PTC、PCC桩施工指导意见

施工指导意见

江苏省交通运输厅临海高等级公路建设管理办公室

二〇一一年五月

目    录

临海高等级公路工程PTC桩施工指导意见    1

一、编制依据    1

二、适用范围    1

三、原材料    1

（一）水泥    1

（二）骨料    2

（三）钢材    2

四、现场施工    2

（一）施工准备    2

（二）施工工艺    3

1、PTC桩施工    3

2、PTC桩帽施工    6

3、碎石垫层和加筋网施工    6

五、施工质量控制    7

临海高等级公路工程PCC桩施工指导意见    9

一、编制依据    9

二、适用范围    9

三、材料    9

四、施工准备    10

五、现场施工    12

六、质量检测    16

（一） 成桩质量检查    16

（二） 桩身质量检测    17

（三） 工程质量验收    18

临海高等级公路工程PTC桩施工指导意见

临海高等级公路贯穿江苏南北、贴近海岸线。经连云港、盐城、南通三市，沿线不良地质分布广泛，在临海高等级公路软土路基及桥头段地基处理中部分采用预应力混凝土薄壁管桩（PTC管桩）施工工艺，为确保PTC管桩施工质量，综合设计、科研、专家及三市临海办意见，结合本项目的不同段落的特点，制定以下PTC管桩施工指导意见：

一、编制依据

先张法预应力混凝土薄壁管桩（JC888-2001）

公路工程技术标准（JTJ001-07）

公路路基设计规范（JTG D30-2004）

公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）

建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）

建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）

二、适用范围

本指导意见适用于临海高等级公路软基处理。

三、原材料

（一）水泥

应采 用 强 度等级不低于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，其质量应分别符合GB 175、GB 1344的规定。

（二）骨料

细骨料宜采用天然硬质中粗砂，细度模数为2.3-3.4，其质量应符合GB/T 14684的规定。

粗骨料应采用碎石，其最大粒径不宜大于20 mm，其质量应符合GB/T 14685的规定。

（三）钢材

预应力钢筋宜采用预应力混凝土用钢棒，其质量应符合YB/T 111的规定。

螺旋筋宜采用冷拔低碳钢丝、低碳钢热轧圆盘条，其质量应符合GB 50204, GB/T 701的规定。

端板、桩套箍的材质性能应符合GB/T 700中Q235的规定。

四、现场施工

（一）施工准备

（1）施工前根据地质资料和设计文件，了解现场的地质情况、水文情况、土层土质情况，根据设计文件和施工组织计划的要求，确定合理可行的施工顺序。

（2）修建供工程施工所用的临时便道，做好施工时的排水措施。根据PTC桩的堆放数量，选择若干靠近临时便道，开阔平整的场地作为PTC桩的临时堆场。

（3）PTC桩其外径宜为φ400 mm，壁厚70 mm，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＞24 m，不超过3节桩组合；桩基深度≤24 m，不超过2节桩组合；桩基深度≤12 m，不超过1节桩。施工时按照“长桩在下、短桩在上”的顺序进行施工。PTC桩成品的质量要求和检验标准详见附录。在每个工厂每批次的PTC桩进场之前，进行随机抽样检验，并附检验单，报监理工程师批准后方可进场。

（4）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。正确的起吊方式是两支点法或两头勾吊法，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，监理进行旁站监督。汽车运输时用长挂车，桩的悬臂不超过1.5 m，在汽车运输时，应该绑固、分层叠放并错位布置，不宜超过5层。在工地现场堆放时，必须选择坚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表1：

表1  PTC桩的运输、起吊、堆放质量及检验要求表

1、PTC桩施工

（1）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，采用经纬仪定出桩位。用消石灰作出桩位的圆形标记，圆心位置用小木桩标记，并注意保护所作标记。

（2）施工：用钢绳绑住桩身单点起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横两向油缸移动桩机调整对中，同时利用相互垂直的两个方向经纬仪检查垂直度。第一节桩入土30～50 cm后检查和校正垂直度，垂直度控制在0.5％以内；静力压桩：开动压桩装置，记录压桩时间和各压力表读数，保持连续压桩并控制压桩速度1～2 m/min；锤击沉桩：PTC桩总锤击数不宜超过1500，最后1 m沉桩锤击数不宜超过200。

（3）接桩及焊接要求：接桩时其桩头应高出地面1m左右；接桩前下节桩的桩头加上定位板，然后将上节桩吊放在下节桩端板上，依靠定位板将上下桩接直，其错位偏差不应大于2 mm；上下桩如有空隙，用锲形铁片全部垫实焊接牢固；管桩焊接之前，上下端表面用铁刷清理干净，直至其坡口处刷出金属光泽；焊接时应分层焊接，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，层间焊皮要清理干净，焊缝应达到三级焊缝要求；焊接好的桩接头应自然冷却，冷却时间至少8 min，严禁用水冷却。

（4）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。

（5）施工终止：

静力压桩：正常情况按设计压桩力送桩，达到设计高程后持荷（正常压力）10 min且每分钟沉降量不超过2 mm后方可结束送桩，在同一地质类型的地段，若出现静压力显著增加或送桩时静压力显著减小等异常情况，需暂停施工并及时报告监理，分析和找出原因后提出处理措施；

锤击沉桩：当桩端(指桩的全断面)位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度为辅；当桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、中密以上粉土、砂土、碎石类土、风化岩时，以贯入度控制为主，桩端标高为辅；当贯入度已达到而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不应大于设计规定数值加以确认，必要时施工控制贯入度应通过试验与有关单位会商确定。

（6）PTC桩的施工质量及检验要求见表2：

表2  PTC桩的施工质量及检验要求

（1）PTC桩施工结束后，报请监理验收合格后，才可进行桩帽施工。

（2）在桩头位置开挖已填筑的灰土层，开挖的长度、宽度和深度以桩帽设计尺寸为依据。开挖后进行整修，形成土模。

（3）按照设计要求绑扎钢筋，浇注砼并养护。

（4）PTC桩帽的施工质量及检验要求见表3：

表3  PTC桩帽的施工质量及检验要求

（1）垫层材料应由未风化的干净砾石或轧制碎石，自然级配，粒径为20～50 mm，含泥量小于3%。

（2）铺筑第一层碎石，推土机整平，碎石缝隙用石屑填充，以激振力200 kN以上的振动压路机先稳压1～2遍，再振压3～4遍。

（3）铺筑钢塑格栅（或钢筋网），若为钢筋网则应有简易防锈处理，钢塑格栅（或钢筋网）与其下面的碎石垫层贴合紧密平整。

（4）铺筑第二层碎石，施工工艺与第一层碎石相同。

（5）碎石垫层和加筋网的施工质量及检验要求见表4：

表4  碎石垫层和加筋网的施工质量及检验要求

（1）桩长控制及检查：PTC桩属地下隐蔽工程，监理必须认真负责，保证每根桩都达到设计深度。在PTC桩施工前，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桩的端部用红色油漆作出长度和桩位标记。施工按“从内侧向外侧、每根桩先长桩后短桩”的顺序，在施工后一排桩之前要检查前一排桩的偏位情况。施工结束后，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）桩身垂直度控制及检查：施工过程中，桩身必须始终保持垂直。施工时应在距桩机约20 m处，成90°方向设置经纬仪各1台，检查桩身垂直度并记录。

（3）施工过程控制及检查：PTC桩起吊时，监理应在现场检查堆放场地、起吊方法，防止桩断裂或环裂。施工过程中，监理全过程旁站，施工人员应检查和记录静压机压力表读数、压桩速度，或打桩击数，若出现异常应及时停止并报告监理。接桩、焊接时，监理应检查桩身垂直度、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。

（4）桩施工结束后质量控制：PTC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。压桩完毕，须进行验收，验收合格后才能进行下道工序施工。

临海高等级公路工程PCC桩施工指导意见

临海高等级公路贯穿江苏南北、贴近海岸线。经连云港、盐城、南通三市，沿线不良地质分布广泛，在临海高等级公路深厚软土路基及桥头段地基处理中部分采用现浇混凝土大直径管桩（PCC桩）施工工艺，为确保PCC桩施工质量，综合设计、科研、专家及三市临海办意见，结合本项目的不同段落的特点，制定以下现浇混凝土大直径管桩施工指导意见：

一、编制依据

现浇混凝土大直径管桩复合地基技术规程（JGJ/T 213-2010）

建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）

建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003）

公路工程技术标准（JTJ001-07）

公路路基设计规范（JTG D30-2004）

公路工程水泥及水泥混凝土试验规程（JTG E30-2005）

公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）

建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）

二、适用范围

本指导意见适用于临海高等级公路软基处理。

三、材料

3.1 现浇混凝土大直径管桩所用的混凝土强度等级不宜低于 C15。混凝土的粗骨料粒径不宜大于25mm。

3.2 现浇混凝土大直径管桩桩顶褥垫层宜采用无机结合料稳定材料、级配砂石等材料，级配砂石最大粒径不宜大于50mm。加筋材料可选用土工格栅、土工编织物等，其抗拉强度不宜小于50kN/m，延伸率应小于10％。

3.3 现浇混凝土大直径管桩桩顶封口材料应采用与桩身强度等级相同的混凝土。

四、施工准备

4.1 PCC桩施工前应具备下列技术资料：

（1）建筑场地的岩土工程勘察报告；

（2）工程施工图设计文件；

（3）建筑场地和相邻区域内的建筑物、道路、地下管线和架空线路等相关资料。

4.2 PCC桩施工准备应符合下列规定：

（1） 应进行工程施工图会审，并应进行设计交底；

（2） 应编制基桩工程施工组织设计或专项施工方案，并应经审核确认；

（3） 应向基桩施工操作人员进行施工技术安全交底；

（4） 施工场地应平整，地面承载力应满足桩机进场施工的条件；

（5） 地下和空中的障碍物应进行处理，施工场地及周边排水应保持通畅。

4.3 PCC桩工程的专项施工方案或施工组织设计应包括下列技术内容：

（1） 工程概况；

（2） 场地岩土特性及成桩条件分析；

（3） 施工总体布署及桩机的选择；

（4） 施工操作工艺要点；

（5） 施工质量、安全、环境保护的控制措施；

（6） 季节性施工措施；

（7） 桩机安装、拆除技术要求及安全措施；

（8） 施工场地及相临既有建（构）筑物的防护、隔振措施；

（9） 应急预案。

4.4 工程施工前应按下列要求进行施工工艺参数试验：

（1） 应根据设计要求的数量、位置打试桩，进行施工工艺参数试验；

（2） 试桩的规格、长度应符合设计要求，应具有该场地的代表性，试验桩与工程桩的施工工艺条件应一致；

（3） 应根据试桩的参数优化设计、并应根据试桩的结果调整施工方案或施工组织设计。

4.5 施工机械的选择应符合下列规定：

（1） 应根据设计要求或试桩的资料选择施工机械；

（2） 施工机械选定后应核实现场地基承载能力是否满足打桩的施工要求，如不满足应预先采取相应处理措施。

4.6 PCC桩施工过程中应对场地地质状况进行复查，发现实际地质状况与勘察报告不符、影响继续施工时应进行施工地质补充勘察。

五、现场施工

5.1 PCC桩的施工工艺流程（图1）应包括场地平整、桩机就位、振动沉管、沉管腔内灌注混凝土、振动上拔成桩等步骤。

5.2 沉桩顺序应尽量减少挤土效应及其对周围环境的影响，宜符合下列规定：

（1） 如桩布置较密集且离建（构）筑物较远，施工场地开阔，打桩顺序宜从施工场地中间开始向外进行；

（2） 如桩布置较密集且场地较长，打桩顺序宜从施工场地中间开始向两端进行；

（3） 如桩较密集且一侧靠近建（构）筑物，打桩顺序宜从靠建（构）筑物一侧开始向另一侧进行；

（4） 宜先施工长桩，后施工短桩；先施工大直径桩，后施工小直径桩；

（5） 靠近边坡的地段，应从靠边坡向远离边坡方向进行；

（6） 在进行较密集的群桩施工时，可采用跳打、控制打桩速率、优选打桩顺序等措施。

5.3 PCC桩成孔应符合下列规定：

（1） 沉管时应保证机架底盘水平、机架垂直，垂直度允许偏差应为1%；

（2） 在打桩过程中如发现有地下障碍物应及时清除；

（3） 在淤泥质土及地下水丰富区域施工时，第一次沉管至设计标高后应测量管腔孔底有无地下水或泥浆进入；如有地下水或泥浆进入，则在每次沉管前应先在管腔内灌入高度不小于1m的、与桩身同强度的混凝土，应防止沉管过程中地下水或泥浆进入管腔内；

（4） 沉管桩靴宜采用活瓣式，且成孔器与桩靴应密封；

（5） 应严格控制沉管最后30s的电流、电压值，其值应根据试桩参数确定；

（6） 沉管管壁上应有明显的长度标记；

（7） 沉管下沉速度不应大于2m/min。

5.4 在沉管过程中遇局部硬土夹层时，可通过造浆器向内外套管底端压入泥浆进行润滑。

5.5 PCC桩终止成孔的控制应符合下列规定：

（1） 桩端位于坚硬、硬塑的黏性土、砾石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，应以贯入度控制为主，桩端设计标高控制为辅；

（2） 桩端位于软土层时，应以桩端设计标高控制为主；

（3） 桩端标高未达到设计要求时，应连续激振3阵，每阵持续1min，并应根据其平均贯入度大小确定。

5.6 桩身混凝土灌注应符合下列规定：

（1） 沉管至设计标高后应及时浇灌混凝土，应尽量缩短间歇时间。

（2） 混凝土制作、用料标准应符合国家现行有关标准的要求。混凝土施工配合比应由试验室根据试验确定。现场搅拌混凝土坍落度宜为8cm～12cm，如采用商品混凝土，非泵送时塌落度宜为8cm～12cm，泵送时坍落度宜为16cm～20cm。

（3） 混凝土灌注应连续进行，实际灌注量的充盈系数不应小于1.1。

（4） 混凝土灌注高度应高于桩顶设计标高50cm。

5.7 振动上拔成桩应符合下列规定：

（1） 为保证桩顶及其下部混凝土强度，在软弱土层内的拔管速度宜为（0.6～0.8）m/min；在松散或稍密砂土层内宜为（1.0～1.2）m/min；在软硬交替处，拔管速度不宜大于1.0m/min，并在该位置停拔留振10s；

（2） 管腔内灌满混凝土后，应先振动10s，再开始拔管，应边振边拔，每拔1m应停拔并振动5s～10s，如此反复，直至沉管全部拔出；

（3） 在拔管过程中应根据土层的实际情况二次添加混凝土，以满足桩顶混凝土标高要求；

（4） 距离桩顶5.0m时宜一次性成桩，不宜停拔。

5.8 当桩身混凝土灌注结束24h后，应及时开挖桩顶部的桩芯土，开挖深度从桩顶算起宜为50cm；待低应变检测和桩芯开挖检测桩身混凝土质量且达到要求后，应灌注与桩身同强度等级的素混凝土封顶。

5.9 在施工过程中应做好记录，及时汇总并办理验交、签证等手续。

5.10 施工安全生产应符合国家现行有关安全生产标准的规定，并应符合下列规定：

（1） 机械设备安装、拆除应由专业人员担任，并应按住房和城乡建设部特种作业人员考核管理规定考核合格，持证上岗；

（2） 沉桩施工中应防止因过载造成桩机倾斜；

（3） 桩机在移位行走时，非操作人员不得靠近；

（4） 雨、雪、雾天气应停止施工，雨、雪后施工应排除积水或扫除积雪；

（5） 六级及以上大风天气应停止施工。

六、质量检测

（一） 成桩质量检查

1、PCC桩成桩质量检查应包括成孔、混凝土拌制及灌注等过程的检查，并应按下列规定填写质量检查记录：

（1） 混凝土拌制应对原材料质量和计量、混凝土配合比、坍落度、混凝土强度等级进行检查；

（2） 沉管前应检查桩位的放样偏差；

（3） 沉管前应检查沉管的垂直度，沉管终孔前应检查最后30s的电流、电压值；

（4） 混凝土灌注前应对成孔垂直度、孔深、孔底泥浆情况进行检查；

（5） 应检查混凝土灌注量及充盈系数、桩顶标高和振动拔管速度。

2、 PCC桩桩顶标高、桩长、桩位、垂直度偏差、混凝土充盈系数、混凝土强度、拔管速度等应按表5的规定进行检查，并应做好记录。

3、每个台班应留置不少于3组混凝土试块。

表5  PCC桩成桩质量检查标准

1、 应在成桩14d后开挖桩芯土，观察桩体成型质量和量测壁厚，开挖深度不宜小于3m。检查数量宜为总桩数的0.2％～0.5%，且每个单项工程不得少于3根。

2、 桩身混凝土达到龄期后，宜采用低应变法检测桩身混凝土质量，检测数量不得少于总桩数的10%；对设计等级为甲级或地质条件复杂、成桩质量可靠性较低的工程桩，抽检数量不得少于总桩数的20%。

3、 对于一般工程的工程桩，可在成桩28d后进行单桩静载荷试验；对于地质条件复杂、成桩质量可靠性低的工程桩，应采用单桩和单桩复合地基静载荷试验方法分别进行检测。检测数量宜为总桩数的0.2%~0.5%，且每单项工程不得少于3根。

4、 PCC桩的桩身质量检验标准应符合表6的规定，并做好记录。

表6  PCC桩桩身质量检验标准

（三） 工程质量验收

1、 当桩顶设计标高与施工场地标高相近时，桩基工程验收应在施工完毕后进行；当桩顶设计标高低于施工场地标高时，桩基工程验收应在开挖至设计标高后进行。

2、 PCC桩验收应在施工单位自检合格的基础上进行，并应具备下列验收资料：

（1） 岩土工程勘察报告、桩基施工图、图纸会审及设计交底纪要、设计变更等；

（2） 原材料的质量合格证和复验报告；

（3） 桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单；

（4） 混凝土质量检验报告；

（5） 施工记录及检验记录；

（6） 桩体质量检测报告；

（7） 复合地基或单桩承载力检测报告；

（8） 基础开挖至设计标高的桩壁厚和成型情况检查记录、基桩竣工平面图；

（9） 工程质量事故及事故调查处理资料。

3、  PCC桩分项工程质量验收合格的条件应符合下列规定：

（1） 原材料质量应合格；

（2） 各检验批工程质量验收应合格；

（3） 应有完整的质量验收文件；

4、 低应变检测结果应合格， 复合地基或单桩承载力检测结果应符合设计要求。