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黄石城际铁路WHSG-2标段预应力管桩工艺试桩施工方案

（1）国家、铁道部和地方政府的有关政策、法规和条例、规定；

（2）铁道部颁布《客运专线铁路路基工程施工技术指南》（经规标准[2005]110）；

（3）铁道部颁布《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）；

（5）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；

模袋砼护坡施工方案（6）建设单位、设计单位、监理单位的相关文件通知。

华容南站设计范围为DK37+400～DK37+800，前后接路基工点。其中DK37+400～+500、DK37+650～800为松软土地基路基，长300m。

（描述一下所试桩的4根桩的桩长、间距）

预应力管桩担负着主体工程主要的荷载，因此，预应力管桩的施工是本段路基工程的重中之重。

地震动峰值加速度0.05g。

地下水为孔隙潜水，埋深1.5～3.5m，不发育。地表水向低洼地段以及低洼段孔隙水侧向排泄，导致低洼地段地表常年积水，形成小范围沼泽地或湿地。

地表水、地下水均无化学侵蚀性，碳化环境为T2。

不含DK37+550～650段地基处理数量

3.1验证机械性能，选择合理的机械配备；

3.2验证工艺流程，总结出有关预应力管桩的施工参数、施工工艺、试验检测等，具体指导后续预应力管桩的施工；

3.3对成桩质量进行检测，确定检测方法；

3.4对地质情况核验。

本次试桩由中国建筑股份有限公司武黄城际铁路二标项目经理部四分部架子一队组织施工，四分部对本次试桩的质量、安全、进度、成本等生产经营活动进行全面的管理、组织指挥、内外协调。

4.2施工人员进场情况

4.2投入试桩的机械设备

4.3投入试桩的测量、检测仪器设备

4.4预应力管桩的采购与验收

局部粘皮和麻面累计不大于桩身总计面积0.2%；每处粘皮和麻面的深度不得大于5mm，且应修补

局部粘皮和麻面累计不大于桩身总计面积0.5%；每处粘皮和麻面的深度不得大于10mm，且应修补

漏浆深度不大于5mm，每处渗漏长度不大于100mm，累计长度不大于管桩长度的5%，且应修补

漏浆深度不大于5mm，每处渗漏长度不大于300mm，累计长度不大于管桩长度的10%，或对漏浆的搭接长度不大于100mm，且应修补

磕损深度不大于5mm，每处面积不大于20cm2，且应修补

磕损深度不大于10mm，每处面积不大于50cm，且应修补

不得出现环向或纵向裂缝，但龟裂、水纹及浮浆层裂纹不在此限

管桩端面混凝土和预应力钢筋镦头不得高出端板平面

凹陷深度不大于10mm

桩头及桩套箍与桩身结合面

漏浆深度不大于5mm，漏浆长度不大于周长的1/8，且应修补

漏浆深度不大于5mm，漏浆长度不大于周长的1/4，且应修补

①设计桩长17m～23.4m，桩间距1.8m～2.3m，共进行2组4根桩工艺试验。（所试桩的桩长、间距详细写）

③预应力管桩终锤标准：至设计桩长，当落锤高度已达规定最大值和每击贯入度小于等于2mm时停锤。当在设计桩长内遇到硬层时，采用桩尖引入法，满足最后1m的沉桩锤击数大于300击或最后10击的贯入量不大于2cm的要求，可不再沉桩。

④接桩均采用钢端板焊接法焊接，焊好的接头应自然冷却后方可施打，焊接处的强度不应低于出厂的强度。

⑤管桩施工完毕后，采用小应变动力检测。

首先清除表土，整平碾压，确保打桩机在施工场地上行走不陷机，施工时机械不沉降，一般以15t压路机静压不陷机为标准。

测量放样根据轴线控制网点所标示工程桩位坐标点（X、Y值），采用极坐标法进行核样，保证工程桩位偏差值小于d/4，并以工程桩位点中心，用白灰按桩径大小画一个圆圈，以方便插桩和对中。

工程桩在施工前，根据施工桩长在匹配的工程桩身上划出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩的长度，以便观察桩入土深度及记录每米沉桩锤击数。

桩机行走时，将桩锤放置于桩架中下部以桩锤导向脚不伸出导杆末端为准。根据打桩机桩架下端的角度计初调桩架的垂直度，并用线坠由桩帽中心点吊下与地上桩位点初对中。

5.2.4管桩起吊、对中和调直

①管桩应由吊车将桩转运至打桩机导轨前，管桩单节长≤20m转运采用专用吊钩勾住两端内壁直接进行水平起吊，管桩单节长＞20m应采用四点吊法转运。

②管桩摆放平稳后，在距管桩端头0.3L(L表示桩长)处，将捆桩钢丝绳套牢，一端拴在打桩机的卷扬机主钩上，另一端钢丝绳挂在吊车主钩，打桩机主卷扬向上先提桩，吊车在后端辅助用力，使管桩与地面基本成45°～60°角向上提升，将管桩上口喂入桩帽内，将吊车一端钢丝绳松开取下，将管桩移至桩位中心。

③对中：管桩插入桩位中心后，先用桩锤自重将桩插入地下30～50cm，桩身稳定后，调正桩身、桩锤、桩帽的中心线重合，使之与打入方向成一直线。

④调直：用全站仪测定管桩垂直度。全站仪应设置在不受打桩机移动和打桩作业影响的位置，保证两台全站仪与导轨成正交方向进行测定，使插入地面时桩身的垂直度偏差不得大于0.5％。

打桩开始时应用较低落距，并在两个方向观察其垂直度；当入土达到一定深度，确认方向无误后，再按规定的落距锤击。锤击宜采用重锤低击，坠锤落距不易大于2米，柴油锤应使锤芯冲程正常。

打桩过程中，遇下列情况之一应暂停打桩，及时会同有关部门解决：

②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，临桩上浮或位移过大；

⑤PHC桩总锤击数超过2500；

⑥打桩架发生偏斜或晃动。

①管桩接桩，采用焊接接桩，其入土部分桩段的桩头宜高出地面0.5～1.0m。

②下节桩的桩头处宜设导向箍以方便上节桩就位，接桩时应保持各节桩的轴线在同一条直线上，中心线偏差不宜大于2mm，上下节桩轴线偏斜不应大于0.3%，并应使各节偏斜反向错开。

③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，存有缝隙，可用厚度不超过5mm的钢片嵌填，达到饱满为止，并点焊牢固。

④焊接时采用气体保护焊，焊缝应饱满连续，不宜有夹渣、气孔等缺陷，满足《钢结构工程施工质量验收规范》中二级焊缝的要求。

⑤焊接完成后，需自然冷却不少于5min后才可继续锤击，严禁用水冷却或焊好即打。

打桩时由专人记录。开始打桩时，记录每沉落1m所需的锤击数。距设计标高2～3m时则以10cm为单位记录锤击数、最后连续锤击3阵每阵10击的贯入度至桩顶标高。

5.2.8打桩常遇问题及预防、处理方法

桩顶偏位（在沉桩过程中，相邻的桩产生横向位移）

1．测量放线有误；或插桩“对中”工作马虎

2．打桩顺序不当，易引起桩顶大偏位

3．在软土层中，先施工的桩易被挤动

4．遇孤石或其他障碍物将桩挤向一旁

5．桩尖沿基岩倾斜而滑移

6．接桩不直，桩中心线成折线形，造成桩顶偏位

测量放线应经复测后使用；插桩应认真对中；打桩应按规定顺序进行；避免打桩期间同时开挖基坑；施工前用洛阳铲探明地下孤石、障碍物，较浅的挖除，深的用钻钻透或爆碎；接桩应吊线找直，垂直偏差应控制在0.5%以内偏位过大，应拔出，移位再打；偏位不大，可用木架顶正，再慢锤打入；障碍物不深，可挖去回填后再打

桩身倾斜（桩身倾斜超过规范规定）

1．打桩机导杆弯曲或场地不平，或场地承载力不足产生倾斜

2．插桩不正，底桩倾斜率过大或桩身弯曲度过大

3．开始沉桩，桩未站稳就猛烈锤击，或施打时桩锤、桩帽、桩身中心线不在同一直线上，受力偏心

4．桩垫锤垫不平或桩帽太大引起锤击偏心而使桩身倾斜

6．打桩顺序不当先打的桩被挤斜

7．遇孤石和坚硬障碍物或桩尖沿倾斜产生滑移

打桩机导杆弯曲应纠正；打桩场地应整平夯压坚实；插桩要吊线锤检查，桩帽、桩身和桩尖必须在一条垂线上方可施打；桩身弯曲度应不大于1%，过大的不宜使用；开始沉桩应临时固定牢，并轻锤慢击；施打时应使桩锤、桩帽、桩身在同一直线上，防止受力偏心；桩垫、锤垫应找平，桩帽与桩周围的时间隙应为5～10mm，不宜过大；接桩应吊线锤找直，垂直度偏差不应大于0.5%；打桩顺序应按规定进行。产生原因7的防治措施同“桩顶偏位”的防治措施

桩顶破碎（沉桩时，桩顶出现混凝土掉角、碎裂或被打碎，桩顶钢筋局部或大部分外露）

1．桩的制作质量差，混凝土强度未达到要求，或桩头严重跑浆，存在孔洞；或蒸养制度不当，引起脆性破坏

2．搬运、吊装、堆放过程中碰撞损坏

3．桩锤选用不当，锤过重，锤击应力太大将桩头击碎；或锤太轻，锤击次数增多，使桩顶产生疲劳破坏

4．桩帽太小、太大、太深或接头尺寸偏差太大

5．遇到孤石、硬岩面时继续猛打，或贯入度要求太小或总锤击次数过多，或每米锤击数过多

6．在厚粘性土层中停歇时间过久，再重新施打时易将桩头打坏

加强桩制作质量控制，保证桩头混凝土密实性和强度达到设计要求；桩运输、堆放、吊装中防止碰撞损坏桩头；合理选用桩锤，不使过重或过轻；桩帽宜做成圆筒形，套桩头用的筒体深度宜为35～40cm，内径应比管径大2～3cm，不使空隙过大；遇孤石可采用小钻孔再插管桩的方法施打；合理确定贯入度或总锤击数，不使过小或过多；在厚粘性土层中停歇时间不应超过24h

桩身断裂（包括桩尖破损、接头开裂，桩身出现横向、竖向或斜向裂纹及断裂）

1．在砂土层中施打开口管桩，下端桩身有时被挤产生劈裂

2．遇孤石和裸露的岩面仍硬打，易将桩尖击碎

3．接桩质量差，引起接头开裂

4．接头电焊时自然冷却时间不够，焊后立即施打，焊缝遇水脆裂；或接缝间隙填塞钢板太少，锤击时应力集中，引起接头破损

5．管桩制作严重漏浆，或管壁太薄，桩身强度不够或养护制度不当，桩身混凝土变脆

6．打桩时未加桩垫或桩垫太薄

7．桩身预应力值不够，不足以抵抗锤击时的拉应力而产生横向裂缝

8．桩身自由段长细比过大，沉入时遇坚硬土层，易使桩断裂

9．桩在堆放、吊装和搬运过程中已裂缝或断裂，未认真检查或加固就使用

在砂土层中沉桩，桩端应设桩靴，避免采用开口管桩；遇孤石和岩面避免硬打；接桩要保持上，下节桩在同一轴线上，焊接焊缝应饱满，填塞钢板应紧密；焊后自然冷却8～10min始可施打；管桩制作严格控制漏浆、管壁厚度和桩身强度；打桩时要设合适桩垫，厚度不宜小于12cm；桩身制作预应力值必须符合设计要求；沉桩桩身自由段长细比不宜超过40；桩在堆放、吊装和搬运过程中避免碰冲产生裂缝或断裂，沉桩前要认真检查，已严重裂缝或断裂的桩，避免使用

沉桩达不到设计的控制要求（沉桩未达到设计标高或最后贯入度及锤击数控制指标要求）

1．勘察资料太粗或有误

2．设计选择持力层不当或设计要求过严

3．沉桩时遇到地下障碍物或厚度较大的硬夹层

4．桩尖遇到密实的粉土或粉细砂层时打桩会产生“假凝”现象，但间隔一段时间以后，又可继续打下去

5．桩头被击碎或桩身被打断，无法继续施打

6．布桩密集或打桩顺序不当无粘结后张法预应力施工工艺标准（QB-CNCEC J020114-2004），使后打的无法达到设计深度，并使先打的桩上升涌起

7．打桩间隔时间过长，摩阻力加大

详细探明工程地质情况，必要时应作补勘；合理选择持力层或标高，使符合地质实际情况；探明地下降碍物和硬夹层，并清除掉或钻透或爆碎；选用桩锤不能太小，旧柴油锤应检修合格方可使用；桩头被打碎，桩身被打断应停止施打，或处理后再施打；打桩应注意顺序，减少向一侧挤密；打桩应连续进行，不宜间歇时间过长，必须间歇时，不宜超过24h

d/2且不大于250mm

按桩总数的5%抽样检验，且每检验批不少于10根。

注：1d为桩径或短边，单位为mm；

深圳市广田大楼装饰装修施工组织设计2θ为斜桩轴线与竖直线间的夹角。

（1）施工采用锤击法沉桩，锤击法的打桩机宜采用履带自行式柴油打桩机，不宜采用自由落锤打桩机，收锤标准以达到设计桩长为控制标准。当深度未达到设计要求时，应查清原因，采用换锤或辅以射水等措施，成桩至设计深度。

（2）第一节管桩起吊就位插入地面的垂直度偏差不得大于0.5％，并宜用长条水准尺或其他测量仪器校正；必要时，宜拔出重插。施打中，桩锤、桩帽、桩身中心线应重合。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纠偏。