锤击法施工预应力管桩作业指导书

锤击法施工预应力管桩作业指导书1适用范围本指导书适用于房屋建筑、市政桥梁、港口码头等工程中，采用柴油锤、液压锤或电动锤将预应力高强混凝土管桩（PHC、PRC、PRS系列）沉入地基的所有作业环节。桩径300mm～1200mm，壁厚70mm～130mm，设计极限承载力2000kN～8000kN，桩长6m～60m，持力层为密实砂层、残积土、强～中风化岩。2编制依据《建筑桩基技术规范》JGJ94《先张法预应力混凝土管桩》GB/T13476《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80《柴油打桩机安全操作规程》GB13749《液压打桩锤通用技术条件》JB/T12818《职业病防治法》《安全生产法》《环境保护法》××市住建局《预应力管桩锤击施工管理细则》（2023修订版）××集团《桩基工程标准化作业手册》第三分册3作业目标3.1一次成桩合格率≥98%，Ⅲ类桩比例≤2%，杜绝Ⅳ类桩。3.2沉桩垂直度偏差≤1/200L，桩位平面偏差≤20mm。3.3桩顶标高误差−10mm～+30mm。3.4单机日沉桩≥18根（Φ500×125A型，桩长30m内）。3.5零重大机械伤害、零火灾、零触电、零环境污染事件。4管理职责4.1项目经理：全面负责，每周带班检查不少于2次，签发《沉桩令》。4.2技术负责人：编制作业指导书、技术交底、竣工图，组织首件评估。4.3施工员：现场工序控制，填写《沉桩原始记录表》，每根桩签字确认。4.4质检员：旁站验收，对桩身外观、焊缝、垂直度、桩顶标高进行100%检查。4.5安全员：日巡查、周教育、月演练，建立《危险源动态清单》。4.6机械员：负责锤击设备日常维保，建立“一机一档”履历。4.7桩机班长：指挥吊车、桩机、焊工、普工，持特种作业操作证。4.8测量组：采用全站仪极坐标法放样，放样误差≤5mm，每50根桩复核一次控制网。5施工工艺流程5.1总体流程测量放线→桩机就位→吊桩喂桩→桩身对中调直→初始轻击→正常锤击→接桩（电焊接桩或机械接桩）→继续锤击→终桩判定→截桩或送桩→桩孔回填→桩帽施工→质量验收→竣工图绘制。5.2关键节点控制图（文字描述）放样点→夹持中心线→锤击中心线→三向经纬仪观测→接桩平台→送桩筒→标高控制尺→静载对比孔。6设备与工具配置6.1主机柴油锤：D62、D80、D100，冲击能量62kN·m～100kN·m，适用于Φ400～Φ600管桩。液压锤：HHF12、HHF16、HHF20，打击频率30～80次/min，适用于Φ600～Φ1200管桩，噪声≤85dB（A），满足夜间施工环保限值。6.2辅助机械50t～120t履带吊1台（吊桩、吊锤、吊送桩器）；挖机1台（修筑施工平台、清运桩头）；平板车2台（日运输能力≥60根）；直流焊机ZX56304台（电焊接桩）；角磨机φ1504台（坡口打磨）；经纬仪2台、全站仪1台、水准仪1台；钢质送桩筒：壁厚20mm，长度1.5m～6m，内径比桩外径大5mm，带排气孔；钢夹板：厚度40mm，长度1.2m，Q355B，齿槽深度3mm；专用吊钩：双片式自锁，安全系数≥4；灭火器材：每机2具5kg干粉灭火器，另配消防沙0.2m³。7材料进场与验收7.1管桩外观：无贯穿裂缝、掉角≤5mm、合缝漏浆≤5mm、内外表面无露筋。尺寸：直径±3mm，壁厚+5mm/−3mm，端面倾斜≤0.5%D。强度：混凝土强度≥C80，出厂龄期≥7d，现场回弹强度平均值≥82MPa。资料：合格证、出厂检验报告、蒸汽养护记录、预应力张拉记录、锚固端头超声波检测报告。堆放：场地平整压实，设置2%排水坡，支点采用200mm×200mm枕木，上下对齐，层数≤4层，端部悬臂≤0.3L。7.2焊材E5016低氢焊条，φ3.2、φ4.0，烘焙350℃×1h，保温100℃，随用随取，4h内用完。焊丝ER506，φ1.2，CO₂气体纯度≥99.5%，露点≤−40℃。8作业条件8.1场地地表承载力≥120kPa，淤泥区域须换填0.8m厚砖渣+碎石，压实度≥90%，铺设30mm厚钢板跑道。地下障碍物清除完毕，管线迁移验收单签字闭合。临边设置1.2m高防护栏杆，夜间照度≥50lx。8.2技术岩土报告、桩位图、桩长表、锤击力曲线、终桩标准经设计交底。试沉桩完成，确定锤型、落距、终锤标准：a)最后1m击数≤300击；b)最后10击平均贯入度≤25mm；c)总锤击数≤2500击；d)桩身拉应力≤5MPa，压应力≤25MPa（采用PDA高应变验证）。8.3人员特种作业人员持证率100%，三级安全教育覆盖率100%，工伤保险参保率100%。班前会10min，朗读“十不沉桩”口诀：图纸不清不沉、交底未签不沉、桩位未验不沉、桩体裂缝不沉、天气六级风不沉……9操作步骤（面向初学者，可直接照做）9.1步骤1放线1)全站仪建站，坐标系与总包控制网闭合，差值≤5mm。2)用1mm钢丝线+钢钉放十字线，桩中心点用φ8钢筋打入地面200mm，外露20mm，刷红漆。3)质检员复核，填写《桩位测量成果表》，签字后方可移机。9.2步骤2桩机就位1)履带吊把桩机吊至桩位1.5m外，调整履带与桩位线平行。2)操作手启动液压支腿，使机台水平泡居中，倾斜≤0.3%。3)把锤头中心对准钢筋头，偏差≤10mm，锁紧旋转制动。9.3步骤3吊桩喂桩1)用专用吊钩锁住桩端0.207L处（重心点），钢丝绳夹角≤60°。2)缓慢提升，离地面0.5m暂停5s，检查吊钩自锁舌是否回弹到位。3)指挥口哨两长声，吊车回转至桩机夹持器中心，桩端距地面0.3m。9.4步骤4夹桩与初打1)打开夹持器，放入桩身，使桩端板与地平面齐平，夹持力0.8MPa（Φ500桩对应280kN）。2)启动锤头，先“轻击三锤”，落距0.3m，观察桩身是否滑移。3)若滑移>20mm，停止作业，重新对中。9.5步骤5正常锤击1)逐步加大落距，柴油锤每级0.2m，液压锤每级5%冲击能量，直至达到试桩确定的参数。2)每沉入1m，记录累计击数、贯入度、桩身垂直度（双向经纬仪读数）。3)遇到异常（贯入度骤减、桩身抖动、混凝土掉块），立即停锤，报技术负责人。9.6步骤6电焊接桩（以手工电弧焊为例）1)下节桩沉至距地面0.8m停锤，清除端板浮锈、泥水，角磨机打磨出金属光泽，坡口角度45°±5°。2)对称点焊4处，长度30mm，厚度4mm。3)分层施焊：第一层φ3.2焊条，电流110A，直线运条；第二层φ4.0，电流160A，宽摆。4)焊缝高度1.0t（t为端板厚度），宽度≥1.2t，无气孔、夹渣、咬边。5)焊后3min用0.5kg铁锤敲击焊缝两端，检查裂纹；外观合格后8min方可继续锤击（CO₂焊可缩短至3min）。6)拍照上传至“桩基云”APP，编号与桩号绑定。9.7步骤7送桩与终桩1)当桩顶接近地面0.5m时，套上送桩筒，筒内涂废机油减少粘滞。2)继续锤击至设计标高，同步测量最后三阵贯入度，每阵10击。3)若满足“双控”标准（标高+贯入度），机长高喊“好锤”，记录总击数、桩顶标高。4)缓慢将锤头落至最低，松开夹持器，移机。9.8步骤8截桩与桩孔回填1)用液压钳环切，切割面距设计桩顶20mm，保留钢筋锚固长度350mm。2)截下的桩头吊至2m外，破碎后作回填料。3)桩孔用中粗砂回填至地面平，分层灌水密实，防止人员坠落。10质量检验标准10.1主控项目桩体完整率：低应变检测10%，Ⅲ类及以上为合格；承载力：静载试验1%且≥3根，加载至2倍设计特征值，沉降≤40mm，Qs曲线无明显陡降。10.2一般项目焊缝探伤：超声波10%，缺陷等级≥Ⅲ级需返工；桩位：垂直桩基1/2D，斜桩1/4D；桩顶标高：±30mm；外观：无裂缝、无掉角>10mm。11常见缺陷与排错11.1桩头打碎原因：落距过大、桩帽无缓冲、混凝土强度不足。处理：截除破碎段，加钢护筒补强，静载验证。11.2桩身裂缝原因：锤击拉应力超限、桩身弯曲度大、接头偏心。处理：采用环氧树脂灌缝，低应变复测，裂缝宽度>0.3mm报废。11.3偏位>50mm原因：初打未调直、土层软硬突变、夹持器磨损。处理：采用钻孔纠偏或补桩，补桩数量≥1%且≥3根。11.4沉桩达不到标高原因：持力层误判、贯入度指标过严。处理：召开五方会议，调整终桩标准或改用引孔+复打工艺。12安全环保措施12.1机械安全每日班前“三查”：查钢丝绳断丝、查锤头保险销、查液压管路渗漏。六级以上大风、暴雨、能见度<200m停止作业。设立30m警戒区，非作业人员禁止入内，使用红外电子围栏自动报警。12.2职业健康噪声：操作手佩戴SNR≥30dB耳罩，每半年听力检测。粉尘：焊工佩戴KN95口罩，配备移动式焊烟净化器。高温：日最高气温≥35℃时，11:00～15:00停止作业，发放藿香正气水。12.3环境保护柴油锤安装颗粒捕集器，黑烟林格曼等级≤1级。废机油集中收集，交由有资质单位处理，签订危废协议。夜间施工办理《夜间施工许可证》，噪声≤55dB（A），提前24h告示居民。13应急预案13.1桩机倾覆触发：履带下陷、地基塌陷。处置：1)立即鸣笛，人员撤离至50m外；2)启动200t汽车吊稳住桅杆；3)回填砖渣0.5m，铺设钢板，24h内复位。13.2高处坠落触发：桩机检修无安全带。处置：1)拨打120，2min内报告项目经理；2)设置临时担架，固定颈椎，送医；3)48h内完成事故报告，集团安全部约谈。13.3火灾触发：柴油管路泄漏。处置：1)切断电源，关闭油门；2)使用干粉灭火器扑救，3min内无法控制则拨打119；3)事后24h内完成火灾调查，7d内整改闭环。14记录与归档14.1必填表格《管桩进场验收单》《沉桩原始记录表》（每根桩连续记录，含锤型、落距、击数、贯入度、垂直度、桩顶标高、机长签字）《电焊接桩检查表》《低应变检测报告》《静载试验报告》《分项工程质量检验批》14.2电子档案使用“××云建造平台”，现场实时拍照+水印（桩号、时间、GPS），自动归档，保存10年。15项目实例总结（2023年4月～7月）工程名称：××市高新区科创园二期建设单位：××科技城开发公司总包单位：××建设集团基础公司桩基二处施工内容：Φ600×130A型PHC管桩1820根，桩长38m～45m，持力层为中风化泥质砂岩。采用设备：HHF16液压锤2台，中联80t履带吊2台。关键技术：1)引孔+复打：在砂层8m处预引φ400孔，减少挤土30%，有效降低邻桩上浮15mm；2)智能监测：每根桩安装PDA高应变，实时上传拉压应力曲线，发现3根桩拉应力6.2MPa，立即停锤并改为减小落距0.2m，成功避免裂缝；3)焊口保