高桩码头水上PHC桩沉桩施工要点探讨

刘杨俊

【摘要】近年来，“PHC”桩凭借其所具备的单桩承荷能力强、施作质量可靠、适用范围广泛、工程造价较低、环境污染较小、机械化施作程度较高、桩体可于工厂内大批量标准化生产等诸多显著自身优势，而于当下的建筑、公路、高铁、码头等各类建设项目中愈发普及实践应用。而作为高桩码头的关键构成之一，桩基部分的施作成效直接决定着高桩码头的结构安稳，因此，于高桩码头的项目建设之中合理应用PHC桩施工工艺并紧抓其施作质量管控极具现实意义。基于此，本文结合笔者相应港口码头施工实践经验，对高桩码头项目建设中水上PHC桩沉桩施工要点展开全面细致探讨，以期可以为相应港口码头施工管理同仁在进行水上PHC桩沉桩施工时有所裨益。

【关键词】高桩码头;水上PHC桩沉桩;施工技术要点;施工质量控制

1、高桩码头水上PHC桩沉桩施工技术要点

1.1沉桩前准备

（1）在沉桩区域使用水上挖掘机对作业区域内的块石予以清理，从而有效确保打桩的顺利实施。块石清理时，应做好对既有码头及护岸的防护监测，一旦出现异常应立即停工，防止沉桩作业对其安全性、稳定性造成影响。待沉桩作业结束后，应将清理区域重新抛填块石，恢复原貌。（2）沉桩作业前，相关人员应对沉桩现场潮位、流速以及风力变化情况等做好前期调查，以有效确保沉桩作业的质量与安全。（3）熟悉、了解沉桩区域内地质资料及地质勘察报告，掌握各沉桩区域内硬土层情况，以便沉桩过程中采取有效的应对措施。（4）将桩位坐标信息、高程数据以及平面扭角等录入计算机，定位时作业人员可根据计算机所显示的桩位坐标信息及沉桩偏差等数据指挥打桩船就位并实施打桩作业。

1.2 PHC桩装运

PHC桩生产商应依照施工方所提供的落驳图进行管桩装运，首先，装船时应依照沉桩作业顺序确定管桩装船顺序，即按照“后打的先装，先打的后装”的顺序依次装船，每驳叠放层数应<3层。同时，为确保驳船的稳定性，同一叠层“先打的放两边，后打的放中间”，如此可有效规避装卸时因偏载而导致翻船。其次，运桩驳船两侧须加设支撑，从而有效避免运送时管桩滚动，同时，管桩各叠层接触面应加垫垫木，且各层垫木应位于同一垂直面，其位置偏差应<±20cm（如图1）。另外，相关人员应于驳船出发前，依照相关作业质量要求对PHC管桩规格尺寸、外观质量、轴线偏差及焊接质量、堆放顺序等实施检查，确保其均能满足落驳图的相关要求。

1.3抛锚驻位、移船吊桩

用于水上打桩作业的打桩船通过松紧锚缆移动并靠近施工点附近，进行粗定位，并依照沉桩顺序抛锚驻位，锚缆布设时应注意前抽芯缆不得蹩桩，后抽芯缆做好相应标记，同时，应根据水上潮汐变化对锚缆长度予以适当调整。其次，管桩起吊前，应对管桩予以细致检查，并严格依照吊点布设位置绑钢丝绳、扣卸扣，钢丝绳与管桩间应加垫橡胶垫，确保管桩表层防腐涂层不会受到钢丝绳的破坏。另外，管桩多采用四点起吊，以有效确保管桩吊运过程中的稳定性，同时，起吊时应缓慢平稳，防止起吊操作不规范而造成管桩损坏。此外，起吊时实际起吊吊点与设计吊点的位置偏差应<20cm，钢丝绳与管桩夹角不得小于45°，需要注意的是，上索提升速度与下索下降速度应保持同步。

1.4吊、立桩入龙口

（1）起桩。作业人员通过松紧打桩船锚缆移动打桩船至桩位的指定位置，然后缓慢平稳起吊管桩至规定高度后立桩，管桩吊装高度应>0.8L（L=桩长），起吊时应确保管桩起吊足够高度以有效避免桩尖碰触泥面而出现损坏。然后，通过GPS全站仪控制对打桩船进行粗定位，并通过松紧锚缆移动沉桩船至沉桩位置的允许偏差范围内，准备立桩。

（2）立桩。立桩过程中，主吊索逐渐上升，副吊索逐渐下降，随着副吊索的下降程度，逐個解去副吊索确保管桩保持竖直状态，然后龙门梃后倾与管桩保持平行，并利用抱桩器合拢将管桩锁定抱紧。在此过程中，为避免抱桩器对PHC桩外保护层造成损坏，抱桩器导向轮应使用橡胶材质，并依照现场施工实际对导向轮表面涂抹润滑油。

（3）套替打。对桩架倾斜度与替打高度予以适当调整，将替打沿龙门梃轨道滑移套住桩顶，使管桩在自身重量及替打重量的共同作用下自然下沉。其中，替打须满足强度及刚度要求，且替打直径应与桩径相互适应;为避免替打直接作用而造成PHC管桩破坏，应与两者间安设具有缓冲及减震作用的桩垫，从而有效减少管桩顶部压应力防止桩头在沉桩时出现损坏。

1.5桩自沉、压锤

为确保测量精度与沉桩的精确性，应对桩架倾角、桩倾斜度等予以调整，并由测量人员使用GPS、经纬仪交汇量测，水准仪辅助测量校核以最终确定桩位。桩位确定后准备实施沉桩作业，管桩下沉时应由下至上依次将钢丝绳解除，稳桩时应做到缓慢、平稳，检查管桩桩身位置并对存在的偏位予以适当稍稍调整，严禁生拉硬拽。管桩下沉的过程中，桩尖入土约2～3m后暂时停止沉桩，并对桩体偏差予以进一步校正，确认无误后继续进行沉桩作业，直至桩体不再通过自重继续下沉。如若管桩沉桩入泥较深时，即使有偏位存在也禁止拉桩纠偏，且在偏位较大时应按照“保桩不保位”的原则实施沉桩作业。此外，压锤时对桩身变化予以细致观测并调整，以有效确保沉桩的正位率。

1.6锤击沉桩

开锤前，对桩身、桩锤及替打予以检查，确保三者位于同一轴线，防止偏心锤击导致桩身偏位。在所有准备工作安排妥当后开始实施锤击作业，锤击时初始油门调整至1～2档，按照“重锤轻击”的原则，防止锤击时出现溜桩，一旦溜桩应立即停锤，禁止跟打。其次，在进入正常锤击作业时，对终锤要求的档位予以调整，并利用水准仪测量标高，桩面刻度量测等对沉桩情况予以记录与观测，直至锤击沉桩至满足管桩设计的承载力要求，且在桩顶标高及贯入度等参数同时满足相应标准要求后方可停止锤击作业。另外，在沉桩结束后为避免各个独立的管桩在风浪、水流及其他因素的影响下发生偏斜或损坏，应于管桩的纵、横方向利用槽钢或木材用螺栓收紧及时予以夹桩处理，将排架单桩连接为统一的整体，从而有效提升管桩整体刚度、稳定性及抗外界荷载的能力。

2、高桩码头水上PHC桩沉桩施工质量控制要点

（1）打桩船将桩身吊起至规定高度后才可立桩入龙口，且在移船就位时应对水深情况予以检查，防止桩尖与泥面碰触而造成损伤。

（2）沉桩作业时，应做好对桩身沉降及偏位的观测，且在桩基锤击完成后应定期对其沉降及偏移量实施检测并做好详细记录，然后对比完成夹桩处理后的桩心坐标及标高，直至管桩无沉降及偏移为止。

（3）沉桩作业时，应对潮流、径流等的变化情况予以观测，并在水流流速过大时停止沉桩，以有效规避水流对沉桩作业造成的影响。

（4）根据沉桩现场地质水文资料加强现场监测与作业指挥，并制定完善的“溜桩”处理应对举措，确保在出现“溜桩”时能够予以妥善应对，一旦出现溜桩应立即停锤、严禁跟打。同时，锤击沉桩作业时，应严格按照“重锤轻击”的原则，避免用力不当而对桩顶造成损坏。

（5）沉桩过程中，禁止在施打完成的管桩上系缆，且在沉桩作业区域应设置正在作业标志，夜间须以红灯予以警示。移船就位时，应对锚缆布设做好严格把控，避免揽绳对已完工桩基造成影响。

（6）细致测量确保桩位无误后方可沉桩，沉桩时测量人员务须做好全过程监测，一旦发现桩体偏位应立即暂停沉桩，并采取相应处理后方可继续沉桩。于斜坡位置沉桩时，通常须先将桩尖向岸坡位置前移相应距离后下桩，使管桩沿斜坡向下滑移，并在桩体无滑移后对其垂直度予以调整到位。

（7）沉桩后应及时检查桩身垂直度，并检查桩身、桩锤及替打三者中线是否位于同一轴线，是否位于桩架中线，一旦检查出现问题应及时予以调整;同时，严格把控沉桩作业时的打桩速率，避免水下岸坡出现失稳，并加强打桩过程中的观测，一旦出现异常，应及时上报并采取有效应对措施。

（8）需要注意的是，如若需在高潮水沉桩时，若超过桩顶顶部透气孔时应暂停沉桩作业;若水流速度较大会对沉桩作业造成影響的，也须暂时停止沉桩作业;沉桩作业时，如若遇到贯入度改变（变小），即遇到水下较大孤石或硬岩的情况，须及时暂停作业并采取有效的应对举措。

（9）沉桩过程中如若遇到硬度较高的岩层，严禁硬打须采取降低锤击能的方式，并采取“重锤轻打”的方式，防止贯入度过小而锤击能过大所造成的桩身裂缝或桩头爆裂。

结语：

水上PHC桩沉桩较陆地PHC沉桩而言其所涉环节更多、施作工艺更加繁杂、施作质量的管控难度也愈发之大，因此，为保高桩码头PHC桩沉桩施作质量优质达标，相应现场一线的各方施工管理、监管人员务须对其施作全程给予绝对重视，对其施作要点予以充分、全面掌握，并在其施作进行的全程之中切实贯彻严格、规范化管控，抓好要点，控好质量，多措共举，协同共创，竭力促使港口码头建设项目的施作质量优质达标。

参考文献：

[1]熊长玲.港口码头PHC桩沉桩施工技术控制要点[J].珠江水运，2018，（15）：27-28.

[2]欧阳小华，邓会元.水上大直径PHC管桩施工质量影响因素研究[J].施工技术，2017，46（13）：81-84.

[3]陈乃夫，朱逸，吴壮.高桩码头水上沉桩施工质量控制要点分析[J].中国水运（下半月），2014，14（06）：313-314.