东北东部铁路DT2标段DK100+655.15～DK101+875、DK102+030～DK102+160段预应力管桩施工技术

钱坤

摘 要：文章主要结合东北东部铁路DT2标段DK100+655.15～DK101+875、DK102+030～DK102+160段预应力管桩施工实例，详细说明了铁路站场预应力管桩施工技术和理论要点。

关键词：东部铁路；预应力；施工技术

一、工程概况

东北东部铁路DT2标段路基预应力管桩段施工。工点里程：DK100+655.15～DK101+875、DK102+030～DK102+160，本段路基采用混凝土管桩加固，桩径0.4m，桩间距2.0m，正方形布置。桩顶设C35钢筋混凝土桩帽，直径1.5m，厚0.4m，帽顶设0.6厚碎石垫层，垫层内夹铺两层土工格栅，设计单桩承载力不小于600KN.

二、施工要求

核查地质资料，结合设计参数，选择CCH55TON型柴油锤桩机，柴油锤重4.3t和6.3t。施工时，柴油锤冲程不大于2m。

平整场地，清除障碍物，标记处理场地范围内地下构造物及管线。

测量放线，定出控制轴线、打桩场地边线并标识。

施工前清除地表耕植土，根据试桩成桩工艺试验确定的施工工艺和参数进行施工。

三、施工程序与工艺流程

（一）施工程序

测量定位→桩机就位→复核桩位→吊桩插桩→对中调直→锤击沉桩→接桩→打至设计标高→管桩检测→桩帽施工。

（二）工艺流程

（三）施工方法及步骤

1.测量放线

测量组用全站仪精确放样出管桩处理范围边线控制桩。中间桩位拉钢尺准确定位，插竹钎标识。

2.桩机就位

利用桩机上行走装置、移动行走就位，行走过程中要保持架底盘平稳，桩机就位后将行走油门关闭，然后将机架底盘调到水平固定。

3.起吊预制桩

车在吊运预制桩时，采用双点吊。待吊桩送至桩机附近时，采用单点吊桩，吊点设在0.3倍桩长处，开始垂直起钩，平稳地把桩送到打桩机夹桩器中，同时使桩尖对准桩位中心，缓缓放下插入土中。

4.穩桩

当桩尖进入土中300mm～500mm后，用经纬仪或用支架线坠调整桩的垂直度，观测时，上端与下端的垂直度偏差应≤1%。

5.冲程

管桩施工时，柴油锤最大冲程不超过2m，施工时，按1.8m控制，最后1米冲程为1.2米。

6.打入桩施工

桩在入土前，在桩身上量尺划线，以便在施工中观测、记录。施工时，边击打边观测，需保证桩身不裂，必要时拔出重插，不允许采用强扳的方法进行快速纠偏，而将桩身拉裂、折断。打桩过程中，如果出现偏心打桩，则桩头受偏心锤击而使应力增大，容易打坏桩头，另外也影响最后的成桩质量。因此打桩要保证桩锤、桩帽和桩身中心线重合，如有偏差随时纠正。特别是第一节底桩，对成桩质量影响更大，因此其垂直偏差不得大于0.5%。

7.接桩

管桩现场13m桩长采用单节13m管桩；18m桩长采用长度分别为12m和6m两节焊接进行接桩，桩头的预埋铁件表面清洁，接桩一般在距离地面1m 左右进行。上下节桩的中心线保证同心，管桩焊接施工由有经验的两焊工按照技术规程的要求对称施焊，对称点焊4-6个点加以固定，焊接采用二氧化碳保护焊，焊接层数为3层，内层焊渣清理干净后经检查后施焊外一层，实际施工中焊缝饱满连续，焊缝冷却时间控制在8min以上，待焊缝完全自然冷却后再进行下步施工。

8.收锤

收锤标准对打桩工程质量起着至关重要的作用，控制收锤能减少打桩破损率，保证桩身质量，确保送桩桩深达到设计值。

管桩采用最后1米的最后10cm每分钟平均值作为停打贯入度，以最后1米的锤击数量、平均贯入度及停打贯入度作为收锤标准。在实测数值与上述数值偏差不大时，即1米范围内贯入度没有发生急剧变化，可认定管桩达到设计地质深度并满足设计承载力要求。

9.记录

击桩时应由专职记录员做好施工记录。开始沉桩时，记录入桩行程深度、沉桩每米所需时间等，以判别入桩情况正常。

10.复打

施工中，查明土质有无“假极限”或“吸入” 现象，如果有“假极限”或“吸入”，则需要进行复打，复打间隔时间为1天。

四、施工注意事项

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。吊桩前重复检查桩架、桩位、桩身，质量合格后始可插桩。

锤击打桩宜重锤低击，打桩前从两个方向检查确认桩锤、桩帽与桩身保持在同一轴线上。

当管桩接长时，长桩在下部，其入土部分桩段的桩头宜高出地面1m左右，下节桩的桩头处设导向钢筋以方便上节桩就位，接桩时上下节桩段保持顺直，端板焊接牢固、平齐，不得歪斜，并符合有关规范要求。

打桩过程中防止偏移。遇下列情况暂停打桩，并及时与设计、监理等有关人员研究处理：（1）贯入度发生突变；（2）沉桩入土深度与设计要求差异较大；（3）桩头混凝土剥落、破碎或桩身混凝土出现裂缝或破碎；（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）总锤击数超过规定值。

五、劳动组织

（一）劳动组织方式

采用架子队组织模式。

（二）施工人员结合施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置

主要人员：项目负责人1人；技术主管1人；专职安全员1人；领工员4人；技术、质检、测量及试验人员6人。

六、材料要求

预应力管桩采用厂制，其规格、批号、制作日期均符合规范、验标及设计要求；选用的接桩材料符合设计要求，并按相关规定进行检验。

七、设备机具配置

压路机1台；打桩机6台；电焊机6台；吊车1台。

八、质量控制及检测

（一）质量控制

预应力管桩施工质量控制要点

1.桩的质量应符合设计要求和相关标准规定

2.桩的数量、布桩形式

3.通过试验桩取得各项施工参数

（二）质量检验

1.桩的混凝土表面质量应符合下列规定：

（1）桩的棱角破损深度应在10mm以内；

（2）混凝土管桩表面裂缝深度不应大于7mm，裂缝宽度不应大于0.15mm。横向裂缝长度：管桩不应大于直径或对角线1/3；纵向裂缝长度：管桩桩不大于直径或对角线的1.5倍。

检验方法：观察、尺量或刻度放大镜检查。

2.桩的入土深度符合设计要求

检验方法：施工单位观察、测量并填写沉桩记录。

3.桩顶高程和桩头处理应符合设计要求

检验方法：测量、观察。

4.打入桩地基处理后，按设计要求检验桩的承载力满足设计要求

检验方法：底应变检测、单桩荷载试验。

检验数量：底应变检测数量为总桩数的10%；单桩荷载试验数量为总桩数的2‰。

5.桩位、倾斜度的允许偏差、检验数量及检验方法应符合以下要求：

桩位允许偏差：中间桩d/2、边缘桩d/4，检验方法：测量或尺量。直桩垂直度允许偏差：1%，检验方法：吊线或尺量

九、结语

经对试桩低应变及单桩承载力检测结果认定：预应力管桩桩身完好，预应力管桩达到设计深度，符合设计地质情况，满足设计承载力要求。管桩采用最后1米的最后10cm每分钟平均值作为停打贯入度，并以最后1米的平均贯入度为参考来控制管桩施工，能减少打桩破损率，保证桩身质量。