PC管桩施工方案

一、工程概况

本合同段软基主要分布在K12+740～K12+835，场地为冲洪积淤泥及海积淤泥，地势平坦开阔，地面标高介于1.4～4.6m之间，以养鱼塘、水田为主。 本段设计采用带桩帽PC预应力管桩复合地基加固进行处理，左右侧采用管桩间距分别为2.5*2.5m、2.0*2.0m，设计桩型PC-400-AB-95，根据桩长与桩间距的不同，划分为I~XVI个区域。桩顶面标高平整并且水平，伸入桩帽中不少于5cm。管桩穿透整个软土层，桩尖伸入砂质粘土层或全风化花岗岩不小于1.6m. 管桩顶部设置50cm厚的碎石褥垫层，管桩处理深度为10m～16.5m，总共1031根，总长14925m。桩帽C30砼407m3，钢筋50969.8kg，Q235钢板2144.4kg。

二、编制依据

（1）《沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标两阶段设计文件》 （2）《沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标实施性施工组织设计》 （3）《公路路基施工技术规范》

（4）《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004) （5）《福建省高速公路施工标准化管理指南》

三、施工计划

3.1、施工准备

3.1.1组织相关人员学习设计图纸。

3.1.2场地完成平整，满足打桩所需的地面承载力。 3.1.3编制施工专项方案。

3.1.4选择专业队伍和进场打桩设备。 3.1.5对管桩施工队伍进行技术及安全交底。

3.2、施工进度安排

本项目的φ400管桩1031根，拟投入2台桩机，计划每台机每天完成10根桩，

计划在60天左右完成管桩施工。

1 中铁航空港集团第一工程有限公司

-1-

沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标 预应力管桩施工方案 施工准备：2013年10月11日～2013年10月16日 预应力管桩：2013年10月17日～2007年12月5日 碎石垫层：2013年12月6日～2014年1月12日

施工进度计划横道图

时间 0 施工项目 1 施工准备 2 试桩 施 工 工 期（天） 10

20 30 40 50 60 70 80 3 锤击管桩 4 碎石垫层 5 退场 3.3、主要机械设备

拟投入本工程的主要施工机械一览表

设备名称 柴油锤 电焊机 气割设备 导向箍 汽车 水准仪 经纬仪 柴油发电机 规格 HD62 500A 自制 50铃 S6 J2 三菱 数量 2台 4台 1套 2套 2辆 1套 1套 1台 功率 45kW×2 21kW×4 120kW 机械状况 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 本工程项目采用发电机解决施工用电

3.4、主要测量、试验、质检、监测仪器设备

拟配备的材料试验、测量、质检仪器设备表

序号 1 电子天平 1kg 、5kg 10kg 台 1 仪器设备名称 规格型号 单位 数量 备注 2 中铁航空港集团第一工程有限公司 -2-

沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标 预应力管桩施工方案 2 3 4 5 6 动力触探仪 碎石压碎值仪 静力触探仪 全站仪 水准仪 徕卡 TS15 徕卡 DNA03 台 台 台 台 台 1 1 1 1 2 3.5、劳动力配置

主要劳动力计划表

序号 ① ② ③ ④ 工种 技术管理人员 打桩工 司机 电焊工 人数 3 8 2 6 序号 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 工种 电工 测量工 其他（含后勤） 人数 1 2 2

四、施工工艺

4.1、施工顺序

总体施工顺序为：地表处理、填筑整平层→管桩及桩帽施工→填筑碎石垫层→铺设土工合成材料→路基填筑→修整路基

4.2、地表处理

该段基础以鱼塘稻田为主，整平层填筑于桩顶设计标高不能满足打桩机调试和作业平台需要，经现场勘查及会议决定，先由土方队回填整平层至能满足机械进场需要和作业需要的高度（约2米），整平压实即可。

K12+817~827为1-6*3.5m通道涵，其基础范围内的桩顶标高按2.6控制。涵洞基础以外桩顶标高按回填土面控制（约4.3m）。

3 中铁航空港集团第一工程有限公司

-3-

沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标 预应力管桩施工方案

预应力管桩施工工艺流程

4.3、管桩材质要求

施工前按设计要求和有关标准对进场的成品桩。焊条进行检验，验证内容包括：

桩的规格型号、长度、桩径、壁厚、端头平面和配筋；桩身砼强度、养护龄期、桩身外观质量；管桩出厂检验报告、产品合格证；电焊条产品合格证、规格。品种。

预应力管桩到专业厂家购买，采用管桩机锤击法施工。

(1)为保证质量，由具有质量认证的专业生产厂家根据设计图的要求统一生产。桩身采用预应力混凝土AB型管桩，桩径400mm，壁厚95mm。 (2)出厂时应有外形尺寸、物理力学等方面的检验单及合格证书。

(3)钢筋混凝土预制桩质量，应符合《建筑桩基技术规程》（JGJ94-94）的规定： ①表面应平整、密实，制作允许偏差符合下表的规定。 预制桩制作允许偏差 序号 1 直径 ±5 mm 4 中铁航空港集团第一工程有限公司

-4-

项目 允许偏差 沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标 预应力管桩施工方案 2 3 4 5 6 7 8 管壁厚度 桩身弯度 桩端面垂直度 桩端面平整度 法兰盘焊缝 桩身混凝土离析与裂纹 允许修补的局部损坏 -5 mm L/1000 mm 2 mm 应平整 无开裂 不允许 深度≤10mm，面积≤50cm2 ②预制桩外观质量应平整、密实，不应有裂纹、蜂窝、孔洞、折断和过大缺棱掉角、露主筋等缺陷。

(4)管桩到场后核对是否与设计图及合同书相符，并检查在运输过程有无损坏、断裂，如有损坏或断裂，则应在桩身标明“废品”字样，禁止使用。 (5)施工前做好场地平整，规划好堆放地点及交通便道，并应按桩的型号、规格分别堆放，以保证起吊、运输方便；遇雨季应在四周作好排水沟。管桩的存放一般需设计两个支点，其吊点需符合位置要求。管桩堆存需要使用软垫(木垫)。管桩起吊运输中应免受振动、冲撞。

4.4、打试桩

在正式开工前每个区须先作1~3根试沉桩，根据桩型、桩长和桩顶设计标高，宜先深后浅，先长后短，先大后小的原则进行。 1、配桩：根据设计桩长合理配置。 2、试桩位置选择

(1) 尽量靠近涵洞，同时利用设计桩位； (2) 地质情况有代表性；

（3）方便做静载试验，有场地堆放加载重物，吊车作业方便。 3、试桩施打

(1)施打前应做好以下准备工作 A、场地应坚实平整、不积水；

B、补充静力触探孔，孔位选择在与各桩中心等距处，1000m2补充一个探孔。 C、熟悉地质资料、桩基设计资料、设备的技术资料、试桩资料。

5 中铁航空港集团第一工程有限公司

-5-

沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标 预应力管桩施工方案 (2)施打试桩 4、收锤标准

当管桩施打到设计桩长后，根据地质报告，持力层为亚粘土，以过渡区、加密区最后1m不小于20锤、加密区的再加击5锤作为收锤标准。

如当按设计桩长施工到位时最后的收锤标准不能满足要求，应继续往下施打直至符合上述收锤标准为止。

如当施工桩长未达到设计桩长但相差在1m以内时，而最后1m锤击数可达到上述控制标准时，仍按设计桩长进行施工；如施工桩长未达到设计桩长但相差在1m以上或发生锤击数陡增的特殊情况，另行组织试桩重新确定控制参数。 以上收锤标准应由有业主、监理、施工及设计四方单位代表参加的现场会议确定，并形成现场会议纪要。

4.5、沉桩

沉桩首节桩插入时，垂直度偏差不得大于0.5%；压桩机保持水平；沉桩宜连续一次性将桩沉到设计标高，尽量缩短中间停顿时间，避免在接近持力层时接桩。 1、测量定位、桩机就位

根据设计桩位，将管桩平面位置放样到现场，将桩机移至桩位，检查桩机垂直度；

2、管桩就位

根据预设的管桩施打深度，确定合理配桩的各截桩长，第一截桩的桩底必须烧焊上符合规范要求规格的桩尖，管桩就位前在桩身上每一米做个记号，用打桩机自身的卷扬机吊起管桩，同时检查桩身的竖直度及桩位偏差。

吊起管桩时，采用二吊点，先将二点同时吊起至一定高度（约为一半桩长加50cm），然后放松管桩下端吊点（起吊前系好一根溜绳），并用人力手拉下端溜绳，使管桩竖立，将管桩插入土层中。

在松软土中插桩时，桩位容易向前走到，应向后一些插入。在群桩中，先打的桩已将土挤密，继续插桩时，桩位应略移向先沉好的桩。

插好桩后，应立即将桩头用锤压住，检查锤和桩的中心是否一致，如有应及时纠正。并检查桩位有无移动及桩的垂直度或倾斜度是否符合以下规定：

6 中铁航空港集团第一工程有限公司

-6-

沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标 预应力管桩施工方案 （1）测量定位的桩位不得超过2cm； （2）插桩的倾斜度不得超过1/200；

（3）插群桩时，允许有向内的偏差，但不得有向外的偏差。 3、施打沉桩

土质松软时，为防止下沉量过大，先不解开吊桩的钢丝绳，待安好锤后再逐渐放长吊锤和吊桩的钢丝绳，使桩缓慢地沉入土中，以保安全。第一节桩入土3m时，应停锤复查桩架的垂直度，如有应校正后方可继续施打。

落锤要遵循先低后高的原则，当入土深度超过桩长的三分之二时落距可以提高，但落距不宜大于2.5m。一般开锤后，应控制柴油锤的供油量，减少锤击能量。以后视桩的入土情况，逐渐加大冲击动能，直至桩的入土深度和贯入度都符合要求为止。沉桩过程中，若遇到贯入度剧变，桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹，桩顶或桩身出现严重裂缝破碎等情况时，应暂停沉桩，分析原因，并采取有效的纠正措施。

若桩的入土深度和贯入度都符合设计要求有困难时，可按下述方法进行处理： （1）设计桩尖标高处为一般粘性土层时，由于沉桩贯入度变化不大，难以利用贯入度的变化来判断桩尖是否进入设计土层，以标高控制，沉桩后的桩顶标高允许偏差为±10cm。

（2）设计桩尖标高处为硬塑状态粘土时，沉桩贯入度与一般粘性土有明显不同。当桩尖已达到设计标高、贯入度较大不能满足控制贯入度时，应继续锤击，使其贯入度接近控制贯入度，以保证桩尖能进入硬土层。但继续下沉的深度一般不超过1m。当桩尖距设计标高较大而贯入度较小，且沉桩困难时，以贯入度控制为主，标高作为校核。

（3）、设计桩尖标高处为中密或密实砂土层、老粘性土层以及风化岩层时，因硬层起伏不一，施工中无法用标高单独控制，则应以贯入度控制为主，标高作为校核。当贯入度已达到控制贯入度，而桩尖标高未达到设计标高时，应继续锤击100mm左右（或锤击30～50击），其平均贯入度不应大于控制贯入度，如无异常变化即可收锤，桩顶距设计标高不宜超过1～2m。

（4）沉桩不能满足上述要求时，应及时会同监理、业主、设计单位研究解决。 沉桩过程中应有专人记录每沉入一米的锤击数，最后三个10击的贯入度均需

7 中铁航空港集团第一工程有限公司

-7-

沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标 预应力管桩施工方案 准确无误的记录，经监理工程师签名后方可作为有效的施工记录。 4、管桩施工中应注意的几个问题：

（1）施工顺序：预应力桩基施工时随着入桩段数的增多，各层地质构造土体密度随之增高。土体与桩身表面间的摩擦阻力也相应增大。为使各桩的施工的阻力基本接近，打桩施工顺序应先里后外，由中心逐渐往外侧对称施工。不能从两侧往中间进行(即所谓打关门桩)，这样地基土在入桩挤密过程中，土体可自由向外扩张，即可避免地基土上溢使地表升高，又不致因土的挤压而造成部分桩身倾斜，保证了群桩的工作基本均匀并符合设计值。

（2）桩尖：桩尖的规格必须符合预应力管桩施工规范规定的规格。烧焊时必须满焊，并预留相应的冷却时间。 （3）锤击

锤击时宜“重锤低击”。锤重、落距低可以延长锤击接触时间，从而降低锤的冲击应力，避免破坏桩头，而且比轻锤高速冲击效率高。

打桩时必须设置桩头垫层和上锤垫层。桩头垫层采用有弹性的麻袋、三夹板或纸板，压缩厚度为15cm；桩帽内的上锤垫层采用平整的硬木，厚度20cm。在锤击过程中须及时修理锤垫更换桩垫，避免桩头引起过高的压应力。桩帽要夹着垫层，减少锤击时产生振动，使锤击力能均匀地分布在桩头上。桩帽不应紧密固定在桩头上，以免引起弯矩和扭矩的传递。

不得采用大能量的锤击施工，特别是桩尖进入硬层，贯入度变小，容易引起桩头和桩身的损伤。对于预应力管桩，锤击应力不得大于混凝土的抗压强度的75%。

锤击时要注意桩的疲劳，当锤击次数越多，锤击频率越高，桩的强度降低越大，损伤的可能性也越大，对于预应力管桩总锤击次数不应大于2000次，最后10m不大于800次。

当桩穿过软土层后突然进入硬土层，或穿过硬土层后突然进入软土层，沉桩应力会发生变化，前者会产生大的压应力（岩石更甚），后者产生拉应力。须注意观察、严格操作，否则就会打坏桩

锤击时应严格控制桩的垂直度。桩身不垂直，除了桩顶产生集中应力外，桩身还要受到压弯联合作用，产生拉应力和弯曲应力，这是很危险的。

8 中铁航空港集团第一工程有限公司

-8-

沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标 预应力管桩施工方案 送桩器与桩之间应加设弹性衬垫，衬垫厚度应均匀，且锤击压实后的厚度不易小于120mm，在压桩期间经常检查并及时更换和补充。

（4）接桩：若已沉入的第一节桩的垂直度偏差大于规定的1%时不得接桩，应将第一节拔出重新下沉符合规定后再接桩，新接桩节与原桩节的轴线一致。焊接工艺应符合现行行业标准《建筑钢结构焊接规程》JGJ81的规定，施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。为缩短时间，宜两人或三人同时对称焊接，焊接后要自然冷却不少于8min，禁止泼水冷却。接桩时可在下节桩头上安装导向箍，以便新接桩节的引导就位。上节桩找正方向后，对称点焊4～6点加以固定，然后拆除导向箍。管桩焊接施工应由有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行；施焊第一层时，宜适当加大电流，加大熔深。采用手工焊接，第一层用φ3.2或φ4.0的E4320型焊条，第二层以后用φ4.0～φ5.0的E4320型焊条，要保证焊接质量。

接桩焊接除应满足《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的要求外，还应符合下列规定：

a、当管桩需要接长时，其入土部分的桩身的桩头宜高出地面0.5m~1.0m; b、接桩前应先将下节桩的接头处清理干净，设置导向箍以方便上节桩的正确就位，接桩时上下节桩中心线偏差不宜大于2mm，节点弯曲矢高不得大于桩段长的0.1%；

c、管桩对接前，上下端板表面应用钢丝刷清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽。

d、焊接时宜先在坡口圆周上对称点焊4~6点，待上下节桩固定后拆除导向箍，在分层施焊，施焊宜由两个持证上岗的焊工对称进行；

e、拼接处坡口槽电焊应分三层对称进行，内层焊必须清理干净后方能施焊外一层，焊缝应连续饱满，其外观质量应符合二级焊缝的要求。

f、施焊完成的桩接头应自然冷却后才能连续沉桩，自然冷却时间锤击法沉桩时不应少于15min，静压法沉桩时不应少于10min，不得用水冷却和焊好即沉；当采用二氧化碳气体保护焊时，其自然冷却时间不应少于5min。

g、管桩一般不宜截桩，如遇特殊情况确需截桩时，应采取有效措施确保截桩后管桩的质量。截桩宜采用锯桩器，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。

9 中铁航空港集团第一工程有限公司

-9-

沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标 预应力管桩施工方案 h、施工时可采取静压法沉桩，沉桩机的型号和配重可根据试桩资料等因素选择。

(5)沉桩应一次沉到设计标高或满足控制贯入度，不得中途停顿，若停顿过久，由于土的恢复将难以下沉。已沉好的桩不得作为垄桩使用。

(6)截桩：沉完一根桩后应立即检查，确认桩身无问题后再移动桩机。沉好的桩在未经验收和必要的冲击试验前，不得截锯桩头。要使用标准的截锯工具，不宜使用大锤硬砸，以免振出裂缝，可采用钢（或木）抱箍将桩身截锯处下面箍紧，用小锤沿箍处凿开一条沟槽，然后再进行扩大截断。截锯后标高应符合设计要求，桩顶土厚等于桩帽高度，锯面要水平。

4.6、桩帽施工

桩帽采用现场浇筑，浇筑前应将桩顶封闭。其施工步骤如下： (1)平整路基，压实松土，处理桩头，使桩顶土厚等于桩帽高度。

(2)找出桩顶位置，人工开挖桩帽基坑，其大小与设计的桩帽尺寸相同。坑壁竖直，坑中心线应与桩中心线重合，并批上2cm厚的砂浆护壁，必须通过监理工程师验收合格后方可进行下道工序。

(3)安装绑扎钢筋，浇筑混凝土，整平表面混凝土。

4.7、碎石垫层施工

1、碎石垫层材料：采用级配碎石。

2、测量放样：开始填筑碎石垫层前先测整平层顶面标高；每10～20m一个断面，中线不必打桩，在路基两侧稳定处打设φ10cm×80cm木桩作高程控制桩，并测桩顶标高，以控制碎石垫层厚度。

3、碎石垫层铺筑：采用机械分堆摊铺，即先分堆成若干堆，然后用推土机摊平。 4、碎石垫层按设计厚度一次填筑，实际施工厚度应考虑碎石的松铺系数，按设计厚度增加20～30%，确保压实后的厚度不小于50cm。

5、填至设计标高以后，用推土机整平，利用已设置在两边的木桩复核标高是否满足设计要求；或用带厚度标志的钢筋头插入碎石垫层抽查。如发现厚度不足，应及时补碎石。如碎石垫层厚度不满足设计要求，不得进行下一道工序。 6、 碎石垫层应宽出路基两侧坡脚100cm。在碎石垫层填筑或填筑完后必须将路

10 中铁航空港集团第一工程有限公司

-10-

沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标 预应力管桩施工方案 堤两侧的包角透水土工布铺设好，以保持路堤坡脚整齐完好，保证排水畅通。 7、为了确保碎石垫层的质量，必须进行下表实测项目： 碎石垫层质量标准 项次 1 2 3 检查项目 碎石垫层厚度 碎石垫层宽度 反滤层设置 规定或允许偏差 不小于设计 不小于设计 符合设计 检查方法和频率 每200m检查4处 每200m检查4处 每200m检查4处 4.5、土工布、土工格栅施工

桩顶部加铺双向钢塑80型两层土工格栅，格栅层间距为0.1m。

五、质量控制措施

1、按设计放样，确保施工位置准确。

2、碎石垫层施工应采用合乎要求的材料，严格控制碎石垫层中线、标高、宽度、平整度符合要求。

3、管桩到场后应检查相关质量证明材料确保合格，并检查在运输过程有无损坏、断裂，如有损坏或断裂，则应在桩身标明“废品”字样，禁止使用。

4、管桩施工：派技术人员全过程跟班作业，进行过程控制，重点保证管桩的长度、桩距、垂直度、最终贯入度等符合要求，并做好记录。

5、当需要接桩时，焊接工艺应符合现行行业标准《建筑钢结构焊接规程》JGJ81的规定。接桩时要注意新接桩节与原桩节的轴线一致。

6、因本项目不需施工打试桩，但记录时应真实。如因局部地质情况差异，当打到设计桩长时的贯入度明显过大，或未打设计桩长时但贯入度已很小施打困难，应及时通知监理工程师。 7、加强施工期间的临时排水。

六、安全保证措施

1、加载预压填筑时，对沉降和水平位移的观测应及时，当变形速率骤增时，应立即进行动态跟踪观测，加强观测频率，分析原因，采用减缓速率或停止填筑等有效措施，防止路基失稳。

2、施工前对施工人员进行安全教育工作，特别对机械司机进行文明施工、安全

11 中铁航空港集团第一工程有限公司

-11-

沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标 预应力管桩施工方案 驾驶(或操作)教育，保证施工安全。

3、各种机械的操作人员、机动车辆驾驶人员，必须经劳动部门专业培训和考试并取得合格证后，方准上岗操作。

4、施工现场设立安全标志，危险地区必须悬挂“危险”或者“禁止通行”、“严禁烟火”等标志，夜间设红灯示警。

5、在施工便道间的交叉口、与公路的交叉口，应设立标志。

6、严禁将电线搭靠或固定在机械、栏杆、钢筋、管子、扒钉等金属件上。电线的架设高度，与建筑物的距离以及和公路等平行或交叉时，必须符合交通部现行的有关规定。

7、机械填筑路堤时，为保证机械运行的安全，场地必须平整，且路堤两侧应超宽填筑。

8、任何人员不得爬乘挖掘机、铲运机、装载机、翻斗车等土方施工机械，施工机械的指挥和操作人员必须精力集中，加强了望，保证安全。

七、环境保护措施

施工期间执行《中华人民共和国环境保》，采取有效的措施防止施工中的燃料、化学物质、污水、废料、垃圾等有害物质对河水、池塘、溪流等的污染，防止扬尘、噪音和汽油等物质对大气的污染。

1、在整个施工期内，由安质环保部负责对本标段环境保护目标、环境保护方案、环境保护措施的实施情况进行检查、监控。项目经理部每10日一次进行施工环保、水土保持施工检查，针对检查中发现的问题限期整改。环境工作与各作业队效益挂钩，奖优罚劣。

2、坚持“预防为主”的方针，从施工工艺着手，降低或减少污染的产生。 3、按设计要求对水源保护地、庄稼地，地表植被等的保护，将不利影响减到最低限度。施工垃圾严禁倾泻于河床，挤占河道或其他排洪、排水设施，以防止洪水等灾害发生。

4、现场弃土、淤泥集中存放，不得任意弃置、堆放，尽快运至规定的弃土排放场。按照要求和与当地环保部门签订有关协议，选定的弃土场及时施作弃土场的防护工程，并按要求做好土地复耕和绿化。

12 中铁航空港集团第一工程有限公司

-12-

沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路A1标 预应力管桩施工方案 目录

一、工程概况 .................................................................................... 1 二、编制依据 .................................................................................... 1 三、施工计划 .................................................................................... 1 3.1、施工准备 ............................................................................ 1 3.2、施工进度安排 .................................................................... 1 3.3、主要机械设备 .................................................................... 2 3.4、主要测量、试验、质检、监测仪器设备 ........................ 2 3.5、劳动力配置 ........................................................................ 3 四、施工工艺 .................................................................................... 3 4.1、施工顺序 ............................................................................ 3 4.2、地表处理 ............................................................................ 3 4.3、管桩材质要求 .................................................................... 4 4.4、打试桩 ................................................................................ 5 4.5、沉桩 .................................................................................... 6 4.6、桩帽施工 .......................................................................... 10 4.7、碎石垫层施工 .................................................................. 10 五、质量控制措施 .......................................................................... 11 六、安全保证措施 .......................................................................... 11 七、环境保护措施 .......................................................................... 12

13 中铁航空港集团第一工程有限公司

-13-