二(连浩特)广(州)高速公路(粤境)怀集至三水段第5合同段预应力砼管桩试桩施工技术方案编 号：5-002湖南省郴州公路桥梁建设有限责任公司怀集至三水段第五合同段项目经理部二ＯＯ六年十一月三十日预应力砼管桩施工方案及管桩试桩施工方案一、概述：1、预应力砼管桩施工标准本合同段软基路段的构造物及桥头一定范围内，设计采用PHC-A300-70型预应力混凝土预制管桩处理。
桩径30cm，壁厚7cm，混凝土抗压强度为C80，预应力≥5Mpa，单桩承载力≥600kn。
方形布置，间距为2~3m。
2、管料生产厂家的选择我项目部经过比较，目前选择广东省中山市建华管桩有限公司为管桩供应厂家，有部分管桩已进场。
3、选定试桩位置等情况按目前情况，试桩位置选定于K15+571.5圆管涵处。
按设计图及地质图其下伏地层主要为淤泥质土、淤泥、砂土及透镜状亚粘土夹层。
设计砼管桩入土深度为26m，持力层为-21.86m ~ -23.66m间的砂土层（详见《工程地质K15+571.5圆管涵静力触探试验资料钻孔编号:SJK81桩号:K15+565孔口标高:4.34地层名称层底标高(m)层底深度(m)分层厚度(m)锥头阻力(MPa)侧壁摩阻力(kPa)摩阻比F(%)承载力(kPa)压缩模量(MPa)填土 3.440.90.9 2.01 5.710.281207.0砂土 1.04 3.3 2.4 1.06 5.920.56121 3.4淤泥质土-0.16 4.5 1.20.44 6.16 1.4053 2.3砂土-4.568.9 4.4 2.1411.200.5285 5.4亚粘土-6.5610.9 2.00.8332.33 3.90100 3.6砂土-7.2611.60.7 1.119.770.8845 4.2亚粘土-8.1612.50.90.8539.80 4.68102 3.6淤泥-20.5624.912.40.3312.72 3.8540 1.9亚砂土-21.8626.2 1.3 2.5961.31 2.37138 6.7砂土-23.6628.0 1.8 6.4311.170.1729216.1砂土-25.9630.3 2.3 1.12 6.080.5450 3.6淤泥质土-30.8635.2 4.90.39 4.73 1.2147 2.2砂土-31.2635.60.4 3.8897.40 2.511959.4勘察报告》SJK81静力触探试验成果图）。
二、管桩试桩目的1、选择合理的机具设备，对施工方案方法进行试验，以取得经验数据。
2、根据桩的单桩设计承载力以及设计桩长，进行合理配桩。
3、用打桩公式估计理论贯入度“e”，按理论贯入度“e”完成最后10击收锤。
对已完成的管桩进行PDA承载力检测，以修正理论贯入度值为标准贯入度值。
即确定了收锤标准。
4、在涵基础下、两侧过渡段共选三根管桩进行静载试验，对比验证PDA打桩分析仪分析结果的差异情况，建立关系式。
三根砼管桩平面分布位置详见附件5。
三、施工机械本次施工机械采用35型筒式柴油锤打桩机，上活塞质量3.5t，最大冲击能量103kn·m，打击次数37～52击/min。
四、施工操作工艺1 、测量放线：用全站仪测量放出K15+571.5圆管涵轴线，并按设计图放出砼管桩和其间袋装砂井位置。
测量完毕，经过监理工程师检查复核并应办理预检手续，归档备查。
2、预应力砼管桩质量，应符合《建筑桩基技术规程》(JGJ94-94)的规定。
1）、外观质量钢筋混凝土预应力预制管桩外观质量应平整、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。
要有出厂合格证，经技术负责人复验合格后，方可使用。
2）、焊条的型号、性能必须符合设计要求和相关技术标准的规定。
3）、钢板的材质、型号和规格必须符合设计要求，一般宜采用低碳钢。
4）、混凝土预制桩的接桩方法应符合以下要求：a、本工程桩的连接方法采用焊接。
b、采用焊接接桩时，应先将四角点焊固定，然后对称焊接，并确保焊缝质量和设计尺寸。
焊接的材质（钢板、焊条）均应符合设计要求，焊接件应作好防腐处理。
焊接后要自然冷却不少于8min，禁止泼水冷却。
c、采用焊接接桩，其预埋件表面应清洁，上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢。
焊缝应连续焊满。
d、接桩时，一般在距离地面1m左右时进行。
上下节桩的中心线偏差不得大于10mm，节点弯曲失高不得大于1‰桩长。
e、接桩处进入土前，应对外露铁件再次补刷防腐涂料。
3、砼管桩作业条件1）、场地的作业区域应碾压平整，排水畅通，确保桩机的稳定垂直和移动方便；在作业区内铺一层10cm厚的粗砂；场地地面承载力必须满足打桩的需要。
2）、补充静力触探资料，摸清地层界面分布高程。
3）、根据测量放线的轴线放出桩位线，用木橛或钢筋头钉好桩位，并用白灰线作出标志，使施打沉桩的位置准确。
4）、打桩的作业空间必须处理好架空线路的障碍物和地下埋设的隐蔽物（管线路及构筑物）。
5）、砼管桩间袋装砂井已按设计要求施工完毕。
6）、打桩机安装就位，试车合格后，方可进行施工作业。
五、试验桩1、设计桩体入土深度为26m，考虑到砂土层下(-25.96～-30.86m间)还存在一层厚4.9m的淤泥质土层，考虑到管桩打至设计标高时有可能承载力达不到设计要求，而要穿透砂层及淤泥质土层进入到砾石层中，所以本次试第一根桩的配桩长度要比设计桩长增加10m，即按36m配桩，三节段桩管长度均为12m，第二、第三根试验桩长度视现场情况由四方现场确定，并由此确定本涵的后续施工桩长。
2、用打桩公式估算贯入度e：=enAEmP(nA+mP)Q+K2qQ+q×式中:P—桩的承载力m——安全系数: 1.2A——桩身截面积：706.86 (cm2)e——最终贯入度（cm/击）n——系数，钢筋混凝土桩采用0.15（KN/cm2）E—— 一次锤击能量，坠锤或单动汽锤等于QHQ——锤的冲击部分重力34.3（KN）H——锤芯落距: 200（cm）q——桩、桩帽及锤非冲击部分重力76.93（KN）K——恢复系数，采用0.55经计算，K15+571.5圆管涵砼管桩贯入度e =0.63（cm/击）。
K15+571.5圆管涵软基处理砼管桩贯入度e值估算桩体设计承载力 P (Kpa)安全系数 m 桩的横截面积 A (cm 2)系数 n (kn/cm 2)锤的冲击部分重力Q (kn)锤芯 落距 H (cm)桩、桩帽及锤非冲击部分重力q (Kn)恢复 系数 K 贯入度 e 600 1.2706.90.1534.320076.930.550.633、插桩本次试桩是在设计桩位进行，试验桩就是利用桩，因此试桩工作只能成功不能失败。
根据估算的桩体入土深度，确定合理配桩的各截桩体长度，桩身按一米间隔画好标记，第一节管桩焊上合格的桩尖后用桩机卷扬机吊起，插入地下时要尽量保持位置方向正确，垂直度偏差≤0.5%。
打桩顺序是：先管涵基础，后两端过渡段，由中心向外侧间隔插桩锤打。
4、锤打开始打桩时先将管桩轻轻打入地下，并及时纠正偏差，低提锤、轻放下，随着桩的入土深度加大、沉速减慢后再适当增大提锤高度。
沉桩过程中按排专人准确记录每沉入一米的锤击数。
为了掌握各地层的承载力变化情况，及时在砼管桩上安装传感器，然后启动打桩分析仪，并继续锤击沉桩。
5、接桩当下节桩桩头距地面1m 左右时进行接桩。
6、送桩送桩器长4m ，用钢板制作，把管桩打至设计标高。
7、收锤以单桩承载力确定的贯入度e=0 .63（cm/击）控制为主，同时参考设计标高和静力触探资料。
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)，如无异常变化即可收锤。
最后10击的贯入度数据，并经监理工程师签认。
8、移位达到收锤标准时，将桩机移位，重复以上工序进行下一根管桩施工。
六、试验检测本次试桩统一由业主聘请专业测试单位采用PDA配合静载试验测试。
我们将尽全力配合测试单位进行试桩施工。
选择三根桩作PDA与静载试验的对比试验工作，建立关系后均采用PDA试验检测手段确定相应的贯入度作为收锤标准，计算的贯入度仅作参考。
静载试验桩位详见《K15+571.5圆管涵砼管桩、袋装砂井处理平面布置图》。
七、截桩按新确定的收锤标准复打收锤后，测量放样找出桩顶位置，人工开挖桩帽，其尺寸大小与设计桩帽尺寸相同，用锯桩器切截多余的桩头混凝土，施工C25现浇钢筋混凝土桩帽托板。
再进行碎石垫层和钢塑格栅施工。
八、砼管桩平面布桩施工图第三册第一分册《特殊路基设计图》(圆管涵路段预应力管桩设计图) 图号为S4-9-1中附注3：“桩体沿圆管涵轴线方向呈正方形布设，涵底基础下加固区设2排桩体，桩间距为2m；外侧过渡区5m宽，桩间距D1、D2采用渐变间距，根据计算确定。
”在《特殊路基设计工程数量表》图号为S4-8中,过渡段管桩的间距为2～3m，砂井间距为1～1.5m。
九、需要说明的问题：1、从《特殊路基设计纵断面图》S4-9-3和《静力触探试验成果图》S-5-8-3上可以看出，该涵位砼管桩设计持力层下面还有一层淤泥质粘土层，埋深为30.3～35.2m之间，厚4.9m。
我部考虑：第一根砼管桩打至设计深度时如果承载力达不到要求，就要变更设计加大桩长，穿透最下一层淤泥质粘土层，使管桩进入下部粘土层或砾石层之中。
2、在该施工方案中，涵背 5m过渡段内布设管桩排距取2m和3m，第一排桩距按2.25m控制，第二排桩距按3m控制，施工砼管桩34根，与设计砼管桩根数相符。
妥否？请业主、总监办、设计院审核批复。
（详见附件4、5）十、附件：1、《特殊路基设计纵断面图》S4-9-32、《静力触探试验成果图》S-5-8-33、《特殊路基设计图》S4-9-1、S4-9-24、《特殊路基设计工程数量表》S4-85、K15+571.5圆管涵砼管桩、袋装砂井处理平面布置图6、混凝土预制桩施工记录表。