1、上 海 至 南 通 铁 路 （ 南 通 至 安 亭 段 ） HTZQ- 标 段 PHC 预 应 力 管 桩 (地 基 处 理 )静 压 法 施 工 工 艺 试 验 实 施 方 案中铁一局集团有限公司 1 目 录一、 编制依据、编制范围 .31、编制依据 .32、编制范围 .3二、工程概况 .3三、工程地区自然条件 .41、地形地貌特征 .42、地质、水文特征 .43、气候特征 .5四、总体施工安排 .51、配备管理及施工人员 .52、总体施工方案 .63、总体进度安排 .64、机械及检测设备配置 .75、主要材料准备 .7五、工艺试验的目的及选择 .71、工艺试验目的 .72、需要确定的工艺参
2、数 .73、试桩选择 .7六、PHC 管桩静压法施工方案 .71、PHC 管桩的加工、运输及吊装 .72、施工工艺 .83、施工前准备 .94、沉桩顺序 .95、沉桩施工 .106、终止压桩的控制原则 .117、沉桩桩位的允许偏差和管桩插打相关要求 .118、桩帽施工 .119、施工注意事项 .12上 海 至 南 通 铁 路 （ 南 通 至 安 亭 段 ） HTZQ- 标 段 PHC 预 应 力 管 桩 (地 基 处 理 )静 压 法 施 工 工 艺 试 验 实 施 方 案中铁一局集团有限公司 2 10、PHC 预应力管桩检测 .1211、工艺试验总结报告 .12七、施工进度保证措施 .121
3、、配足设备、人员，确保节点工期 .122、施工组织不断优化，实行网络化管理 .133、加强施工管理，实行责任承包 .134、保障后勤和材料供应 .135、克服环境及气候对工期影响的措施 .13八、质量控制及保证措施 .141、静压沉入桩常见问题及处理方法 .142、质量保证措施 .15九、安全控制措施 .151、主要安全风险分析 .152、安全管理制度 .163、具体安全措施 .174、安全操作要求 .17十、环保措施 .18十一、附件 .201、地基处理管桩布桩图 .202、施工进度计划 .20上 海 至 南 通 铁 路 （ 南 通 至 安 亭 段 ） HTZQ- 标 段 PHC 预 应 力
4、 管 桩 (地 基 处 理 )静 压 法 施 工 工 艺 试 验 实 施 方 案中铁一局集团有限公司 3 路基地基处理 PHC 预应力管桩静压法施工工艺性试验实施方案一、 编制依据、编制范围1、编制依据上海至南通铁路( 南通至安亭段)招标文件、工程量清单、招标补遗书和答疑书和合同文件。上海至南通铁路（南通至安亭段）2014 年 8 月 10 日前下发的 HTZQ-6 标段施工图设计文件。设计地质勘测资料及现场踏勘和施工调查的相关资料。我公司投入本项目的技术力量、机械设备、检测设备等。我公司同类型项目的施工管理经验。HTZQ-6 标段总体实施性施工组织设计。现行施工规范、技术标准，安全规程。铁路
5、混凝土工程施工技术指南铁路混凝土工程施工质量验收标准 （TB10424-2010）客货共线铁路桥涵工程施工技术指南 （TZ203-2008）铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10415-2003； 预应力混凝土管桩10G409； 先张法预应力混凝土管桩GB13476-2009。铁路工程基本作业施工安全技术规程TB10301-2009铁路桥涵工程施工安全技术规程TB10303-2009铁路工程基桩检测技术规程 （TB102182008）铁路工程测量规范2、编制范围太仓南站站场路基地基处理 0.4mPHC 预应力管桩施工。二、工程概况太仓南站站场路基地基处理基本为水泥搅拌桩，仅 DK120+542.
6、6-DK120+562.6段设计为 0.4m 预应力管桩，正方形布置，桩间距为 2m，单根桩长 30m，共有上 海 至 南 通 铁 路 （ 南 通 至 安 亭 段 ） HTZQ- 标 段 PHC 预 应 力 管 桩 (地 基 处 理 )静 压 法 施 工 工 艺 试 验 实 施 方 案中铁一局集团有限公司 4 4030m；管桩桩顶设置 C35 钢筋混凝土桩帽，尺寸为 1.2*1.2m 厚 0.35m；桩帽上面铺设厚 0.6m 碎石垫层。为了减轻对周边村民生活的影响，地基处理 PHC 预应力管桩计划采用静压法施工。三、工程地区自然条件1、地形地貌特征本线为长江冲积平原河口新三角洲平原区，局部为湖
7、沼积平原区。全线地形平坦，地势开阔，海拔标高 2.0-4.5m。沿线河网密布，水塘星罗棋布；公路交通发达，城镇化较快，厂房、民居密布；其余空地多为高产农田、菜地。2、地质、水文特征工程地质线路所经地区为长江冲积平原河口新三角洲平原区，地层成因主要为冲海积、海冲积，局部为冲积及湖沼积，具有海陆相相互交替沉积的特点，岩性变化较大，基岩埋藏较深，为 160300m。地层为第四系松散堆积层，软土地基在沿线广泛分布，一般厚 515m，最厚达 25m；七度地震区地表以下 15m 范围内粉土、粉砂多为可液化层。沿线工程地质条件普遍较差，需要经过地基处理后才能修筑路基。路堤填料缺乏。施工区域内特殊岩土主要是广
8、泛分布的第四系全新统松散堆积的淤泥质土层及淤泥，尤其是长江以南地区，分布厚度一般 515m，局部厚达 25m。该土层一般含水量大、压缩性高、孔隙比大，强度低，为软土层，是测区内最主要的特殊地质现象。天然含水量 w=42.5%，天然密度 17.7kN/m3，孔隙比 e=1.2，快剪强度u=7.512.8 ，Cu=6.113kPa，固结快剪 cu=13.716.7 ，压缩系数a12=0.62mPa-1，压缩模量 Es2.67 Mpa，qc0.59 Mpa。水文特征上层地下水为第四系松散岩类孔隙潜水，埋深 0.51.5m，受地表径流及大气降雨补给，通过泄入地表水体、蒸发、人工开采等方式排泄，地下水位
9、随季节变化及地表水位变动而略有浮动。含水层岩性主要为上部的粉土层，含水量丰富。沿线潜水层为淡水，被农村村民作为饮用水和洗涤用水开采利用。下层地下水为第四系松散岩类孔隙弱承压水，承压水位埋深约 2.0m。含水上 海 至 南 通 铁 路 （ 南 通 至 安 亭 段 ） HTZQ- 标 段 PHC 预 应 力 管 桩 (地 基 处 理 )静 压 法 施 工 工 艺 试 验 实 施 方 案中铁一局集团有限公司 5 层较厚，岩性主要为 Q3 灰色粉细砂、灰黄色粉砂、细砂层，水平层理发育，含水量丰富。沿线部分地区由于以前深层地下水开采超量，导致较大范围内地面沉降。沿线水质对混凝土侵蚀性评价经勘察水质分析，
10、沿线地表水、地下水对混凝土基本无侵蚀性；江北局部地段地下水具侵蚀性。软土的范围及特征施工区域内特殊岩土主要是广泛分布的第四系全新统松散堆积的淤泥质土层及淤泥，尤其是长江以南地区，分布厚度一般 515m，局部厚达 25m。该土层一般含水量大、压缩性高、孔隙比大，强度低，为软土层，是测区内最主要的特殊地质现象。天然含水量 w=42.5%，天然密度 17.7kN/m3，孔隙比 e=1.2，快剪强度u=7.512.8 ，Cu=6.113kPa，固结快剪 cu=13.716.7 ，压缩系数a12=0.62mPa-1，压缩模量 Es2.67 Mpa，qc0.59 Mpa。3、气候特征施工区地处中纬度沿海，
11、在全球气候分布中属北亚热带南缘，是南北冷暖气团交汇地带，受冷暖空气交替影响和海洋湿润空气调节，气候湿润，四季分明，冬暖夏热，降水充沛。年平均气温 16.1C，一月平均气温 2.93.5C，七月平均气温2728C。极端最高气温 40.2C，极端最低气温-12.1C。年日照时间 1584.1 小时，平均日照 44%。年蒸发量 1233.4 毫米。年平均降水量 1144.4 毫米，平均月最高降水量 180 毫米，最大一次降水量 591.7 毫米。夏季占全年降水量的 40%左右，六月中旬至七月中旬为梅雨季节。上海夏季盛行东南风，并多受台风影响，一年内79 月为台风影响的盛期，最大风力 10 级以上，极
12、大风力大于 11 级。冬季盛行西北风。十分钟最大风速 30m/s，风向东风，年极端最大风速 34.7m/s，风向西风，年无霜期 246 天。四、总体施工安排1、配备管理及施工人员我项目部根据施工需求在各个分部配备充足的管理人员，每个分部下设五部两室，即工程部、安质部、物机部、财务部、工经部、办公室、试验室；分部均设置两个桥梁施工队，负责桥梁施工任务。根据施工工程的特点和工期要求，除配备足够的管理人员、技术人员、质检人上 海 至 南 通 铁 路 （ 南 通 至 安 亭 段 ） HTZQ- 标 段 PHC 预 应 力 管 桩 (地 基 处 理 )静 压 法 施 工 工 艺 试 验 实 施 方 案中
13、铁一局集团有限公司 6 员、测量人员、试验人员、安全人员之外，在劳动力组织方面还配备精干的施工人员进场施工，主要工种有：电工、钢筋工、机械司机、机修工、起重工、混凝土工等，管理人员和技术人员均有大、中专以上学历，具有参与类似工程的施工管理经验和施工技术经验，技术工人均有技术等级证书，普通工人均经培训考核后，持证上岗。每台桩机的人员配置表编号 工种 人员数量1 技术员 22 质检 13 机长 24 装吊工 15 指挥 16 焊工 27 普工 58 电工 19 砼工 210 钢筋工 2各施工作业队伍、各工种劳动力上场计划根据工程施工进度安排确定，施工人员根据施工计划和工程实际需要，分批组织进场。2
14、、总体施工方案PHC 预应力管桩采用工厂加工制作，半挂车运输至工地现场；在桩机进场就位后，将预应力管桩安装在桩架上，桩位的垂直度检查合格后即可压桩，同时应在管桩的侧面或桩架上设置标尺并做好记录。待一根插打到一定位置后焊接管桩，循环以上步骤，直到达到设计深度为止。3、总体进度安排3.1 进度指标按照单台液压静力压桩机（暂定型号中联重科 ZY-920） 、桩长 31m（0.4m） ，每天工作 12h 分析：桩机就位吊装管桩 0.3h，沉桩 1h，焊接 0.2h；共计 1.5h/根，每天可完成 8 根。上 海 至 南 通 铁 路 （ 南 通 至 安 亭 段 ） HTZQ- 标 段 PHC 预 应 力
15、 管 桩 (地 基 处 理 )静 压 法 施 工 工 艺 试 验 实 施 方 案中铁一局集团有限公司 7 3.2 计划施工时间根据总体施工安排，太仓南站路基管桩计划施工时间情况如下表。单位工程 管桩设计数 量（根） 计划开始时 间 计划完成时 间 计划投入桩机 数(台)太仓南站路基 130 2015.12.12 2015.12.31 14、机械及检测设备配置根据施工进度计划，组织施工机械提前进场，关键工程的机械设备，选择质量好、效率高、适应施工场地需要的设备。PHC 管桩施工主要机械设备表序号 设备名称 型号 用途1 液压静力压桩机 ZY-920 打入 PHC 管桩2 电焊机 SB-10J-5
16、00 PHC 管桩焊接5、主要材料准备根据施工进度计划，按年度、季度、月度提报材料计划，对施工所需的材料做到充分调查、合理选择、提前进场，保证施工现场材料的供应。为确保工程质量，我项目部 PHC 预应力管桩及钢筋采用招标采购，混凝土采用自建拌合站供应。五、工艺试验的目的及选择1、工艺试验目的大规模开工前，为了选择合理的施工方法和施工机具；使桩有足够的承载能力，为一系列沉桩施工提供准确的现场数据，使管桩施工满足设计要求，需进行工艺试验。2、需要确定的工艺参数根据设计地质资料和工艺试验具体情况，选择合适的打桩机械，总结掌握 PHC管桩静压沉桩压力；沉桩及焊接时间等参数，并做好详细记录。3、试桩选择
17、我项目部地基处理 PHC 管桩工艺试验选定在太仓南站路基 DK120+542.6- DK120+562.6 段，计划针对前 3 根进行试验和总结。上 海 至 南 通 铁 路 （ 南 通 至 安 亭 段 ） HTZQ- 标 段 PHC 预 应 力 管 桩 (地 基 处 理 )静 压 法 施 工 工 艺 试 验 实 施 方 案中铁一局集团有限公司 8 六、PHC 管桩静压法施工方案1、PHC管桩的加工、运输及吊装管桩加工PHC 管桩的加工在工厂定制，管桩的材料、性能、外观质量及尺寸、强度等要求应满足以下先张法预应力混凝土管桩 （GB13476-2009）及其他相关规范的要求；0.4m 直径管桩分节
18、长度在 8-15m 之间，管桩的分节长度 及单墩管桩断面接头应满足设计及规范要求。管桩运输及存放 管桩运输PHC 管桩采用半挂车运输，每车吨位在 60t 左右，可运输 8-10 节管桩（根据进场道路承载情况，对运输的吨位进行调整，防止对道路路面造成破坏） ，现场采用 25t 履带吊卸车；管桩运输过程中各层间应设置垫木支承，垫木上下对齐，材质一致，同层垫木应保持同一平面。管桩存放管桩应堆放在桩机前进方向的右侧，一次就位，上下桩配套供应，由于每节管桩吨位较大，应避免现场二次倒运，在每个墩台处平整加固临时存放场地，按要求设置两支点存放；运到现场的桩应该按规范要求进行质量复查，不符合标准的桩严禁使用。
19、管桩在起吊、搬运和堆码时，应防止冲撞和发生附加弯矩，存放场地地基应经过加固处理。根据现场情况，如需在存放场堆放，存放层数不能超过 3 层；堆放的过程中应采取可靠的防滑、防滚安全措施。管桩的吊装长度不大于 15m 的管桩，按照先张法预应力混凝土管桩GB13476-2009 要求，采用两点吊法，吊点位置在两头 0.21L(L 为管桩长度)处。桩顶或桩身上，对其施加持续的压力，将桩体压入地基中形成的桩。一般情况下都采取分段压入，逐段接长的方法。本施工工艺适用于对软弱松散、含水量高、孔隙较大的人工填土、软土、粘土、粉土等地层进行地基处理的普通混凝土预制桩和预应力混凝土管桩的静压施工。2、施工工艺上 海
20、 至 南 通 铁 路 （ 南 通 至 安 亭 段 ） HTZQ- 标 段 PHC 预 应 力 管 桩 (地 基 处 理 )静 压 法 施 工 工 艺 试 验 实 施 方 案中铁一局集团有限公司 9 PHC 预应力混凝土管桩静压法施工工艺流程图3、施工前准备3.1 技术准备组织技术人员熟悉设计图纸，确定沉桩数量、沉桩深度、熟悉地质资料。作出桩位编号图，桩位施工顺序图、主要工艺操作过程的要求，对拟用原材料的质量证明文件进行鉴别认可，编制进度计划，指定保证施工质量的措施。3.2 现场准备沉桩前处理好高空、地下和地上障碍物和地下电缆、坟、沟、坑以及地下旧有建筑，地下管网等。打桩机行走路线要平坦坚实，场
21、地平整范围一般为建筑物基础以外 46m 以内的整个区域，地基承载力不小于 100KPa。4、沉桩顺序沉桩顺序应根据现场地形条件、土层情况、桩距大小、桩架移动的方便等综合因素来确定，同时应考虑使桩入土深度相差不多，土壤均匀挤密。一般地段，压桩应从中间分向两边或周边进行；沉桩应避免从周边向中间进行，以免中间土壤被挤密，造成桩的贯入困难，在亚黏土和黏土地区应避免按一个方向前进，使土向一边挤压，而使桩基产生不均匀沉降，当桩距大于 4 倍桩径时，可不受此顺序限制。上 海 至 南 通 铁 路 （ 南 通 至 安 亭 段 ） HTZQ- 标 段 PHC 预 应 力 管 桩 (地 基 处 理 )静 压 法 施
22、 工 工 艺 试 验 实 施 方 案中铁一局集团有限公司 10 如果在沉桩施工附近有建筑物或地下管线时，则沉桩顺序应背着被保护的建筑物方向进行或采取跳打的方法，以免沉桩时的挤土对其造成危害。 5、沉桩施工测量定位。施工前放好轴线和每一个桩位，在桩位中心打一根短钢筋，并涂上油漆使标志明显。如在较软的场地施工，由于桩机的行走会挤走预定短钢筋， 故当桩机大体就位之后要重新测定桩位。桩尖就位、对中、调直。对于 ZY-920 型压桩机，通过起动纵向和横向行走油缸，将桩尖对准桩位；开动压桩油缸将桩压入土中 1m 左右后停止压桩，调正桩在两个方向的垂直度。第一节桩是否垂直，是保证桩身质量的关键。压桩。通过夹
23、持油缸将桩夹紧，然后使压桩油缸伸程，将压力施加到桩上，压入力由压力表反映。在压桩过程中要认真记录桩入土深度和压力表读数的关系，以判断桩的质量及承载力。当压力表读数突然上升或下降时，要停机对照地质资料进行分析，看是否遇到障碍物或产生断桩情况等。接桩，当下一节桩压到露出地面 0.51.0m 时，应接上一节桩。每根桩的接头不超过 3 个，接桩应要求迅速，尽量缩短停打时间，如停打时间过长，则周围土壤恢复使桩不易打入。端板焊接上、下节桩之间采用端板焊连接，焊缝不得凸出桩身，可与桩身外壁平齐或凹进 1-3mm 为宜。桩头采用焊接式桩头构造。焊接式桩头构造简单，用钢量较少，制造较方便；本项目采用二氧化碳保护焊进行接桩施工。具体要求如下：a 管桩接长时，其入土部分管节的桩头宜高出地面 0.5-1m。b 接桩时，上下节桩段应保持顺直，错位偏差不宜大于 2mm。c 管桩对接前，用铁刷子清理干净接驳面和坡口。d 上、下节桩之间采用端板焊连接，焊接方式为二氧化碳保护焊，焊材规格为E71T-1C,焊缝等级为二级。焊缝检验采用目测，焊缝表面不允许有裂纹、气孔、未熔合等缺陷。e 焊接后自然冷却时间不宜少于 8 分钟，严禁用水冷却或焊好后立即沉桩。f 二氧化碳保护焊接桩施工，下雨或风力较大时会影响焊接质量，所以在焊接
