05预应力管桩施工作业指导书

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预应力管桩

施工作业指导书

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二○一七年三月

预应力管桩施工作业指导书

一、项目简介

二、####################################################### ########################################################### ########################################################### ########################################################### ########################################################### ######################################################3#### ######材料要求

预应力砼管桩采用PHC预应力高强砼管桩，砼等级C80，桩径0.4m，型号为PHC-AB-400（95），如地下水对砼有侵蚀性则要求管桩砼抗渗等级不低于S10，最外层钢筋净保护层不低于35cm。砼管桩应满足以下要求：

1、资料的验收

所用预制桩进入现场必须有完整的出厂合格证明，并全数进行检查。

预制桩强度达到设计强度100%。

验收合格后，在桩身表面用墨汁等不易褪色的材料画上长度标记，以便于沉桩时观测桩的入土深度。

2、桩的外观检查

（1）外观无蜂窝、露筋、裂缝、色感均匀、桩顶处无孔隙。

（2）桩径允许偏差±5mm；

（3）管壁厚度允许偏差±5mm；

（4）桩尖中心线偏差应小于2mm；

（5）顶面平整度允许偏差10mm；

（6）桩体弯曲允许偏差小于1/1000桩长。

PHC管桩外观质量检查工具和检查方法

三、技术标准

四、管桩施工主要机具设备

主要施工机具设备组织计划一览表

五、施工作业条件

1、将地表土进行清除，清除地表土后的地基承载力应满足施工设备对地基作业的要求。

2、桩机组装好后就位，并进行调试，使其达到最好的工作状态。

3、碰到下列情况应暂停打桩，并及时与有关部门研究处理；打桩过程中桩的贯入度发生突变，桩身、桩顶破裂，桩位水平移动过大，未打至设计标高。

4、施工放线后，要进行复测，得到监理认可后方可施工。

5、参考地质质量及复勘报告和作业环境选择管桩施工作业方式，靠近村庄、建筑物的选择静压力施工方法，其他则采用锤击法进行施工。

6、正式施工前应进行试桩施工，相邻试桩点不应大于200m，宜在每隔20--50m的适当位臵进行试打以确定压入速度、压力（锤击数）、桩长控制等工艺参数，并进行不少于2根的单桩承载力及其他

相关实验，检查桩身完整性、桩长、承载力、竖直度等。

4、第一根桩对位准确后，要调整桩的垂直度，调直后方可施打，桩的垂直度偏差按小于0.5

％桩长控制。

5、根据不同的桩长，挑选与之相匹配的桩锤，垫好桩垫，桩垫采用纸垫，厚度100mm，施打过程中经常检查，一经发现打结实须及时更换。

6、桩帽或送桩器与桩头周围应有5～10mm的空隙，锤与桩帽和桩帽与桩之间应设弹性衬垫，桩帽要设臵透气孔，桩锤、桩帽、送桩器与桩身应保持在同一轴线上。

六、管桩施工工艺

根据地质及工期要求，本施工区域采用静压法及锤击法进行管桩的施工。

1、管桩施工工艺框图：

2、静压桩机压桩施工工艺

（1）压桩时应处理高空和地下障碍物，压桩和运桩的场地应平整，桩机移动的范围内除应保证桩机垂直度的要求外，并应考虑地面的承载力，施工场地及周围应保持排水沟畅通。

（2）压桩前，压桩机应配足额定的总重，机械性能应保持正常运转。

（3）插桩垂直，用仪器校验，对准桩位，插桩偏差（桩机桩位

（4）桩身在起吊插桩时，应先割除桩身上露出的吊环，以利压桩。桩身起吊过程中，应均升平稳，同时加带吊绳，待桩吊至预定高度后，缓缓直立喂向桩机，起吊桩时，起重机伸臂上和桩下不准有人。

（5）桩位入桩机时，当桩尖离地面50 cm时，压桩机司机操作桩机的液压夹箍夹紧桩身，此时即可卸却吊桩的绳扣和吊车离去。

（6））桩尖对准桩位后，桩机缓缓将桩尖部位压入表土层，并将调整垂直，同时调平压桩机。

（7）初压时采用低压力慢速作业，同时密切注意压力表读数宜随压桩深度递增而线性增大为好，随压桩压力增大，班组质检员应密

切注意各种现象。

（8）桩机位臵，压桩中心线一经调好，就可以进行压桩作业，一般情况下禁止任何形式的移位，列如：升降，水平向移动，扭转等，特别情况下如需桩机移位调整，应先请示现场技术人员，技术人员必须到场了解情况，认真测量，经验算并许可后方可施工，并指导移机压桩作业。

（9）桩帽、桩身和送桩的中心线应保持重合。

（10）压桩过程中，应随时注意保持桩处于轴心受压状态，如有偏移应及时调整。

（11）压桩过程中，班组要经常复测桩的轴线和桩位，防止桩位移动和漏压桩。

（ 12）压同一根桩，施工记录员要认真做好施工记录，准确填写油压值读数，桩身压入进尺情况和有关事故发生及处理原始数据，并在工程完工后近时整理填写工程施工记录表格，施工记录不得涂改。

（13）桩入土2.0 m后发现桩不垂直时，可将桩拔起重新对位，严禁使用桩机移位调整桩的垂直度，以防桩身断裂。

（14）管桩拼接采用抱箍式机械连接加焊接的连接方式，接头连接强度不小于管桩的桩身强度。

抱箍式机械连接加焊接组合方式施工流程

1）待下节桩施打到离地面1-1.5m处，将上节桩吊装就位，两节桩端板距离高约25-40cm时，停止下放上节桩；

2）将2-3个相同定位销安装在端板的张拉螺孔内，并旋转上节

桩桩身使两节桩端板螺栓孔位臵对齐；

3）稳定缓慢下放上节桩，使定位销插入端板的张拉螺孔内，也可词用导向箍或其他有效的方法使上下节桩的螺丝孔垂直对位；

4）待端面板接触并使其就位后，对端板按照相关标准的要求进行焊接；

5）焊接完毕后，逐一安装机械连接卡并拧紧螺丝后即可进行继续沉桩。

（15）压桩施工中，指挥人员和操作人员紧密配合，同时要随时注意出现的异常现象。

（16）遇到特殊情况（如地质异常）应暂时压桩，并及时与监理、设计联系共同协商解决。

17）采用抱桩法施工时应严格控制其最大抱压力，防止对桩体造成破坏。

3、锤击法管桩施工工艺：

(1) 由卷扬机单点起吊，单点吊吊点位臵，用钢丝绳绑在桩上部约0.295L（L为桩长）处。桩帽与桩接触的表面应平整，与桩身应在同一直线上。

(2) 当桩吊起就位后，要缓缓放下，插入土中，进行桩位和垂直度校正后，并在桩身或桩架上设臵标尺，做好记录，才能开始施打，开始时应起锤轻压或轻击数锤，待锤以及桩身等垂直度一致后，即可转入正常施打。

(3) 为了避免打桩过程中桩顶部的损坏，可在桩顶放上弹性垫层，如草纸﹑麻袋或草绳等，衬垫的厚度应均匀，经锤击压实后的厚

度不小于120mm，衬垫在打桩期间经常检查及时更换。放下桩帽套入桩顶时，将桩帽放上垫木。桩锤底面﹑桩帽上下面和桩顶应保持水平。桩锤﹑桩帽和桩身中心线应在同一线上。

(4) 打桩应“重锤低击”﹑“低提重打”。桩开始打入时，桩锤落距宜小。一般为1.5～0.8米，打入一定深度后方可增加落距，最大不超过1.8米。

（5）管桩进入持力层但不能达到设计深度时，可按惯入度进行控制，应连续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不大于20mm，单桩总锤击数不宜超过1500，最后1m的锤击数不宜超过200。无论采取哪种参数控制，桩长达不到设计深度时，应及时报监理及设计单位进行处理。

（6）、遇到下列情况应暂停打桩，及时与设计、监理单位有关人员研究处理：

1）压桩力（惯入度）突变；

2）沉桩入土深度与设计要求不符；

3）桩头砼剥落、破碎或桩身砼出现裂缝或破碎；

4）桩身突然倾斜、跑位；

5）地面明显隆起，邻桩上浮或位移过大；

6）压桩不到位，或总锤击数超过规定值。

（7）、焊接

焊接方式按静压桩施工工艺第14条施工。

4、压桩顺续

（1）施工时，先进行试桩，后压工程桩。

（2）压桩顺序自路基中心线向外隔桩跳打，对于靠近建筑物的地方应从毗邻建筑物一侧进行施工。

（3）压桩时，先深后浅。

5、桩帽施工

管桩施工完毕检验合格后即可进行桩帽的施工，桩帽为120×120×35cm的C30钢筋砼，管桩管口采用砼封堵，桩帽模板拆除后桩帽四周回填与褥垫层相同的碎石并碾压密实。

6、安全操作规程

（1）、检查各部位连接件是否牢靠，液压各系统元件有否松动，破损漏油等现象。

（2）、查看油箱内的液压油是否足够。

（3）、检查导线绝缘情况，特别是电源和配电箱引入线的各种绝缘是否牢靠，接零接地良好。

（4）、检查起重作业需要的吊具、索具是否安全牢固可靠。

（5）、检查电液线，电磁伐铁是否灵活。

（6）、检查各活动部润滑点、加润滑油。

（7）、检查电压是否符合要求，启动电动机，按下背按钮，查看液压系统工作力值是否正常。

（8）、压桩前，压桩面应配足额定的总重。

七、PHC管桩沉桩注意事项

1、沉桩注意事项

（1）替打或送桩与桩周应有5～10mm间隙。

（2）下桩时的桩位偏差＜10mm，严格控制第一节桩的垂直度，不得超过0.1%桩长，如有偏差，必要时应重新下桩。稳桩与锤击应特别注意防止溜桩，否则对桩架以及桩本身都会造成损坏（在溜桩过程中，桩身承受拉应力）。

（3）上、下节桩的轴线应在同一直线。桩插入时，应用两台经纬仪从正、侧面两个方向控制桩的垂直度，桩的垂直度偏差不得超过0.1%桩长。

（4）打PHC管桩时，桩垫材料选用木质或马粪纸，桩帽和送桩杆里的桩垫厚度不得小于10cm，并应做到一桩一垫。

（5）桩锤、替打和桩应保持在同一直线上，不得偏心锤击，偏心锤击会引起桩顶点受力而不是面受力，易造成桩顶破碎或桩身破坏。要求端板平整，端板与桩身垂直；下节桩倾斜度控制在规范要求指标内，中节桩和上节桩也要保持垂直，中心线保持一致；桩架与桩

保持平行；桩帽内的桩垫木要平整。

（6）当出现贯入度反常、桩身突然下沉、倾斜、移位或打不下去，并且有严重回弹；桩身裂缝、桩顶破碎应立即停锤，查明原因，会同设计、监理及建设单位共同研究解决，采取必要的处理后方可继续锤击。

（7）桩体质量是保证沉桩质量的重要因素，管壁过厚极易造成桩顶破碎，主要因为桩帽蕊与内壁的空隙一般在2cm左右，如果管壁过厚，锤击过程中桩帽蕊会挤压管壁，造成管壁破碎。因此必须对每节桩检查，如果过厚而质量不合格，则把桩顶部分的多余部分凿除。端板露筋会造成桩身破坏，如果沉桩时有端板露筋，锤击力就会大部分作用于露筋上，露筋受压变形破坏，使整个桩身的抗压强度大大降低。因此，在检查验收管节时，需对端板是否有露筋进行检查，如果存在，用角向砂轮机磨平。

（8）沉桩过程中技术人员应在现场观察并处理所发生的问题。

（9）沉桩过程应有完整记录。

2、管桩的电焊接桩注意事项

（1）接桩时上节桩与下节桩应对直，轴向错位不得大于2mm，坡口根部间隙不得大于4mm，下节桩已成倾斜状态时，上节桩仍应对准下节桩的轴线。

（2）上下端板除污、除锈，坡口处呈现金属光泽方可进行焊接。

（3）选用焊丝直径应满足焊透坡口根部的要求。

（4）焊接时，电流强度应与使用的焊机和焊丝相匹配，应分层、

对称、均匀、连续施焊。焊接道数不得小于2道，每道焊接接头应超过引弧，注意焊接始端和终端的焊口处。表面加强焊缝高度宜为1～2mm，力求平滑。焊接后应进行外观检查，焊缝不得有凹痕、咬边、焊瘤、夹渣、裂缝等表面缺陷，发现缺陷后应返修。

（5）大风和雨天应有可靠的防护措施。

（6）焊接结束后，应让其自然冷却1～5分钟后，方可进行继续锤击。

八、常见质量问题现象，原因分析与防治措施

1、桩身断裂

（1）现象：

a.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，而贯入度突然增大，这时可能是桩身断裂。

b.由于地基土低耐力达不到桩机所行走的低耐力要求，使桩机行走时下陷，使打好的桩位在土层中断裂。

（2）原因

a.桩入土后，遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖挤向一侧。

b.沉桩不垂直，打入地下一定深度后，再用移架方法校正，使桩身产生曲折。

c.两节桩施工时，相接的两节桩不在同一轴线上，产生了弯曲。

d.制作桩的混凝土强度不够，桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现。

e.土的地耐力不够。

（3）预防措施

a.施工前应对桩位下的障碍物清理干净，必要时对每个桩位用钎探了解。对桩构件要进行检查，发现桩身弯曲超过规定（L 1200）不宜使用。

b.在沉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惩倾斜时，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执行。

c.桩在堆放、吊运过程中，应严格按照有关规定执行，发现桩开裂超过有关验收规定时不得使用。

d.较硬的建筑物基础需挖除。

e.地基土的不均匀起伏变化变形，如在压桩过程中发生因压力过大，且不能沉桩的情况，可采取控制压力的方法来控制沉桩，或与设计联系且须认可。

f.压桩前应先填1米厚道渣来满足压桩要求。

2、桩顶位移

（1）现象：在沉桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩身上浮。

（2）原因：

a.桩入土后，遇到大块坚硬障碍物，把桩尖挤向一侧。

b.两节桩或多节桩施工时，相接的两桩不在同一轴线上，产生了曲折。

c.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。

d.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。

（3）预防措施：

a.施工前应对桩位下的障碍物清理干净，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用。

b.在压桩过程中，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，接头处应严格按照操作要求执行。

c.采用井点降水、砂井或盲沟等降水或排水措施。

d.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定，一般宜两周左右。

3、桩堆放时桩身断裂

（1）、现象：管桩使用时发现桩身有裂纹、缝隙

（2）原因：堆放方法不当。

（3）预防措施：

a.堆放场地坚实平整，不得产生不均匀沉降，堆放时桩身重叠不应超过四层。

b.垫木与吊点位臵应基本相同，每层垫木上下对齐，最下层的垫木应适当加宽。

4、液压缸活塞迟缓

（1）、现象：桩机工作时液压活塞工作不顺畅

（2）原因：

a.油压太大;

b.液活缸内吸入空气;

c.液压油粘度过高;

d.滤油器或油管堵塞;

e.操纵阀门泄漏过大。

（3）预防措施：

a.提高溢流阀卸载压力;

b.添加液压油使油箱油位达到规定高度，修复或更换吸油管;

c.按说明书要求更换液压油;拆下清洗、疏通;

d.检修或更换。

5、压力表指示器不工作

（1）现象：桩机压桩工作时，压力表表针没有反应

（2）原因：

a.压力表开关未打开。

b.油路堵塞。

c.压力表损坏。

（3）预防及处理措施：

a.打开压力表开关;

b.检查和清洗油路;

c.更换压力表。

6、桩压不下去

（1）现象：桩机压桩工作时，管桩不下沉

（2）原因：

a.桩端停在砂层中接桩中途间断时间过长；

b.压桩机部分设备工作失灵，压桩停息时间过长；

c.桩尖碰到夹砂层，压桩阻力突然增大，甚至超过压桩机能力而使桩机上抬。

（3）预防及处理措施：

a.避免桩端停在砂层中接桩;

b.及时检查压桩设备;

c.以最大压桩力作用在桩顶，采用停机再开，忽停忽开的方法，使桩有可能穿过砂层。

7、桩达不到设计标高

（1）现象：施工后测量未达到设计标高

（2）原因：

a.桩端持力层深度与勘探报告不符；

b.桩压至接近设计标高时过早停压、在补压时压不下去。

（3）预防及处理措施：

a.合理设计桩长;

b.改变过早停压的办法。

8、桩身倾斜或位移

（1）现象：管桩未垂直于地面

（2）原因：

a.桩不保持轴心受压；

b.上、下节桩轴线不一致；

c.遇横向障碍物。

（3）预防及处理措施：

a.及时调整;

b..预防、加强测量；

c.障碍物不深时，可以除回填后再压。

9、压桩的互相影响

（1）现象：后压桩较难压入；

（2）原因：后压桩因先压桩的挤密作用难压入

（3）预防及处理措施：合理布臵施工流程，缩短压桩间停息时间10、接桩处松脱开裂

（1）现象：管桩施打过程中从接桩处开裂

（2）原因：连接处表面清理不干净，有杂质、油污

（3）预防及处理措施：将接桩表面杂质、油污清除干净

九、施工后成品保护及质量检测

管桩施工后严禁机械对已施工管桩进行碾压，对桩位进行检查偏差不大于10mm，采用低应变法对桩身质量进行检验，检验总数为总桩数的10%，且每工点不少于3根；对已施工桩进行总桩数2‰的单桩竖向抗压承载力检测，达不到要求时应进行补桩或返工处理。十、质量保证措施

沉桩施工是质量控制的关键之一，要求采取有效措施保证顺利打到设计标高，并保证桩顶完好，减少甚至避免断桩现象，拟采取以下措施：

1、基本质量保证技术措施

施工过程中插桩定位、桩位偏差、送桩标高、桩的垂直是施工质量关键环节，需要精心施工、严格把关、加强控制。

（1）定位放线的控制方法

根据现场的测量控制网（基准点），用卫星定位仪器及钢卷尺准确地投放桩位的位臵，投放的样桩桩位偏差控制在2cm之内，以确保施工后的桩体平面位移不超规范。

放样的桩桩位需画成测量成果图。桩位放样完毕，必须请监理单位进行桩位的复测检查，经检查合格并签证后方可施打。

（2）送桩标高的控制方法

根据设计标高和地面标高，计算桩的入土深度，在送桩杆上用红油漆画上标线进行标识，通过水准仪的观测及大的标高控制桩来控制桩顶的标高。

（3）桩位偏差的控制方法

认真准确对准样桩进行插桩，并通过交叉架设的全站仪校正桩身垂直度在允许偏差之内。另外安排合理的打桩流程，防止打桩的过程中对已打完的桩产生挤土效应。

（4）桩身垂直度的控制方法

用全站仪交叉成90度，架在能看清桩的全长的地方，观测桩架与桩身的垂直度。先看桩尖，再看桩顶，仪器里的十字丝与桩顶之间的偏差应小于1.5cm，以保证桩架与桩身垂直度控制在5％（桩全长）以内，并指挥桩机进行反复多次调整。尤其是第一节桩要严格保证其

垂直度，确保其垂直导向作用，桩入土三米后严禁用桩机调整其垂直度。

（5）减少桩位偏差的控制

a）严格执行既定的打桩顺序及打桩路线。

b）轴线控制点尽可能远离沉桩桩位，并做到使用前复测。并用混凝土加固防止破坏，

c）桩基轴线：施工中对桩基轴线应做好系统检查，当周围15～20M范围内有沉桩施工时，须先检查后施工；

d）桩位检测：每根桩施工前必须检查桩位偏差，如有偏差需校正后再沉桩，区域性桩位受沉桩挤压影响产生偏差必须重新复查定位。

（6）防止混凝土管桩桩头破碎的技术措施

a）混凝土管桩的制作必须符合规范要求，特别是混凝土的配合比要准确，振捣要密实。

b）桩的混凝土强度达到100%后方可施工。进入施工现场后应严格按检验标准验收，对于外型不符合要求，特别是桩顶面不平，桩顶面与桩轴线不垂直的桩应于退场。

c）采用重锤轻击的原则，保证有效沉桩的同时，减少锤击数，防止桩顶的冲击疲劳。

d）应经常检查桩帽与桩的接触面是否平整，发现问题应及时处理后才能施工。缓冲垫和锤垫木也要经常检查，及时更换和加厚。

e）桩顶严重破碎时，应及时分析原因，找出对策，同时采取把桩顶剔平补强后，再重新施工。