高樁碼頭PHC沉樁施工質量控制要點

孫永亮 單海波 寧波交通工程建設集團有限公司

1 .引言

PHC沉樁有著單樁荷載力大、使用面廣泛、沉樁質量高、項目成本較低、機械設備使用率高、對環境污染小等優勢，因此普遍使用于港口碼頭項目中。樁基是高樁碼頭的基礎施工項目，在高樁碼頭建設過程中發揮著非常重要的功能，水上沉樁質量直接對整體碼頭項目的建設進度與結構安全有很大影響。

2.高樁碼頭PHC沉樁施工工藝流程

2.1 沉樁前準備

在沉樁施工之前，應了解詳細的地質數據信息，仔細分析項目地質調查報告，了解沉樁范圍內每個截面中硬土層的高度與厚度，以便于在建設期間預估沉樁阻力，并計算對應的管理參數。根據設計樁位結合沉樁允許偏差，檢查鄰近樁基是否相互碰撞。根據樁位平面布置圖，結合工程要求和施工條件，布置沉樁順序，并充分考慮以下幾點情況：（1）需分段施工的項目，應充分考慮沉樁的便利性及施工安全性和工程進度需要，通常使用結構段來進行分段。（2）應確保每根樁的可施工性，建議在沉樁位置圖上（CAD繪圖）上繪制出同一比例的打樁船，進行模擬沉樁施工以確認施工可行性，并確定沉樁順序。（3）考慮水位、水深、風向、波浪和水流的干擾，制定沉樁船的牽引定位措施，以保證沉樁精度。（4）考慮土層變形的干擾。因為受土壓力和孔隙水壓力的多種影響，樁與樁彼此之間有很大的影響相互作用，先沉樁的位置與高度可能受到后沉樁的擠壓產生變動，后沉樁位置土層已經被先沉樁壓實，后沉樁施工的樁將會遇到沉樁困難，為了降低先沉樁和后沉樁相互間的影響，沉樁一般會使用階梯式進展。

2.2 PHC管樁裝運

按照工程部門設計的落駁圖，制造商采用管樁裝駁出運，落駁的要求如下：（1）按照預先制定的沉樁序次來制定管樁裝船的次序，而裝船一般按照先沉樁的后裝船，后沉樁的先裝船，每駁堆疊都不應多于三層，并考慮駁船的安全性，在同一船層中，采取先沉樁的放到兩旁，后沉樁用的放到中間的原則。根據該原則控制裝船，能夠避免在裝船和卸載過程中，由于“偏載”而造成翻船事故。（2）運輸樁的駁船應在管樁兩旁焊上封倉鐵架，以預防樁晃動，并且，樁的所有接觸面均應加上墊層，而且每層墊木要在一個垂直面上，位置偏差不能超過±200mm。（3）運輸船開動前需要再一次進行檢查，質量工程技術人員應檢查樁的尺寸大小、軸偏差、合格證書、數量和堆疊順序是不是和落駁施工圖的需求相一致。

2.3 拋錨駐位、移船吊樁

沉樁之前，打樁船需要根據沉樁需要合理拋錨定位，在船拋錨固定纜繩時，應關注前穿芯錨，以預防發生碰樁問題。此外，沉樁期間需要按照潮汐變化情況合理地調節錨纜線的長度。在起吊之前要檢查樁的完整性及吊點位置。

2.4 吊、立樁入龍口、套替打

利用緊松錨纜，使得裝船離開運輸樁駁船，在樁順利升高到合適地高度后開展豎樁，吊樁高度不能太低，充足的吊樁高度可確保立樁時樁尖不會接觸泥面，主體吊索升高，輔助吊索下降，根據降低的程度，一個一個解去輔助吊索，讓PHC管樁變為直立狀。

2.5 移船精確定位

為確保測量的精確性和沉樁的正確度，大部分沉樁過程會采取雙控措施，在打樁船上利用GPS測量定位和土地面上采用經緯表或全站儀器的前方交會方式（角度交叉60°～120°之間）測量定位進行復核。

2.6 插樁、壓錘定位

沉樁前通過錨機精確調整船位、利用打樁架液壓系統調整樁架的向前或向后的傾角，使樁到達設計位置。在穩定樁的時候，必須要緩慢且穩定，比如PHC管樁體略微偏移，可稍微調節它，但一定記住不要強行挪動。沉樁的時候，當樁尖進入土壤2～3cm以后，暫時停止下樁，校正樁位后繼續下樁，直到樁體在其自身重量作用下不再繼續下沉為止，如果樁體進入泥層比較深，發現樁體偏位就無需再進行糾正。在打錘時，需認真觀察樁體的變化并及時調節，以保證沉樁的正確度。

2.7 錘擊沉樁

在開錘之前，需要查看樁、樁錘、替打是否在同一軸上，以避免出現偏位錘打。完成所有準備工作以后，準備啟動施錘。在施錘開始時，將樁錘開到一到二檔，進行重錘輕打，在錘打過程中需要注重避免滑樁，如果發生滑樁問題，要即刻停止錘打。開展正常錘打時，根據設計需要調節到終錘擊打所需的檔位。在施工期間，需要采取測量儀器，借著樁表面上的刻度，根據水位和標高對于沉樁開展觀測和記錄，直到錘打至設計需要的深入程度或者樁頂標高，完成沉樁記錄。在沉樁過程中全程連續對沉樁進行觀測，如果出現貫入度異常、樁身突然下降、過大傾斜、移位等現象，立即停止沉樁，及時向監理工程師和設計單位匯報。

3.高樁碼頭PHC沉樁施工質量控制

3.1 召開PHC沉樁設計、施工專項交底會

在沉樁施工之前，應舉行沉樁設計和施工專題交底會議，在會上不但應強調沉樁期間需要注意的有關問題，還需指出沉樁停錘指標以及發生沉樁意外的處理措施，并確保樁沉降期間的通訊順暢。

3.2 PHC沉樁施工專項方案審查

應對沉樁專題設計計劃開展審查，主要審查打樁設施的選擇、布局、打樁的序列圖，以便能胸有成竹。

3.3 PHC樁位計算成果復核和測量控制

當前，打樁船通常配備有GPS沉樁定位測量系統，通過改該系統可對樁位與標高開展自動定位。對樁位的計算坐標的審查十分關鍵，這是保證樁位精確的最后一個流程，主要負責人需逐一審查樁位。此外，在沉樁過程中岸邊上也需設置全轉儀與水平儀以及水準儀進行復核。

3.4 對樁船配備的錘型進行確認

錘型的選擇對樁沉降的成功與否非常重要，錘型的選擇應根據地質、樁身結構強度、樁的承載力和錘的性能，并結合施工經驗及試樁情況確定。

3.5 重視PHC沉樁過程控制并如實記錄

在具體施工中，通常會忽略掉沉樁記錄，或者隨意捏造沉樁記錄。沉樁記錄是沉樁期間最有效的數據參考，在沉樁期間或后續項目中，發現意外需要查找原因時，沉樁記錄是非常重要且有效的參考依據。為此，主要負責人需隨機開展抽查沉樁記錄流程與記錄結果，以保證記錄的準確性與真實性。

3.6 用好大小應變檢測手段

在高樁碼頭沉樁過程中，大小應變測試是后續質量管理的重要方法。對樁體系統性的測試，是沉樁工作的最后一個質量管理流程。荷載力的測試是最根本的要求，若條件許可，應采取靜態負載措施開展測試。有關標準規定了港口項目樁基的大小應變測試的方法與比率。在開展具體檢查中，一般按照以下原則選取測試樁：針對大應變，盡可能挑選錘打次數比較少的樁體來測試，如果這樣的樁基荷載力能夠符合要求，從理論上即可推斷出錘打次數較多的樁基荷載力將更大；針對小應變，則應盡可能挑選錘打次數比較多的樁基來測試，如果這樣的樁基完整，則從理論上能夠推斷出捶打次數比較少的樁基完整性會更高。

3.7 PHC沉樁后及時進行夾樁

沉樁完成以后，水流急波浪比較大時將導致樁體傾覆、偏位及斷裂，尤其斜樁在受強風和波浪的作用時，樁體所承受的壓力增大，沉樁更易出現問題。所以，在完成沉樁以后，需要立即夾樁，以構成多樁結構，連成整體增加穩定性，這也有利于確保沉樁后樁基的受力狀態及質量。

4.結語

總之，PHC管樁具備多種優點而被普遍地使用，但沉樁也是一道復雜和質量管理要求高的施工過程，假如施工期間沒有開展科學管理，則可能影響到工程質量。因此，需增加對PHC管樁施工期間各個流程的管理，以便不斷提升高樁碼頭PHC管樁的建設質量。