沿海码头PHC桩施工质量控制技术探讨

宁庆臣

摘 要：本文依托山港区通用码头工程，结合工程实例分析了PHC管桩的工艺原理，详细阐述了PHC管桩的施工工艺、施工质量要点及操作要点，分析了切实可行的质量控制措施，，可以积累PHC管桩施工经验，对今后的工程设计和同类工程施工提供参考。

关键词：沿海码头 PHC桩 施工质量 控制技术

1.工程概况

湛江港霞山港区通用码头工程位于湛江港广州湾，其一侧为湛江港霞山港区散货码头，另一侧侧为宝满集装箱码头。建设15万吨级通用泊位，码头总长约370米，工程内容包括港池航道疏浚、码头、护岸结构、生产及辅助建筑物、装卸工艺系统、设备以及供电照明、给排水、通信、导助航等辅助设施，通用码头工程的建设可以进一步提升湛江港核心竞争力，对湛江的发展具有重大意义。

2.沿海码头PHC桩施工质量控制技术措施

2.1沿海码头PHC管桩采购质量控制措施

本工程所需PHC桩委托由具有相应资质的大型专业公司进行制作。桩进场后根据规范对桩材进行质量检查及验收工作，验收工作主要包括：桩身完整性、桩径、桩长、壁厚、矢曲、法兰等项目。现场桩材全面驗收，不合格品严禁使用，桩材检查按照《水运工程质量检验标准》JTS257-2008检查。

2.2沿海码头PHC管桩运输质量控制措施

管桩的运输采用3艘2000t自航驳船。需要按照装船通知单规定的顺序装驳，一般是先用的后装船，后用的先装船原则。驳船装桩时，船舶底层应设置方木支垫，支垫保持同一平面。各层间应设置垫木，支垫上下对齐，各层垫木材质均应相同。桩身之两侧支垫楔形木块，装完桩再用钢丝绳及紧张器将桩固定在运桩驳的甲板上。桩吊运应符合设计吊运要求，装卸应轻起轻放，严防碰撞、滚落。预制桩放松钢筋时，混凝土强度不得低于设计强度的80%；打桩吊运时，桩身混凝土强度必须达到设计强度的100%。

2.3沿海码头沉桩测量定位质量控制措施

本次沉桩施工测量共配备GPS一台，全站仪一台（型号NTS-302R）校核。配备具有专业测量资质的测量人员两名。采用GPS定位法控制沉桩位置。

（1）测量仪器必须满足施工要求；测量人员需专业技术人员，配合人员应该熟练。

（2）根据现场情况，在互相通视，视野开阔处建立平面主控制网，放出坐标控制点；

（3）一般在打桩船体的前端和后部布设2个流动基站，以RTK作业模式，实时观测出该船上2个固定点的三维坐标，利用GPS系统定位工程软件，将基准站GPS坐标系统转换为本码头工程坐标及控制高程，即可计算出打桩船的位置和方向。

2.4沿海码头沉桩施工顺序

PHC桩基施工在岸坡开挖完成后开始进行，打桩施工顺序首先从南侧往北侧先里后外阶梯状推进，按其平面桩位布置的相互关系依次施打。施工过程中注意对打桩船驻位的影响，合理安排相临桩施打的先后顺序。

2.5沿海码头试沉桩质量控制措施

（1）试沉桩目的

试沉桩目的是用来确定打桩设备的适应性，复核沉桩控制标准，检验基桩承载力，并作为调整设计桩长的依据。

（2）试沉桩桩位质量控制措施

所有试沉桩均需严格按《港口工程桩基动力检测规程》进行高应变动力检测，高应变测试需要提供以下参数：

①锤击能量及从桩锤到桩的传递动能（效能）；

②最大桩身锤击压应力、拉应力；

③不同贯入度时的桩端及桩侧极限摩阻力；

④桩端及桩侧极限摩阻力；

⑤基桩极限承载力标准值；

⑥提供桩身完整性检测结果。

设计将根据试沉桩的结果进行沉桩控制标准及未制桩桩长及桩尖型式的调整。

2.6沿海码头PHC管桩施工工艺质量控制措施

（1）沉桩采用锤击沉桩方式。选用大能量D138柴油打桩锤打设。

（2）在定位第一根桩位时，打桩船利用GPS系统定好精准后，直接测出桩的坐标及高程；在沉放完第二根桩后，可用水准仪直接测出桩顶标高。并且在桩身上设置标高控制线，方便为下根桩提供高程参考。

（3）运桩方驳就位

运桩方驳在打桩船左前定位（主钩在桩头方），打桩船垂直于排架轴线驻位。

（4）移船吊桩操作质量控制措施

锚缆布设完毕缓慢移船靠近运桩驳取桩。打桩时，管桩的垂直度必须严格控制，桩的垂直度偏差不允许不超过0.5%，如果垂直度偏差超过标准要求必须及时调整，无法保证垂直度的桩必须拔出重插。

吊桩采用四点吊，吊点布置如图2所示。

（5）桩底就位质量控制措施

由于管桩节长较短，一般采用单点吊可将管桩吊直，先将管桩头部插入桩锤下面的桩帽套内。在底桩就位前，应先在桩身上划出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩的长度，方便观察桩的入土深度及记录每米沉桩锤击数。

（6）对中、调直质量控制措施

底桩就位后对中、调正这道工序对成桩质量至关重要，必须底桩对中，确保成桩后的桩位偏差满足设计图纸要求。因此必须将管桩调直后才能开锤。偏差超过设计要求后，必须拔出重插，确保满足设计及规范技术要求。测量管桩桩身包括打桩架导杆的垂直度，可用两台经纬仪在离打桩架10m-14m以外成正交方向进行观察，也可在正交方向上设置两个线锤进行观察校正。

（7）停锤标准

沉桩以贯入度控制为主，桩端标高为辅的双重控制，桩端持力层为⑤1砂层。具体控制标准如下：

①当桩尖已达设计标高，且最后 10 击平均贯入度≤8mm/击时，可以收锤；

②当最后1 0 击平均贯入度≤8 m m /击，且桩尖距设计标高≤2m，继续锤击30～50 击后，可以收锤；

③当贯入度已达收锤贯入度，桩尖未达设计标高，桩尖距设计标高>2m，应及时报监理工程师并与设计院联系处理；

④当桩顶已达设计标高，而最后10 击平均贯入度>8mm/击时，应停止打桩并同时报监理工程师并与设计院联系处理。

（8）锤击记录施工措施

打桩时技术人员做好施工记录。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。当下沉接近设计标高和贯入度要求时，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。

（9）夹桩施工质量控制措施

夹桩是为了加强桩的整体稳定性并便于上部结构施工的一项辅助工程。

当桩基施打完毕，为加强桩基间连续，防止桩身受损，保证桩基群体刚度，应及时对桩基进行夹桩处理。

2.7沿海码头PHC管桩质量检测标准见表1，表2。

3.结束语

本文依托广东省湛江港霞山港区通用码头工程，结合工程实例分析了PHC管桩的工艺原理，详细阐述了PHC管桩的施工工艺、施工质量要点及操作要点，分析了切实可行的质量控制措施，，可以积累PHC管桩施工经验，对今后的工程设计和同类工程施工提供参考，值得同类沿海码头PHC桩施工质量控制推广及运用。

参考文献：

[1]林章忠.PHC预应力混凝土管桩锤击沉桩施工技术.航道科技，2010年03期.

[2]胡利.浅谈曹妃甸工业区PHC管桩施工技术.中国水运，2011年01期.

[3]卓维松.PHC管桩静压法施工技术.水运工程，2008年11期.