1、浅谈 PHC管桩在港口码头中的施工控制 摘要：随着我国的码头工程向深水化的方向发展，水上工程使用的管桩越来越长，其工程质量和相关施工技术也不断提高。大直径 PHC管桩具有结构强度高、刚度大、可贯入性好、耐锤击能力强、抗渗性能好、抗弯能力高、结构承载力大等特点。本文就管桩常出现的工程问题，结合工程实例，提出相关解决措施，对港口工程提供一点技术参考价值。 关键词：港口工程 PHC 管桩施工技术解决措施 近几年随着工程建设规模的扩大，对于地基承载力的要求也越来越高，地基基础部分的造价占工程建设总投资的比重也越来越大，大直径 PHC管桩作为一种桩基础形式，有施工速度快、造价低等特点，随着港口工程的需求
2、量不断增多，其质量的控制尤其重要。为保证港口工程的施工质量，我国已开始大面积增加 PHC管桩的应用，同时业主和设计单位对管桩的性能和质量提出了更高的要求。因此，大直径 PHC管桩的需求在逐年增加，其研究和开发亦已取得很大的成就。而且性能价格普遍比钢管桩、预应 力混凝土方桩及短管节 PHC大管桩优越，因此在跨海大桥、外海深水码头等港口工程中已广泛应用。 1、工程概况 某高桩梁板式码头包括基础桩（管桩）工程、室外（码头）给排水工程；工艺管道、消防、供电照明、监控、通信工程等，而基础桩是整个工程施工中的极关键项目，如何确保基础桩顺利完成，将对整个工程的质量及进度起极大的影响。基础桩长度较大，若不注意
3、，将会造成断桩等不良现象。我们将特别注意如下事项，确保沉桩顺利。 1.1 沉桩船必须锚固得力，绝对不可松脱； 1.2 认真确保桩身垂直度， 确保锤击力集中； 1.3 桩尖进入土层时，采取调节桩锤低档位，重锤密打； 2、沉桩前准备工作 2.1 埋设陆上地锚，及水上抛锚并明显标示； 2.2 检查复核桩位纵、横向测量 控制点； 2.3 查阅地质勘察报告，按图纸并进行碰桩验算； 2.4 对施工地域有障碍物进行探模及清理； 2.5 校核各桩是否相碰； 2.6 准备足够的纸垫。 3、管桩沉桩方法 根据砼管桩桩长和钢桩尖提供给专业产家按规格生产。 本工程方桩施打采 用我司粤航 03 打桩船配 D80 锤施打
4、，配备一艘 1850t驳船运管桩，用纸皮做桩垫，施打按沉桩程序进行，具体定位方法如下： 3.1 测量控制 沉桩定位：直桩采用直角交会法控制，斜桩采用三台经纬控制，一台控制桩的正面中轴线，另一台控制桩侧面固定标高的中线点，第三台经纬仪进行校核，另设一台水准仪控制标高。沉桩控制布置两条基线，一条沿码头前沿平行布置，另一条基线垂直码头前沿线布置在东引桥东侧搭设测量平台。桩位点考虑在主控制线用小木桩定位，木桩顶钉木板施放每根桩的控制桩位。 3.2 沉桩标准 根据本工程地质情况，桩锤采用 D80 锤，沉桩标准由贯入度控制为主，控制贯入度通过试打桩确定，最后三阵贯入度不大于 50mm/10 击； 当沉桩贯
5、入度已经达到控制贯入度，而桩端未达到设计标高时，应继续锤击贯入 100mm，或锤击 30 50 击。其平均贯入度不应大于控制贯入度，且桩端距设计标高不宜超过 1 3m； 当桩端达到设计标高而贯入度仍大于控制贯入度，应继续锤击使其贯入度达到控制贯入度，若桩顶标高高于设计标高等于 1米时应停止沉桩，会同设计、监理等一并处理。 3.3 锤击沉桩过程中 ，注意观察，并做好施工记录。如出现下列情况之一，立即停止施工，并报告监理工程师，待查明原因，并采取适当措施报经监理工程师同意后，方可继续沉桩： 贯入度发生急剧变化； 桩身突然倾斜，移位或锤击时有严重回弹； 桩头破碎或桩身开裂； 桩周围地面有严重隆起或下
6、沉； 桩架发生偏移或晃动； 锤击过程中桩有上浮。 4、沉桩要点及偏差控制标准 4.1 沉桩要点 沉桩前，先根据桩位布置图结合沉桩允许偏差，校核斜桩和直桩是否会发生相碰； 对施工区域原有障碍物进行探摸及清理； 严格按打桩船的操作规程施工； 锤击过程中，桩锤、替打和桩应保持在同一直线上，避免偏心锤击； 桩垫的材料和厚度应严格按设计要求加工制作，并定期更换； 沉桩应尽量连续，不要中途停锤，以免土壤恢复弹性而增加沉桩阻力； 每根桩必须作好原始记录，沉桩过程中如出现异常现象应详细记录，并及时通知监理工程师及有关人员研究解决。打桩完成后，应及时将该桩的沉桩记录提交给监理工程师。 4.2 沉桩偏差控制标准
7、设计标高处桩顶平面位置。直桩 15cm ，斜桩 20 cm； 垂直度 0.1% 。 4.3 其它注意事项 注意水流影响锚绳及定位； 沉桩应连续，不要中途停锤，以免土壤恢复而增加沉桩阻力； 专人监测岸坡的稳定和沉桩的变位情况； 杜绝用沉好的基桩系缆； 凡在斜坡上沉桩应根据现场实行情况及已有施工经验，沉桩定位前掌握一定提前量。 5、水上沉桩常见事故处理及预防措施 5.1 桩偏移或倾斜过大 主要原因分析： 、压桩机大身（平台）没有调平。 、压桩机立柱和大身（平台）不垂直。 、 就位插入时精度不足 、相邻送桩孔的影响。 、地下障碍物或暗浜、场地下陷等影响。 、送桩杆、压头、桩不在同一轴线上，或桩顶不平
8、整所造成的施工偏压。 、桩尖偏斜或桩体弯曲。 、相应预防措施： 、压桩施工时一定要用顶升油缸将桩机大身（平台）调平。 、压桩施工前应将立柱和大身（平台）调至垂直满足要求。 、桩插入时对中误差控制在 10mm，并用两台经纬仪在互相垂直的两个方 向校正其垂直度。 、送桩后应及时夹桩。 、施工前详细调查掌握工程环境、场址建筑历史和地层土性、暗滨的分布和填土层的特性及其分布状况，预先清除地下障碍物、处理暗浜等。 、施工时应确保送桩杆、压头、桩在同一轴线上，并在沉桩过程中随时校验和调正。 、提高桩的制作质量，加强进场桩的质量验收，防止桩顶和接头面的歪斜及桩尖偏心和桩体弯曲等不良现象发生。不合格的桩坚决不
9、用。 、制订合理的压桩顺序，尽量采取 “ 走长线 ” 压桩，给超孔隙水压力消散提供尽量长的时间，避免其 累积叠加，减小挤土影响 5.2 桩体破损，影响桩的继续下沉 主要原因分析 、由于制桩质量不良或运输堆放过程中支点位置不准确 、吊桩时，吊点位置不准确、吊索过短，以及吊桩操作不当。 、压桩时，桩头强度不足或桩头不平整、送桩杆与桩不同心等所引起的施工偏压，造成局部应力集中。 、送桩阶段压入力过大超过桩头强度，送桩尺寸过大或倾斜所引起的施工偏压。 、桩尖强度不足，地下障碍物或孤块石冲撞等 、压桩时桩体强度不足，桩单节 长度较长且桩尖进入硬夹层，桩顶冲击力过大，桩突然下沉，施工偏压，强力进行偏位矫正
10、，桩的细长比过大，桩距较小且桩布较密。 相应预防措施 桩身砼强度达到设计值 70%方可起吊脱模，达到 100%方可施工。运桩时，桩体强度应满足设计施工要求，支点位置正确，上下支点应对齐。 吊桩时，桩体强度应满足设计施工要求，支点位置正确，起吊均匀平稳，水平吊运采取两点吊，吊点距桩端 0.207L。单点起吊时吊点距桩端0.293L（ L 为桩长）。起吊过程中应防止桩体晃动或其它物体碰撞。 、使 用同桩径的送桩杆，保持压头、送桩杆、桩体在同一轴线上，避免施工偏压。 确保桩的养护期，提高砼强度等级以增强桩体强度。桩头设置钢帽、桩尖设置钢桩靴等。 根据地基土性和布桩情况，确定合理的压桩顺序。 保证接头
11、质量，用楔型垫铁填实接头间隙。提高桩的就位和压入精度，避免强力矫正。压入时应保证一根桩连续压入严禁中途停歇。 6、夹桩及桩头处理 6.1 夹桩 当基桩施打完毕，为加强基桩间连续，防止桩身受损，保证桩基群体刚度，应及时对基桩进行夹桩处理。本工程采 用钢木结合夹桩，井字式支承系统由纵横两层组成，对受力较大的夹桩设置吊筋，拟采用 1010cm 方木，12#槽钢， 22 双头螺栓和垫板分纵、横两方向将基桩夹固起来。跨度较大的可增加一层夹桩系统。 6.2 桩头处理 当基桩施打完毕后，根据测定的截桩标高进行截桩，为防止截下的桩头倾倒伤人和破坏夹桩系统，截桩后应利用桩船吊起。凿桩时利用夹桩架搭设简易平台，将
12、锤击损伤部分和高于设计标高部分用风镐铲凿除，当接近设计标高时应改用小锤细凿，防止 桩身裂损或桩角破损。当因打桩等原因桩顶破损或掉角时，可采用局部 降低桩帽底标高的措施予以加强，桩头伸入桩帽部分的侧面、顶面均须凿毛，桩头伸入桩帽 10cm，桩顶钢筋伸入横梁 55cm。 7、结语 通过实际工程的应用证实，大直径 PHC 管桩在海港码头工程建筑的应用具有很强的使用价值，但其施工仍存在断桩、桩身倾斜和桩身上浮等质量问题，在往后的施工过程应总结前人的宝贵经验，借鉴国外的优秀技术经验，推动大直径 PHC 管桩在海港工程中的应用。 参考文献 1.史美鹏 .PHC 桩的新型碗形端头开发及研制 J.水运工程，2009，（ 1）： 143-148. 2.港口工程桩基规范 JTJ254-98；
