ptc预应力混凝土薄壁管桩施工技术总结.docx

ptc预应力混凝土薄壁管桩施工技术总结复合地基处理施工技术总结 1. 前言 先张法PTC预应力薄壁管桩施工技术从国外引进后，在国内投入使用也只有几年时间。我单位承建的京港澳高速公路驻马店至信阳段改建工程采用了预应力混凝土薄壁管桩加固处理技术，取得了良好的效果。 预应力混凝土管桩基础，因其在施工中具有低噪声、无污染、施工快等特点，在工程上将越来越得到广泛应用。但由于各地工程地质 状况的差异，管桩锤击法的施工难易程度也有较大差异，不确定性因素较大，这对桩基工程的质量、进度、安全、投资等方面有着较大的影响。 2. 工程概况 2.1工程项目情况 建设单位：河南高速公路驻信段改扩建工程有限公司 设计单位：河南省交通规划勘察设计院有限责任公司 监理单位：湖南省交通建设工程监理有限公司 施工单位：中国铁建十六局集团有限公司 2.2工程位置 本合同段为京港澳高速公路驻马店至信阳段改建工程ZX-TJ-8标段。项目区主要不良地质有膨胀性土、软弱地基土。为保证涵洞基底承载力满足要求，部分位于不良地质段的涵洞1 采用PTC管桩对地基进行加固处理。 2.3工程内容 本合同段的PTC管桩直径40cm，总长27171m，现浇C20钢筋混凝土桩帽，30cm碎石垫层8105.9m3，双向钢塑土工格栅11590m2。 2.4地形及工程地质 本合同段位于山前倾斜平原区，由北向南升高，地形起伏较大，地势较复杂。地层主要为第四系全新统、中更新统冲洪积层以及第三系地层，岩性以粉质黏土、黏土、中粗砂、砾砂、卵砾石、泥岩、砂砾岩为主。 2.5沿线筑路材料情况 建筑材料 本合同段所需的钢材、木材、水泥、沥青等材料属外购材。普通钢材在区域内就近购买，部分钢材及高强钢丝从外省市购进或进口；木材当地基本可满足工程需要，主要由区域内就近购入；水泥在驻马店、信阳等地购买。 沿线石料蕴藏十分丰富，具有供应保障能力，质量可靠，可满足项目需要。砂料从沿线采沙场购买。本项目段施工沿线水系发达，可保证常年有水，大量的工程用水由地下水解决。 先张法预应力混凝土薄壁管桩，从湖北三和管桩有限公司购买。 运输条件 本项目区域内有铁路、省道、国道和县乡公路网等，运输条件较2 好，各种材料均可采用汽车运至最近用料点。 其他 本项目沿线工程用电基本能满足要求。 3. 施工工艺 复合地基处理的施工工艺流程如下： 原地面整平压实桩位放样打桩机就位桩机调平校核中心定位锤送管桩至设计标高检查整体质量开挖桩帽土体安装桩帽模板放置钢筋网片、浇筑混凝土、养护填筑碎石垫层、整平压实铺设钢塑格栅铺筑碎石垫层、整平压实报检。 4. 施工准备 4.1场地要求 4.1.1施工场地的动力供应，与所选用的桩机机型、数量的动力需求相匹配，其供电电缆应完好，以确保其正常供电和安全用电。 4.1.2施工场地应平整，其场地坡度应在10%以内，并具有与选用的桩机机型相适应的地耐力，以确保在管桩施工地面不致沉陷过大或桩机倾斜超限，影响预应力管桩的成桩质量。 4.1.3场地的边界与周边建筑物的距离，应满足桩机最小工作半径的要求，且对建筑物应有相应的保护措施。 4.2预应力管桩的质量监控 4.2.1检查管桩生产企业是否具有准予其生产预应力管桩的批准文件。 4.2.2检查管桩砼的强度，钢筋力学性能，管桩的出厂合格证及管桩3 结构性能检测报告。 4.2.3对预应力管桩在现场进行全数检查： a.检查管桩的外观，有无蜂窝、露筋、裂缝，色感均匀、柱顶处无孔隙。 b.对管桩尺寸进行检查 管桩尺寸检查允许偏差表 项目 长度 端部倾斜 外径 D600 D600 壁厚 桩身弯曲度 桩端长 外侧平面度 内径 外径 厚度 优等品 +0.3%L -0.3%L 0.3%D +2，-2 +3，-2 +10，0 +5，0 允许偏差 一等品 +0.5%L -0.5%L 0.4%D +4，-2 +5，-2 +15，0 +7，0 0，2 0，-1 0，-2 正偏差不限，0 合格品 +0.7%L -0.7%L 0.5%D +5，-4 +7，-4 +20，0 +10，0 c.管桩强度等级必须达到设计强度的100%，并且要达到龄期。 d.管桩堆放场地应坚实、平整，以防不均匀沉降造成损桩，可采取可靠的防滚，防滑措施。管桩现场堆放不得超过三层。 4.3管桩桩位的测量定位 4.3.1管桩桩位的定位工作，宜采用J2经纬仪及钢尺进行，其桩位的放样误差，对单排桩10mm，群桩20mm。 4.3.2管桩桩位应在施工图中对其逐一编号，做到不重号，不漏号。 4.3.3管桩桩位经测量定位后，应按设计图进行复核，施工单位自检后上报监理单位对测定定位成果进行检查无误后共同验收。 4 5. 施工情况 5.1 PTC预应力管桩锤击法施工工艺流程： 桩位放样 经纬仪调垂直度 清除表土 清表后用地范围地面平整、压实 打桩机就位 桩机调平 校核中心定位 锤送管桩至设计标高 重复前面的打桩工艺 检查整桩质量 绑扎桩帽钢筋及连接筋、浇筑混凝土、养护 铺筑加筋碎石垫层 报 检 PTC预应力管桩锤击法施工工艺流程图 5.2试桩 5.2.1试桩和基准桩之间的中心距离应符合规定，试桩的成桩工艺和质量标准与工程桩一致。 5.2.2试桩顶部宜高出试坑底面，试坑底面宜与桩涵洞基底标高一致。 5.2.3试桩工艺非常重要，施工人员必须高度重视，试桩为工程桩施5 工提供重要的参数依据。 5.3打桩 5.3.1打桩顺序先在铣削坡后的坡脚及坡脚外打桩，为减小挤土效应和打桩震动对旧路面结构及路基稳定的影响，打桩应先打削坡后的坡脚处的一排桩，当打完坡脚范围内后才能回头打起点处坡脚外侧的桩，即同一断面的坡脚处桩与其外侧不能连打。同一断面的坡脚外侧的桩可连打。然后再填土后打二台桩，若二台桩有两排，则应先打靠近路中心线一侧的一排桩，当打完靠近路中心一侧的一排桩后才能回头打起点处外侧一排桩，即同一断面处的二排桩不能连打。 5.3.2管桩起吊就位插入地面后应认真检查桩位及桩身垂直度偏差。桩位偏差不得大于20mm。桩身垂直度偏先用长条水准尺粗较，然后用两台经纬仪进行检测垂直度控制在0.5%以内，必要时拔出回填砂后重插。 5.3.3当管桩一插入地表后就遇上厚度较大的淤泥，柴油锤采用不打火的方式施打，液压锤采用落距为20-30cm的方式施打。管桩施打过程中采用重锤低击，保持桩锤、桩帽和桩身的中心线在同一条线上，并随时检查桩身的垂直度。当桩身垂直度偏差超过0.8%时，应找出原因设法纠正。在桩尖进入硬土层后，严禁用移动装架等强行回扳的方法纠偏。 5.3.4在较厚的黏土、粉土中打管桩，不采用大流水施工，而是采用每根桩一次性连续打到底，尽可能减少在接近设计深度时接桩。 当需送桩或复打时，事先将管桩能的水抽干后才能施打。 6 5.3.5每一作业班应配备一名专职记录员，打桩时应及时如实地填写打桩记录表，不得随意填写，不得事后补填。 5.3.6当打桩过程中遇到灌入度突变、桩头桩身混凝土破裂、桩身突然倾斜跑位锤击数过多以及地面明显隆起、邻桩上浮等情况时，暂停打桩，及时与设计、监理联系共同分析原因，采取相应的措施。 5.4送桩 5.4.1对需要送桩的管桩，送至设计标高后，其在地面遗留的送桩孔洞应立即回填覆盖，以免桩机行走时引起地面沉陷。 5.4.2送桩前用水准仪确定地面高程，在送桩杆上作记号，送桩过程 中进行跟踪，动态检查送桩深度。送桩器下端宜设置桩垫，桩垫厚度均匀并与桩顶全断面接触。 5.5收锤 每一根管桩被打到设计标高要求即可收锤，终止施打，桩顶设计高程按设计值控制。其偏差为±50mm。 5.6截桩 如需截桩，应有确保截桩后管桩质量的措施。桩锤好后桩头高出的部分应及时截除，避免机械碰撞或将桩头用作拉锚头。严禁使用大锤砸，应先将不需要截除的桩身端部用钢抱箍筋抱紧，然后沿钢箍上缘凿槽打穿后，用锤打下，用气割法切断钢筋。 5.7施工中应注意的事项 5.7.1加强预应力管桩的进场检查验收工作： 预应力管桩其外径为400mm，壁厚为60mm；根据施工图设计文件7 的桩基匹配长度进行组合，桩基处理深度24m，不超过2节桩组合；桩基深度12m，不超过1节桩组合；施工时按照“长桩在下，短桩在上”顺序进行施工。依据京港澳高速公路驻马店至信阳段改扩建工程施工图施工。对于每批次的PTC管桩进场之前，进行逐根复检，并附有厂家检验单，报监理工程师批准后方可进场。 5.7.2锤桩施工过程中，应对周围建筑物的变形进行监测，并作好原始纪录。 5.7.3对群桩基础锤桩时，应考虑挤土效应。对于布桩长边的桩，宜由中部开始向两边锤桩；对于布桩短边的桩，可由一边向另一边逐根打桩。 5.7.4如地质报告表明，地基中孤石较多，对有孤石的桩位，采取补勘措施，探明其孤石的大小、位置。对小孤石也可采取用送桩杆引孔的措施。 5.7.5土方或垃圾开挖时，应加强对管桩的成品保护。如用机械开挖，更应加强保护。土方或垃圾开挖，宜在终桩后，不少于15天进行。 5.7.6雨季施工预应力管桩，其场地内宜设置排水盲沟，并在场地外适当位置设集水井，随时排出地表水。使场地内不集水、不软化、无压浆。操作人员应有相应的防雨用具。各种用电设施，要检查其用电安全设置的可靠性、有效性，防止漏电或感应电荷可能危及操作人员的安全。 5.7.7预应力管桩施工结束后，应对桩基做承载力及桩体质量检测。承载力检测桩数不应小于总数的1%，且不应少于3根。其桩体质量8 检测不应小于总数的20%，且不应少于10根。 6. 总结 上述所说的技术要求和注意事项，基本上上涉及到PTC管桩锤击法施工的要领，我们在京港澳高速公路驻马店至信阳段改建工程近一个月的施工期间，出现了一些施工问题和失误，同时我们也采取了有效的防治措施，并在施工中不断地摸索经验，从中吸取教训，但总体情况还是比较顺利的，基本上达到了试桩的目的，特别是对施工工艺及各项工艺参数的确定积累了宝贵的经验，为后续PTC工法桩的大面积施工奠定了坚实的基础。总结一下，主要有以下几点： 6.1地基土体变位影响 软土地基中，桩入土时将挤开相应体积的土体，多表现为地基土体向上隆起和侧向水平位移，包括地表、浅层和深层地基土体中产生很高的超静孔隙水压力。这必将影响桩的工程质量，危及邻近建筑物和地下管线的安全，然后，受干扰的地基土体会发生回沉，使桩受到负摩擦力的作用而降低承载力和增加沉降，施工中必须引起足够重视和预先采取有效的防治措施。 为了减小沉桩引起的地基土体变位的影响，必须有效地减少沉桩施工中的挤土量和超静孔隙水的危害影响范围。为此，必须预先采取相应合理的防治措施。 6.2挤土效应的控制措施 6.2.1压桩施工前应先清理表层杂填土，这样可增加管桩土塞的高度，9 减小施工时的挤土效应。 6.2.2合理安排沉桩施工顺序和进度，根据施工场地周围环境和挤土程度，近距离先施工，远距离后施工，并控制每天压桩数量。 6.2.3开挖防挤沟，设置应力释放孔，以减小地基土体的变位值； 6.2.4加强施工过程中挤土位移监测，边监测边施工。预应力管桩质量可靠，承载力高，涵洞基础体积小，综合造价比钻孔灌注桩可节省2530%，同时又具有低噪声、无震动、无污染、施工快等特点，特别适用于本工程施工。但由于管桩应用时间还不长，在设计和施工方面有些问题还可进一步研究，如在不同地质条件下对于桩长取值的确定，以及桩的挤土量的计算，还缺乏很严格的计算公式，今后有待大量工程实践来分析，积累资料，不断地提高施工技术水平。 通过以上各环节的控制，确保成桩质量能够达到表四各指标的要求： PTC桩的施工质量及检验要求 检查规定 检查频率 检查方法 1.桩位 偏差±10cm 抽查2 经纬仪检查 2.第一节垂直度 0.5 查施工和监理记录 经纬仪测量 3.后续桩垂直度 1 查施工和监理记录 经纬仪测量 4接桩时错位偏差 2mm 全部 尺量 5.焊接 2层 全部 目测 6.焊接层数 6点 全部 目测 7.桩长度 设计深度 全部 锤球法测量 8.桩头标高 偏差±5cm 抽查2抽查2 水准仪测量 9.桩身完整性 符合设计要求 100 低应变检测 检查项目 质量要求和允许偏差 10 目 录 1. 前言 . 1 2. 工程概况 . 1 2.1工程项目情况 . 1 2.2工程位置 . 1 2.3工程内容 . 2 2.4地形及工程地质 . 2 2.5沿线筑路材料情况 . 2 3. 施工工艺 . 3 4. 施工准备 . 3 4.1场地要求 . 3 4.2预应力管桩的质量监控 . 3 4.3管桩桩位的测量定位 . 4 11 5. 施工情况 . 5 5.1 PTC预应力管桩锤击法施工工艺流程： . 5 5.2试桩 . 5 5.3打桩 . 6 5.4送桩 . 7 5.5收锤 . 7 5.6截桩 . 7 5.7施工中应注意的事项 . 7 6. 总结 . 9 6.1地基土体变位影响 . 9 6.2挤土效应的控制措施 . 9 12