桩端加强板在PHC 桩施工中的应用

2023-10-13周志龙金剑

中国水运 2023年9期

周志龙，金剑

（长江南京航道工程局，江苏南京 210011）

1 引言

随着内河航运的迅猛发展，内河码头建设正在各个省市如火如荼的开展，PHC 桩在码头桩基工程中的应用越来越广泛，其优点是自动化生产，桩身强度高，穿透能力强，耐久性好，施工周期短，对环境影响比较友好；但陆上沉桩由于受到沉桩设备的限制，管节需分段焊接成整体，其缺点也就尤为明显，尤其是桩头接桩处理，目前多为现场人工焊接，焊接连接时桩身垂直度偏差，打桩时易产生偏心荷载；焊接时焊缝未满焊、不连续、有焊渣等杂物；有的焊完后，焊缝未按要求自然冷却8分钟后，通常2～3 分钟即继续施打，焊缝遇地下水发生淬火，易出现脆裂。过程中桩基同时承受土压力、水压力，外部荷载等多重作用，接桩处很容易断裂。

2 项目概况

涡河蒙城港区建设工程为一个500 吨（水工结构兼顾 1000 吨级）通用泊位，码头年设计吞吐量为930 万吨，主要经营钢材、煤炭、粮食、水泥等大宗货物的进出口；本工程一期项目主要建设1～4#泊位及11～13#泊位，1～4#泊位码头平台尺度为325.5×25m，11～13#泊位码头平台尺度为265.5×25m，共分11 个结构段。除上下游端部转运楼处25.5m 长码头平台采用墩式结构外，其余9 个结构段均为高桩框架结构。每个排架采用5 根PHC 桩基础，除第一排直径为100cm 外，其余均为80cm。上部结构为现浇横梁、预制纵梁、预制面板、现浇面层。

3 施工工艺

打桩机定位→PHC 桩运输至桩机旁→划桩→打桩机吊桩→桩入龙口、套替打→沉桩就位→桩和替打自沉→压锤→锤击施工→桩端焊接→锤击施工→送桩。

4 PHC 桩施工方法

4.1 试桩

（1）确定基桩轴向抗压极限承载力；

（2）判定轴向抗压承载力是否满足设计要求；

（3）检验桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别；

（4）分析桩侧和桩端土阻力；

（5）进行打桩过程监测，及时记录锤击能量、锤击数以及土塞高度等。

4.2 沉桩设备选择

本工程桩基为φ1000mm、φ800mmPHC 管桩。根据试桩施工参数，锤型采用 D138 筒式柴油锤，D138 筒式柴油锤性能主要参数：

D138 筒式柴油锤性能参数表

4.3 测量定位

桩的平面定位采用经纬仪用前方任意角或直角交会法进行平面控制；桩的高程控制仪器采用高精水准仪测量，水准点宜采用不低于三等及以上精度的水准点，根据施工需要可在合适区域增加临时水准观测点。

4.4 桩机定位

打桩机就位至桩位附近，将打桩机进行校正和对中，对现场地形起伏较大的区域要进行修整，避免打桩过程中对桩机稳定性的影响。

4.5 管桩的运输

PHC 管桩采用平板拖车运至现场吊放于施工指定地点，管桩要放在坚实平整的地面上，起吊时采用专用吊钩钩住管桩两端内壁直接进行水平起吊。

4.6 划桩

最后一节沉入桩采用黑色油墨按10cm 的间距进行画线，其余管桩按照1m 进行划线。

4.7 吊桩

打桩机将桩段吊起，通过调整桩架的垂直度和替打的高度，使管桩端口嵌入替打装置内，吊装完成后，调整打桩机垂直度及平面位置，保证桩中心垂直于定位点。

4.8 压桩及沉桩

桩自沉至不能再下沉后，逐步将筒式柴油锤的锤头放松至桩端，压锤结束后进行锤击沉桩，沉桩过程中观察桩的偏位和垂直度，不符合设计要求进行及时调整。

4.9 接桩

（1）拼接处焊接应进行环缝焊接，焊接应饱满，并采取措施减小焊接变形，过程中掌握焊接电流和施焊速度，焊缝不宜有夹渣、气孔等缺陷，焊接完成后对焊缝进行探伤检测。

（2）本工程桩与桩之间的拼接处，除采用正常的焊接工艺外，焊接处桩端还增加了6 个桩端加强板，加强板采用轧制钢板，钢板尺寸采用400×125×10mm，分别焊接于上下两根管节的端部，桩两端连接长度等长，相互之间均匀布置。沉桩施工现场接桩应首先保证管节端头焊接的连接质量，再采用桩头加强钢板加强板焊接两管节连接处，加强接头连接质量。

（3）焊接好的桩接头应自然冷却后再施工，冷却时间不宜少于8min，严禁用冷水降温和焊好即打，待自然冷却后，接头处全部涂上沥青漆，防止腐蚀。

（4）焊接完成并自检合格后，及时通报监理验收，经监理同意方可继续沉放。