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1、 预应力管桩施工工艺及质量控制 摘要：预应力PC管桩作为高速公路软基处理中常用的施工工艺，特别是软基深度大于12m时，效果良好，被广泛应用，其施工工艺、施工顺序等影响着软基处理的质量。关键词：预应力管桩 施工工艺 质量控制一、概述京沪高速公路淮安至江都段是国家高速公路网和江苏省“十五射六纵十横”高速公路网的重要组成部分，在路网中起着十分突出的主骨架作用。既有公路2000年12月建成通车，现状为双向4车道高速公路，设计速度120km/h，路基宽度28m。本项目扩建全线采用八车道高速公路标准建设，设计速度维持120Km/h不变，采用两侧加宽扩建方式两幅各加宽7米，路基标准横断面宽度42.0米。京沪
2、高速公路淮安至江都段改扩建工程JHK-GY2标段起自高邮市龙虬镇，桩号K919+788.480，终于高邮市卸甲镇，桩号K943+524.000。路线走向与既有公路相同，路线全长23.736km，扣除应急先导段后实际里程长13.323km。途径高邮市龙虬镇、经济开发区、高邮镇、城南新区及卸甲镇等。线路主要控制点为：高邮南互通、高邮服务区、K923+186.340大桥、新车逻大河大桥等。本标段PC管桩共计9571根，总长176618米,管桩直径400mm，壁厚9.5cm，混凝土强度等级为C60，静压法施工，压桩至设计深度后浇筑桩帽，铺筑碎石垫层和双向钢塑格栅，形成复合地基。加强PC管桩施工质量的管
3、理，通过材料配比、设备选型、工艺提升、操作精准等方法强化质量管控，实现质量要求。进一步强化安全管控，严格按照江苏省“平安工地”建设要求，对现场的标识标牌、安全围挡、设备运转、人员信息等进一步提升管控水平，通过计划、组织、控制、协调、激励等管理职能，对劳力、设备、材料、资金、技术、方法、环境、信息等进行合理配置和优化组合，实现质量、安全、环保、成本、工期及企业形象的良好预期目标。二、施工工艺1、施工准备1.1现场准备施工前根据地质资料和设计文件，了解现场的水文情况、地质情况、土层土质情况，确定合理可行的施工顺序。根据施工要求，开工前进行原地面整平处理，并进行适当碾压，压实度85%，同时在新路基外
4、侧开挖临时排水边沟，临时排水边沟不与农田排灌沟渠共用，并保证施工期间不积水。施工现场分材料存储区、现场施工区域、发电机停设区。1.2设备准备及材料进场PC管桩的施工必须配备性能可靠、符合标准、种类齐全的施工机械和设备，在施工前做好机械设备的保养、试机工作，确保在施工期间正常作业。需配置的主要施工机械和设备如下：静力压桩机：本次施工计划配备1台ZYJ400B静力压桩机，压桩速度2m/min,一次压桩行程1.5m-2.0m，静力压桩机自带压力表并经过标定；起重机（起吊重量3T）；长挂车；推土机；振动压路机；水准仪；皮尺；直尺；3m直尺；锤球绳；静压桩机、管桩运输从便道进入施工现场，在现场进行拼装，
5、调试，标定后开始管桩施工。1.3成品桩的质量检验在每批次PC管桩进场之前，随机抽样检验，报监理工程师批准后方可进场，材料进场后根据规范要求对管桩外观质量及尺寸进行检查，并向厂家索要相关合格证明文件等。2、施工流程 PC管桩施工工艺流程图。3、详细施工工艺3.1桩位放样根据现场整平后测量结果，按设计要求绘制布桩图。根据布桩图进行准确放样，用全站仪、钢尺定出每排桩位轴线和路基边桩然后放样逐桩中心，用消石灰作出桩位的圆形标记，圆心位置用小木桩作醒目标记，并注意保护，测量人员填写放样记录，经验收合格后施工。为防止挤土效应及移动桩机时的碾压破坏，制定有针对性的放线方案。针对大面积群桩，在场地平整度较高的
6、情况下，采用网格进行控制，并在端头桩位延长线上埋设控制桩，以便复核。3.2桩机就位施工前先整平场地，低洼处回填素土至整平高程，清除地面及障碍物（包括石块、树根和垃圾等），用压路机进行碾压，压实度不小于85%，确保承载力满足静压机械施工及移动过程中不至于出现沉陷，对局部软土层可采用事先换填处理或采用整块钢板铺垫作业；桩机进场后，检查各部件及仪表是否灵敏有效，确保设备运转安全、正常后，按照压桩顺序，移动调整桩机对位、调平、调直。3.3管桩的验收、堆放、吊运及插桩管桩进场后，按照规范要求对管桩的外观、桩径、桩长、壁厚、桩端部倾斜、桩身弯曲度、保护层厚度、桩端板平整度、桩身强度以及桩身上的材料标识等进
7、行验收,填写验收记录，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。现场管桩堆放场地应平整，采用软垫(木垫) 按二点法做相应支垫，且支撑点大致在同一水平面上。当管桩在场地内堆放时，不超过5层；当在桩位附近准备施工时单层放置，且必须设支垫。管桩堆放要按照不同型号、规格分类堆放，以免调运施工过程中发生差错；管桩在现场堆放后，需要二次倒运时，采用吊机及平板车配合操作。如场地条件不具备时，采用吊车直接倒运，堆放层数不大于5层，在桩位附近施工时，单层堆放。单根管桩吊运时可采用两头勾吊法，管桩起吊运输过程中平稳轻放，以免受振动、冲撞。预制桩的运输、起吊和
8、堆放质量及检验要求表序号检查项目质量要求检查规定备注检查频率检查方法1管桩运输运输时的桩悬臂长度1.5m随时皮尺测量2管桩堆放场地坚实平整或垫木随时目测3管桩堆高5层随时目测4起吊方式两端起吊随时目测3.4压桩PC管桩施工遵循“先进先用”原则，采用两头勾吊法，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横向油缸移动桩机调整对中，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后压桩；第一节桩入土3050cm后检查和校整垂直度，垂直度控制在0.5%以内，开动压桩装置，严格记录压桩时间和各压力表读数，保持连续压桩并控制压桩速度在1m/min2m/min；压桩顺序按
9、“从内侧向外侧、每根桩先长桩后短桩、桥台部位背离桥台方向”的顺序施工，在压后一排桩之前必须检查前一排桩的偏位情况。压桩结束后通过锤球法检查桩的入土深度，并记录每根桩的实测深度。3.5接桩及焊接压桩至距原地面1.0m时，停止压桩进行接桩，接桩前下节桩的桩头加上定位板，然后将上节吊放在下节桩端板上，依靠定位板将上下桩接直，其错位偏差控制在2mm以内；上下桩之间如有空隙，用楔形铁片全部垫实焊接牢固；管桩焊接之前，上下端表面用铁刷清理干净，直至其坡口处刷出金属光泽；焊接时分层焊接，在坡口四周先对称点焊6点，焊接由两个焊工对称施焊，焊接层数不得少于3层，层间焊皮要清理干净；焊接好的桩接头应自然冷却8mi
10、n后涂刷热沥青，严禁用水冷却或焊好即压，待自然冷却。3.6终止压桩正常情况下，按设计单桩容许承载力1.62.0倍送桩。停桩压力不小于1.6倍的设计承载力（见图纸设计说明），在同一地质类型地段，若出现静压力显著增加或送桩时静压力显著减小等异常情况，需暂停施工并及时报告监理，必要时增加静力触探等施工勘察补钻资料，分析和找出原因后提出处理措施。PC管桩施工结束后，若有高出地面的桩头，注意保护，严防施工机械碰撞。机械挖土时，严格控制铲斗入土深度，防止碰桩，导致桩头破损。3.7送桩当桩顶设计高程较自然地面低时必须进行送桩。送桩时选用的送桩器的外形尺寸与所压桩的外形尺寸相匹配，且有足够的强度和刚度。送桩时
11、，送桩器的轴线与桩身相吻合。送桩器上根据测定的局部地面高程，事先要标出送桩深度，通过水准仪跟踪观测，准确地送桩至设计高程。同时送桩器上要标出最后1m的位置线，详细记录最终压力值。3.8桩帽的施工PC管桩施工结束合格后再进行桩帽施工；开挖的长度、宽度和深度依照桩帽设计尺寸及桩顶设计高程为依据,开挖后进行修整，形成土模；在桩头向下34cm塞入木塞，保持木塞稳定，不得产生滑移，按设计要求绑扎桩内连接钢筋笼和桩帽钢筋，严格控制保护层厚度。检验合格后浇注混凝土并养护。浇注砼时振捣密实，尤其是PC预应力管内砼的振捣。4、压桩顺序压桩的挤土效应与压桩的顺序有关，为减少挤土效应，防止土体的隆起，保证施工质量，
12、保证桩位的正确率，压桩顺序设计图纸的要求，即：4.1从内侧向外侧；4.2每根桩先长桩后短桩。5、停压标准以压桩力和地质报告底层界限进行双控制。三、施工技术要求1、桩机要保持水平，桩机上水准仪经过校核。2、插桩就位必须保持垂直，不得偏压。3、班长指挥司机定桩位，尽量顺着桩位列线站位。4、第一节桩入土3050cm后，重新校正桩垂直度,注意桩入土3m后，严格禁止使用桩机调整垂直度。5、桩端离地面3左右，开始用送桩器送桩，观察水平仪人员开始观察，当送桩器上记号一到，停止压桩。6、压桩施工不得中途停顿，应一次到位，如必须中途停顿时，桩尖应停留在软土层中，且停歇时间不宜超过12小时。四、检查验收预应力混凝
13、土管桩的施工质量及检验要求检查项目质量要求和允许偏差检查规定备注检查频率检查方法1、桩位偏差10cm抽查2经纬仪检查纵横方向2、第一节桩垂直度0.5%查施工和监理记录经纬仪测量3、后续桩垂直度1.0%查施工和监理记录经纬仪测量4、接桩时错位偏差2100尺量5、焊接层数3层100目测6、焊接点数6点（对称焊接）100目测7、桩长度设计深度100锤球法测量8、桩头标高偏差5cm2水准仪测量9、桩身完整性符合设计要求110、单桩承载力设计值0.2%每片区不小于3根单桩承载力试验五、施工保证措施机组配备专门旁站队长进行全程施工监控，纠正不合格施工现象，并对机组进行考核。队长负责分段落内的管桩施工工作，
14、对各台机组的施工情况进行抽检，并督促旁站工作，收集整理每天的资料上报资料部门。组长对全线施工进行巡查，对施工队伍及旁站队长进行考核，调配并处理各方面出现的问题。1、根据导线点放出控制桩,每隔两天复检一次控制桩，以防移位。2、每天施压前必须用控制桩核验当天将要施工的桩位。3、桩基工程高程控制点必需设在不受压桩影响的地方，并认真做好复测工作。每根桩施压时，都应对其平面位置进行检查。六、压桩机作业安全措施1、进入施工现场人员应戴好安全帽，施工操作人员应穿戴好必要的劳动防护用品。2、凡患有高血压及恐高等症状的人员，不得进行机上作业。3、其现场道路应平坦、坚实、畅通，交叉点及危险地区，应设明显警示标志。
15、4、桩机作业范围内应无高压线路，无地下管线穿过。5、作业区周围应有明显标识或围挡，并禁止非作业人员进入。6、桩机场地须无障碍物并平整、夯实，能承载钻机的工作压力；当地基松软不良时，钻机下应铺垫枕木或钢板防护。7、桩机设备进场施工时尽可能的绕开电力及通信架空线路，当钻机在线路周围施工时，必须保证和架空线路的安全距离，电力线10KV及以下电力线路安全距离应大于3m，35KV及以上电力线路大于7m，垂直距离应大于2m。8、桩机在施工过程中要经常对受力杆件、行走机构、导向槽、立柱导轨、螺栓、法兰、销轴、钢丝绳及起重设备等进行检查。9、桩机开始作业前，先对全部液压系统进行试运转，检查整机各部位全部正常后，再进行安全操作。10、当桩在压入过程中，夹持机构与桩侧打滑时，不能任意提高液压油压力，强行操作，而应找出打
