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铁路预应力管桩工艺试桩施工方案

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某静力压桩 施工组织设计，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，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；

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。

（3）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法，应将每一根桩一次性连续打到底，尽量减少中间休歇时间。如实、及时、准确地做好管桩施工记录。

（4）应尽量减少接桩，单桩接头不宜超过4个。管桩对接时，应采用采用钢端板焊接连接。注意焊好的桩接头应自然冷却方可施打。注意焊接处的强度不应低于出厂的强度。

（5）管桩一般不宜截桩，如遇特殊情况要截桩时，可采用混凝土切割器、液压紧箍式切断机等。

组员：陈胜德李兴凯杨勇刘兵夏川

王子文韩长印李昌荣赵太平

7.2主要的危险源、环境因素识别

施工机械：打桩架、装载机、推土机、压路机、吊车等

人员因素：施工机械无人指挥、驾驶人员违章、无证、酒后、疲劳驾驶等

环境因素：机械噪音、车辆行驶扬尘、尾气排放等

本着“安全第一、预防为主”这一原则，提高安全意识，健全施工现场意外伤害应急预案，认真学习岗位全职责和安全操作规程，提高业务水平和劳动技能，树立安全生产、规模操作的思想，以防患于未然。

（1）打桩施工前对临近的建筑物采取有效的保护措施，施工时随时进行观测。

（2）进入施工现场必须正确配戴好安全帽，登高作业时必须系好安全带。人员上下桩架时必须抓牢爬梯，吊车回转半径内不得站人，吊车拖桩时，人员应在安全范围内。

（3）确保机械设备安全使用，机械设备操作人员必须遵循设备的操作规程，机械操作人员机动车驾驶人员必须有相应的特殊工种上岗证书，严禁无证上岗，严禁机械、设备带病和违章作业。每作业班必须有专人操作桩机，操作人员不得擅自离岗。

（4）机械及索具要勤检查、勤保养，钢丝绳应经常处于油膜润滑状态，机械严禁带病作业。对卷筒钢筋绳要随时观察其表面磨损，若磨损超过钢丝绳直径的10%，不准使用，必须立即更换新的。

（5）桩机开行路线要平整、坚实。在打桩过程中遇到有地坪隆起或下陷时，应对路面进行调平修整。司机在操作过程中必须精力集中，服从指挥信号，不得随便离开岗位。

（6）在施工过程中，要经常检查机械运转情况，发现异常情况要及时纠正，并经处理后方可继续施工。

（7）场内的电路布置要规范化，电器开关设在防雨防晒的电器箱柜内，距离地面不小于1.5m。桩机移位时，须有专人照看电缆。

（8）运桩铺吊严格按起重：“十不吊”规程作业，本工程多台机械交叉作业，应注意现场的协调配合，吊机在运吊回转过程中，应注意周围人员动向：

（9）设立专职安全员并建立24小时旁站制度，及时纠正和消除施工中出现的不安全苗头。

（10）桩的堆放、起吊、搬运应符合下列规定：

应按桩使用顺序堆放；堆放场地应平整、坚实，堆放层数不宜超过四层，两点支承时应设在距桩端0.21倍桩长处，三点支承时设在距桩端0.15倍桩长及桩中点处。底层二端的桩应采用木楔枕紧，谨防桩体滚动伤人。每层支承垫木必须保持在同一平面上，各层支承垫木应在同一竖直线上。

起吊桩时，混凝土强度和吊点位置应满足设计要求。起吊桩时，应平稳提升，使各吊点同时受力。一个吊点吊桩时，吊点应设在距桩上端0.3倍桩长处。在起吊中，应用钢丝绳捆绑并控制桩的下端。

桩在起吊、搬运和堆码时，应防止冲撞和发生附加弯距。

（1）现场存放油料的地面进行防渗处理，如采用防渗混凝土地面、铺防油毡等措施。在使用过程中，要采取防止油料跑、冒、滴、漏的措施，防止土壤受到污染。

（2）工地临时厕所的化粪池采取防渗措施，并尽可能利用既有建筑物内的水冲式厕所，同时做好防蝇、灭蛆工作。

（3）加强对地表水和地下水水质的监测，配合当地环境监测部门搞好舆论宣传和监督工作，加强对沿线施工废水的控制，发现新的污染问题及时进行处理，防止水质恶化。

（4）严禁在现场焚烧任何废弃物及有毒废料（废机油、废塑料等）。因防水、防腐等工程的需要使用具有挥发性的有毒有害物质时，作好密封、防渗漏措施，本着随用随开、用完盖好的原则，减少挥发，杜绝泄漏，保持良好的通风，严禁遗洒地面造成污染。

（5）施工弃土按设计或当地环保部门要求，运至指定地点堆弃，随弃土随平整碾压。

（1）施工人员要佩带胸卡上岗，职工对待工作热情、投入，对人尊重、礼貌；精神面貌好。

（2）场地规划整齐，各类机械、材料标示明确，摆放整齐，保持施工场地清洁卫生。

（3）加强现场安全管理，在施工现场设置“六牌一图”即单位名称牌、工程概况牌、警卫制度牌、安全措施牌、安全记录牌、安全质量宣传牌和现场总平面图。施工用电、生活用电管理落实到人，添置必要的防护器材，促进现场文明管理。

（4）加强与当地群众联谊，做到互相理解、相互尊重，对群众提出的合理要求应尽快整改，对不合理的要求要说服教育以免矛盾激化，教育职工不得扰民。

（5）加强与当地政府部门的联系和交流，共同搞好两个文明建设。

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