港口碼頭PHC樁沉樁施工技術(shù)控制要點(diǎn)

熊長(zhǎng)玲

摘 要：20世紀(jì)80年代，我國從日本引入了先進(jìn)的PHC技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)施工過程中。文章以實(shí)際工程為例，首先對(duì)沉樁設(shè)備的選擇進(jìn)行了分析，然后對(duì)PHC管樁技術(shù)介紹進(jìn)行了討論，并對(duì)沉樁的標(biāo)準(zhǔn)及沉樁注意事項(xiàng)及控制偏差的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了闡述，工程施工后滿足了施工要求，以期為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：港口碼頭 PHC樁沉樁施工技術(shù) 控制測(cè)量

1.工程概況

文章研究的工程是船廠碼頭，長(zhǎng)度大約為125m，寬度大約為18m，修建時(shí)采用的結(jié)構(gòu)是高樁梁板式。施工單位選擇了PHC樁作為碼頭樁基（PHC樁長(zhǎng)為46.0m，直徑為800mm）。施工現(xiàn)場(chǎng)有中粗砂、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、中砂、淤泥、泥炭質(zhì)土。

2.沉樁設(shè)備的選擇

（1）選擇打樁船時(shí)要以風(fēng)浪大小、地質(zhì)環(huán)境、水流速度以及設(shè)計(jì)方案中的傾斜度、樁長(zhǎng)、扭角、樁位等條件為參考，本工程選擇的打樁船經(jīng)常在長(zhǎng)江流域、舟山海域以及福建打樁，不僅是對(duì)鋼管樁還是對(duì)PHC樁都有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具體性能指數(shù)為下：總長(zhǎng)53m，型長(zhǎng)50m，型深3.8m，型寬22m，滿載吃水2.2m，倒架后最高點(diǎn)離水面38m，樁架最高點(diǎn)離水面76m，樁架操作變幅±19.5°，最大植樁長(zhǎng)度66m+水深，吊鉤重量2×100t。

（2）本工程使用錘擊沉樁技術(shù)修建基樁，選擇樁錘時(shí)能量必須>D-100錘。

（3）船舶發(fā)生移位需要600hp錨艇，值班拖輪的標(biāo)準(zhǔn)為1250hp拖輪，定位船是500t位的自航駁，運(yùn)輸船是2000t位的自航駁。

3.PHC管樁技術(shù)介紹

（1）PHC管樁技術(shù)施工步驟

PHC管樁技術(shù)施工流程主要如下：改善施工場(chǎng)地環(huán)境→樁位處放線→安置樁機(jī)→調(diào)整樁機(jī)→安置吊樁→檢查是否垂直→壓樁檢測(cè)→靜壓樁→焊接接樁→再次靜壓樁→完成管樁修建。

（2）控制測(cè)量

沉樁定位：通常會(huì)使用直角交會(huì)法安裝直樁，使用3臺(tái)經(jīng)緯分別控制斜樁側(cè)面固定標(biāo)高的中線點(diǎn)、校核經(jīng)緯儀、控制正面中軸線。標(biāo)高的控制通過水準(zhǔn)儀完成?？刂瞥翗稌r(shí)還要布置兩條基線。主控制線上設(shè)立樁位，用小木樁完成固定。

（3）打樁

打樁時(shí)必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案上的要求進(jìn)行，一旦操作不當(dāng)，便會(huì)引發(fā)船舶位和樁位間的沖突，情況嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)造成沉樁失敗的后果。所以打樁前要根據(jù)比例排布法排列沉樁序號(hào)，比例范圍控制在l：100～300之內(nèi)（如圖1所示）。

排列序號(hào)的步驟如下：

①制定樁基安置圖。

②根據(jù)設(shè)計(jì)圖的比例制定出打樁船的模型。

③調(diào)整1、3號(hào)樁位，將制定出的打樁船模型放置在樁基安置圖上。

④水平方向移動(dòng)打樁船的模型，確定下一個(gè)樁的位置，觀察此樁的樁位是否與設(shè)計(jì)的樁位發(fā)生了沖突。

⑤重復(fù)以上步驟，完成所有樁基的安置。

使用前方任意角交會(huì)法對(duì)沉樁進(jìn)行定位，通常情況下，會(huì)在樁身處設(shè)立2個(gè)點(diǎn)，進(jìn)而確定出沉樁的具體位置。交會(huì)角的范圍是30°～120°，控制過程中需要3臺(tái)經(jīng)緯儀，兩臺(tái)分別控制正面臺(tái)、側(cè)面臺(tái)，剩余一臺(tái)是校核臺(tái)，需要用水準(zhǔn)儀控制沉樁的貫入度、樁頂?shù)臉?biāo)高。使用經(jīng)緯儀測(cè)量樁在平面方向上的扭角，之后使用羅盤儀進(jìn)行校核，使用打樁架上的傾斜儀調(diào)整斜樁的傾斜比。

打樁過程中需要注意的是：不能在透氣孔浸入水中的狀態(tài)下進(jìn)行沉樁，因?yàn)樵阱N擊階段，管樁的樁體很容易發(fā)生漲損。打樁錘的重量為8t，所承受的壓力也十分大。替打過程中，剮度與強(qiáng)度一定要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，符合樁徑的要求。鋪設(shè)地板時(shí)會(huì)有一些多余的木夾板，可以使用這些材料制作樁墊，截面大小要與樁一致，厚度大概為9cm。

沉樁到達(dá)指定位置后，就要及時(shí)標(biāo)高割樁。切割樁身后，使用船上安裝的起重機(jī)處理樁頭，此過程中存在的危險(xiǎn)因素較多，因此一定要注意防范，同時(shí)處理的樁頭不能丟進(jìn)海中，避免環(huán)境污染。位置在地面上的樁，需要切割兩次，根據(jù)圖紙要求標(biāo)高，切割完成后將樁頭鑿成20cm，接入鋼絞線連接地面。

4.沉樁的標(biāo)準(zhǔn)

施工前承包單位對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行了勘察，設(shè)計(jì)方案中制定了沉樁的標(biāo)準(zhǔn)，使用的樁錘標(biāo)準(zhǔn)為D80，控制方法以貫入度為首，進(jìn)而確定三陣貫入度：

若沉樁的貫入度已達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但樁端末低于設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，就得使用錘擊法向里貫入100mm。但在這個(gè)過程中，必須保證貫入度<控制貫入度，標(biāo)高<3m；

若樁端末已達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，沉樁的貫入度大于設(shè)計(jì)貫入度時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行錘擊，使其符合要求。沉樁過程中，一定要仔細(xì)觀察記錄。如果在這個(gè)過程中發(fā)生了以下幾個(gè)情況，必須要停止作業(yè)，同時(shí)一定要及時(shí)通知相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行檢查、調(diào)整，當(dāng)這些問題都被排除后，才能通知工人繼續(xù)施工，此過程對(duì)整個(gè)項(xiàng)目至關(guān)重要，因此一定要更加嚴(yán)謹(jǐn)。

（1）樁身傾斜角度變大，錘擊、移位時(shí)回彈嚴(yán)重。

（2）貫入度突然間出現(xiàn)大程度變動(dòng)。

（3）樁的周邊地面發(fā)生下沉或隆起。

（4）樁身出現(xiàn)裂縫或樁頭破損。

（5）錘擊的時(shí)候樁開始上浮。

（6）樁架晃動(dòng)或偏移。

5.沉樁注意事項(xiàng)及控制偏差的標(biāo)準(zhǔn)

（1）開始沉樁前，要先判斷直樁和斜樁是否會(huì)發(fā)生碰撞，判斷標(biāo)準(zhǔn)是樁基安置圖。

（2）清除施工現(xiàn)場(chǎng)的障礙物，熟悉施工環(huán)境。

（3）每一個(gè)施工環(huán)節(jié)都要根據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

（4）錘擊環(huán)節(jié)中，要確保替打、樁、樁錘三者處在一條直線上，防止出現(xiàn)偏心現(xiàn)象。

（5）嚴(yán)格按照規(guī)定選擇樁墊材料，并且定期進(jìn)行更換。

（6）沉樁需是一個(gè)連續(xù)過程，一旦中途停工，就會(huì)增大沉樁的阻力。

（7）沉樁過程中要仔細(xì)觀察、記錄，一旦發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，就要及時(shí)通知相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行檢查、調(diào)整，當(dāng)這些問題都被排除后，才能通知工人繼續(xù)施工。

（8）垂直度偏差≤0.10%。

（9）直樁偏差≤15era，斜樁偏差≤20era。

6.解決PHC樁施工過程中出現(xiàn)的問題

（1）進(jìn)行接樁操作時(shí)，要用焊接的方法固定上下節(jié)管樁的接頭處，將其中心線的偏差控制在2.0mm以內(nèi)。下節(jié)樁必須按照規(guī)定連接，保證上下節(jié)樁平整，若兩個(gè)樁節(jié)之間的空隙較大，就要使用鐵片將其填補(bǔ)，保障空隙<2mm。

（2）對(duì)管樁進(jìn)行施壓時(shí)，樁身一旦開始傾斜，就要進(jìn)行調(diào)整，但需要注意的是不能強(qiáng)行進(jìn)行調(diào)整，要從以下兩方面解決：①樁身傾斜的角度過大時(shí)，要先找到具體原因，拔出樁身，向樁孔注入砂，搗實(shí)后便可開始施壓。②樁身傾斜的角度較小時(shí)，盡可能避免機(jī)身矯正，防止出現(xiàn)機(jī)身開裂、繃斷的現(xiàn)象。

7.結(jié)束語

綜上所述，PHC樁相較于鋼管樁優(yōu)勢(shì)十分顯著，應(yīng)用范圍也越來越廣，但港口施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件較復(fù)雜，經(jīng)常會(huì)受到粉砂、淤泥的影響，因此在施工前要根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件制定合適的施工方案。文章通過對(duì)實(shí)際工程的調(diào)查研究，詳細(xì)探究了PHC 樁沉樁技術(shù)，找到了PHC 樁的缺點(diǎn)，提出了相應(yīng)的解決措施，為之后的港口建設(shè)工程提供了有價(jià)值的參考。

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