上海北环上跨沪太路主线桥PHC管桩
静压沉桩施工组织设计
工程概况：
上海北环高速公路上跨沪太路主线桥，位于上海市宝山区罗南镇镜内，上跨沪太公路，起点桩号为K24+446.53，终点桩号为K25+119.47，全桥长672.94m，共33跨，跨径分别为16m、18m、18.37m、18.63m、19m、20m、21m、22m。桥梁桥台桩基础为φ600mmB型PHC预制管桩，桥墩桩基础为φ600mmAB型PHC预制管桩，单桩长分别46m、47m、50m，计有428根，总计19934m，其中0#台、1#~3#墩、15#~16#墩、27#墩桩部分或全部为水中桩，计有81根，3772m；其余部位为陆上桩，计有347根，16162m。
经初步确定，静压桩施工范围为21#~32#墩所有桩基，共计144根6756m，除21#墩桩长为46m外其余桩长均为47m。其中27#墩水中桩10根470m，其余均为陆上桩共计134根6286m。
工程地质与水文：
该区域属宾海平原地貌类型，地势平坦，原地面标高约在5.0m左右。根据上海市政工程设计研究院提供的地质勘测报告，自地表向下土层依次为：填土、黄色粉质粘土、灰黄色粉质粘土、灰色淤泥质粉色粘土、灰色淤泥质粘土、暗绿～黄色粘土、黄～灰色砂质粉土、灰色粉质粘土、灰色粉质粘土夹粉砂、灰色粉质粘土及粉沙互层，其中灰色粉质粘土夹粉砂、灰色粉质粘土及粉沙互层土质较好，分布稳定，为良好的桥梁桩基持力层。
该区域地下水水位标高在3.96～2.91ｍ之间，属潜水类型，常受季节、气候、降水量影响而变化。上海地区5、6月份为南方地区特有的梅雨季节，夏季雨季较长，对工程施工影响较大。
三、现场施工条件
该处交通条件较为便利，管桩运输可经沪太路运至沪太路东侧施工现场。在主线桥前进方向右侧修筑宽度为4m的施工便道，便道使用房屋拆迁后的混凝土碎块、碎砖，用推土机推平，压路机碾压密实，能够满足管桩运输车辆的进出。施工场地经平整碾压，可满足桩机进场和管桩进场、堆放的要求。
由于管桩运输车辆运输管桩进场时需经沪太路，因沪太路交通繁忙，通行车辆较多，对管桩运输供应会产生较大影响；同时因管桩运输车辆车身较长，在经沪太公路向东侧施工现场运输管桩时，拐弯、转向较为困难，对桩基工程施工会有较大影响；该施工区域地上明线较多，地下管线复杂，如管线迁移不能按时完成，会造成桩机移位困难，对桩基工程施工也会产生较大影响。
四、沉桩对周围环境的影响及防护措施：
1、影响机理及措施：
由于所处施工地段位于居民居住集中的段落，锤击沉桩产生的巨大澡声对附近居民身心健康造成一定程度的危害，为减轻澡声危害和树立文明施工新形象，拟实施管桩静压施工。由于所处施工段为饱和软粘土区域，压桩与锤击桩一样都会引起很高的超静孔隙水压力，引起邻近范围的土体隆起和水平位移，对周围的建筑物及地下管线产生一定的影响，必要时应采取相应的防护措施，以保证安全、顺利，按时完成静压桩基施工任务。
2、合理安排沉桩流程及适当控制沉桩速率：
以往的静压管桩施工经验证明，合理的压桩流程及适当的控制沉桩速率均能减少沉桩施工的挤土效应，一般原则为：采取“封闭法”并向背离被保护对象方向进行，并根据变形监测资料随时调整沉桩流程，当孔隙水压力在某一区积累过大时，反映在这一区域的建筑物变形也较大，这时可适当控制沉桩数量或跳跃沉桩等办法来调节。
五、静压沉桩施工：
1、施工准备
1）施工前应做到现场“三通一平”确保设备进场车辆及履带吊机的安全。
2）施工用电应满足150KW，作业区应配备照明设施。
3）施工前应搞清地下管线具体位置、埋深；影响桩基施工的架空线路请求有关单位尽快迁移，并做好未迁移的架空线路的保护工作；有河浜的桩基位置，对河浜进行素土回填处理，施工完毕进行开挖，以保证原有河浜的排水功能；施工场地周围应保持排水畅通。
4）工程监理设备：详见试工机械配备一览表。
2、PHC管桩的验收、吊运、吊立及堆放、运输
1）PHC管桩的验收
（1）预制桩由业主指定厂家生产和指定供应商供应，桩在使用前由业主、监理和我方质检工程师进行验收，预制桩允许偏差如下表：
序号 项目 允许偏差（mm） 1 混凝土强度（MPa） 符合设计要求 2 长度 ±50 3 空心桩空心（管心）直径 ±5 4 空心（管心或管桩）中心对桩中心 ±5 5 桩尖对桩纵轴线 10 6 桩轴线的弯曲矢高 桩长的0.1%且≤20 7 桩顶面与桩纵轴线的倾斜偏差 1%桩径且≤3 8 接桩的接头平面与桩轴平面垂直度 0.5% 2）PHC管桩吊运和吊立
（1）吊运
预制桩应达到设计强度的70％方可起吊，达到100％方可施工，预制桩起吊位置准确，堆放桩应使各吊点同时受力，必须做到平衡并且轻吊轻放，不得损坏。吊索与桩夹角不得小于60度，吊点距桩端0。207L（L桩长）。监理工程师论坛http://bbs.job2299.com/
吊点位置：按照国家现行行业标准PHC管节长度为7~15m，桩节吊运宜采用两点捆绑法，捆绑法吊点位置如下图所示：
60°
0.207L0.586L0.207L
L
图1
(2)吊立
施打前管桩吊立吊点位置如图所示,如改变吊点位置,应进行验算。
图2
3）PHC管桩堆放、运输
（1）打桩现场的桩的堆放场地应坚实、平整，并采取可靠的防滚、防滑措施。产品按规格、类型分别堆放，堆放层数不宜超过下表：
直径 型号 10m 11m 12m 13m 14m16m φ600 AB、B 5 5 5 5 55 （2）堆放前应先用道木铺垫，最下层宜按图1所示两支点位置放在垫木上，垫木支承点应在同一水平面上，堆放支点如下图所示：
图3
（3）装卸时应轻起轻放，严禁抛掷、碰撞、滚落，吊运过程应保持平稳。
（4）管桩运输过程中支点应满足两支点法的位置（支点距离离桩端0.207L），且应绑固并垫楔形木防止滚落，严禁层与层之间垫木与桩端的距离不等而造成错位。汽车运输时，堆放层数一般不宜超过2层。
（5）堆放现场地面应平整、碾压密实，不得产生不均匀沉降，每层垫木在同一平面上，各层垫木应上下对齐，堆放数量须根据现场地面承载能力确定。
（6）现场进桩数量应根据打桩进度统一计划安排，避免现场二次翻桩倒运和损坏桩体。
（7）进入打桩现场的桩应进行桩体外观检验，检查桩体在运输过程中是否有损坏。管桩经现场监理检验合格后方可使用，不合格桩坚决不予使用。
3、施工放样：
1）由我方依据业主和设计单位提供的导线控制点、总平面图及桩位平面布置图进行施工放样，精确测放桩位并经监理验收合格，桩机就位后再次对桩位进行校验无误后方可进行静压沉桩，以确保桩位偏差在规范允许的误差范围内。
2）为利于在施工过程中及验收时核对桩位，应在整排桩轴线的延长线上，距边桩2m以外设护桩，以便在桩位遭破坏后及时恢复桩位。
3）桩位定位前应检查各桩位之间距离是否与桩位图相符，测放样桩用木桩或钢筋标记，并涂以红漆。桩机就位后，应对样桩进行校核，无误后再对中沉桩。
4）桩基轴线的允许偏差不得超过下列数值，排架桩顺桥方向：40mm，垂直桥轴方向：50mm。
5）为便于控制送桩深度，应在沉桩范围区域内设置两个以上水准控制点。
4、沉桩工艺流程：
1）本工程桩基施工流程如下：
桩机就位吊桩就位校正垂直度复测桩位下节桩沉桩上节桩吊桩就位桩身对接、校正焊接（监理验收）
沉桩送桩杆就位送桩至设计标高。
2）压桩过程中遇到下列情况时应暂停施压，并与设计、监理单位联系研究处理：
插桩初压时，桩尖即有较大走位和倾斜；
沉桩过程中桩身发生倾斜或下沉速度加快；
桩身有严重回弹，桩顶或桩身出现严重裂缝、破碎；
（4）压桩阻力突然剧增或压桩设备倾斜等情况时，需暂停压桩，并与设计、监理单位联系研究处理。
六、质量保证措施：
1、压桩作业开始后，应尽可能连续施工，减少停顿次数和时间，以免产生过大启动阻力。
2、桩尖接近设计标高时，应严格控制压桩进程。
3、压桩按一定顺序进行，一般群桩先由中心向外围对称排序，保持土壤均匀受力，避免相互干扰。
4、桩位控制：桩位偏差和垂直度应符合JTJ071-98规范要求。沉桩实测项目见下表：
项次 检查项目 允许偏差（mm） 1 桩位mm 群桩 中间桩 d/2且不大于250 外缘桩 d/4 排架桩 顺桥方向 40 垂直桥轴方向 50 2 桩尖高程（mm） 不高于设计规定 贯入度（mm） 小于设计规定 3 倾斜度 直桩 1% 斜桩 ±15％tgθ 注：1.d为桩径或短边；2.θ为斜桩轴线与垂线间的夹角。
5、沉桩前，管桩中心与施工放样桩位相吻合（工作时机身应调平），然后吊桩，校正垂直度后开始沉桩，桩垂直度校正是应用二台经纬仪从正侧面90度二个不同方向同时校正，在沉桩过程中跟踪校正桩垂直度。
6、电焊接桩
1）本工程采用电焊接桩，坡口根部打底选用φ3.2mm焊条，其余部分选用φ4~5mm焊条。焊接时，清除坡口处锈皮、油污等影响焊接质量的附着物，焊接前坡口处要基本露出金属光泽；
2）两节桩对接要同轴，点焊牢固，侧弯不超过直径的1%，然后对称施焊；
3）焊接材料及工艺要符合设计和规范要求；
4）施焊必须是持有焊接等级证的专业焊工；
5）焊接时宜采用小电流多层焊接；
6）焊接表面质量要符合JTJ641-200.17.2.7焊缝外观检查质量标准：表面不得有明显的夹渣、弧坑、焊瘤、裂纹、气孔、及未熔焊等缺陷，咬边深度不得大于0.5mm，总长不得大于焊缝长度的10%。
7）焊后敲净药皮冷却经监理验收合格后方可继续压桩。
7、送桩
送桩时送桩杆中心应于管桩吻合，送桩上下标高记号应清晰、准确，同时为有效控制送桩深度，应在沉桩区域内设两个以上临时控制点。送桩过程中应密切注意沉桩压力变化（严禁中途停止），用水准仪观察送桩完毕并及时观察压力读数做好记录。
3）中间验收及竣工验收：
按JTJ071-98规范要求，施工时对每根桩都应进行中间验收，由监理派专人与我方共同进行，中间验收的内容包括：预制桩的质量及外观尺寸、插桩时的倾斜度、接点处理、桩位移偏差、桩顶标高和终止压力等。
七、施工计划：
施工进度计划自2003.5.20开始至6.10结束。工期为21天。
八、技术安全措施：
1、严格遵守《安全生产六大纪律》，按照国家《工程安全技术规程》及现行有关建设工地文明施工的规定执行。
2、作业前由项目安全负责人进行安全交底，现场操作人员必须严格遵守安全技术操作规程。
3、设备部件必须按规定上岗前后检查，由安全人员进行监督。
4、作业分工明确，统一信号，统一指挥。
5、沉桩作业员操作时应精力集中严禁酗酒。
6、现场操作人员必须戴好安全帽，高空作业高度2m以上，没有安全防护措施时，必须系好安全带，沉桩过程中施工人员尽可能离吊物正下方中心5m以外。
九、文明施工保证措施：
1、严格遵守《上海市建设工程工地文明施工若干规定》。
2、文明施工有专人负责，积极开展便民、利民、爱民和不扰乱民活动，按“两通、三无、五必须”的标准要求，为争创文明工地创造条件。
3、坚持场容场貌的整洁，建筑垃圾、生活垃圾及时清除，宿舍整洁、卫生、有专人负责。
4、运输车辆进出施工现场，教育驾驶员做好泥土清除工作，不得污染周围道路环境。
5、每根桩送桩后，由总包单位及时配合回填以防陷人和机械。
十、施工现场临时用电安全措施：
1、施工现场必须建立安全用电二级责任制度。
2、施工现场必须定期对各施工用电场所进行检查，不合格必须整改。
3、施工现场必须根据用电标准化管理要求进行管理。
4、电器设备和用电装置的金属部分，不准接入工作零线。
5、电线和电源相接应设开关和漏电保护器。
6、保护接地阻值不大于10欧姆，焊机进线长度不大于5米，出线长度不大于30米。
7、工具、软电缆插头不得任意拆除、调换，软电缆不得任意长截短。
8、电动机械及手持电工具要设漏电保护装置。
9、现场电箱必须完整，门、铰链无缺损，并经常保持整洁，外壳要接地，各电箱的熔丝有电工负责检查，各类机械操作开关的熔丝，由操作员负责。
10、严格执行一机一闸制度，严禁用铝铜线代替熔丝。
11、施工现场必须由持有上岗证的电工接拉电线及电器设备，安装、维修或拆除临时用电工程，必须由电工完成。
12、施工现场临时用电应按户外明线和架空线要求安装，严禁乱拉乱拖。
13、电工有权拒绝执行违反电器安全的指令，有权制止违反用电安全的行为。发生电器工伤及电器火灾、电器设备事故，按“三不放过”的原则进行查处。
14、严格做好防潮、防汛、防寒工作，保证设备完好，确保设备的正常运行和工程顺利进行。
十一、施工机械配备一览表
序号 机具名称 型号规格 单位 数量 使用范围 1 压桩机 YZY-600D 台 1 压桩 2 履带吊机 W1001 辆 1 吊桩 3 焊机 交流 台 2 接桩 直流 台 1 修理 4 经纬仪 J6E 台 1 控制垂直度 J2-1 台 1 控制垂直度、放样 5 水准仪 DSZ3 台 1 控制标高 6 送桩杆 8m 根 2 送桩
L
0.707L
0.293L
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