钢管桩试桩施工实施细则

钢管桩试桩施工实施细则一、总则（一）编制目的为规范钢管桩试桩施工全过程作业，明确施工流程、技术标准、资源配置及质量安全控制要求，验证施工工艺可行性、设备参数适配性及测量定位精度，获取单桩极限承载力等核心数据，为后续大规模钢管桩施工提供技术依据，确保试桩施工质量与安全，特制定本实施细则。（二）编制依据《公路工程施工安全技术规程》（JTGF902015）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）《公路桥涵施工技术规范》（JTGF50-2011）《港口工程桩基动力检测规程》（JTJ249-2001）《港口工程桩基规范》（JTS167-4-2012）项目设计图纸、招标文件及地质勘察报告（三）适用范围本细则适用于本项目东栈桥、中栈桥钢管桩试桩施工，涵盖试桩制作、运输、施沉、试验检测等全流程，供现场作业人员、技术员、质检员、监理工程师等相关岗位使用。二、施工准备（一）技术准备组织施工、技术、质检等相关人员熟悉设计图纸、规范要求及本实施细则，明确试桩数量、位置、设计承载力（1500KN）、入土深度等核心技术要点，掌握地质勘察资料中淤泥软土、砂土液化等不良地质分布情况。完成施工测量控制网复核，施工前对业主提供的控制网进行同等级复测；测量仪器经具备相应资质的检测单位标定，确保精度达标；制定东栈桥（全站仪“十字交会法”）、中栈桥（打桩船GPS系统）专项测量方案。编制专项技术交底文件，针对钢管桩制作、测量定位、施沉、接桩、试验检测等关键工序进行详细交底，明确操作流程、质量标准及安全注意事项，留存交底记录。按《港口工程桩基规范》（JTS167-4-2012）计算试桩单桩轴向受压承载力，确定不同试桩位置入土深度控制值（东栈桥27.9m、中栈桥K5+560处31.73m、中栈桥K6+100处34.9m）。（二）现场准备清理试桩区域障碍物，平整岸边施工场地（东栈桥），确保履带吊等设备通行及作业空间；协调水上施工区域通航安全，设置警示标志及防护设施。搭建钢管桩加工场、材料堆放场，完善施工用水、用电设施，临时用电线路按“三级配电、两级保护”要求铺设，配备300kw储能式发电机组作为应急电源。规划钢管桩运输路线（陆上采用13.5m平板车，水上采用甲板长度＞44m运输船），明确打桩船、锚艇、交通船作业水域及停靠位置，确保运输及施工衔接顺畅。水上试桩区域搭设定位架（型钢+2组贝雷片），贝雷梁顶设置走道平台及防护栏杆，定位架安装牢固并校核精度。（三）材料准备钢管桩：新购钢管桩壁厚不小于设计值，利旧钢管桩壁厚不小于8mm，管长40m＜L＜50m时接头个数≤5个，30m＜L＜40m时≤4个；表面无裂缝、气泡、起鳞、夹层等缺陷，管节外形尺寸、对口偏差符合规范要求。焊接材料：选用符合二级焊缝标准的焊接材料，配套二氧化碳保护焊机使用，确保焊缝熔透及探伤检测合格。辅助材料：I56a型钢（60m）、配套工索具、200T千斤顶、传感器（力传感器K4151、加速度传感器J764）等，所有材料质量符合规范及试验要求。（四）设备准备1.施工设备设备名称规格型号数量用途技术要求履带吊135t1台钢管桩起吊、施沉起重性能满足试桩起吊需求，运行稳定振动锤DZJ-1201台钢管桩施沉功率120kW，激振力0-823kN，转速0-1000rpm打桩船顺宏海工221艘中栈桥试桩施沉自带GPS定位系统，适配水上作业锚艇/1艘打桩船定位动力充足，操控灵活运输船甲板长度＞44m1艘水上钢管桩运输承载力满足钢管桩运输要求交通船乘坐12人1艘人员运输安全设施齐全，合规运营平板车13.5m1辆陆上钢管桩运输承载能力适配钢管桩重量发电机组储能式300kw1台应急供电供电稳定，满足施工及试验用电需求焊机二氧化碳保护焊3台钢管桩接长焊接质量达标，运行正常2.试验检测设备设备名称规格型号数量用途技术要求打桩分析仪PAX-4型1套大应变检测数据采集精准，分析功能完善力传感器K41512套承载力测试灵敏度达标，稳定性好加速度传感器J7642套承载力测试响应迅速，数据准确重锤25kN1套大应变锤击自制1m×1m×1m立方体框格，C30混凝土浇筑千斤顶200T1套静压试验加载稳定，量程满足1500KN设计荷载全站仪/2台测量定位、垂直度控制经标定合格，测量精度达标三、施工工艺（一）总体工艺流程测量控制网复核→钢管桩制作及验收→钢管桩运输→测量定位→钢管桩施沉（陆上/水上）→接桩（如需）→质量检查→大应变检测/静压试验→试验数据整理→试桩总结报告（二）钢管桩制作及验收1.制作要求钢管桩采用工厂预制，新购钢管桩按设计规格加工，利旧钢管桩需先进行除锈、修补，确保壁厚不小于8mm，无明显缺陷。管节对口拼装时，相邻管节焊缝错开1/8周长以上，管径允许偏差≤3mm（管径＞700mm），板边高差按板厚控制（δ≤10mm时＜1.0mm；10＜δ≤20mm时＜2.0mm；δ＞20mm时＜δ/10且≤3mm）。接桩焊缝开V形坡口，采用二氧化碳保护焊，焊接质量满足二级焊缝标准，需进行焊缝探伤检测并出具报告，确保熔透无缺陷。2.验收标准验收项目允许偏差检查方法检查数量周长±0.5%周长且≤5mm钢尺量测每节桩1次管端椭圆度0.5%管外径且≤5mm钢尺量测每节桩1次管端平整度2mm水平尺+塞尺每节桩1次管端平面倾斜＜0.5%管外径且≤4mm拉线+钢尺量测每节桩1次壁厚不小于设计值超声波测厚仪每节桩不少于3点（三）钢管桩运输陆上运输：采用13.5m平板车，钢管桩用专用支架固定，防止运输过程中滚动、碰撞，保护焊缝及桩身表面，运输路线避开颠簸路段。水上运输：采用甲板长度＞44m运输船，钢管桩按顺序摆放，底部垫设柔性材料，固定牢固，防止风浪导致移位、损坏，运输过程中派专人看护。（四）测量定位1.东栈桥（陆上）定位采用2台全站仪“十字交会法”，交会夹角控制在60°≤α≤120°，在岸边架设仪器，输入桩位坐标进行放样，设置定位桩标记。钢管桩起吊就位后，用2台全站仪分别监测桩身两个垂直方向的垂直度，实时调整，确保偏差≤1%。2.中栈桥（水上）定位打桩船驶入作业区域，利用自带GPS系统定位，锚艇辅助固定船位，确保船身稳定。钢管桩通过打桩船起重设备起吊，放入定位架内，通过GPS系统及全站仪联合监测桩位及垂直度，精准调整后固定。（五）钢管桩施沉1.陆上施沉（东栈桥）135t履带吊通过振动锤及钢丝绳起吊钢管桩，缓慢吊至定位点上方，调整桩身垂直度，靠自重入土稳定。启动振动锤，振动力逐渐增加，施沉过程中全站仪实时监测垂直度，发现偏差及时纠偏，避免倾斜过大。按设计控制标高施沉，东栈桥试桩控制标准：设计长度（桩底标高-39.72m，入土35.65m）、试算长度（桩底标高-36.72m，入土32.65m）、经验估算（桩底标高-33.72m，入土29.65m）。接桩作业：底节桩顶离地面剩余1m时，起吊上一节钢管桩，对齐接口，焊接固定，焊缝探伤检测合格后，继续振动施沉至设计标高。2.水上施沉（中栈桥）打桩船定位后，起吊钢管桩放入定位架，靠自重入土稳定，测量调整垂直度达标。启动振动锤施沉，过程中监测船位及桩身状态，避免风浪影响施沉精度。接桩作业：底节桩顶离定位架顶剩余1m时，在定位架平台上起吊上一节钢管桩，对口焊接，焊缝检测合格后继续施沉。中栈桥K5+560处试桩控制桩底标高对应入土31.73m，K6+100处对应入土34.9m，施沉至设计标高后，记录最后贯入度及入土深度。（六）质量检查桩身垂直度：允许偏差≤1%，采用全站仪双向观测，每沉桩2m复核一次。桩身水平偏位：误差≤100mm，采用全站仪测量桩顶中心坐标与设计坐标差值。桩顶标高：按设计要求控制，允许偏差±50mm，采用水准仪测量。贯入度记录：详细记录沉桩过程中每米入土贯入度，尤其是最后1m平均贯入度，作为承载力分析依据。（七）试验检测1.大应变检测在距离桩顶1.5～2倍桩直径的侧壁对称安装力传感器和加速度传感器各一对，与PDA打桩分析仪连接。采用25kN重锤锤击桩顶，确保锤击能量充足，促使桩土产生相对位移，传感器采集力信号和加速度信号，PDA主机实时分析，CAPWAPC软件后续处理。检测成果：获取钢管桩竖向极限承载力、贯入度随深度变化曲线、锤击记录及荷载—位移曲线。2.静压试验东栈桥K2+900处、中栈桥K5+600处各选取1根试桩进行静压试验，采用辅助桩反力梁装置，200T液压千斤顶加载。加载方式：分级加载，每级荷载为最大设计荷载（1500KN）的1/10，每级加载后每隔15min观测一次沉降，达到1500KN时终止加载。卸载方式：分级卸载，每级卸载为荷载值的1/5，卸载后观测桩顶回弹量，记录观测数据。检测成果：绘制静压试验曲线，编写试验报告，验证单桩承载力。四、质量控制（一）原材料质量控制钢管桩进场时核查出厂合格证、质量证明文件，外观检查无缺陷，壁厚、尺寸偏差符合要求，利旧钢管桩需额外进行探伤检测。焊接材料、型钢等辅助材料进场时检查质量证明文件，外观无破损、变质，按规范抽检，不合格材料严禁使用。试验检测设备（传感器、千斤顶、全站仪等）经标定合格，在有效期内使用，确保数据准确。（二）制作及接桩质量控制钢管桩制作严格按规范控制外形尺寸、对口偏差，焊缝开坡口，焊接过程中控制电流、电压，确保焊缝熔透，探伤检测合格率100%。接桩时清理接口处铁锈、杂物，对口对齐，焊接后自然冷却，严禁立即施沉，避免焊缝开裂。（三）施沉质量控制测量定位实行“双检制”，放样后专人复核，施沉过程中实时监测垂直度及桩位，偏差超标立即停工纠偏。振动锤参数根据地质情况调整，避免振动力过大或过小影响施沉效果，沉桩至设计标高后，停留5min观察桩身稳定性，无回弹方可停止。详细记录沉桩过程中的地质情况、贯入度、锤击能量等数据，为后续施工提供参考。（四）试验检测质量控制大应变检测时，传感器安装牢固、位置准确，锤击能量满足要求，采集数据清晰、无干扰，分析过程严格按规范执行。静压试验加载分级精准，沉降观测及时、规范，记录完整，卸载过程平稳，回弹量观测到位。五、施工要点试桩施工前必须完成测量控制网复核，确保定位精度；施沉过程中遇淤泥软土、砂土液化等不良地质，适当放慢沉桩速度，加强垂直度监测。水上作业前检查打桩船、锚艇等设备安全性能，设置航行警示标志，作业时密切关注天气及风浪情况，风力超过6级时暂停作业。接桩焊接是质量控制关键，焊缝必须经探伤检测合格后方可继续施沉，严禁不合格焊缝进入下道工序。试验检测时统一指挥，协调配合，确保传感器、千斤顶等设备安装到位，数据采集真实有效，检测完成后及时整理分析，形成总结报告。施工全过程做好安全防护，陆上作业设置警戒区域，水上作业人员穿戴救生设备，高空作业系安全带，确保施工安全。六、施工质量检查表表1钢管桩制作及验收质量检查表检查阶段检查项目标准要求检查方法责任人检查日期备注钢管桩制作周长偏差±0.5%周长且≤5mm钢尺量测，每节1次技术员、质检员//管端椭圆度0.5%管外径且≤5mm钢尺量测，每节1次技术员、质检员//管端平整度≤2mm水平尺+塞尺，每节1次技术员、质检员//管端平面倾斜＜0.5%管外径且≤4mm拉线+钢尺，每节1次技术员、质检员//壁厚不小于设计值超声波测厚仪，每节≥3点技术员、质检员//焊缝质量焊缝外观无裂纹、气孔、夹渣目测+焊缝量规焊工、质检员//焊缝探伤二级焊缝标准探伤检测质检员、监理工程师//相邻管节焊缝错开≥1/8周长钢尺量测，每接头1次技术员、质检员//表2钢管桩施沉质量检查表检查阶段检查项目标准要求检查方法责任人检查日期备注测量定位桩位偏差≤100mm全站仪测量，每桩1次测量员、技术员//垂直度偏差≤1%全站仪双向观测，每2m1次测量员、技术员//沉桩过程入土深度符合设计要求（东栈桥27.9m；中栈桥K5+560处31.73m；K6+100处34.9m）钢尺量测+水准仪，每桩1次施工员、质检员//最后贯入度按记录分析秒表+钢尺，每桩1次施工员、质检员//桩顶标高偏差±50mm水准仪测量，每桩1次测量员、技术员//接桩质量板边高差符合表3.3-2要求焊缝量规，每接头1次技术员、质检员//对口管径偏差≤3mm（管径＞700mm）钢尺量测，每接头1次技术员、质检员//表3试验检测质量检查表检查阶段检查项目标准要