碼頭工程中PHC樁的施工技術

劉宏

摘 要：PHC樁是一種抗彎強度大、抗壓強度高、貫入性和耐久性均比較好的軟土地基處理技術，具有施工快、搭配靈活等優點。可以在砂土、粘性土和軟土中廣泛運用。本文重點對碼頭工程中PHC樁的施工技術進行探討。

關鍵詞：碼頭工程 PHC樁 沉樁施工

1.案例介紹

某碼頭采用高樁結構，樁基礎采用D=0.8m的PHC樁管樁（384根），碼頭面標高為5.646m，碼頭前沿底高程-8.8m，排架間距8.1m，每個排架設6Φ800mmPHC樁，包括兩對叉樁及兩根直樁（碼頭與棧橋過渡段為一對叉樁、4根直樁），叉樁斜率3.5：1、4：1、4.5：1、7：1、8：1不等。碼頭設置LMD800橡膠護舷、L M D6 0 0橡膠護舷、LMD250橡膠護舷、D300橡膠護舷和1000KN系船柱、650KN系船柱、450KN系船柱和350KN系船柱，軌道QU100鋼軌。右側件雜貨棧橋作為運輸通道使用，不考慮船舶直接靠泊撞擊作用，不考慮考慮系纜、泊穩后的擠靠作用。右棧橋寬8m，長80m，排架間距7.3m，每個排架設2Φ800mmPHC樁，PHC樁為直樁。

2.工程的施工特點和技術特點

2.1施工工期緊

按照合同要求，為了確保在合同工期內完成碼頭的整體施工任務，要求沉樁施工時間務必在2個月內完成，平均每天沉樁要求達到7根以上，需要對整個樁基工程進行合理安排，各個工序環節需要緊密配合，且工程所在地處于珠江沿海地區，臺風對施工影響較大，這對施工現場管理提出了更高的要求。只有對碼頭PHC樁施工進度進行控制，為以后上部結構、預制構件和現澆橫梁的施工打下基礎。這是本工程進度控制、安全控制的重點。

2.2外界干擾因素多

本工程施工過程中需要在水上作業，并且要同時進行碼頭和引橋施工。同時開展的施工內容多，施工時會互相干擾。施工現場的上游和下游都會有船從航道進出，船只之間互相干擾，需要提高施工的協調和組織力度。

2.3工程挖泥量大

在施工過程中，挖泥量很大，吹泥區所在的位置對工程進度有比較大的影響。尤其是沉樁區和航道的疏浚會對PHC樁的施工進度造成比較大的影響，因此，項目施工要求首先對沉樁區和航道進行疏浚以此來保證工程的進度。

2.4潮流的影響

該項目一共有384根φ800PHC樁，參考水文資料后發現此地區漲潮最大流速為0.89m/s，潮差最大值為3.11m，對沉樁的施工造成了一定的影響。研究決定采用的打樁船架高為65m，配備D-80液壓打樁錘，船身大，吃水深，就位穩。打樁船性能和錘擊能量滿足本工程施工的需要。

3.PHC樁施工技術

PHC管樁按樁型為B型，直徑Φ800 mm，壁厚130mm，共384根，樁長41～49m。本工程所需PHC樁均由具有合格資質的專業生產廠家生產，并安排專人同預制廠聯系樁供應計劃，樁進場后根據規范對樁材進行現場驗收。沉樁時采用打樁船水上打設。

3.1施工流程

施工準備（船機、設備、材料等）→測設樁位→運送方駁至施工現場→打樁船吊樁→柱入龍口→戴替打→測量定位→打樁船粗定位→調整打樁架斜度→打樁船細定位→下沉、壓錘、打樁→觀測貫入度、標高、停錘。

3.2沉樁測量定位

工程使用《海上GPS打樁定位系統》來對沉樁進行測量定位，此系統定位精度為cm級，基本可以達到工程定位測量的要求，在不考慮通視的情況下快速、準確的實現遠距離測量和定位。在施工前，首先在陸岸建立一個GPS參考站，此參考站可以使用CMR標準數據格式、按照460.05MHZ的頻率不間斷的發送RTK測量信息。然后使用打樁船上布置的兩個傾角穿管器和GPS流動站用來實時檢測船的位置、姿態和方向。并用樁架傾角傳感器和兩個免棱鏡激光測距儀對樁的位置進行校正，對比設計中的樁基坐標。將打樁船的移動量、移動方向均衡顯示在電腦屏幕上，操作人員可以根據數據對錨纜進行調整，移動船的位置，直至樁位偏差達到允許范圍，開始下樁。

3.3沉樁施工

本工程施工錘擊的方式進行沉樁，在進行沉樁時，要先校驗錨纜和錨機，運樁方駁船左前定位（主鉤在樁頭方），排架軸線駐位和打樁船垂直。鋪好錨纜后，進行取樁，在吊起鋼樁時，要將其平穩吊到特定高度后，逐漸放松下部吊點的大鉤，然后帶勁回收上中部吊點的大鉤。立樁施工完成后，對替打高度和樁架的傾斜度進行調整，當上口嵌入到替打后，解除連接下部吊到的大溝，并移船就位。在吊裝時，為了防止將樁碰上，使用四點吊進行吊樁。并按圖1布置吊點。

在將樁穩定吊到規定高度后，帶勁回收上部吊點的大鉤，并慢慢放松吊下部點的鋼絲繩進行立樁，同時提升替打和錘，完成立樁后，對替打的高度和樁架的傾斜度進行調整，將上口嵌入到替打中，這是可以解除連接下部吊點的大鉤并將背板和抱樁器關閉。確定好樁位后，將捆綁樁的連接錘、鋼絲繩等解除，然后緩緩放下主鉤，使替打和樁可以在重力的影響下自動進行下沉，并在完成下沉工作后查看樁位的偏差情況，并對樁為進行合理的調整。自沉作業完成后，進行壓錘并查看樁的偏位情況，如果出現了比較大的樁位偏差，要進行起錘并根據實際情況對打樁船的錨纜進行調整。然后再次進行壓錘。當樁的垂直度、偏位等均滿足設計要求后，即可進行錘擊施工。初期打樁時，要先輕輕的錘擊幾次，落距不宜過大，待樁架、樁身和樁錘的中心軸線保持相同后，才可以正常進行施打，防止出現偏心錘擊的情況。在沉樁時，按照重錘低擊的原則進行施工，尤其是在樁從硬質土進入到軟質土時，為了保證樁的承載力可以在達到設計要求，要使用低落距錘擊的方式進行施工。錘擊施工途中無特殊情況時不允許中斷，以防土壤逐步恢復使沉樁的阻力增加。樁尖在達到設計的高度，并且連續10次錘擊的貫入度的平均值在5～8mm/擊時，即可停止錘擊施工。

3.4檢測沉樁endprint

在完成樁基的沉樁施工后，為了可以準確的了解樁基的完整性以及樁基的承載力，要檢測PHC樁的動力檢測主要包括低應變動力檢測和高應變動力兩個方面，其中高應變動力檢測主要對按照總施工樁數的5%進行檢測，一般情況下砂土樁要在完成沉樁三天以后才可以進行檢測。對于粘性土沉樁完成后，要間隔14天左右才可以進行沉樁檢測。完成檢查后要求將樁身的基本情況以及承載力情況提供出來，并核對樁身的完整性和軸向承載力是否可以達到規定要求。在檢測沉樁的低應變動力時，按照總測樁基數量的 10%進行檢測。在進行檢測前，要首先對傳感器、儀器設備、應對電源、連線等逐個進行檢查，確認一切正常后才可以進行測試。在檢測過程中，要保證樁頂的平整性和密室性，檢測樁頭時，要先將樁頂開裂或破碎的混凝土鑿除，然后進行平整和清理。安裝好傳感器，并將其放置在樁頂上。檢測完成后要將樁身的完整性評價給出，并將檢測報告給出，按照規范對報告進行編寫。當沉樁有明顯缺陷時、軸線承載力不能達到設計要求時、存在嚴重的斷樁和缺陷時判斷樁基不能達到要求。經過檢測，本工程PHC樁在整個沉樁過程中沒有出現異常，并且檢測結果證明樁身的承載力滿足了設計要求，樁身沒有出現比較明顯的缺陷。

4.結語

PHC管樁使用初期主要應用于民用和工業建筑，由于其具有良好的抗耐壓性、施工速度快、施工造價低等優點，逐漸在碼頭港口工程中得以應用。在施工過程中，要認真分析施工場地的地質情況，對錘重、樁墊等進行合理的安排，對錘擊貫入度進行控制，控制好接樁質量，使管樁的施工質量滿足施工要求。此外，還要做好PHC管樁的檢測工作，保證每一根管樁都可以達到承載要求。本工程在按照上述方法進行施工后，施工效果良好，對PHC管樁進行檢測后沒有發現比較明顯的缺陷，滿足了使用要求。

參考文獻：

[1]張勇，梁津.新型U型管樁接頭的開發和研制[J].混凝土，2007，（09）：83-85.

[2]吳興培.預應力管樁的應用范圍及存在的主要問題和應對措施[J].大壩與安全，2005，（06）：97-98.

[3]陳正光.PHC管樁接樁質量問題的處理及思考[J].工程質量，2002，（02）：50-52.endprint