PHC管桩专项施工方案

盘营客运专线PYTJ-2标DK71+490.08～DK72+486.5、DK72+598.4～DK73+750段路基PHC管桩专项施工方案编制人：复核人：批准人：中铁十九局集团有限公司盘营客专项目部三工区二○○九年八月二十日盘营客运专线PYTJ-2标PHC管桩专项施工方案-1-DK71+490.08～DK72+486.5、DK72+598.4～DK73+750段路基PHC管桩专项施工方案1.编制依据1.1.铁道第三勘察设计院新建铁路盘锦至营口客运专线工程施工图设计个别路基设计图；1.2.《客运专线路基施工技术指南》〔TZ212-2005〕；1.3.《客运专线路基工程施工质量验收暂行标准》〔铁建设2005-160号〕；1.4.《铁路工程施工安全技术规程》〔TB10401.1-2003〕；1.5.《关于加强盘营铁路客运专线施工安全管理的通知》；1.6.国家有关方针政策，以及国家和地方的相关法律法规。2.编制范围盘营客运专线PYTJ-2标段DK71+490.08～DK72+486.5、DK72+598.4～DK73+750段路基PHC管桩施工，全长2148.02m。3.工程概况及主要工程数量3.1.工程概况DK71+490.08～DK72+486.5、DK72+598.4～DK73+750段路基地基采用PHC预应力高强混凝土管桩加固处理，正方形布置，管桩的砼强度等级为C80，采用的型号为PHC-A-400（80），预应力主筋保护层厚度不小于30mm。其中，DK71+490.08～DK71+515、DK72+465～DK72+486.5、DK72+598.4～DK72+625段为桥头过渡段，管桩采用加密处理，桩间距为1.8m，桩顶设0.15m厚碎石垫层，垫层上设置0.5m厚的C35钢筋砼板；DK71+515～DK72+465、DK72+625～DK73+750段路基管桩桩间距为2.0m，桩顶设置0.35m高的C35钢筋砼扩大桩头，桩头为边长1.4m的正方形，桩头间及桩头以上0.5m铺设碎石盘营客运专线PYTJ-2标PHC管桩专项施工方案-2-垫层，碎石垫层中间铺设两层高强度土工格栅。在本段路基范围内有三处涵洞，分别为DK71+820.91-3m涵洞、DK72+374.51-6m涵洞、DK73+616.51-4m涵洞，涵洞地基处理采用CFG桩加固。本段路基PHC管桩共计16726根，441574延长米。其桩位的具体布置见:“DK71+490.08～DK72+486.5段路基PHC管桩布置图”“DK72+598.4～DK73+750.0段路基PHC管桩布置图”3.2.地质概况本段路基地层：DK71+490.08～DK72+486.5段，黏土：黄褐色、浅灰色，局部灰褐色、灰绿色，软塑～硬塑，层厚0～4.1m；粉质黏土：黄褐色、浅灰色，软塑～硬塑，层厚0.9～12.5m；粉砂：浅灰色，稍密饱和，层厚在0～8.7m之间；细砂：浅灰色，饱和，松散，层厚在3.6～10.0m之间；粉质黏土：浅灰色、黄褐色，软塑，层厚0～5.5m之间；细砂：浅灰色、黄褐色，稍密，饱和，局部夹粉质黏土，层厚在0～6.5m之间；粉质黏土：浅灰色、黑褐色、黄褐色，软塑，局部夹粉砂，层厚在0.7～8.6m。DK72+598.4～DK73+750段，淤泥质粉质黏土，黄褐色，灰褐色，流塑，厚度0.0～1.50m；粉质黏土，灰褐色，黄褐色，软塑～硬塑,层厚2.31～6.49m；淤泥质黏土，黄褐色，灰褐色，流塑，厚度0.0～3.62m；细砂，灰褐色，黄褐色，饱和，松散～密实，层厚0.0～5.98m；淤泥质黏土，黄褐色，灰褐色，流塑，厚度0.0～6.65m；粉土，黄褐色，中密、密实，层厚0.0～2.6m；粉质黏土，灰褐色，黄褐色，软塑～硬塑,层厚0.0～5.47m；黏土，灰褐色，黄褐色，软塑～硬塑,层厚0.0～3.09m；细砂，灰褐色，黄褐色，饱和，松散～密实，层厚0.0～12.43m；粉砂，灰褐色，浅灰色，饱和，松散～密实，层厚0.0～1.26m；黏土，灰褐色，黄褐色，软塑～硬塑,层厚0.0～1.5m；粉质黏土，灰褐色，黄褐色，软塑～硬塑,层厚5.9～16.06m。盘营客运专线PYTJ-2标PHC管桩专项施工方案-3-3.3.主要工程数量主要工程量见《路基PHC管桩主要工程数量表》。序号里程名称单位数量备注1DK71+490.08～DK72+486.5PHC管桩延长米2186257818根2钢筋砼板C35砼m3731.493钢筋砼板钢筋t118.84桩帽C35砼m35075.65桩帽钢筋t385.26DK72+598.4～DK73+750PHC管桩延长米22060088247钢筋砼板C35砼m3388.28钢筋砼板钢筋t52.59桩帽C35砼m35826.3410桩帽钢筋t447.94.施工准备4.1.施工准备1、施工前技术、质检及现场施工负责人应组织班组作业人员熟悉图纸，学习规范、标准，以熟练掌握各种技术要求及施工方法。2、根据管桩数量配备施工机械，按照设计规格与具有相应加工能力的厂家签定合同，进行外购管桩，预应力管桩的规格、质量必须符合设计要求，并有出厂合格证，现场按要求进行验收。根据桩的种类和使用顺序对桩进行堆放，盘营客运专线PYTJ-2标PHC管桩专项施工方案-4-第N节桩起吊，对桩调直接桩沉桩对中调直桩机就位测量定位送桩沉至设计深度中间验收移至下一桩位其堆放和起吊须按验标要求施作，以免对桩体造成损伤。3、按设计布桩形式，间距及地基加固范围按设计原则布置桩位，并绘制平面布置图，对各桩进行编号。4、对施工机械设备进行检修与维护。钢质送桩器与管桩规格相匹配，符合使用要求。5、通过试桩校验压桩设备的技术性能、工艺参数及其技术措施是否适宜，试桩3根。在桩身上以米为单位画出标记，以便压桩时观察桩的入土深度。4.2.施工前的工艺试验开工前进行试桩3根。施工前的工艺试验主要是验证以下几个方面：1.施打顺序和桩距能否保证桩身质量；2.根据地质情况和设计桩径选择的施工机具、设备、施工工艺是否满足设计要求；3.新打桩是否对已打桩造成影响（包括桩顶高程、桩的位移）；4.验证设计参数及处理效果。5.工艺流程与施工程序5.1.工艺流程施工工艺框图见“预制管桩加固地基施工工艺框图”。预制管桩加固地基施工工艺框图平整场地盘营客运专线PYTJ-2标PHC管桩专项施工方案-5-5.2.施工程序1.平整场地，施工放样。2.沉桩前先放出定位轴线和控制点，控制点设置在远离沉桩区域不受干扰的地方，并加以固定保护。在沉桩过程中，要经常对控制点进行复核，根据控制点，测放出桩的中心点,在桩位中心点插入中心钢筋，对放出的轴线和桩位，经自检复核后，请监理工程师进行复核检查，并作好定位记录和技术复核记录。3.压桩机器就位。压桩机就位后，应对准桩位，启动平台支腿油缸，校正平台处于水平状态，启动门架支持油缸，使门架作15°倾斜，以便吊管桩。4.吊桩定位，调整垂直度。先栓好吊桩用的钢丝绳及索具，启动吊车吊桩。管桩在施工中起吊，采用一点法（位置距桩头0.3L处），使桩尖垂直对准桩位中心，微微启动压桩油缸，当桩入土至50cm后，启动压桩油缸进入压桩状态。此时，桩机驾驶人员在工班长的组织、指挥下，掌握好双方角度尺两个方向上都归零点，使桩机纵横方向保持水平，调校垂直在规范允许值以内才能沉桩。在沉桩过程中工班长随时观察桩的进尺变化，如遇地质层有障碍物、桩杆偏移时，分行程逐渐调直。5.送桩，沉桩时一般控制速率在1m/min左右，以“先施工毗邻既有线的一侧”的原则合理制定施工流水路线，施工时，单根桩要连续施打，一般一根桩不得停顿超过4h，以免产生浮桩现象。6.接桩。采用焊接法接桩，接桩一般在桩顶距离地面1m左右进行，接桩前应将端板及桩套箍板坡口处，表面的锈蚀清理干净，表面呈金属光泽后方可焊接，上下两块板轴向错位量应小于2mm，坡口根部间隙应小于4mm，焊条选用E4303型，焊接道数不少于3道，焊缝应满焊，确保焊缝高度。上下桩如有间隙应用楔型铁片全部垫实焊牢，接桩处焊缝应自然冷却5分钟以上方可继续盘营客运专线PYTJ-2标PHC管桩专项施工方案-6-沉桩，沉桩前接桩部位要做防腐处理。7.移机，桩基施工完成后，对桩身进行复压1～2次后方可移机至下一桩位。6.施工技术要求1．正式施工前进行静压成桩试验3根，确定各项工艺参数、检查成桩效果、验证设计参数。2．施工前，对各桩桩身质量进行检查，检查其质量证明文件并现场检查桩身混凝土表面质量，对于预应力混凝土桩，不得出现任何表面收缩裂纹以外的应力裂纹；桩身棱角破损符合规范要求。3．施工前根据平面布置图，结合机械器具的工作性能，合理确定各桩的施打顺序，并满足从毗邻既有线的一侧开始施工的原则。4．施工场地应尽量平整，并铺设1.2m的工作垫层，并将工作垫层做成向两侧4%的排水坡。当纵、横向较陡时，应将原地面挖成台阶。5．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%，施工时严格注意校正，必要时，宜拔出重新插打。6．管桩施工过程中应将每一根桩一次性连续打到底，并尽量减少中间休歇时间。7．接桩均采用钢端板焊接法，接桩前应将端板及桩套箍端板坡口处，表面的锈蚀清除干净后方可焊接，接桩一般在距离地面1m左右进行，上、下两块端板轴向错位量应小于2mm，坡口根部间隙应小于4mm，焊条选用E4303型，焊接道数不少于3道，焊缝应满焊，确保焊缝高度。上下节桩如有间隙应用楔形铁片全部垫实焊牢。待接桩处焊缝自然冷却不小于5min后方可沉桩。8．管桩施工完毕后，桩顶高程应控制在±5cm以内。盘营客运专线PYTJ-2标PHC管桩专项施工方案-7-7.质量控制及检验7.1．质量控制7.1.1.运到现场的管桩应按规定要求进行严格检查，对于不合格产品或次品，不得使用。检查要点：1）黏皮和麻面：局部黏皮和麻面累计面积不大于总外表面的0.5%；每处黏皮和麻面深度不大于10mm。2）桩身合缝漏浆：漏浆深度不大于10mm，每处漏浆长度不大于300mm，累计长度不大于管桩长度的10%，或对称漏浆的搭接长度不大于100mm。3）局部磕损：磕损深度不大于10mm，每处面积不大于50cm2。4）内外表面不允许露筋。5）表面裂纹：不得出现环向和纵向裂纹，但龟裂、水纹和内壁浮浆层中的收缩裂纹不在此限。6）桩端面平整度：管桩端面混凝土和预应力钢筋镦头不得高出端面平板，端板的高差不能超过两毫米。7）不允许内表面混凝土塌落。8）接头和桩套箍与桩身结合面漏浆：漏浆深度不大于10mm，漏浆长度不大于周长的1/4。9）接头和桩套箍与桩身结合面不允许出现空洞和蜂窝。10）桩端面与桩身垂直偏差角度≤2‰。11）管桩外形尺寸：直径允许偏差±5mm；壁厚允许偏差-5mm；抽芯圆孔平面位置对桩中轴线的位移允许偏差5mm；桩身弯曲矢高与桩长的允许偏差1‰；法兰盘对桩纵轴线垂直度允许偏差3mm。7.1.2.桩的运输、起吊、堆放必须符合规范要求：盘营客运专线PYTJ-2标PHC管桩专项施工方案-8-1）管桩应根据种类和使用顺序堆放：堆放场地必须平整坚实，堆放层数不超过4层；堆放管桩的支撑垫木位置，当两点支撑时，应设在距两端0.21倍桩长处；当3点支撑时，应设在距两端0.15倍桩长及中点处。每层垫木必须保持在同一水平面上，各层垫木应在同一垂直线上。2）起吊时管桩的吊点位置和混凝土强度应符合设计要求。应平稳提升使各吊点同时受力。一个吊点吊装时，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。3）桩在起吊、搬运和堆码时，应防止冲撞和产生附加弯矩。7.1.3.压桩机的压力表必须经过国家法定单位检测合格，压桩前必须提供近期检测证明；7.1.4.桩机就位后必须在两个相互垂直的方向对桩机、桩中心、设计桩位进行观测，检查是否在同一垂直线上，其偏差不大与验标要求；7.1.5.焊接接桩时焊条必须符合要求，施工时应在两侧对称均匀地同时施焊，焊第二、三道时应将浮渣彻底清除，焊缝应连续、饱满、平顺，焊缝质量有必须进行检查；自然冷却时间不小于5min。7.1.6.接桩轴线偏斜