许接头及桩套箍与与桩身结合合面漏浆不允许漏浆深度不大于于5mm，漏浆长长度不大于于周长的1/8，且应修修补。漏浆深度不大于于5mm，漏浆长长度不大于于周长的1/4，且应修修补。空洞蜂窝不允许预应力管桩的尺寸允许偏差及检查方法项目允许偏差值质检工具及量度度方法优等品一等品合格品长度L±0.3％L＋0.5%L/－－0.4%%L＋0.7%L/－－0.5%%L采用钢卷尺端部倾斜≤0.3%D≤0.4%D≤0.5%D用钢尺量顶面平整度10将直角靠尺的一一边紧靠桩桩身，另一一边端板紧紧靠，测其其最大间隙隙。外径D≤600＋2－2+4/-2+5/-4用卡尺或钢尺在在同一断面面测定相互互垂直的两两直径，取取其平均值值＞600＋3/-2+3/-2+7/-4壁厚t+10/0+15/0正偏差不计/00用钢卷尺在同一一断面相互互垂直的两两直径测定定四处壁厚厚，取其平平均值保护层厚度＋5/0+7/+3+10/+5用钢尺，在管桩桩断面处测测量桩身弯曲度≤L/500≤L/1200≤L/1000将拉线紧靠桩的的两端部，用用钢卷尺测测其弯曲处处最大距离离断头板外侧平面度0/2用钢卷尺或钢直直尺外径0~－1内径－2厚度正偏差值不限//06、预应力管桩的堆放管桩的堆放根据桩的规格、长度和使用先后及远近进行堆放；堆放场地选择在平整坚实的地方，使桩堆放后不会产生过大的沉陷。堆放时，管桩下方应设置两道垫木，支承点的位置就在两点吊的吊点位置处。当重叠堆放时，各层均要设置垫木，并保证各层垫木上下对齐；同层的两道垫木顶面保持在同一水平面上；堆放层数不应超过三层；垫木选用耐压的木枋。7、预应力管桩的起吊预应力管桩的起吊方法有两点及四点捆绑法。见下图：管桩吊点位置图管桩施打吊立吊点图7、预应力管桩的配桩首先根据设计桩基深度匹配长度进行施工组合，下一根桩还应结合邻桩实际施打长度调整配桩。一般长度大于等于24米不超过3节桩组合，桩基深度小于24米不超过2节桩组合，施工时按照“长桩管在下，短桩管在上”的顺序进行施工。配桩后管桩总长度宜大不宜小，必须确保送桩后的桩顶标高与桩帽底部标高相差不大于1.5米，以便于补桩接长。8、接桩与焊接当管桩需要接长时，接头个数不宜超过3个。管桩连接采用焊接接桩，其入土部分桩段的桩头宜高出地面0.5m～1.0m。下节桩的桩头处宜设导向箍以方便上节桩就位，接桩时上下节桩应保持顺直，中心偏差不宜大于2mm，节点弯曲矢高不得大于1‰桩长。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，可用不超过5mm的钢片嵌填，达到饱满为止，并点焊牢固。焊接时宜三个电焊工在成120度角的方向同时施焊，先在坡口圆周上对称点焊4～6点，待上下桩固定后再拆除导向箍再分层施焊，每层焊接厚度应均匀。焊接层数不得少于三层，采用普通交流焊机的手工焊接时必须用J53.2mm电焊条打底，确保根部焊透，第二层方可用粗电焊条4mm～5mm施焊；采用自动或半自动二氧化碳保护焊机的应按相应规定分层连续完成。焊接时必须将内层焊渣清理干净后再焊外一层，坡口槽的电焊必须满焊，电焊厚度宜高出坡口1mm，焊缝必须每层检查，焊缝应饱满连续，不得有夹渣，气孔等缺陷。焊接完成后，需自然冷却时间保护焊不少于1mim、普通焊不少于8mim后才可继续沉桩，夏天施工温度较高，可采用鼓风机送风，加速冷却，严禁用水冷却或焊好即打。焊接接桩应按隐蔽工程做好施工记录。9、桩尖为确保管桩进入持力层深度大于桩径的1.5倍，有效预防浮桩，沉桩前应按设计要求把钢桩尖焊在第一节管桩的下端板上，严禁使用不合格桩尖。10、接桩补长当送桩后的桩顶标高低于桩帽底部标高时，在施工桩帽前必须对该桩进行接桩补长。接桩补长大于50cm小于100cm时，可利用截桩后带有端头板、没有裂缝的管节实施焊接补长，焊缝应满足要求。接桩补长小于50cm或大于100cm小于150cm时，可采用下图方式进行补长。在接桩补长大于150cm时，为避免深度开挖引起周边管桩断裂，应编制补长方案报设计、监理同意后方可实施，必要时应采取补桩处理。11、截桩管桩施打在满足停锤条件或终压标准后仍有一大截管桩外露空中时，应对该节实施截桩。截桩采用专用切割机，边切割边浇水。严禁在管桩没有完全切断时采用大锤敲断或桩机别断。截桩后应及时在桩顶上回盖袋装中砂或袋装碎石以避免管桩内孔被土掩堵。12、送桩首先按设计桩长接桩完成并正常施打后，再根据设计及试桩时确定的各项指标来控制是否采取送桩。送桩前先在送桩器上以米为单位按从下至上的顺序标明长度，并采用单点吊法将送桩器喂入桩帽。在管桩顶部放置桩垫，厚薄均匀，将送桩器下套在桩顶上，采用仪器调正桩锤、送桩器和桩三者的轴线在同一直线上。送桩在满足停锤条件或终压标准后同样应及时在桩顶上回盖袋装中砂或袋装碎石以避免管桩内孔被土掩堵。五、施工过程控制要点1、验收标准1.1桩位：实际桩位与设计桩位的偏差不得大于0.４d(d为管桩直径)；1.2小应变检测：管桩小应变检测数量按管桩总数量的10％计算，小应变结果需全部在Ⅱ类桩和Ⅱ类桩以上；1.3静载：管桩静载检测数量按管桩总数量的0.5％计算，单桩承载力不得小于180t。2、锤击法机械进场检测锤击打桩机的桩架由支架、柔向杆、起吊设备、动力设备、移动装置组成，桩架由钢制成，选择桩架高度应按桩长＋滑轮组高＋桩锤幅高度＋起移位高度的总和另加0.5-1m的富余量。桩架必须具有足够的承载力、刚度和稳定性，并应与所挂桩锤相匹配。锤击打桩机进场后，设备工程师要进行全面的检查，在检测合格后报监理审批方可投入施工。3、锤击打桩施工工艺流程图4、施工过程控制4.1为防止桩身断裂、桩顶压裂、桩顶位移、桩身倾斜等问题，在桩的堆放、运输、起吊时严格检查桩身的外观质量，防止使用断桩。4.2沉桩过程中，桩锤、桩帽和桩身中心线应重合。4.3打桩时桩帽与桩头之间应设置弹性衬垫。衬垫厚度应均匀且经锤击压实后的厚度不宜小于120mm，打桩期间要经常检查、及时更换或补充。4.4在桩帽侧壁用笔标示尺寸，以厘米为单位，高度宜为试桩标准制定最后每阵贯入度的4～5倍。将经纬仪架设在不受打桩振动影响的位置上对管桩贯入度进行测量。4.5严格控制桩身垂直度，确保桩身倾斜率小于0.5%，同时焊缝质量应满足有关规定。4.6每根桩总锤击数不宜超过管桩产品说明书或设计要求。4.7打桩过程中遇下列问题之一应暂停打桩，并及时会同有关单位解决：①贯入度突变；②桩头混凝土剥落、破碎、桩身出现裂缝；③桩身突然倾斜，跑位；④地面明显隆起，邻桩上浮或位移过大；⑤PC桩总锤击数超过2000；⑥桩身回弹曲线不规则。5、停锤条件根据设计及试桩确定的停锤控制标准如桩端持力层、最后十击贯入度和最后1m沉桩锤击数为主要控制指标来确定可否成桩。在满足停锤条件后做好记录，及时会同监理做好中间验收工作。七、预应力管桩质量控制1、吊插桩前应重复检查桩架、桩位、桩身，质量合格后始可插桩。2、沉桩时，如管桩孔充满水，应抽干后方可进行锤击作业。桩身、桩帽、送桩和桩锤应在同一中心线上，防止偏打。3、锤击沉桩时宜重锤低击，开始落距应较小，待入土一定深度且桩身稳定后再按要求落距进行。一根桩原则上应一次打入，中途不得人为停锤，确需停锤，应尽量缩短停锤时间。4、应尽量减少接桩，接桩宜在桩尖穿过硬土层后进行，单桩接头不宜超过4个。管桩对接时，应采用钢端板焊接连接。注意焊好的桩接头应自然冷却后方可施打。注意焊接处的强度不应低于出厂的强度。5、接桩时，宜保持各节桩的轴线在一条直线上，上下节桩轴线的偏斜不应大于3‰，且各节桩偏斜应反向错开。6、管桩桩桩节间的连接部件，应符合设计强度和耐久性要求。接桩铁件应做防腐处理。7、打桩过程中应防止偏移。遇下列情况应停止打桩，经分析研究并采取措施后，方可继续施工：7.1贯入度发生急剧变化或振动打桩机的振幅异常；7.2桩身突然倾斜移位或锤击时有严重回弹；7.3桩头破碎或桩身开裂；7.4附近地面有严重隆起现象；7.5打桩架发生偏斜或晃动。8、当土质与设计不符，致使桩的入土深度相差很大时，应提交设计单位采取措施。9、对发生“假极限”、“吸入”、上浮、下沉现象和射水沉桩必须进行复打。10、管桩一般不宜截桩，如遇特殊情况确要截桩时，可采用如下几种方法：10.1混凝土切割机；10.2液压紧箍式切断机。八、质量验收标准1、主控项目1.1桩的质量应符合设计要求和相关标准的规定。检验数量：全部检查；检验方法：检查合格证或检验报告等质量证明文件。1.2桩的混凝土表面质量应符合下列规定：①桩的棱角破损深度应在10mm以内，其总长度不大于40cm；②预应力混凝土桩不得有裂缝（表面收缩裂缝除外）。检查数量：全部检查；检验方法：观察、尺量或用刻度放大镜检查。1.3打入桩的数量、布桩形式应符合设计要求。检验数量：全部检验；检验方法：观察，现场清点。1.4接桩应符合设计要求。检验数量：全部检验；检验方法：观察。1.5桩