PTC桩施工方案最新.docx
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PTC桩施工方案最新
唐津高速公路（津塘公路—荣乌高速）扩建工程
PTC桩施工方案
一、工程概况
唐津高速公路（津塘公路－荣乌高速）扩建工程第三标起始桩号K1084+478，终点桩号K1095+978，长度为11.5Km。
现状四车道总宽度28米，扩建后采用双向六车道，设计时速120km/h。
道路标准横断面布置为：
0.75m（土路肩）+3.0m（硬路肩）+3×3.75m（车行道）+0.75m（路缘带）+3.0m（中央分隔带）+0.75m（路缘带）+3×3.75m（车行道）+3.0m（硬路肩）+0.75m（土路肩），总宽度34.5m。
路线途经津南区北闸口镇，八里台镇，西青区王稳庄镇，征地约164.52亩。
其中，津南区区段长9.651公里，需征地137.58亩；西青区区段长1.849公里。
扩建工程在现状路基基础上两侧进行拼宽，本标段共有结构物14座，其中1座互通立交桥、3座大桥、5座中桥、3座小桥，2座箱涵。
桥梁每侧加宽3.25米。
路线途经津南区北闸口镇，八里台镇，西青区王稳庄镇，征地约164.52亩。
其中，津南区区段长9.651公里，需征地137.58亩；西青区区段长1.849公里，需征地26.95亩；借土填方共计约26.16万方，全线桥梁面积为12198平米，道路面积64194平米.
本标段PTC管桩施工段共67段，具体分布如下表：
序号
左幅
右幅
备注
1
K1086+278~K1086+328
K1086+278~K1086+378
2
K1086+328~K1086+514.824
K1086+378~K1086+398
3
K1086+535.684~K1086+598
K1086+628~K1086+648
4
K1086+598~K1086+618
K1086+648~K1086+748
5
K1086+618~K1086+688
K1086+748~K1086+768
6
K1086+688~K1086+718
K1086+768~K1086+788
7
K1086+718~K1086+748
K1086+788~K1086+808
8
K1086+748~K1086+768
K1086+808~K1086+938
9
K1086+768~K1086+908
K1086+938~K1087+312.47
10
K1086+908~K1087+058
K1089+242.666~K1089+378
11
K1087+058~K1087+178
K1089+378~K1089+598
12
K1087+178~K1087+312.47
K1089+598~K1090+028
13
K1089+242.666~K1089+378
K1090+028~K1090+128
14
K1089+378~K1089+648
K1090+128~K1090+316.92
15
K1089+648~K1089+878
K1090+521.78~K1090+678
16
K1089+878~K1089+998
K1090+678~K1090+978
17
K1089+998~K1090+128
K1090+978~K1091+171.915
18
K1090+128~K1090+316.92
K1091+228.775~K1091+498
19
K1090+521.78~K1090+638
K1091+498~K1091+558
20
K1090+638~K1090+758
K1091+558~K1091+778
21
K1090+758~K1090+998
K1091+778~K1091+903
22
K1090+998~K1091+108
K1091+950~K1092+137.402
23
K1091+108~K1091+171.915
K1092+194.602~K1092+400
24
K1091+228.775~K1091+428
K1095+091.794~K1095+278
25
K1091+428~K1091+528
K1095+278~K1095+397.881
26
K1091+528~K1091+798
K1095+422.741~K1095+978
27
K1091+798~K1091+903
K1095+422.741~K1095+978
28
K1091+950~K1092+137.402
K1087+312.47
29
K1092+194.262~K1092+400
K1087+242.666
30
K1095+091.794~K1095+378
K1090+316.92~K1090+512.78
31
K1095+378~K1095+397.881
K1091+171.915
32
K1095+422.741~K1095+448
K1091+228.775
33
K1095+448~K1095+878
K1092+137.402~K1092+194.262
34
K1095+878~K1095+978
PTC管桩桩径400mm，桩间距为2m*3m，呈矩形布置。
本标段总工程量为186972米（10103根）。
二、编制依据
《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）
《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）
《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）
《公路桥涵施工技术规范》（JTJ/TF50—2011）
《公路工程地质勘测规范》（JTJ064—98）
《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1—2004）
《唐津高速公路（津塘公路—荣乌高速）扩建工程第三标施工图设计》（第一册）
三、工期进度计划
根据工程设计要求、设计工期及地层地质情况，计划6台打桩机。
具体计划时间安排如下：
1、右幅：
2012年5月11日——2012年7月31日，先施工不需要削坡部位的桩，且完成全部不需要削坡部位的桩；2012年5月下旬待右幅封闭施工后，再进行剩余工程施工，计划2012年7月31日完工。
2、左幅：
2013年5月20日——10月20日，先施工不需要削坡部位的桩，且完成全部不需要削坡部位的桩；2013年8月底待左幅封闭施工后，再进行剩余工程施工，计划2013年10月20日完工。
四、机械、人员计划
根据地质情况及项目部长期进行施工所积累的经验，选调精良的设备和人员投入本工程，使本工程能够得以顺利施工，施工机具、劳动力配置见下表，同时还根据工程的需要随时随投入更多的管理人员和机械设备（项目部管理机构体系见附件一）：
施工人员配备表
序号
分工
数量（人）
姓名
备注
1
技术负责人
1
郭迎旗
2
现场施工员
6
曾宪怀、梁盛猛等
根据施工需要，随时增加
3
质量负责人
1
王果木
4
测量人员
6
朱永峰、孙欣欣、蒋前永等
根据施工需要，随时增加
5
试验人员
4
王佳乐、王荣灿、张少华等
根据施工需要，随时增加
6
材料管理人
3
陈章源、梁许生等
根据施工需要，随时增加
7
施工班班长
10
8
工人
68
施工机械设备配备表
序号
名称
规格型号
数量
单位
用途
1
打桩机
SP-5
6
台（套）
PTC管桩施工
2
吊车
16T
2
台
吊PTC管桩
3
发电机
100KW
3
台
发电用
4
电焊机
BX-500
6
台
焊接桩用
5
全站仪
索佳、托普康
2
台
测量放样
6
经纬仪
DT-02C
4
台
调节垂直度
7
水准仪
莱卡
3
台
测量放样
五、PTC桩的成品的检验标准
本工程中的PTC桩，其外径为φ400mm，壁厚60mm，且必须满足《先张法预应力薄壁管桩》（JC888—2001）规范规定。
每批次的PTC桩进场之前，管桩必须有构件合格证，并每次都进行随机抽样检验。
注意在运输和搬运过程中有无损伤，管桩标记是否清晰。
进场时应按下表要求进行管桩的外观质量检查：
管桩的外观质量
项目
质量要求
粘皮和麻面
局部粘皮和麻面累计面积不大于桩表面的0.5‰，每处粘皮和麻面的深度不大于10mm，且应修补。
桩身合缝漏浆
漏浆深度不大于主筋保护层厚度，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，且应修补。
局部磕损
磕损深度不大于10mm，每处面积不大于50cm²，且应修补。
内外表面露筋
不允许
表面裂缝
不得出现环向及纵向裂缝，但龟裂及水纹不在此限。
桩端面平整度
管桩端面混凝土及主筋镦头不得高出端板平面。
断筋、脱头
不允许，但预应力筋为钢丝时，短丝和滑脱钢丝数量不大于钢丝总数的3%
桩套箍凹陷
凹陷深度不大于10mm。
内表面混凝土塌落
不允许
接头及桩套箍与桩身接合面
漏浆
深度不大于主筋保护层厚度，漏浆长度不大于周长的1/4，且应修补。
空洞和蜂窝
不允许
六、PTC桩的运输、起吊和堆放技术要求
PTC桩由于长细比大、自重大，在起吊、运输过程中过大的动荷载易使PTC桩产生环裂。
起吊方式采用两支点法或者两头勾吊法，并在吊装过程中轻吊轻放，禁止采用拖吊的方法，避免产生较大的动荷载。
在工地现场起吊时，必须有安全员在现场组织实施。
汽车运输时用长挂车，桩的悬臂不超过1.5m，在汽车运输时，应该绑固、分层叠放并错位而置，不超过5层。
在工地现场堆放时，必须选择密实平整的场地或垫木支承，堆高不应超过5层。
其质量及检验要求见下表：
PTC桩的运输、起吊和堆放质量及检验要求
序号
检查项目
质量要求
检查规定
备注
检查频率
检查方法
1
管桩运输
运输时的桩悬臂长度≤1.5m
随时
皮尺测量
2
管桩堆放场地
密实平整或垫木
随时
目测
3
管桩堆高
≤5层
随时
目测
4
起吊方式
两端起吊
随时
目测
七、PTC管桩施工要求
根据工程地质条件、单桩竖向承载力特征值、桩的规格、入土深度等因素考虑，PTC管桩施工采用锤击法。
锤击法必须遵循“桩锤匹配、重锤低击”的原则。
1、桩帽及垫层的设置要求
桩帽及垫层的设置应符合下列规定：
A．桩帽应有足够的强度、刚度和耐打性；
B．桩帽下部套桩头用的套筒应做成圆筒形，圆筒形中心应与锤垫中心重合，筒体深度应为350~400mm,内径应比管桩外径大20~30mm；
C．桩帽套筒应与施打的管桩直径相匹配，严禁使用过渡性钢套（俗称博士帽）用大桩帽打小直径管桩；
D．打桩时桩帽套筒底面与桩头之间应设置弹性衬垫（又称桩垫）。
桩垫可采用纸板、胶合板等材料制作，厚度应均匀一致。
桩垫经锤击压实后的厚度应为120~150mm，且应在打桩期间经常检查，及时更换或补充；
E．桩帽上部直接接触打桩锤的部位应设置“锤垫”，锤垫应用竖纹硬木或盘绕叠层的钢丝绳制作，其厚度应为150~200mm，打桩前营进行检查、校正或更换。
2、送桩器及其衬垫设置要求
送桩器及其衬垫设置应符合下列规定：
A．送桩器器身宜做成圆筒形，并应有足够的强度、刚度和耐大性，上下两端面应平整，且与送桩器中心轴线相垂直。
送桩器长度应满足送桩深度的要求，器身弯曲不得大于1/1000；
B．送桩器下端应设置套筒，套筒深度应为300~350mm,内径应比管桩外径大20~30mm;
C．不得使用只在送桩器下端面中间设置小圆柱体的插销式送桩器；也不得使用下端面不设任何限位装置的圆柱形送桩器；
D．送桩作业时，送桩器套筒内应设置硬纸板或废旧夹板等衬垫，衬垫经锤击压实后的厚度不宜小于60mm。
八、施工方法
PTC管桩的施工方法采用锤击法，要加强对旧路路基、路面的监测，防止施工造成旧路产生开裂、沉降等不良影响。
打桩至设计深度后，采用人工开挖清除桩顶及周边扰动土，并按设计桩帽尺寸开挖正方形土模，按设计要求焊接桩顶连接钢筋、绑扎桩帽钢筋网后采用现场浇筑桩帽，桩帽混凝土采用C30混凝土。
在桩帽顶满铺加筋碎石垫层，形成复合地基。
PTC桩的施工工艺流程图
1.准备工作
施工现场需要配备打桩机、电焊机、气割工具、索具、撬棍、钢丝刷、锯桩器、全站仪及水准仪、水条水准尺、线锤和吊架、尼龙绳和吊锤、带铁丝罩的24V低压灯泡等施工机具。
在施工前，应对机械设备进行全面，并做好机械设备的保养、试机工作，确保在施工期间正常作业。
2.场地平整
（1）先清除地表的杂草、树根、耕植土等，整平地表。
在路基外侧开挖临时排水沟。
临时排水沟不能和农田排灌沟渠共用，在施工期间不能长期积水，在非降雨时间，临时排水边沟中水位要低于整平后工作平台高（即设计桩帽顶）。
（2）根据削坡宽度，对路面结构进行铣刨（沥青面层与水泥稳定碎石基层）。
（3）铣刨路肩处旧路路基填料，设计要求最终削坡宽度为0.5~2.0m，实际削坡时可先留20cm宽的富裕量，待旧路路基开蹬时再铣削到位，以避免过早削坡到位，降雨引起削坡后边坡冲刷、强度降低等情况发生。
（4）削坡后坡脚外场地整平至设计桩帽顶高以下30cm，掺灰5%回填并压实，压实度不小于93%。
（5）路基底板的施工质量及检验要求见下表
路基底板的施工质量及检验要求
序号
检查项目
质量要求和允许偏差
检查规定
备注
检查频率
检查方法
1
底层厚度
≥60cm
6处/200m2
尺量
2
底层压实度
≥93%
6处/200m2
密度法测量
3
底板处理宽度
≥路堤坡脚线+1m
6处/200m
皮尺测量
3.桩位放样
根据设计文件和技术交底所确定的坐标控制点和水准点进行桩位放样，采用全站仪定位桩位。
用消石灰作出桩位的圆形标记，圆心位置用小木桩标记，并注意保护所做标记。
根据施工图绘制桩位编号图。
放样前应先对基轴线和水准点标高进行复测，经监理、业主方验收后方能进行放样。
水准点位置应置于打桩影响范围以外，予以保护并定期进行复测。
4.打桩
打桩前在桩身上划出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩身长度。
（1）第一节管桩起吊就位插入地面后应认真检查桩及桩身垂直度偏差。
桩位偏差不得大于20mm。
桩身垂直偏差宜先用长条水准尺粗较，然后用两天全站仪或两个吊线锤在互为90°的方向上进行检测，校正后的垂直度偏差不得大于0.5%。
必要时，宜拔起管桩并在孔洞内填砂后重插。
（2）当管桩一插入地表土后就遇上厚度较大的淤泥层或松软的回填土时，柴油锤应采用不点火（空锤）的方式施打；液压锤应采用落距为20~30cm的方式施打；
（3）管桩施打工程中，宜重锤低击，应保持桩锤、桩帽和桩身的中心线在同一条直线上，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，严禁用移动桩架等强行回扳的方式纠偏；
（4）在较厚的黏土、粉质粘土层中施打管桩，不宜采用大流水打桩施工法，宜将每根桩一次性连续打到底，尽量减少中间休歇时间，且尽可能避免在接近设计深度时进行接桩；
（5）当需要送桩或复打时，应事先检查管桩内孔的水量，若管桩内孔充满水时，应抽去部分水以后才能施工；
（6）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施工记录表，不得随意填写，不得事后补填，应经当班监理人员验证签名后方可作为有效的施工记录。
若打桩机上装置了打桩自动记录仪，打桩时则可自动记录各种打桩数据。
当打桩过程中遇到贯入度突变、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，应暂停打桩，并及时与设计、监理等共同分析原因，采用相应措施。
5.接桩
接桩时其桩头应高出地面1.0m左右；采用2台电焊机对称焊接。
接桩前下节桩的桩头加上定位板，然后将上节桩调放在下节桩端板上，依靠定位板将上下桩接直，其错位偏差不应大于2mm；焊接前应先确认端板是否合格平整，上下桩如有空隙，用楔形铁片全部垫实焊接牢固；管桩焊接之前，上下端表面铁刷清理干净，直至其坡口处刷出金属光泽；拼接处坡口槽的电焊要分层对称环缝焊接，在坡口四周先对称点焊6点，焊接由两个焊工对称进行；焊接层数不得少于2层，第一层必须用φ3.2mm电焊条打底，确保根部焊透，第二层方可用φ4.0电焊条焊接，并采取措施减少焊接变形，正确掌握焊接电流和施焊速度，坡口槽的焊缝必须满焊，电焊厚度宜高出坡口1mm。
焊缝应达到二级焊缝，层间焊皮要清理干净，焊缝要求饱满，焊缝不宜有夹渣，气孔等缺陷，厚度必须满足设计要求。
焊接好的桩接头应自然冷却，冷却时间至少5~8min，严禁用水冷却。
管桩焊接应符合《建筑钢结构焊接规程（JGJ81）》的有关规定。
6.送桩
送桩前用水准仪确定地面标高，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。
7.收锤
当一根管桩被施打到设计标高要求即可收锤，终止施打。
8.截桩
如需截桩，应有确保截桩后管桩质量的措施，严禁使用大锤硬砸，应先将不需要截除的桩身端部用钢箍包紧，然后沿钢箍上缘用切割机截桩。
九、施工质量控制
为保证施工质量，施工前先对PTC管桩材料进行严格检验，其规格及质量应符合设计和规范要求。
同时检查施工电源（发电机），确保能正常运转使用。
准备好备用发电机，避免因施工用电问题而中断施工，影响施工质量。
冬季施工时，应注意焊接质量的控制，气温低于5℃时焊接要有措施：
如预热、缓冷等；当气温低于-20℃时，不宜进行施焊。
1、桩长控制
PTC管桩属地下隐蔽工程，现场负责人必须认真负责，保证每根桩都达到设计深度。
在PTC管桩打入前，应检查其长度规格和长度组合是否满足设计文件要求，可在PTC管桩的端部用红色油漆作出长度和桩位标记，在桩身上画出以m为单位的长度标记。
打桩结束后，通过锤球法来检查桩的打入深度，并记录每个桩位的实测深度。
2、沉桩到位率控制
管桩没有沉入到设计位置，需要截桩，既浪费材料，增加额外的桩头处理费用，而且会导致桩身承载力降低。
施工过程中，应采取合理的技术措施，在满足承载力的要求下尽可能将管桩沉入到设计标高位置。
3、打桩顺序编排原则
应先在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，当打完大于200m范围的坡脚桩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桩不能连打。
同一断面的坡脚外侧的桩可连打。
然后再填土后打二台桩，若二台桩有两排桩，则应先打靠近路中心线一侧的一排桩，当打完靠近路中心线一侧的一排桩至少200m后才能回头打起点处外侧一排桩，即同一端面处的二台桩不能连打。
应根据施工图设计文件中的桩基深度匹配长度进行组合。
桩基深度≤24m，不超过2节桩组合。
施工时按照“长桩在下，短桩在上”的顺序进行施工。
4、桩身垂直度控制
打桩过程中，桩身必须始终保持垂直。
施工时应在距桩机约20m处，成90°方向设置全站仪各1台，检查桩身垂直度并记录。
第1节管桩起吊就位插入地面的垂直度偏差不得大于0.5%，并宜用长条水准尺或其它测量仪器校正；必要时，应拔出重插。
打桩中，桩帽、桩身中心线应重合。
当桩身倾斜率超过0.8%时，应找出原因并设法纠正；当桩尖进入硬土层后，严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠偏。
长桩施打时，应尽量减少中间休歇时间。
如实、及时、准确作好管桩施工记录。
5、施工过程控制
PTC管桩起吊时，现场负责人应在现场检查堆放场地、起吊方法，防止桩断裂或开裂。
施工过程中，施工人员应检查和记录打桩速度，若出现异常应及时停止并报告监理。
接桩、焊接时，现场负责人应检查桩身垂直度、焊缝质量。
送桩时应检查送桩深度，并复核桩头标高是否达到设计要求。
6、PTC管桩施工结束后质量控制
PTC管桩施工结束后，若有高出地面的桩头，应小心保护，严防施工机械碰撞。
机械挖土时，应控制铲斗入土深度，严防挖土机铲斗碰桩，导致桩头破损。
打桩完毕，必须进行验收。
7、成桩检测
成桩后，由业主或者监理办确定检测单位，并安排对成桩的质量检测，检测指标要求如下：
桩长m
桩间距m
单桩承载力极限值KN
单桩承载力特征值（安全系数2.0）KN
复合地基承载力kpa
12
2.0~3.0
400
200
120
14
2.0~3.0
450
225
130
16
2.0~3.0
520
260
140
18
2.0~3.0
620
310
150
20
2.0~3.0
700
350
160
22
2.0~3.0
800
400
170
注：
边坡桩检测标准同相应段落的坡脚外桩，涵洞两侧的桩不要求检测复合地基承载力。
十、常见质量问题分析及处理
1.桩顶位移
打桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩上升现象。
主要原因：
桩数较多，土层饱和密实、桩间距较小。
在打桩时土被挤到极限密实度而向上隆起，相邻的桩一起被涌起。
在软土地施工时，由于打桩引起的空隙压力把相邻的桩推向一侧或涌起；桩位放线不准，偏差过大；施工中桩位标志丢失或挤压偏离，施工人员随意定位；桩位标志混淆、搞错等，造成桩位错位较大；选择的行车路线不合理；土方开挖方法及顺序不正确。
预防措施：
打桩期间不得同时开挖桩帽基坑，需待打桩完毕后相隔适当时间方可开挖，一般宜两周左右；基坑边不得堆放土方；认真按设计图纸放好桩位，设置明显标志，并做好复查工作，选择合理打桩机行走路线。
2.桩倾斜
插桩初就有较大幅度的桩端走位和倾斜。
碰到此种情况，很可能在地面下不远处有障碍物。
打桩过程中出现桩身垂直偏差过大。
原因分析：
场地不平导致打桩机本身倾斜，则桩在沉入过程中会产生倾斜；稳桩时桩不垂直，打桩器、桩身不在一条直线上。
预防措施：
场地要平整，如场地不平，施工时应在打桩机行走路线加钢板，使打桩机底盘保持水平。
将打桩机范围内的地面下旧建筑物基础、块石等障碍物彻底清理干净。
3.桩尖达不到设计深度
同一地段大批管桩达不到设计深度时的原因可能有：
设计地质情况与实际的不符，致使设计考虑持久力层或选择桩尖标高有误。
处理方法：
遇见此情况必须报告业主、设计院，由业主、设计院做出处理意见。
在施工过程时要注意桩身变化情况，防止因此断桩。
若发生个别桩长达不到设计深度，其原因可能是：
（1）桩尖碰到了局部的较厚夹层或其他硬层；
（2）由于设备故障或其他特殊原因，致使打桩过程突然中断，若延续时间过长，打桩阻力增加，使桩无法到达设计深度。
处理方法：
发生此情况时，应冷静分析原因，找出对策才能继续施工，切不要盲目加大打桩力强行打桩，尤其是在碰到硬土层时，不能用力过猛，管桩抗弯能力不强，往往容易折断，抬架时也要轻抬轻放。
否则一是造成桩身开裂，二是易发生桩架倾斜倒塌事故。
4.基坑开挖不当引起大面积群桩倾斜
挖土引起基桩的倾斜，直接起因时挖土方法不当，将基坑挖得太深或将挖出的土堆放在基坑边坡附近，因而产生侧向压力；加
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