震动锤击式PHC型预应力管桩施工作业指导书(工指用).docx

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1、中铁四局宁杭客运专线工程指挥部目 录1、编制目的- 2 -2、编制依据- 2 -3、适用范围- 2 -4、材质要求- 2 -5、人员配置- 3 -6、施工方法- 4 -6.1、施工工序流程- 4 -6.2、施工准备- 4 -6.3、沉桩顺序- 5 -6.4、桩机安装就位- 5 -6.5、桩的堆放、起吊、搬运- 5 -6.6、插桩- 7 -6.7、锤击下沉- 7 -7、常见质量通病及预防措施- 10 -7.1、桩身断裂- 10 -7.2、桩顶碎裂- 11 -7.3、沉桩达不到设计深度- 12 -7.4、桩顶位移- 13 -8、质量控制及检验- 14 -8.1、质量控制- 14 -8.2、检验-

2、14 -8.3、检查附表- 15 -9、安全文明施工- 16 -新建南京至杭州铁路客运专线NHZQ-I标段路基工程震动锤击式PHC型预应力管桩施工作业指导书1、 编制目的明确震动锤击式PC型预应力管桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范PHC型预应力管桩作业施工。2、 编制依据2.1、 宁杭铁路客运专线施工图及设计交底等设计文件；2.2、 客运专线铁路路基工程施工质量验收标准（铁建设2005160号）；2.3、 客运专线铁路路基工程施工技术指南（TZ2122005）；2.4、 铁路工程施工安全技术规程（TB104012003）；2.5、 国家、地方、行业颁布的其它有关文件资

3、料；2.6、 现场施工技术调查和我单位的现有施工技术水平和资源。3、 适用范围适用于宁杭铁路客运专线标段路基工程震动锤击式PHC型预应力管桩地基处理施工。4、 材质要求4.1、 钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩现场制作应符合下列规定：4.1.1、 混凝土材料、拌制、浇筑、张拉等应符合现行铁路混凝土与砌体工程施工规范（TB10210）和现行铁路桥涵施工规范（TB10203）的有关规定,及设计要求。4.1.2、 桩身混凝土应连续浇筑，不得中断，并应填写制桩记录。桩身混凝土应达到吊运要求的强度，且不低于设计强度的70%后方可吊运，达到设计强度后方可使用。桩的钢筋或预应力筋的技术标准、加工、接头和安装，应

4、符合现行铁路混凝土与砌体工程施工规范（TB10210）的有关规定和设计图要求。4.1.3、 桩的主筋宜采用整根钢筋，当须接长时，应采用对接焊接。箍筋或螺旋筋必须箍紧主筋，钢筋的保护层厚度应满足设计要求。4.2、 当外购预应力混凝土管桩时，管桩进场后，应按照先张法预应力砼管桩（GB13476-1999）的国家标准或各地区的地方标准对管桩的外观、桩径、长度、壁厚、桩身弯曲度、桩端头板的平整度、桩身强度以及桩身上的材料标识等按规范进行验收，在每根桩上用油漆画出长度标志，并审查产品合格证明文件，把好材料进场验收关。根据设计及施工规范要求等级将不符合要求的管桩清退出场。4.3、 正式施工前必须先打试验桩

5、，其数量不少于2根，以检验管桩施工工艺、机械性能及质量控制，核对地质资料、桩长和贯入度，确定工艺参数，并报监理确认。5、 人员配置作业工地人员配置按照架子队要求配置。序号工 种人员工作职责1现场施工负责人1负责现场施工组织2现场技术负责人1负责现场的施工技术工作3桩机操作手2负责桩机操作4吊车司机1负责现场倒运管桩5安全员1全面负责施工中的安全6质检员1全面负责施工中的质量7试验人员2负责现场的试验工作8测量2全面负责施工中的量测工作9现场施工旁站人员1负责对施工现场的记录工作10修理工1负责机械维护和修理11电工1负责施工用电12普工6负责现场的其他辅助施工合计20其中现场施工负责人、技术负

6、责人、安全员、质检员、旁站人员必须由本单位正式职工担任。6、 施工方法6.1、 施工工序流程打入管桩施工工艺流程见图1。平整夯实场地及道路加固测定桩位打桩机就位移桩架对位吊 桩插 桩锤击下沉接 桩锤击下沉至达到要求的贯入度及桩尖标高报监理工程师桩身检查验收预制桩进场基础开挖施工图1打入管桩施工工艺流程图6.2、 施工准备6.2.1、 清障、清表、平整场地用全站仪测设线路中心，放出路基边线，挖出地界沟，测出地表标高。施工前先查明施工区（高空、地面、地下和水中）有无妨碍沉桩的障碍物，改移地下管线、架空线等，拆除构筑物，再用推土机清除地表3040cm种植土、腐质土，清除树根，然后平整场地并用压路机碾

7、压密实。横断面方向应做成约4%的横向排水坡，纵断面方向难以平整时，应尽量挖成不陡于1：5的台阶，台阶高0.6m左右。路基两侧挖水沟按深度不小于0.4米、底宽不小于0.4米控制，沟帮要平顺。施工前，要在施工范围内拉线或彩钢板围护，并设警示标志，设专人防护，阻止非施工人员进入。6.2.2、 桩位复测测量班组根据设计图纸用全站仪精确放出管桩处理范围边线和各桩位，中间桩位拉钢尺定位，桩位中心点用短木桩或短钢筋打好定位桩，并用白灰标明。各桩位采用点位图编号标示，便于记录和防止漏桩。施工放样结束，自检合格后，及时向监理工程师报验。6.3、 沉桩顺序沉桩顺序可按地形、地质、桩架移动难易等因素确定，一般从线路

8、中心向两侧布桩。根据设计标高宜先深后浅进行施打；根据桩的规格宜先大后小，先长后短进行施打；根据桩位与即有构筑物距离宜先近后远进行施打。6.4、 桩机安装就位桩机安装就位：打桩机就位时，应对准桩位，垂直稳定，确保在施工中不倾斜、移动。6.5、 桩的堆放、起吊、搬运6.5.1、 管桩的堆放当管桩在场地内堆放时，不宜超过4层，采用软垫(木垫) 按二点法做相应支垫，见图2。两点支承时应设在距桩端0.21倍桩长处，三点支承时应设在距桩端0.15倍桩长及桩中点处。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；当在桩位附近准备施工时宜单层放置，且必须设支垫。管桩堆放要按照不同型号、规格分类

9、堆放，以免调运施工过程中发生差错。雨季和春融期间，应防止因地面软化发生不均匀下沉造成基桩断裂和损坏。管桩在现场堆放后，需要二次倒运时，易采用吊机及平板车配合操作。不允许采用拖拽处理。图2 二点支垫示意图0.58L0.21L0.21L6.5.2、 管桩吊运及插桩单根管桩吊运时可采用两头勾吊法，竖起时可采用单点法，见图3。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。桩在起吊、搬运和堆码时，应防止冲撞和发生附加弯距。图3 管桩起吊示意图0.7L0.3L6.6、 插桩管桩吊起后，缓缓将桩一端送入桩帽中，待管桩放

10、入桩机夹桩箱内扶正就位后，根据需要焊接开（闭）口型桩尖，然后将桩插入土中0.3m-0.5m的深度后，用两台经纬仪（在接近90度的夹角方向）双向控制桩的垂直度，条件不具备也可采用两个线锤进行垂直度控制。通过桩机导架的旋转、滑动进行调整，确保管桩位置和垂直度符合要求。6.7、 锤击下沉6.7.1、 沉桩前在每节单桩桩身上划出以米为单位的长度标记，以便观察桩的入土深度及记录对应贯入度。6.7.2、 锤击沉桩应采用与桩和锤相适应的桩帽及适合桩帽大小的弹性衬垫。顶面和底面应平整并与桩的中轴线相垂直。6.7.3、 锤击沉桩开始时应用较低落距，并在纵横两方向观察、控制桩位和桩的竖直度或倾斜度，待桩入土一定深

11、度并确认位置正确和方向无误后，再按规定落距进行锤击。坠锤落距不宜大于2m，单打汽锤落距不宜大于1m，柴油锤应使锤芯冲程正常。在桩的沉入过程中，应观察桩锤、桩帽和桩身是否保持在同一轴线上。锤击沉桩应连续进行，不应中途停顿。6.7.4、 锤击沉桩，在预计或有迹象表明桩尖进入软土层时，应改用较低落距锤击。6.7.5、 沉桩过程中应防止偏移。遇下列情况应停止沉桩，经分析研究采取措施后，方可再继续施工。（1）贯入度发生急剧变化；（2）桩身突然倾斜、移位或锤击时有严重回弹；（3）桩头破碎或桩身开裂；（4）附近地面有严重隆起现象；（5）打桩架发生偏斜或晃动。6.8、 接桩6.8.1、 设计要求采用上螺下顶接

12、桩卡扣连接，接头卡扣连接强度应不小于桩身强度。6.8.1.1上螺下顶接桩卡扣的安装顺序如下：第一步：事先检查桩两端制作的尺寸偏差及连接卡口件，无受损后方可起吊施工。第二步：卸下上下节桩两端的保护装置后，应用钢丝刷清理干净上下节桩端面，直至完全露出砼表面；同时严禁螺帽孔里掉进杂物，如掉进应拆卸中间螺帽、卡片、弹簧，螺帽孔清理干净，再安装好并检测安装尺寸后方可施工。第三步：将插杆安装在上节桩张拉断的小螺帽上，在下节桩的固定端大螺帽里安装弹簧、垫片、卡片及中间螺帽。中间螺帽端面与插杆平台距端面高度应满足下表要求：注：每天需对该表允许偏差进行两次拔桩试验。第四步：在下节桩端面安放足够的密封材料（有环氧

13、树脂、矿粉、芳香胺等一般按1：2：0.6比例组合材料。气温变化大时应做相应试验后作调正，初凝期不宜大于2小时，终凝期不宜大于24小时）。 第五步：在专人指挥下，采用安装在桩机上的卷扬机牵引上节桩就位使上节桩的插杆与下节桩的中间螺帽孔对位，上节桩缓缓插入，严禁插杆与桩端面或中间螺帽缘壁碰撞。 6.8.1.2接桩时，桩露出地面高度宜控制在0.8-1.2m。 6.8.1.3安装插杆时，安装工具严禁碰触插杆末端半球面，安装多余的连接件部件（插杆、卡片、弹簧、垫片、中间螺帽）应收拾并妥善保管。6.8.2变更改为焊接接头时焊接接桩的上、下两节桩端预埋铁件表面应清洁，上下节之间的间隙应用铁片垫密焊牢。焊接时

14、，应采取对称焊接，以减少变形，焊缝应连续、饱满。接桩一般在距离地面1m 左右进行。上下节桩的中心线应在一条轴线上，节点弯曲矢量不得大于20mm。 接桩处的焊缝应自然冷却不少于1min 后才压入土中，对外露铁件应刷防腐漆。 6.8.3预应力混凝土管桩接桩时，同截面桩的接头数量不超过总数量的1/4，接头位置应错开1米。接桩速度要快，尽量缩短接桩时间，减小因停桩“休息”时间过长，而造成桩身阻力增大，增加施打难度。6.9、 送桩 当桩顶设计标高较自然地面低时必须进行送桩，送桩（工具）”的中心线应与桩身吻合一致方能进行送桩，送桩深度一般不宜超过2m。送桩时选用的送桩器的外形尺寸要与所压桩的外形尺寸相匹配

15、，并且要有足够的强度和刚度。送桩器上根据测定的局部地面标高，事先标出送桩深度，通过水准仪跟踪观测，准确地将送桩送至设计标高。同时送桩器上要标出最后1m的位置线，详细记录最终贯入度。当落锤高度已达规定最大值和每击贯入度小于等于2mm时，立即停锤。但沉桩深度还未达到设计要求时应查明原因，采用换锤等措施。桩尖设计位于硬塑及半干硬状态的黏性土、碎石土、中密状态以上的砂类土或风化岩层时，按贯入度变化和工程地质资料，经与有关单位会商，确认桩尖已沉入设计土层，贯入度符合要求时即可停锤。当设计考虑硬层有冲刷时，应采取措施使桩尖达到设计高程。桩尖设计位于一般土层时，应以桩尖设计高程控制为主，贯入度为辅。桩尖达到

16、设计高程，但贯入度与试桩所确定的最终贯入度相比，或与地质资料对比有出入时，应与设计部门研究停锤控制标准。确定需要截桩时，采用专门的截桩器，严禁用大锤横向敲击、冲撞。送桩完成后，移动调整机械进行下一根管桩施工。7、 常见质量通病及预防措施7.1、 桩身断裂7.1.1、 现象桩在沉入过程中，桩身突然倾斜错位，当桩尖处土质条件没有特殊变化，而贯入度逐渐增加或突然增大，同时在桩锤跳起后，桩身随之出现回弹现象，这时可能是桩身发生断裂。7.1.2、 原因1 一是桩制作时混凝土强度不够，管壁厚薄不均匀，桩身弯曲超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现，沉入过程中桩身发生倾

17、斜或弯曲；2 二是接桩焊缝不饱满，焊后自然冷却时间不够，接桩时两节桩不在同一轴线上，产生了曲折；三是地质土层软硬变化或有坚硬障碍物时，把桩尖挤向一侧；四是施工场地不平、烂泥、积水多，造成压桩时机身不平稳。7.1.3、 预防措施1 一是对桩身质量进行全面检查，测量管桩的外径、壁厚、桩身弯曲度等有关尺寸，并详细记录，发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用。桩的堆放、吊运应严格按照有关规定执行；2 二是在稳桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正，桩压入一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移架方法来校正。接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照操作规程；3 三是施工前应对桩位下的障碍物进

18、行清理，必要时对每个桩位用钎探了解；4 四是应保证施工场地平整坚实，有排水措施，让机台行走或施压过程机身平稳不晃动。7.2、 桩顶碎裂7.2.1、 现象在沉桩过程中，桩顶出现砼掉角、碎裂、坍塌甚至桩顶钢筋全部外露打坏。7.2.2、 原因1 设计时没有考虑到工作地质到条件、施工机具等因素，砼设计强度偏低，或者桩顶钢筋网片不足，主筋距桩顶面距离过小。2 桩预制时，砼配合比不良，施工控制不严，振捣不密实等。3 砼养护时间短或养护措施不当，致使钢筋与砼在冲击荷载下，不能很好地协同工作，桩顶容易严重碎裂。4 桩顶面不平，桩顶平面与桩轴线不垂直，使桩顶面倾斜，造成桩顶面局部受集中应力而碎裂。5 沉桩时，桩

19、顶未加衬垫或衬垫已损坏，未及时更换，时桩顶直接承受冲击荷载。6 锤重选择不当，桩锤小，桩顶受打击次数过多，桩顶砼容易产生疲劳破坏而打碎；桩锤大，打击力过大，桩顶砼承受不了过大的打击力，也会发生碎裂。7.2.3、 预防措施1 桩制作时，要振捣密室，主筋不得超过第一层网片，桩成型后要严格加强养护。在达到设计强度后，宜有1-3个月的自然保护，以增加桩顶抗冲击能力。2 应根据工程地质条件，桩断面尺寸及形状，合理地选择桩锤。3 沉桩前应对桩构件进行检查，检查桩顶有无凹凸情况，桩定平面是否垂直于桩轴线，桩尖有否偏斜，对不符合规范要求的桩不宜采用或经过修补等处理后方可使用。4 检查桩帽于桩的接触面处替打木是

20、否平衡，如不平整应进行处理方能施工。5 稳桩要垂直，桩顶要加衬垫，如衬垫失效或不符合要求要更换。7.3、 沉桩达不到设计深度7.3.1、 现象沉桩还到设计深度，贯入度已达设计要求。7.3.2、 原因分析1 一是勘探资料粗，勘探点不够，对局部硬夹层、软夹层及地下障碍物了解不够；2 二是中断沉桩时间过长，由于设备故障或其他特殊原因，致使沉桩过程突然中断，或接桩时，桩尖停留在硬土层内，若延续时间过长，沉桩阻力增加，使桩无法沉到设计深度；3 三是在群桩施工时穿越较厚的砂夹层，由于其结构的不稳定，同一层土的强度差异很大，桩沉入到该层时，砂层越挤越密，最后会有沉不下的现象。7.3.3、 预防措施施工前详细

21、查明工程地质情况，正确选择持力层或标高，合理选择施工方法及压桩顺序。7.4、 桩顶位移7.4.1、 现象在沉桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩身上浮。7.4.2、 原因1 一是桩入土后，遇到大块坚硬障碍物，把桩尖挤向一侧；2 二是两节桩或多节桩施工时，相接的两桩不在同一轴线上，产生弯曲；3 三是桩数较多，土饱和密实，桩间距较小，在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起，相邻的桩被浮起；四是在软土地基施工较密集的群桩时，由于沉桩引起的孔隙水压力把相邻的桩推向一侧或浮起。7.4.3、 预防措施1 一是施工前应对桩位下的障碍物进行清理，对桩构件要进行检查，发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使

22、用；2 二是在稳桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照规程操作；3 三是采用井点降水、砂井和盲沟等降水或排水措施；四是沉桩期间不得开挖基坑，需要沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖，相隔时间应视具体地质情况、基坑开挖深度、面积、桩的密集程度及孔隙水压力消散情况来确实。8、 质量控制及检验8.1、 质量控制8.1.1、 管桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。8.1.2、 桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。8.1.3、 清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。8.1.4、 整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，并详细做好原始记录。8.

23、1.5、 管桩施工属隐蔽工程，施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。8.2、 检验8.2.1、 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）；3 普通混凝土桩表面裂缝深度不应大于7mm，裂缝宽度不应大于0.15mm；横向裂缝长度：方桩不应大于边长1/3，管桩及多角形桩不应大于直径或对角线1/3；纵向裂缝长度：方桩不应大于边长的1.5倍，管桩及多角形桩不应大于直径或对角线的1.5倍；检验数量：施工单位、监理单位全部检验。检验方法：观察、尺量或用刻度放大镜检查。8.2.2、 打入桩的数量、布桩形

24、式应符合设计检验数量：施工单位、监理单位全部检验。检验方法：观察、现场清点。8.2.3、 接桩应符合设计要求，连接牢固，防锈处理符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检验。检验方法：观察。8.2.4、 桩的入土深度和最终贯入度应符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检验。检验方法：施工单位观察、测量并填写沉桩记录；监理单位对最终沉桩进行旁站并检查沉桩记录。8.2.5、 桩顶高程和桩头处理应符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检验。检验方法：测量、观察。8.2.6、 打入桩地基处理后，按设计要求检验桩的承载力检验数量：施工单位、监理单位按设计要求数量检验；勘察设计单位现

25、场确认。检验方法：施工单位进行静载试验；监理单位见证试验。8.3、 检查附表 管桩质量技术规格及检验方法项 目允许偏差(mm)检验方法空心管桩直径5尺量检查不少于5处壁厚-5抽芯圆孔平面位置对桩中轴线的位移5桩尖对桩纵轴线的位移10拉线尺量检查桩身弯曲矢高20矢高与桩长比1法兰盘对桩纵轴线垂直度3角尺和拉线尺量检查 检验数量：每批不小于总桩数的1/3，且不少于5根。 沉桩桩位的允许偏差和检验方法序号项 目允许偏差检验方法1桩位d/4测量或尺量2直桩垂直度1%吊线和尺量检查3斜桩倾斜度15%tan吊线和尺量检查 注：1.d为桩径或短边，单位为mm。 2.为斜桩轴线与垂线间的夹角。 检验数量：施工

26、单位全部检查。9、 安全文明施工9.1、 对施工人员进行安全环保培训和考核，增强安全环保意识；特殊工种持证上岗。所有施工人员必须正确配戴和使用劳动保护用品，高空作业必须安全带，指挥人员必须信号明确，操作人员必须服从指挥。9.2、 现场电器设备作漏电保护装置，配电线全部采用三相五线制。电器系统设专人负责，配备电器保护装置，随时检查。9.3、 施工现场树立施工标志牌，材料分批次堆放整齐并标识，做到统一布置，有条不紊、文明施工。9.4、 施工现场安装、拆装设备，必须选择远离既有线架空线路及其他架空线、并且在平整密实的场地上进行；设备必须要由经验丰富的作业人员安、拆；如果有困难时，专门邀请生产厂家技术

27、人员现场指导施工，并配备专职指挥员现场指挥，同时拉设缆风绳保证设备安、拆安全。静压桩机转场时必须将主架（立柱、大臂）放倒或分解。9.5、 参与施工的机械设备必须处于良好运行状态，严禁机械带病作业。做好例行保养维修工作。根据施工现场地表情况，注意地耐力的变化，加强施工机械在行走时的观察，必要时采取一定的有效措施，加强地耐力。确保安全。用电设备必须由专职电工负责使用维护，并须配置触电保护装置。晚间施工必须有足够的照明。使用焊机时要执行用火证制度，并有人监护，施焊周围不能存在易燃物体，并备齐防火设备。9.6、 管桩机械进场施工前，先对施工桩位处进行人工开挖探沟，对于挖出的地下管线，采取支护防护措施。对已探明的地下管线径路区域要采取隔离防护措施，安全防护警示标志要鲜明醒目。严禁在未探明地下设施位置走向前盲目作业。9.7、 对于施工区域有建筑设施的，应按照实际情况设置减震措施，如使用减震沟。9.8、 遇有6级及以上大风或恶劣天气时，停止管桩施工作业。做好防雷电和大风工作，所有用电设备必须有接地装置，下班后必须关闭所有电源，桩锤落到地面，桩架带好缆风绳。根据天气预报，如遇雷暴大风、台风等特殊情况提前采取桩机移至安全距离外等措施。- 17 -