002.管桩复合地基软基处理方案
广州黄埔至东莞麻涌高速公路A4标预应力管桩复合地基
施
工
方
案
编制人：
审核人：
编制时间：
广东省长大路桥有限公司联合体
A1合同段第一施工处
目录
第一章工程概况 (2)
第二章施工准备 (3)
第一节组织机构 (3)
第二节施工资源投入计划 (5)
第三章施工部署 (6)
第一节施工组织及作业面安排 (6)
第二节施工进度计划安排 (7)
第四章施工技术措施 (7)
第一节施工工艺 (7)
第二节主要施工方法 (9)
第五章质量保证措施 (13)
第一节质量目标 (13)
第二节质量保证体系 (14)
第三节质量保证制度 (15)
第四节质量保证措施 (16)
第六章安全保证措施 (18)
第一节安全施工目标 (18)
第二节安全保证体系 (18)
第三节安全保证措施 (19)
第七章环境保护及文明施工措施 (22)
第一节文明施工措施 (22)
第二节环境保护措施 (23)
第八章雨季和高温季节施工保证措施 (24)
第一章工程概况
广深沿江高速公路A1合同段A4标南岗上下道为单向双车道，标准路幅宽度为10.5m ＝0.75m(土路肩)+1m(硬路肩)+2*3.5m(行车道)+1m(硬路肩)+0.75m(土路肩)。分AB两匝道，软土路基范围为：AK0+456.575～AK0+688.136及BK0+000～BK0+224.925，其中AK0+618～AK0+688.136及BK0+000～BK0+040不处理，其余路段均采用钢筋混凝土预应力管桩处理，AK0+456.575～AK0+618及BK0+040～BK0+224.925设置路肩挡土墙，其基础桩顶铺设30cm碎石垫层，其它填土区桩顶铺设30cm砂垫层及一层双向土工格栅。桩径Φ40cm，采用正三角形布置，桩间距在十个不同区中为2m～2.4m。AK0+618～AK0+643、BK0+015～BK0+040为沉降过渡段，采用超载预压处理，预压期6个月，超载土高度0.5m。挡土墙施工前应在一、三、四、九、十区每区抽取一个点，对复合地基进行荷载试验，测定地基承载力。
复合地基承载力设计值
本段属珠江三角洲剥蚀残丘地貌，地表为厚16～24m的素填土、淤泥、淤泥质土、砂土及粉质粘土。其中流塑状淤泥及软塑状淤泥质土分上下两层较连续分布，上层淤泥厚2～11m，埋深2.5～5m，下层淤泥质土厚1～11 m，埋深9～13m。下伏岩层为含砾砂岩。地表地下水无腐蚀性，工程地质条件较差。
主要工程数量表
第二章施工准备
第一节组织机构
为把好本工程质量、安全、进度关，成立路堑客喷播植草量管理小组，以项目经理为组长，质量管理小组下设几个职能部门，把质量措施切实落实到施工的全员、全方位和全过程中。工程部、质安部对全过程进行重点监督和全方位服务，确保质量达到预期目标。机构组织见下图:
施工管理机构组织
主要管理人员名单一览表
主要施工人员表一览表
第二节施工资源投入计划
1、按照机械设备使用计划，对所用机械及设备进行维修、调试、保养，使其进场后能保持良好的使用状态。对工程中所用的各种设备到有关部门进行标定并取得合格证书。
2、按照劳动力使用计划调配人员安排进场，并对进场人员进行劳动安全教育，对技术工种进行技术培训教育及施工技术交底，以加强安全意识、质量意识，确保工程顺利进行。
3、打桩机：采用两台履带式柴油锤打桩机，每台配备D36筒式柴油打桩锤、3台电焊机进行桩接口焊接及400*5M送桩器一根进行送桩。
测量仪器安排表
施工人员安排表
机械、设备安排表
第三章施工部署
第一节施工组织及作业面安排
为加快施工进度，在场地尚未拆迁出来前，对管桩顶部1m*1m*0.3m桩帽进行预制，待管桩锯好桩头后即可安装进入下道工序，按匝道分两个工作面同时进行施工，视场地拆迁情况先后进行。各从桥台处向前施打，先打中间区再打边区。具体在下面主要施工方法中详述。
第二节施工进度计划安排
计划开工时间在于2008年11月10日，完成日期2008年4月25日.共166天。详见施工进度计划横道图。
预应力管桩复合地基施工计划横道图
第四章施工技术措施
第一节施工工艺
本段复合地基处理工艺流程图如下：
第二节主要施工方法
一、管桩材料准备与堆放
PHC桩采用先张法预应力离心成型工艺，并经过10个大气压、180 ℃左右的蒸汽养护，采用工厂化生产。拟委托具有资质的专业厂家生产，并负责运至施工现场，管桩施工前将厂家资质证明材料报请监理审核确认。施工时我方质检员和监理一起按《先张法预应力砼管桩》（GB13476-1999）的标准规定，对管桩材料规格、型号及外观质量进行检查验收。检查管桩出厂合格证明：包括原材料的合格证，钢筋检测报告，预应力钢筋张拉记录，混凝土强度报告，桩体力学性检测，蒸气养护记录等；外观检查：重点检查管桩表面平整，密实、无蜂窝、露筋裂缝，桩顶无孔隙，预应力钢筋无断筋、脱头，合缝及包箍处不得漏浆。验收合格方可施工。
桩的堆放场地应平整坚实，并采取可知的防滚、防滑措施，不得产生不均匀沉陷，堆放层数根据本工程实际情况不得超过3层。在距桩端0.207L(L为桩长)处设置支点，上下支点应垂直对齐。
桩在起吊和搬运时，必须做到平衡并不得损坏且应轻起轻放，严禁抛掷、碰撞、滚垛等。水平吊运时采用两端钩吊，吊装绳索与桩身轴线水平夹角不得小于45度。
二、场地清理
场地应碾压平整，排水畅通，保证桩机的移动和稳定垂直
三、桩位施工放样
放样的技术人员，要认真学习和弄懂要施工的所有图纸。
对桩位的放样，应根据甲方及测量部门所提供的水准点、坐标点、利用全站仪，配合符合国家标准计量所认可的50米钢尺进行放样。放样时应根据设计图纸的要求做出各轴线的标志，且做好控制点。控制点的埋设应牢固可靠，不易损坏。放样人中的经纬仪操作者应配备两人，一个测放，一个复核，相互交叉，配合施工操作。放完样后，通知监理测量部门进行校核验收。
依据控制点放出桩位线，用木撅或钢筋头钉好桩位，并用白灰作标志，以便于施工。桩圆心位置放样偏差不得大于20mm。
四、确定压桩顺序
《建筑桩基技术规范》规定压桩顺序应符合下列原则：
①空旷场地压桩应由中心向四周安排压桩顺序；
②某一侧有需要保护的建筑（构）筑物或地下管线时，则应由该侧向远离的方向安排
压桩顺序；
③有不同深度的基桩时，应按先深后浅的原则安排压桩顺序；
④有不同规格型号的基桩时，应按先大后小，先长后短的原则安排压桩顺序；
⑤压桩机运行线路经济合理，运桩、喂桩方便。
根据以上原则，结合现场情况，各区计划A、B匝道分别施打，各自从匝道桥桥台处向路基方向施打，先打中间区，再打两边区。详细见下图：
打桩顺序为A 匝道：一区→二区→四区→三区→五区； B 匝道：十区→九区→六区→七区→八区。
预应力管桩施工顺序示意图
根据设计要求绘制各区桩位布置图（详见附图） 五、 试桩
在正式沉桩前，会同有关单位选择3根有代表性的桩进行试桩试验，应量靠近地质钻孔或静力触探孔，其间距一般不宜大于5m 或小于1m 。
通过对比分析，确定整桩总锤击数、最后1m 的锤击数量及最后贯入度。确定施工工艺和停止沉桩的控制标准。验证施工方法及机具设备是否合理。选定锤击沉桩时的锤垫、桩垫及其他参数。 六、 沉桩
底桩就位前，应在桩身上划出单位长度标记，以便观察桩的入土深度及记录每米沉桩击数。吊桩就位一般用单点吊将管桩吊直，使桩尖插在白灰圈内，桩头部插入锤下面的桩帽套内就位，并对中和调直，使桩身、桩帽和桩锤三者的中心线重合，保持桩身垂直，其垂直度偏差不大于0.5%。桩垂直度观测包括打桩架导杆的垂直度，用两台经纬仪在离打桩架15ｍ以外成正交方向进行观测，也可在正交方向上设置两根吊砣垂线进行观测校正。
桩插入桩位后，将铊帽压到桩顶上，桩身与锤轴线相重合即可压铊，待桩锤将桩身压入土中不再下沉后，方可开始锤击，先用低锤击一二下，待桩入土一定深度后，再使桩
六区七区
八区
九区十区
桩机行走路线
A匝道
B匝道
四区
三区
五区
二区桩机行走路线
一区
桥台
桥台
垂直稳定。在稳桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正。桩压入一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移架方法来校正，如发现桩顶不平，应加垫麻袋，使桩锤平稳的压于桩头上。
打桩过程调整软厚适宜的木桩垫，锤击沉桩宜采取低锤轻击或重锤低打，以有效降低锤击应力，同时特别注意保持底桩垂直，在锤击沉桩的全过程中都应使桩锤、桩帽和桩身的中心线重合，防止桩受到偏心锤打，以免桩受弯受扭。桩帽与桩周围应略有间隙，以便锤击时桩可以在桩帽内做微小的自由松动，避免桩身产生过大的扭转应力；沉桩过程中应注意防止桩的偏移，遇到下列情况应立即暂停，分拆原因，采取适当措施后方可继续沉桩。
（1）打桩过程中发生下沉量突然增大，原因是桩尖穿过硬土层进入软弱土层，或桩已被打断，此时应对照地质资料进行检查，若桩尖进入软土层，应继续施打；若桩身被打断，应会同有关单位研究补桩方案。
（2）桩到一定深度后打不下去，或桩锤和桩突然回弹，原因可能是桩尖碰到孤石或已打到硬土层，这时应减小桩锤落距，慢慢往下打，待桩尖穿过障碍之后再加大落距，如仍打不下去，应根据地质资料核对桩尖入土深入的土质情况，会同有关单位解决。
（3）施打过程中，若桩头已严重破损，不得再打，待采取措施后方可继续施打。
七、接桩
应合理调配管节长度，尽量避免接桩时桩尖处于或接近硬持力层。接桩时上节桩与下节桩应对直，下节桩不得已呈倾斜状态时，上节桩仍应以轴线垂直为准，上、下两块端桩轴向错位量应小于10mm，坡口根部间隙小于４mm，若根部间隙过大，应用铁片填实再行施焊。桩的接头采用钢端板焊接法。在桩端头埋设端头板，四周用一圈坡口进行电焊连接。当底桩桩头（顶）露出地面0.5～1.0ｍ时，即应暂停沉桩，进行管桩接长。
现场电焊可采用手工电弧焊，手工焊焊条采用Ｔ422或Ｔ426。焊接工艺应符合如下规定：
①上、下端板应除污、除锈。坡口处呈金属光泽方可施焊；
②选用焊条直径应能满足焊透坡口根部的要求，一般规定根部打底须用直径３～４mm
的焊条，其余部分可用４～５mm的焊条；
③焊接时分层对称均匀连续施焊，焊接道数不少于２道，每道焊接接头必须超前引弧
以免产生缺陷，根部必须须焊透。焊接部分不得有凹痕、咬边、焊瘤、夹渣、裂缝等有害缺陷。表面加强焊缝堆高应饱满。焊接后应进行外观检查，发现有缺陷应返
工修整，同一道焊缝返修次数不得超过２次。
④接桩宜设导向箍就位上节桩，上下应顺直，错位偏差不宜大于10mm。焊接层数不得
少于二层，内层焊渣必须清理干净后方能施焊外一层。焊接时先在坡口圆周上对称点焊４点，然后对称焊接，两人同时对角对称进行，焊缝应连续饱满，桩端处间隙采用厚薄适当、最好加工成楔形的铁片填实焊牢。尽可能缩小接桩时间，焊后自然冷却８分钟。
⑤大风和雨天，应有可靠的防风、防雨措施，否则不得进行焊接施工。
在较厚的粘土、粉质粘土层中施打多节管桩，每根桩宜连续施打，一次完成，以避免间歇时间过长，造成再次打入困难，而需增加许多锤击数，甚至打不下而先将桩头打坏。
八、送桩
将管桩打到设计标高，需要采用送桩器，送桩器用钢板制作，长4～6ｍ。设计送桩器的原则是：打入阻力不能太大，容易拔出，能将冲击力有效地传到桩上，并能重复使用。
在沉桩时，经纬仪跟踪监测，并及时正确无误地记录下节桩起讫时间、入桩时间，下节桩桩长。按设计要求送桩，其桩的中心线与桩身要吻合一致，才能进行送桩。若桩顶不平，可用麻袋或厚纸垫平。送桩留下的桩孔；立即回填密实。
九、收锤
当桩尖被打入设计持力层一定深度，符合设计确定的停锤条件时，即可收锤停打，终止锤击的控制条件，称为收锤标准。收锤标准通常以达到的桩端持力层、最后贯入度或最后1ｍ沉桩桩锤击数为主要控制指标。桩端持力层作为定性控制；最后贯入度或最后1ｍ沉桩锤击作为定量控制，均通过试桩确定。本标段设计多数桩未打穿软土层，施工时地层差异不大可按设计桩长施工。当贯入度已达到，应再锤入10cm左右或锤击30～50击,如无异常变化，桩尖标高与设计标高相差不大即可收锤，若桩尖标高与设计标高相差过多时，应与有关单位研究确定。
打桩时应由专职记录员做好施工记录。开始打桩时，应记录每沉落1m所需的锤击数并记录桩锤下落的平均高度、桩位置的偏斜。当下沉接近设计标高和灌入度要求时，应在一定的落锤高度下，以每落锤十击为一阵击阶段，测量其贯入度并登记入表。
十、锯桩应采用锯桩器、自上而下进行，不横向剔凿，以免桩受水平力冲击而受到破坏或松动，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行板拉截桩。
十一、桩帽预制：
预应力管桩除最外一排护桩外，其余均在其桩顶设1m*1m*0.3m桩帽，桩帽采用C20
砼。为加快施工进度，此桩帽在管桩正式施打前适时进行预制。
预制前先对现地进行平整、压实，并铺筑10cm厚砼，面抹压光。做为底模。侧模采用竹胶板。
钢筋在现场钢筋加工场进行加工。运至现场的钢筋不应有污垢，要保持清洁干净，无锈蚀。钢筋在加工过程中应按图纸尺寸截断和弯折。钢筋交叉点用铁丝绑扎结实。
砼浇筑施工中控制好振捣时间，对每一振动部位，必须振动到该部位砼密实为止，密实的标志是砼停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦，不再泛浆。振捣时避免触及钢筋及模板。砼浇筑时间尽量选择在一天平均气温的时段进行为宜,尽量避免在中午最高气温进行施工。拆模后应进行水养护，时间不少于7天。
十二、垫层铺设
一区、十区桩顶铺设30cm碎石，二～九区挡土墙基础桩顶铺设30cm碎石，填土区底部铺设30cm砂垫层及一层双向土工格栅，碎石最大粒径不得大于50mm。砂垫层采用透水性好的中粗砂，渗透系数不小于103cm/s，颗粒组成较均匀，不均匀系数小于4，其含泥量不大于3%，双向土工格栅采用拉伸型塑料格栅TGSG45-45,幅宽4.0m，设计抗拉强度不小于45kN/m，土工格栅沿路线横断面方向铺设，铺设必须平顺，当纵向需要接长时，搭接长度不小于0.3m并用高强度的土工棒连接。沿路纵断面方向搭接长不小于0.1m。格栅上下层不得含有尖角物体，以免划破格栅。
十三、垫层完成后挡土墙施工前，应在一、三、四、九、十区每区抽取一个点，会同监理等单位及时进行复合地基承载力试验。
第五章质量保证措施
第一节质量目标
广深沿江高速公路是广州市连通深圳东西走向的又一条高速公路，其工程质量的优劣直接影响现代化大都市荣誉和施工企业的形象。为贯彻工程建设“百年大计，质量为本”的方针，我项目经理部精心组织，严格实行全员、全方位、全过程的质量控制，确保本工程交工验收质理评定合格、竣工验收工程质量评定优良、杜绝发生重大质量事故、消除质量通病的质量目标。
第二节质量保证体系
质量保证体系框架图
一：成立由项目副经理主抓的质检部，各作业队的施工质检员分别负责各作业的自检工作。
二：自检的控制程序，每道工序完成后，先由现场工程师进行自检，检验合格后，再由质检部经理带领质检员进行复检，合格后质检部报监理工程师进行验收。
三：总工程师负责组织施工方案的审核工作，并直接领导工程施工中“新工艺，新技术”的推广和应用。
四：技术交底制度
1、施工中实行二级技术交底制，第一级交底为项目总工程师对项目经理部的施工管理组、质检组及其他小组的交底，主要涉及施工方案中的主要内容、重点工序的施工方法、容易出现的问题及其预防措施；第二级交底为项目经理部的施工管理组对施工作业层的操作人员的交底，涉及工艺要求、操作要点、质量标准。
2、技术交底必须反复细致地进行，不断总结，以达到工艺技术的不断提高。
3、技术交底保持详细记录。
五：工程中间检测、验收制度
1、采用“新工艺、新技术”的工序检验，必须经项目总工程师检测合格后方可报监理工程师检验。
2、严格按设计文件和有关规范、标准要求进行验收、检测，未经验收、检测合格的工序不得放行。
六：违反施工规程，发生质量事故报告制度
1、施工管理人员按有关施工规范、设计及工艺要求指导施工人员进行施工，不得违规指挥。操作人员必须按有关规范、规程要求进行作业，不得野蛮施工。
2、施工管理人员发现操作人员违反施工规范要求，应立即予以制止，并督促操作人员立即纠正。对于因违反施工规程、发生质量事故的，视情况轻重、损失大小，及时逐级上报项目总工程师和项目经理、监理及业主，并以书面形式记录报告过程。
3、质检员有权制止任何违反施工规程可能发生质量事故的施工。
一、保证工程质量技术组织措施：
（1）建立层次分明的责、权、利相结合的质量责任制，认真开展全面质量管理，做到质量重担人人挑、人人肩上有指标，同时抓住施工现场，对整个工程项目的施工全过程进行监督管理，消灭质量通病，使质量管理上新水平。
（2）加强技术管理，每道工序都进行书面技术交底，交底人，接收人在书面上签字，明确责任，组织各班组长学习技术规范，让每参与人能熟悉质量验收的标准。严格按设计要求组织施工。
二、主要分项工程质量控制点及具体措施：
为了保证施工质量，必须严格控制各工序的质量，工序施工时需做到检查上工序、保证本工序、准备下工序，如检查不合格，立即组织返工补求，否则不得转入下工序施工。
1、试桩
根据设计要求，开工前应先做试桩。试桩时，根据设计单位指定的桩位进行随机试桩。根据试桩情况，商定工程桩控制方法及标准，确定施工参数后，方可进行工程桩施工。
2、确保成品桩质量
1）桩材应按打桩进度计划配套进入打桩现场。
2）凡进入现场的桩，都应附有出厂合格证并符合设计规定。
3）对运到现场的桩，应按《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002进行复查、验收。
4）焊条等连结材料应有出厂合格证，符合施工要求。
3、沉桩
1）施工人员在沉桩前必须看清图纸，明确桩的型号、桩长、核对桩位，复核位置无误，方可沉桩。
2）在沉桩时用经纬仪控制桩的垂直度小于0.5%，用水准仪控制送桩的桩顶设计标高（＋50mm～－50mm）。
3）记录员应对预制桩的入土深度、桩顶标高，接桩时间、桩位编号、垂直度，进行准确、真实、清楚的记录。
4）为防止工程桩偏位，每打完一条流水线后，对未打桩位需复核。
5）严格按照打桩施工程序及流水线施工。
4、供桩就位
1）桩采用吊车短驳，直接送到桩架边，吊机直接起吊，在桩旋转起吊时，扶直就位，进入桩架过程中，上吊点严禁使用吊环应用钢丝绳捆绑以确保安全。
2）认真做好管桩堆放场地工作，必须严格按照预制桩堆放平面布置图堆放预制桩。 3）预制桩施工前必须进行验收，对桩的合格证、强度、几何尺寸、色感等认真检查。 4）按规范要求二点起吊，平稳后开始运桩。
5）场内临时堆放管桩按三点支点搁置堆放，必须平稳，不能沉陷。
6）供桩就位时，在桩旋转起吊、扶直就位进入桩架过程中，须用安全保护装置，严禁用双手扶直桩身。
5、接桩
1）桩的节点处理为气体保护焊接桩，焊接接桩采用气体保护焊机，手工焊接。
2）施焊部位必须用角向磨光机打磨除锈，直到露出金属光泽。接桩入土前，应对外露铁件再次补刷防腐漆
3)施焊时，必须用2名焊工，两台焊机，同时对称施焊，焊接遍数＞2遍。
4)依据风向，安放可靠的挡风装置。
6、在压桩过程中如遇下列情况应暂停送桩
1)贯入度剧变。
2)桩身、桩顶出现严重裂缝、破碎。
3)桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹。
4)如遇大风、大雨、大雷，暂停作业。
7、应注意的质量问题
1)预制桩必须提前定货加工，打桩时预制桩强度必须达到设计强度的100%。
2)桩身断裂。由于桩身弯曲过大、强度不足及地下有障碍物等原因造成，或桩在堆放、起吊、运输过程中产生断裂，没有发现而致。应及时检查。
3)桩身倾斜。由于场地不平、打桩机底盘不水平或稳桩不垂直、桩尖在地下遇见硬物等原因造成。应严格按工艺操作规定执行。
4)接桩处拉脱开裂。连接处表面不干净、连接铁件不平、焊接质量不符合要求、接桩上下中心线不在同一条线上等原因所造成。应保证接桩的质量。
第六章安全保证措施
第一节安全施工目标
切实贯彻“安全第一，预防为主”的方针，坚持管生产必须管安全原则，明确各级人员的职责，抓好本工程的安全生产工作。做好每天工作前安全交底与工前安全检查。
本标段安全生产目标，实现“六杜绝”、“三消灭”、“二控制”。即实现“六杜绝”：杜绝员工因工或非因工重大死亡事故；杜绝多人重伤事故；杜绝重大机械设备事故；杜绝因施工方责任造成的交通死亡事故；杜绝重大火灾事故；杜绝危爆物品爆炸事故。“三消灭”消灭违章指挥，消灭违章作业，消灭惯性事故。“二控制”年死亡率控制在0.1‰以下,年重伤率控制在0.3‰以下。
第二节安全保证体系
二工区项目经理部经理、施工班（组）长和工人按规定逐级建立安全生产责任制。经理部设安全监察工程师，施工队设专职安全检查员，班（组）设兼职安全员，做到分工明确，责任到人。
安全保证体系框图
第三节安全保证措施
一、一般安全措施
（1）建立健全安全文明奖罚制度，树文明施工之风，创安全生产之实。