高桩码头PHC沉桩施工质量控制要点

2021-11-25孙永亮单海波宁波交通工程建设集团有限公司

珠江水运 2021年3期

孙永亮单海波宁波交通工程建设集团有限公司

1 .引言

PHC沉桩有着单桩荷载力大、使用面广泛、沉桩质量高、项目成本较低、机械设备使用率高、对环境污染小等优势，因此普遍使用于港口码头项目中。桩基是高桩码头的基础施工项目，在高桩码头建设过程中发挥着非常重要的功能，水上沉桩质量直接对整体码头项目的建设进度与结构安全有很大影响。

2.高桩码头PHC沉桩施工工艺流程

2.1 沉桩前准备

在沉桩施工之前，应了解详细的地质数据信息，仔细分析项目地质调查报告，了解沉桩范围内每个截面中硬土层的高度与厚度，以便于在建设期间预估沉桩阻力，并计算对应的管理参数。根据设计桩位结合沉桩允许偏差，检查邻近桩基是否相互碰撞。根据桩位平面布置图，结合工程要求和施工条件，布置沉桩顺序，并充分考虑以下几点情况：（1）需分段施工的项目，应充分考虑沉桩的便利性及施工安全性和工程进度需要，通常使用结构段来进行分段。（2）应确保每根桩的可施工性，建议在沉桩位置图上（CAD绘图）上绘制出同一比例的打桩船，进行模拟沉桩施工以确认施工可行性，并确定沉桩顺序。（3）考虑水位、水深、风向、波浪和水流的干扰，制定沉桩船的牵引定位措施，以保证沉桩精度。（4）考虑土层变形的干扰。因为受土压力和孔隙水压力的多种影响，桩与桩彼此之间有很大的影响相互作用，先沉桩的位置与高度可能受到后沉桩的挤压产生变动，后沉桩位置土层已经被先沉桩压实，后沉桩施工的桩将会遇到沉桩困难，为了降低先沉桩和后沉桩相互间的影响，沉桩一般会使用阶梯式进展。

2.2 PHC管桩装运

按照工程部门设计的落驳图，制造商采用管桩装驳出运，落驳的要求如下：（1）按照预先制定的沉桩序次来制定管桩装船的次序，而装船一般按照先沉桩的后装船，后沉桩的先装船，每驳堆叠都不应多于三层，并考虑驳船的安全性，在同一船层中，采取先沉桩的放到两旁，后沉桩用的放到中间的原则。根据该原则控制装船，能够避免在装船和卸载过程中，由于“偏载”而造成翻船事故。（2）运输桩的驳船应在管桩两旁焊上封仓铁架，以预防桩晃动，并且，桩的所有接触面均应加上垫层，而且每层垫木要在一个垂直面上，位置偏差不能超过±200mm。（3）运输船开动前需要再一次进行检查，质量工程技术人员应检查桩的尺寸大小、轴偏差、合格证书、数量和堆叠顺序是不是和落驳施工图的需求相一致。

2.3 抛锚驻位、移船吊桩

沉桩之前，打桩船需要根据沉桩需要合理抛锚定位，在船抛锚固定缆绳时，应关注前穿芯锚，以预防发生碰桩问题。此外，沉桩期间需要按照潮汐变化情况合理地调节锚缆线的长度。在起吊之前要检查桩的完整性及吊点位置。

2.4 吊、立桩入龙口、套替打

利用紧松锚缆，使得装船离开运输桩驳船，在桩顺利升高到合适地高度后开展竖桩，吊桩高度不能太低，充足的吊桩高度可确保立桩时桩尖不会接触泥面，主体吊索升高，辅助吊索下降，根据降低的程度，一个一个解去辅助吊索，让PHC管桩变为直立状。

2.5 移船精确定位

为确保测量的精确性和沉桩的正确度，大部分沉桩过程会采取双控措施，在打桩船上利用GPS测量定位和土地面上采用经纬表或全站仪器的前方交会方式（角度交叉60°～120°之间）测量定位进行复核。

2.6 插桩、压锤定位

沉桩前通过锚机精确调整船位、利用打桩架液压系统调整桩架的向前或向后的倾角，使桩到达设计位置。在稳定桩的时候，必须要缓慢且稳定，比如PHC管桩体略微偏移，可稍微调节它，但一定记住不要强行挪动。沉桩的时候，当桩尖进入土壤2～3cm以后，暂时停止下桩，校正桩位后继续下桩，直到桩体在其自身重量作用下不再继续下沉为止，如果桩体进入泥层比较深，发现桩体偏位就无需再进行纠正。在打锤时，需认真观察桩体的变化并及时调节，以保证沉桩的正确度。

2.7 锤击沉桩

在开锤之前，需要查看桩、桩锤、替打是否在同一轴上，以避免出现偏位锤打。完成所有准备工作以后，准备启动施锤。在施锤开始时，将桩锤开到一到二档，进行重锤轻打，在锤打过程中需要注重避免滑桩，如果发生滑桩问题，要即刻停止锤打。开展正常锤打时，根据设计需要调节到终锤击打所需的档位。在施工期间，需要采取测量仪器，借着桩表面上的刻度，根据水位和标高对于沉桩开展观测和记录，直到锤打至设计需要的深入程度或者桩顶标高，完成沉桩记录。在沉桩过程中全程连续对沉桩进行观测，如果出现贯入度异常、桩身突然下降、过大倾斜、移位等现象，立即停止沉桩，及时向监理工程师和设计单位汇报。

3.高桩码头PHC沉桩施工质量控制

3.1 召开PHC沉桩设计、施工专项交底会

在沉桩施工之前，应举行沉桩设计和施工专题交底会议，在会上不但应强调沉桩期间需要注意的有关问题，还需指出沉桩停锤指标以及发生沉桩意外的处理措施，并确保桩沉降期间的通讯顺畅。

3.2 PHC沉桩施工专项方案审查

应对沉桩专题设计计划开展审查，主要审查打桩设施的选择、布局、打桩的序列图，以便能胸有成竹。

3.3 PHC桩位计算成果复核和测量控制

当前，打桩船通常配备有GPS沉桩定位测量系统，通过改该系统可对桩位与标高开展自动定位。对桩位的计算坐标的审查十分关键，这是保证桩位精确的最后一个流程，主要负责人需逐一审查桩位。此外，在沉桩过程中岸边上也需设置全转仪与水平仪以及水准仪进行复核。

3.4 对桩船配备的锤型进行确认

锤型的选择对桩沉降的成功与否非常重要，锤型的选择应根据地质、桩身结构强度、桩的承载力和锤的性能，并结合施工经验及试桩情况确定。

3.5 重视PHC沉桩过程控制并如实记录

在具体施工中，通常会忽略掉沉桩记录，或者随意捏造沉桩记录。沉桩记录是沉桩期间最有效的数据参考，在沉桩期间或后续项目中，发现意外需要查找原因时，沉桩记录是非常重要且有效的参考依据。为此，主要负责人需随机开展抽查沉桩记录流程与记录结果，以保证记录的准确性与真实性。

3.6 用好大小应变检测手段

在高桩码头沉桩过程中，大小应变测试是后续质量管理的重要方法。对桩体系统性的测试，是沉桩工作的最后一个质量管理流程。荷载力的测试是最根本的要求，若条件许可，应采取静态负载措施开展测试。有关标准规定了港口项目桩基的大小应变测试的方法与比率。在开展具体检查中，一般按照以下原则选取测试桩：针对大应变，尽可能挑选锤打次数比较少的桩体来测试，如果这样的桩基荷载力能够符合要求，从理论上即可推断出锤打次数较多的桩基荷载力将更大；针对小应变，则应尽可能挑选锤打次数比较多的桩基来测试，如果这样的桩基完整，则从理论上能够推断出捶打次数比较少的桩基完整性会更高。