预应力管桩施工工艺总结.doc

杭长铁路客运专线

预应力混凝土管桩工艺试验总结报审表

工程名称：杭长铁路客专江西段工程施工标段： HKJX-5 编号：

致沪昆客专江西段JXJL3标监理项目部（项目监理机构）：

我单位根据施工合同的有关规定已编制完成二工区预应力混凝土管桩工程的工艺试验总结方案，并经我单位有关技术负责人审查批准，请予以审批。

附：二工区预应力混凝土管桩工艺试验总结

承包单位（章）

负责人：

日期：专业监理工程师意见：

专业监理工程师：

日期：总监理工程师意见：

项目监理机构（章）

总监理工程师：

日期：建设单位意见：

建设单位（章）

负责人：

日期：

新建杭州至长沙铁路客运专线

（江西段）站前工程HKJX-5 标二工区

二工区预应力混凝

土管桩工艺试验总

结

编制：

审核：

审批：

中铁十六局沪昆客专江西段站前工程HKJX-5 标项目经理部

二○一○年十一月

目录

1.编制依据、原则 (1)

1.1. 编制依据 (1)

1.2. 编制原则 (1)

2.试验目的 (1)

3.工程概况 (2)

4.试验段位置的选择 (2)

5.施工机具设备配置、人员组织计划表 (3)

6.工艺试验时间安排 (4)

7.施工工艺 (4)

7.1. 准备工作 (4)

7.2. 打桩设备选择 (4)

7.3. 工艺流程 (4)

7.4. 打桩顺序 (5)

7.5. 沉桩施工要点 (5)

7.6. 桩停止锤击的控制原则 (6)

8.管桩施工的技术措施 (6)

8.1. 混凝土桩（管桩）的堆放、起吊和运输措施..6 8.2. 打桩施工措施 (7)

8.3. 管桩操作时技术措施 (7)

9.施工质量验收标准 (7)

10.试验小结 (8)

二工区预应力混凝土管桩工艺试验总结

1.编制依据、原则

1.1.编制依据

1）业主下发的杭州至长沙铁路客运专线相关文件、资料；

2）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施

工环境等调查资料；

3）《 DK590+580.83 ～ DK592+151.29 段路基设计图》；

4）《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》；

5）《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》；

6）《客运专线铁路路基工程施工技术指南》；

7）《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》；

8）国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规；

9）沪昆江西公司发布的《工程建设管理制度汇编》。

1.2.编制原则

1)遵循招、投标文件的原则，严格按照招标文件要求及投标文件承诺的工期、

质量、安全、环保、文明施工、信息化管理等目标编制施工方案，使业主的各项

要求均得到有效保证。

2) 遵循设计文件的原则。认真阅读核对所获得的技术设计文件资料，了解设计意图，结合现场情况，严格按设计资料和设计原则，满足设计标准和要求。

3)遵循“安全第一、预防为主”的原则。严格按照铁路施工安全操作规程，

从制度、管理、方案、资源方面编制切实可行的施工方案与施工措施，确保施工

安全，服从业主指令，服从监理工程师的监督检查，严肃安全纪律，严格按规程

办事。

4)遵循沪昆客专高质量高标准的原则，将路基工程当作结构物施工，精心组织，认真施工，将工后沉降控制在允许范围内。

2.试验目的

(1)研究适合本段工程地层特点的钻孔设备及施工工效；

(2)确定适合本段工程打桩时的锤重、落距、贯入度等施工参数；

(3)成桩质量控制的措施（桩位、倾斜度等）；

(4)检验管桩完整性和单桩承载力；

(5)检验施工准备工作的周密性、严谨性。

通过本次试验，确定适合本段工程地层的高效的施工设备类型及各种设备的

搭配方式；确定经济合理的施工工艺，在保证质量、安全、工期和节能环保的前

提下，更好的指导本工区的后续施工。

3.工程概况

1）地形地貌：

低缓岗地及坳谷区，岗地地形波状起伏，地面高程40.38 ～ 56.1m，相对高程差 8～ 14.2m，地面坡度10 ～ 15°，植被较发育，多种植为树木及杂草丛生; 坳谷区地形平坦，狭长，相对高差3～ 5m，地面坡度5～ 8°，多辟为水田，交通较便利。

2）地层岩性及工程地质条件：

岗地区表层为第四系中更新统冲洪积（Q2al+pl ）粉质黏土，夹角砾，褐红色、棕红色，硬塑，厚度约1～ 9m，具弱膨胀性；坳谷区表层为第四系全新统冲

洪积（ Q4al+pl ）粉质黏土，褐黄色，软～硬塑，厚度约2～ 4m，局部地段分布（ Q4al+pl ）淤泥质土及细圆砾土；下伏基岩为元古界（Pt ）千枚岩，全风化厚约 14～ 33m，强风化层厚大于 9m。

3）水文地质条件：

地下水类型主要为孔隙潜水及基岩裂隙水，较发育，水位埋深0.2 ～

6m。

地表水无化学侵蚀性，地下水有二氧化碳侵蚀，化学环境作用等级为H1，无氧盐侵蚀性。碳化环境条件为T2。

4） DK591+220～ DK591+875段地基采用PHC-AB400-95 预应力管桩加固，混

凝土强度等级 C80，桩径 40cm，壁厚 9.5cm, 桩间距 2.0m，桩长 15～ 32.1m ，按正方形布置。桩帽采用 C35 钢筋混凝土现浇，顶宽为 140cm，桩帽高 35cm。与桩

帽相联的桩面应平整并且水平，伸入桩帽中不少于5cm。

4.试验段位置的选择

根据《 DK590+580.83 ～ DK592+151.29 段路基设计图》及《客运专线铁路路基

工程施工质量验收暂行标准》 4.15.2 条“施工前按照设计要求和《铁路桥涵施工

规范》进行试桩（不少于 2 根），确定各项施工工艺参数和检验桩的承载力”的

要求，并结合现场，试验段选择在地质条件、断面形式均具有代表性的地段。

本次选择试桩位于DK591+220～ +875 第 224 排的第 2、 4、 5、 6 根， 225 排的第 3、 4、5、 7 根桩，试验数量为8 根。

根据本段路基现场地质条件、桩型和桩体承载能力等决定采用锤击法施工。

5.施工机具设备配置、人员组织计划表

表 5-1机具设备配置

序号设备名称规格数量备注

1 锤击桩机D63 型 1 良好

2 电焊机BX1-300

3 良好

3 汽车吊YQ-15 1 良好

4 全站仪LeicaTS02 1 良好

5 坡度尺 1 良好

6 钢卷尺10m 1 良好

表 5-2 人员组织计划

序号工种人数备注

1 施工负责人 1 负责全面施工组织协调工作

2 技术主管 1 负责施工现场技术工作

3 测量工 3 负责测量工作

4 技术员 1 负责现场技术指导，数据记录

5 试验员 1 负责现场试验工作

6 主机操作工 1 负责桩机操作工作

7 吊机操作工 1 负责吊车操作工作

8 电焊工 3 负责接桩工作

9 勤杂 2 配合现场施工作业

合计14

6.工艺试验时间安排

工艺试验时间：2010年 10月 22日

7.施工工艺

7.1. 准备工作

(1)清表、平整和压实场地，清除障碍物。

(2) 测量放样，施工测量主要包括测放管桩加固边线、桩中心点、桩周线等。高程测量主要包括控制各桩顶桩标高及施工过程中对桩顶标高进行监测等。

本次试桩采用锤击施工预应力管桩，计算出桩心点坐标后，采用全站仪投测。桩中心点打上木桩做好标记，并画出桩周线。由于管桩施工过程不可避免对邻近

的桩位造成扰动，桩位测放后、桩基施工前对各桩心点进行复核校测，确保桩位准确。

(3)对管桩加固区的场地进行平整、夯实。在桩架移动路线上，保持地面平

整。

(4)修好运输道路，做到平坦坚实。打桩区域及道路近旁排水畅通，打桩

区域做成约 4%的坡度，利于雨天排水。

(5)在打桩现场或附近设置两个水准点，用以抄平场地和检查桩的入土深

度。用全站仪定出管桩桩位，作出标志，并在打桩前，对桩的轴线和桩位进行复

验。

(6)打桩机进场后，应按施工顺序铺设轨垫，安装桩机和设备，接通电源，

并进行试机。然后移机至225-4 桩位就位，桩架应垂直平稳。

7.2. 打桩设备选择

根据施工效率和工程量大小，以及施工现场距离建筑物较远，对居民区存在的影响较小，所以本工程决定采用锤击法作业，本次试桩选用D63 型导杆式柴油锤进行作业，以保证单桩设计承载力（1000KN），配备 15T 履带吊 1 台配合作业。

7.3. 工艺流程

原

测钻桩打桩打

钻

地起入的入

量机机面吊第接下

处放就就一

头一移

处截

截

理样位位位

理桩

桩

图 7.3-1打入桩施工工艺框图

(1)打桩机按设计桩位就位。锤击沉桩采用与桩和锤相适应的弹性衬垫

(2)打桩开始时用较低落距，先在互相垂直的两个方向利用垂球观察其垂直

度，然后用高精密的坡度尺测量桩体的准确垂直度；当入土达到一定深度，确

认方向无误后，再轻击数锤，入土深度达到2～ 3 米后再采用重锤低击，坠锤落

距不大于2m，柴油锤锤芯冲程正常。

(3)在上一节管桩入土还剩约 60公分时，停锤准备接桩，管桩拼接采用端板

焊接连接。管桩的接长采用桩端头板沿圆周坡口槽焊接，上下节桩段偏差不大于

2mm.焊接前先确认管桩接头是否合格, 上下端板清理干净、除锈等, 坡口处刷至

露出金属光泽 , 油污铁锈清除干净 . 焊接前先在坡口圆周对称点焊 4～ 6点，接头的焊缝

为三层 , 在焊碴清理干净后施焊下一层，每层焊缝的接头错开，焊缝厚度约

6mm，焊缝饱满连续，避免出现夹渣或气孔等缺陷，焊条选用E502焊条。施焊完

毕自然冷却到环境温度（8～ 12分钟）涂防锈漆后，继续施打。

(4) 当落锤高度达到最大值（本桩机为 2.2 米），每击贯入度小于或等于2mm 时，停锤。

(5)机械移位。

(6)管桩施工完毕后，桩顶高差控制在 15cm以内。桩打好后，保护好高出地

面的桩头，截桩头用锯桩器切割。

(7) 施工时对每根桩做好记录（见附件），记录内容包括：桩的节数、每节长

度、每次时间等，并将有关资料整理成册，并提交第三方（武汉铁辰科技有限公

司）进行检测。

7.4. 打桩顺序

本次试桩采用跳孔施工法，以减少挤土效应，本次施工顺序为225-4 、224-6 、225-5 、 225-3 、 225-7 、 224-4 、 224-2 、 224-5 。

7.5. 沉桩施工要点

(1)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，并在桩身侧面或桩架上设置标尺，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，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，坠锤落距不宜大于

2m。

（ 5）接桩时采用 3 台电焊机同时施焊，分层焊接，焊好冷却至环境温度涂

刷防锈漆后方可继续锤击。

7.6. 桩停止锤击的控制原则

管桩的施工桩长、最后贯入度控制：根据《客运专线铁路路基工程施工技术

指南》、管桩施工规范和以往的施工经验，管桩最后的贯入度应根据设计桩型、

桩长和地层条件确定。

本次试桩停锤标准为：当落锤高度达到最大值，最后1m的沉桩锤击数大于300 击，或每 10击贯入度≤ 2cm时，停锤。经单桩承载力和完整性检测，停锤标准可

行。

8.管桩施工的技术措施

8.1. 混凝土桩（管桩）的堆放、起吊和运输措施

(1)管桩根据种类和使用顺序堆放：堆放场地平整、坚实，堆放层数不超过

3 层；堆放桩的支承垫木位置，当两点支承时，应设在距两端0.21 倍桩长处；

当三点支承时，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

平面上。各层间垫木应在同一垂直线上。

（ 2）起吊时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。一个吊点吊桩时，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，应防止冲撞和发生附加弯矩。起吊捆绑处加麻布、木块衬垫保护，以防损坏桩的表面和棱角。汽车吊起吊时，徐徐起落，

避免振动损坏桩身。

8.2. 打桩施工措施

(1)打桩前必须对桩的质量进行验收，其质量和规格必须符合设计要求。吊

插桩前应重复检查桩架、桩位、桩身，质量合格后始可插桩。

(2)锤击打桩宜重锤低击。打桩前应从两个方向检查确认桩锤、桩帽与桩身

保持在同一轴线上，直桩的垂直度或斜桩的倾角应符合设计要求。

(3)打桩过程中应防止偏移。遇下列情况应停止打桩，经分析研究并采取措

施后，方可继续施工：

①贯入度发生急剧变化或振动打桩机的振幅异常；

②桩身突然倾斜移位或锤击时有严重回弹；

③桩头破碎或桩身开裂；

④附近地面有严重隆起现象；

⑤打桩架发生偏斜或晃动。

当土质与设计不符，致使桩的入土深度相差很大时，应提交设计单位采取措施。

(4)对发生“假极限”、“吸入”、上浮、下沉现象和射水沉桩必须进行复

打。

8.3. 管桩操作时技术措施

(1)桩机操作员在施工操作时，必须听从指挥信号，不得随意离开工作岗位。

应经常注意机械的运转情况，发生异常立即检查处理；

(2) 锤击桩法施工前应掌握现场的土质情况，做好锤击桩设备的检查和测试。锤击桩机行驶的地基应有足够的承载力，并保证平整；

(3)桩的制作质量应满足设计和施工规范要求，锤击桩法施工过程中，锤击

桩机如有偏移应时调正，以免发生桩顶破碎和断桩事故；

(4)接桩施工过程中，应保持上、下节桩的轴线一致，并尽可能缩短接桩时

间；

9.施工质量验收标准