锤击管桩施工方案

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工程二标段
锤击管桩施工方案
工程名称:二标段
施工单位:
编制人:
日期: 2017年07月20日
目录
第一章、编制依据.......................................... 错误!未定义书签。

第二章、工程概述.......................................... 错误!未定义书签。

1、项目位置及厂貌·················错误!未定义书签。

2、项目使用功能··················错误!未定义书签。

3、标段各预应力管桩单体概况············错误!未定义书签。

4、工程地质····················错误!未定义书签。

5、PHC管桩设计概况················错误!未定义书签。

6、PHC管桩沉桩方法变更说明············错误!未定义书签。

第三章、施工部署.......................................... 错误!未定义书签。

1、施工场地条件准备················错误!未定义书签。

2、施工人员准备··················错误!未定义书签。

3、机械设备的配备·················错误!未定义书签。

第四章、单体施工顺序及工期安排............................ 错误!未定义书签。

1、沉桩顺序原则··················错误!未定义书签。

2、工期安排····················错误!未定义书签。

第五章、施工质量控制目标.................................. 错误!未定义书签。

第六章、施工工艺及施工方法................................ 错误!未定义书签。

1、工艺流程····················错误!未定义书签。

2、施工方法····················错误!未定义书签。

3、探桩······················错误!未定义书签。

4、吊桩插桩····················错误!未定义书签。

5、打桩······················错误!未定义书签。

6、接桩与焊接···················错误!未定义书签。

7、锤击法收锤标准·················错误!未定义书签。

8、送桩······················错误!未定义书签。

9、沉桩垂直度控制·················错误!未定义书签。

10、质量要求和检验质量要求············错误!未定义书签。

第七章、施工注意事项及质量预防措施........................ 错误!未定义书签。

1、PHC管桩桩头破裂················错误!未定义书签。

2、桩身断裂····················错误!未定义书签。

3、桩顶法兰接盘处混凝土碎裂············错误!未定义书签。

4、桩顶位移或桩身倾斜···············错误!未定义书签。

5、接桩处松脱开裂·················错误!未定义书签。

6、常见问题成因及排除···············错误!未定义书签。

7、其他质量预防控制措施··············错误!未定义书签。

第八章、质量保证措施...................................... 错误!未定义书签。

1、材料保证措施··················错误!未定义书签。

2、施工班组操作质量的保证·············错误!未定义书签。

3、施工技术保证措施················错误!未定义书签。

第九章、安全保证措施...................................... 错误!未定义书签。

第十章、现场文明施工措施.................................. 错误!未定义书签。

1、文明施工的目标·················错误!未定义书签。

2、现场环境管理··················错误!未定义书签。

第一章、编制依据
⑴物资总料堆场《管桩施工蓝图》
⑵济南市辆基地《岩土工程勘察报告》
⑶《预应力混凝土管桩》(L14G407)山东省图集
⑷《预应力混凝土管桩》(10G409)
⑸《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
⑹《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
⑺《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
⑻《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013)
⑼《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014 )
⑽《工程测量规范》(GB50026-2007)
第二章、工程概述
1、项目位置及厂貌
4、工程地质
根据相关勘探资料,拟建场区从上至下评述如下:
杂填土:杂色,松散~稍密,含较多砼块、碎石块、灰渣、砖块等建筑垃圾及少⑴①
1
量生活垃圾、植物根系。

分布不连续,主要分布于原村庄位置及乡村道路沿线,回填时间各处不等,表层为近期拆迁整平形成,其余堆填时间不一,约1~10年,均匀性差。

该层层厚一般~4.0m,平均层厚1.0m,层顶标高:~51.72m,层底标高:~51.22m。

素填土:黄褐色、褐黄色,可塑,稍密为主,稍湿,以黏性土为主,含少量碎石、⑵①
2
灰渣、砂粒及植物根系,分布不连续,回填时间约1~10年,均匀性较差,在田地位置主要为耕植土。

该层层厚一般~4.7m,平均层厚0.8m,层顶标高:~52.75m,层底标高:~51.23m。

⑶⑦黄土:黄褐色~褐黄色,可塑,稍湿,针孔、大孔状结构,含少量铁锰氧化物及白色钙质条纹,局部含少量小姜石,呈粉质黏土状、局部粉土状,湿陷性轻微~中等,分布连续,厚度较大。

该层层厚一般~13.2m,平均层厚10.2m,层顶标高:~51.22m,层底标高:~
46.21m。

⑷⑧粉质黏土:黄褐色~褐黄色,可塑,稍湿~湿,切面粗糙,含少量铁锰氧化物,局部夹粉土薄层,偶见姜石,分布连续。

该层层厚一般~13.0m,平均层厚7.8m,层顶标高:~
41.95m,层底标高:~38.32m。

⑸⑩粉质黏土:浅棕黄色~棕黄色,可~硬塑,湿,土质较均匀,切面较光滑,含少量铁锰氧化物、偶见姜石。

局部分布,分布不连续。

该层层厚一般~11.0m,平均层厚 3.0m,层顶标高:~38.33m,层底标高:~36.03m。

⑹⑩
卵石:杂色,中密,成份以灰岩、砂岩为主,亚圆形,磨圆度一般,粒径2~10cm,1
含量约60~75%,充填中砂和棕黄色黏性土。

场地大部分地段分布,厚度上有一定起伏,场地
西侧缺失该层。

该层层厚一般~11.7m,平均层厚5.7m,层顶标高:~33.55m,层底标高:~
32.20m。

⑺⑪粉质黏土:棕黄色,硬可塑,湿,切面较光滑,含铁锰氧化物,局部含少量砂粒,
该层分布不连续,厚度有一定起伏。

该层层厚一般~18.4m,平均层厚6.5m,层顶标高:~
29.09m,层底标高:~25.86m。

卵石:杂色,中密,成份以灰岩、辉长岩为主,亚圆形,磨圆度一般,粒径2~⑻⑪
1
8cm,含量约60~70%,充填棕黄色黏性土,局部呈胶结、半胶结状态。

在场地内大部分地段
均有分布,厚度有一定起伏,场地西侧缺失该层,该层层厚一般~13.0m,平均层厚5.3m,
层顶标高:~23.56m,层底标高:~20.92m。

本标段所有预应力管桩基础持力层分别为(10)1卵石层,且桩入该土层的长度不小于
400mm。

5、PHC管桩设计概况
本标段均采用PHC-400-A-95预应力混凝土管桩。

PHC管桩沉桩以设计桩长控制为主,
压桩力不小于2倍设计承载力特征值要求控制为辅。

具体见下表。

6、PHC管桩沉桩方法变更说明
车辆基地分为两个标段进行施工,其中一标段的运用库及检修厂房为中铁一局集团有限公司施工,二标段为本公司施工。

因场地条件原因,一标段的预制管桩施工要早于二标段。

一标段按照图纸说明采用静压沉桩时出现地质过硬,静压沉桩不下的现象。

后经与勘察、设计、建设、监理单位共同商议确定,将车辆基地(含一标、二标)静压沉桩改为锤击沉桩,并在图纸会审中给予书面变更说明。

第三章、施工部署
1、施工场地条件准备
施工现场“四通一平”
“四通一平”,即:场内道路、施工用水、施工用电、现场通信、施工场地平整。

⑴施工用电,本工程拟采用锤击法施工预应力管桩,施工用电满足要求。

⑵施工道路满足管桩材料进场,保证桩机正常施工要求。

⑶施工用水,由于工程采用管桩,现场施工无须用水,施工用水满足要求。

⑷现场通信,项目部现场主要管理人员、重点分项工程班组长配置移动通信设施,做到24小时不间断保持联系。

测量
根据业主提供的坐标控制点进行轴线的复核和标高的引测,保护好原有的控制轴线做好建筑轴线和桩位的定位工作。

堆放场地要求
预应力混凝土管桩的堆放场地要平整、坚实,确保管桩的堆放符合施工要求,避免由于场地的原因引起管桩出现裂缝和断裂。

2、施工人员准备
管理层:项目班子由经验丰富、管理能力强的管理人员组成,可直接加强施工现场的建设和管理,在施工现场各种环境下能迅速进入角色,有效开展工作,从人员组织、人员的施工经验方面确保本工程各项施工的顺利进行。

建设公司
公司总工办质量技术部
项目经理:郝兆江
项目技术负责人:房玉宝
生产调度:
徐宁



制:






应:






算:






理:


艺质量控制体系图
施工主要负责:郝宗超、李志业
机械操作工
桩机操作人员的配备
班组长: 1人负责桩基施工的现场安排
电焊工: 3人负责电焊接桩、设备维修
吊车驾驶 2人负责打桩供桩
操作工: 2人负责桩机设备操作
3、机械设备的配备
沉桩机械选用柴油打桩机,主要机械设备详细配置如下表:
第四章、单体施工顺序及工期安排
1、沉桩顺序原则
检查坑→璇轮库→洗车机库→轮对库→调机库→材料堆场→物资总库
沉桩应由中心向四周进行;
当一侧有建筑物时,应由该侧向远离该侧方向进行;
根据桩型、桩长和桩顶设计标高,宜先深后浅,先长后短,先大后小;
根据建筑物的主次,先主后次;
沉桩机运行路线应经济合理,方便施工。

2、工期安排
从2017年8月5日正式开始桩机施工,2017年10月5日PHC管桩全部施工完毕。

第五章、施工质量控制目标
本工程所有预应力管桩施工质量必须达到100%合格,单桩静载力及桩身完整性检测必须达到100%合格,确保桩基分部工程达到优良或鲁班奖评审的标准。

第六章、施工工艺及施工方法
1、工艺流程
施工工艺流程详见图
2
施工前准备工作
收集工程地质资料,领会设计图纸意图,结合现场周边状况,确定打桩顺序。

组织管理人员学习有关图集、图纸、施工规范、技术标准以及技术文件,由技术负责人参与技术交底,并牵头组织试桩方案技术交底工作。

测量工作
根据设计院提供的控制点,施放轴线和桩位,每个桩点插短钢筋,并做成管桩等径模具,白灰沿模具撒放。

到桩机就位后再进行复测。

测量定位、放线、复核工作由专人负责,对测量仪器定期检查,做好测量定位放线的原始资料。

形成的定位、放线测量成果资料用书面形式报监理和业主复核检查,轴线偏差不小于1cm,桩位偏差小于2cm,确认后方可开始施工。

场地平整
清除地表杂物,并填平场地中的坑洼处。

场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的倍。

预应力管桩的成品检查
检查预应力管桩出厂合格证和主要质量指标(砼强度),再进行外观检查,同时做好检查记录。

经监理验收,并签字确认。

管桩两端应清理干净,施焊面上有油漆杂物污染时,应清刷干净。

不合格的桩及时清退出场。

PHC混凝土管桩进场后应与监理、供应商三方一起对进
PHC桩进行检查验收,并办理验收手续,做好检查记录及标识工作。

⑴PHC桩主要检查桩的外观尺寸及管桩的产品证明书。

在施工过程中对PHC桩强度有疑议时,要及时与业主和监理进行沟通。

PHC桩的外观尺寸允许误差根据《先张法预应力混凝土管桩》GB13476-2009的规定进行验收,应符合下列要求:
⑵PHC桩材的验收方法,如下表所示:
管桩堆放和装卸方法
⑴堆桩场地应平整、坚实,防止产生不均匀沉降,桩堆存时,必须要有可靠的防滚、防滑措施;
⑵采用吊车装卸,汽车运输,每节管桩长≤15m采用两端勾吊吊运;
⑶桩堆放底层应在距两端0.20L吊点位置放好垫枕,垫枕支撑点应在同一平面上,堆放层数不得超过三层,不同规格的桩必须分开堆放;
⑷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,避免剧烈振动,防止桩身裂损;
⑸桩在起吊时应使每个吊点同时升起,每个吊点受力均匀。

设备准备情况的检查
桩机安装就位,按需要的总重量配置压重,并调平桩机平台。

打桩前认真检查打桩机设备及起重工具。

3、探桩
根据测量定位点,利用同直径的送桩器打穿①1层杂填土层,探明表层土的障碍物。

防止桩尖堵塞块石,以便顺利穿过①1层粘土。

如果场地土层状况良好,为了提高工效,可以不用探桩,直接压桩即可。

4、吊桩插桩
根据每孔设计桩长选择每节桩长和打桩顺序并编号,最后一节有效桩长不宜小于5m。

利用桩机自身起重机按编号顺序吊桩就位,再用夹具持桩对准测量定位点插桩入孔内。

桩打入过程中修正桩的角度非常困难,因此就位时应正确安放。

第一节管桩插入地下时,必须保持
位置及方向正确。

开始要打几击冷锤,认真检查,若有偏差应及时纠正,必要时要拔出重打。

桩的垂直度安排专人采用用两台经纬仪进行监控,经纬仪应设置在不受打桩影响处,且大约互成90°的方向上,并经常加以整平,监测导架保持垂直,通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。

5、打桩
打桩过程中,操作人员应经常观察桩锤,控制打桩油门,调节桩机同步平衡,避免偏心。

若桩打入一定深度后发生严重位移倾斜时,不能采用移机来较正,应立即停机,当即向业主(监理)报告,找出原因,采取补救措施后再恢复施工,不得擅自做主强行施工。

打桩过程中,应控制沉桩速率,以减少地基土中空隙水压力的增长速率,防止对周围土体及及相邻桩产生挤压,造成土体隆起至相邻桩产生偏移。

根据地质报告情况,为防止桩出现挤压而产生偏移,应根据施工现场位移及挤土的实际情况,严格控制施工速度,确保工程质量。

送桩时控制好桩顶标高,施工员根据测量提供的临时水准点,用水准仪,测出桩的送桩的深度,标记在图纸上和标记在送桩器上。

打桩施工以桩长控制为主,锤击数控制为辅的原则进行,若打桩至设计标高后,锤击数偏低时,及时向业主及监理部门汇报,并研究确定是否送桩事宜。

打桩过程中,若出现反常、桩身倾斜、位移、桩身或桩顶破损等异常情况时,应停止沉桩,待查明原因,进行必要的处理后,方可继续进行施工。

在进行同一根桩打桩过程中,应一次性连续打到底,减少中间停歇时间,防止周围土体固结,增大沉桩阻力。

施工过程中应及时详细真实填写各项工程报验表、施工记录、施工日志等有关资料,以便技术资料的归档。

6、接桩与焊接
接桩时使新接桩节与原桩节的轴线一致,两施焊面上的泥土、油污、铁锈等预先清刷干净。

当下节桩的桩头距地面1~1.2m时,即可进行焊接接桩。

接桩时可在下节桩头上安装导向箍,以便新接桩节的引导就位。

上节桩找正方向后,对称点焊4~6点加以固定,然后拆除导向箍。

管桩焊接施工时由有焊工证的焊工按照技术规程的要求认真进行;施焊第一层时,适当加大电流,加大熔深。

采用手工焊接,第一层用φ或φ的E4320型焊条,第二层以后用φ4.0~φ5.0的E4320型焊条,保证焊接质量。

焊接保证不少于三层以上并及时将焊渣清除干净。

每节桩焊接时,采用小电流焊接,最大限度的避免因焊接温度过高而影响砼结合部的强
度。

每节桩对接检查合格后,先进行定位点焊,点焊时所采用的焊接材料与正式施焊时相同,点焊如有缺陷及时铲除。

焊接前,将焊缝附近的铁锈、油污、水气和杂物清除干净。

焊接时,焊接件表面保持清洁。

焊接完成后刷防锈漆,以保证焊接位置沉入土中质量。

焊接完成后,由项目部质量员检查合格后,满足二级焊缝的要求,请监理检查。

检查合格后,保证冷却5分钟后施打。

每节桩对中,不偏斜,(二台经纬仪控制)按图施工,误差在两节桩之间出现间隙,采用厚薄适当的铁片填实。

焊接时要采取防风措施,减少焊接变形,焊缝连续饱满,并确保规定的焊缝长度。

7、锤击法收锤标准
当桩端位于一般土层时应以控制桩端设计标高为主,贯入度为辅。

贯入度已达到设计要求而桩端标高未达到时,应继续锤击3阵,并按每阵10击的贯入度为主要控制指标。

8、送桩
为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4m。

操作时先吊起送桩器,送桩器的下端面紧挨上管桩上端面,中心线对齐,保证垂直度满足要求后再加压,直到送桩至设计标高。

9、沉桩垂直度控制
调校桩的垂直度是保证沉桩质量的关键,必须高度重视。

插桩在一般情况下入土50~80cm 停止打桩,然后进行垂直度调校。

桩的垂直度安排专人采用用两台经纬仪进行监控(也可以使用线锤吊线观察),经纬仪应设置在不受打桩影响处(约距桩点20米),且大约互成90°的方向上,并经常加以整平,监测导架保持垂直,通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。

桩的垂直度必须不大于%,满足要求方可继续沉桩。

在沉桩过程中施工员随时观察桩的进尺变化,如遇地质层有障碍物、桩身偏移时,应分一两个行程逐渐调校,不可一次性强行扳正。

10、质量要求和检验质量要求
在施工过程中,施工员应详尽、完整、如实地记录施工时间和工艺参数,完整的反映施工全过程。

同时通过对照PHC预应力混凝土管桩的施工质量及检验要求,对管桩施工进行过程控制检验。

预应力混凝土管桩施工允许偏差
主要检验项目
桩基完成后要对单桩承载力和桩身完整性进行检验(打桩完成不少于15d)。

①低应变检测:检测管桩桩身完整性。

其原理是:通过在桩顶制造一个向下传播的应力波,应力波遇到桩阻抗(ρcA)发生变化的界面便会发生反射与透射。

当桩身某处阻抗变大(扩颈等),便会产生与入射波反相的反射;当桩身某处阻抗变小(缩颈、离析、裂缝等),便会产生与入射波同相的反射。

比较反射波与入射波的相位、幅度大小,便可大致判断桩身的完整性程度。

由于此法产生的加速度在几g 左右,应变在10με左右,不可能调动土的阻力,因此不能检测土的承载力。

②单桩承载力检测:检测管桩承载力
其原理是:在管桩顶施加了竖向荷载后,桩土间产生相对位移,桩身表面则出现向上的侧阻力;桩身上部产生压应力和压缩变形。

随着桩顶荷载的增加,桩土间的位移进一步加大,桩身的应力进一步往下发展,桩下部的侧阻力也逐渐发挥出来;当桩顶荷载足够大时,侧阻力达到最大值,桩端土产生压缩变形和土反力。

继续增加荷载,直到桩顶沉降大于期望值或桩端土出现了刺入破坏为止。

此时桩顶荷载就是其极限承载力。

在试验的过程中,若桩身有质量缺陷可能会出现先期破坏(桩身发生破坏先于土承载力),这样也就一并对桩身质量作了检验。

单桩竖向抗压静载试验一般采用油压千斤顶加载,千斤顶的加载反力装置可根据现场实际条件采用如下方法:
锚桩横梁反力装置:由4根锚桩、主梁、次梁、油压千斤顶以及测量仪表等组成。

锚桩、反力梁装置能提供的反力应不小于预估最大试验荷载的~倍。

压重平台反力装置:由支墩、钢横梁、钢锭、油压千斤顶及测量仪表等组成。

压重量不得少于预估试桩破坏荷载的倍;压重应在试验开始前一次加上,并均匀稳固地放置于平台上。

通过静载试验获得桩的承载力,可分为按强度控制和按沉降控制两大类:
A、桩侧、桩底的土承载力均发生破坏,荷载~沉降曲线表现为陡降型,此种情况按强度控制,取荷载~沉降曲线出现陡降段的前一级荷载作为桩的极限承载力。

B、土的承载力没有发生破坏,随着荷载的增加,虽然沉降量也进一步增大,但桩端土的承载力也进一步增大,荷载~沉降曲线表现为缓变型,此种情况按沉降控制,可依据设计要求或规范要求取某一沉降所对应的荷载作为桩的承载力。

第七章、施工注意事项及质量预防措施
1、PHC管桩桩头破裂
采用适宜的桩帽和桩垫,导杆、桩帽和桩身必须在同一垂线上;桩帽与桩周围的间隙控制在5~10mm之间;桩帽的上围箍内嵌入竖纹硬木做成的“桩垫”,以减小桩头的破损,桩垫厚度均匀且经压实后的厚度不小于120mm。

在施工期间经常检查,当桩垫被打硬砸实或烧焦时应及时更换。

2、桩身断裂
施工前应将地下障碍物,如旧墙基、条石、大块混凝土等清理干净,尤其是桩位下的障碍物,必要时用钎探检查。

桩的质量要认真检查,并作好记录,不符合要求的,不得使用。

稳桩时,要进行双向校正,开始锤击时,要先打几次冷锤再进行校正,无误后方可正常施打,待打入一定深度,发现倾斜,要找出原因,不得用走桩架校正的办法。

管桩的法兰接盘焊接时要严格要求,应由具有焊工证的焊工焊接。

接桩时,要保证上下两节桩在同一轴线上,接头处必须严格按设计要求执行。

桩在起吊、运输、堆放过程中,按有关操作规程执行。

要求施打的管桩,其混凝土强度必须为达到100%的桩。

3、桩顶法兰接盘处混凝土碎裂
根据地质条件、桩断面尺寸、桩构件的长短,合理选择桩锤,其原则以重锤低击为准。

稳桩前先校正桩机架的垂直度,待稳桩后,再校正桩的垂直度,以保证桩被垂直打人,减小偏击现象,从而降低损坏率。

沉桩前应对桩的质量进行检查,桩顶平面是否垂直桩轴线,桩尖是否偏斜,不合格者不得使用。

4、桩顶位移或桩身倾斜
施工前,应将地下障碍物,如旧墙基、条石、大块混凝土清理干净,尤其是桩位下的障碍物。

对桩身质量要进行检查,发生桩身弯曲超过规定,或桩尖不在桩纵轴线上时,不宜使用。

一节桩长度小于等于15米。

在初沉桩过程中,如发现桩不垂直应及时纠正,如有可能,应把桩拔出,清理完障碍物并回填素土后重新沉桩。

桩打入一定深度发生严重倾斜时,不宜采用移动桩架来校正接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上,接头处必须严格按照设计及操作要求执行。

沉桩期间不得同时开挖基坑,需待沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖,相隔时间应视具体地质条件、基坑开挖深度、面积、桩的密集程度及孔隙压力消散情况来确定,一般宜二周左右。

认真按设计图纸放好桩位,做好明显标志,并做好复查工作。

施工时要按图核对桩位,发现丢失桩位或桩位标志,以及轴线桩标志不清时,应由有关人员查清补上。

轴线桩标志应按规范要求设置,并选择合理的行车路线。

场地要平整,如场地不平,施工时应在打桩机行走轮下加垫板等物,使打桩机底盘保持水平。

在打桩地面较软弱或含水量较高。

造成桩工机械无法正常行走时,应采用塘渣换填,以确保桩被垂直打入。

5、接桩处松脱开裂
接桩时,桩尖处尽量避开坚硬土层。

选用较经济的复打加固方式,消除上下桩接头的间隙,可检测桩的完整性,若为错位桩,需采取新的加固措施。

焊接接桩时,两接头焊接要连续进行对称焊,由持有焊工证的焊工按焊接操作规程执行。

焊接完成后,需至少冷却5分钟,方可继续沉桩。

已施打完毕的管桩,可用手把灯放入空心管中检查桩的损坏情况,发现问题,空心管中可放人钢骨架,浇灌混凝土补强,也可用其他方法补救。

6、常见问题成因及排除
挤土效应和振动影响
原因分析:锤击法施工预应力管桩属于挤土类型,往往由于打桩时使桩四周的土体结构受到扰动,改变了土体的应力状态,产生挤土效应;桩机施工过程中焊接时间过长;桩的接头较多而且焊接质量不好或桩端停歇在硬夹层;施工方法与施工顺序不当,每天成桩数量太多、压桩速率太快、布桩过多过密,加剧了挤土效应。

防治方法:
(1)控制布桩密度,对桩距较密部分的管桩可采用预钻孔沉桩方法,孔径约比桩径小50~100MM,深度宜为桩长的1/3~1/2,施工时应随钻随打;或采用间隔跳打法,施工过程中严禁形成封闭桩。

(2)控制打桩速率,一般控制在1m/min左右;并制定有效的打桩流水路线,并根据桩。

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