PHC樁沉樁施工工藝探討

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1引言

濰坊港中港區西作業區#24、#25液化品泊位工程位于萊州灣南岸白浪河入海口的西側，該工程設計為phc樁高樁碼頭，PHC樁沉樁自2014年12月27日試樁，2015年7月17日全部完成。中間跨越冬季施工，施工難度較大，該工程目前已投產運營。

2工藝流程及操作要點

2.1工藝流程。施工準備→打樁船就位→運樁船就位→打樁船移船吊樁→樁入龍口→打樁架傾角調整→打樁船船載GPS定位→全站儀校核樁位→穩樁壓錘→錘擊沉樁→沉樁數據記錄→測量驗收→驗收合格進入下一循環。2.2操作要點。2.2.1打樁船駐位。施工前，要對打樁船的錨機、錨纜進行檢驗調整，以滿足施工要求。施工中用起錨艇輔助下錨布纜，船艏抽心纜放在打樁順序的下游方向，并采用浮筒等作為錨漂，避免吊樁移船時別樁。2.2.2樁墊及錘墊。為避免PHC管樁在施工時出現樁頂打裂現象，每根PHC管樁打設前均需安放樁墊。樁墊由20cm厚瓦楞紙裁剪壓制而成，裁剪壓實后用膠帶纏滿，防止松散及浸水。本工程因地質條件變化較大，錘擊數較高，故每根樁都至少放2個樁墊，在錘擊數過高樁位在沉樁過程中，會增加樁墊個數。2.2.3PHC樁的起吊、吊立、進龍口。錨纜布設完畢，移船靠近運樁駁取樁。在起吊前，應對照出廠合格證逐根進行樁身檢測，確保樁身完整。起吊時，采用四點吊，以降低樁身彎曲失高。為防止起吊時對樁身帶來損傷，必須嚴格按吊點位置捆鋼絲繩，捆樁采用自鎖壓扣法。打樁船吊樁就位時，大小鉤水平起吊樁離駁，移船就位，同時掂小鉤起大鉤，使樁豎直靠在龍口前，解掉小鉤，使樁豎直進入龍口，扣牢抱緊器，樁頂放好樁墊帶上替打，收緊錨纜吊立后將樁進至龍口，在進龍口前，應將龍口內的樁錘及替打吊至最高位，以滿足樁在龍口內的所需高度，嚴防移船時樁尖拖泥而傷樁。2.2.4沉樁定位。沉樁過程中，應注意以下要點：1）GPS沉樁定位。GPS在打樁船上進行沉樁定位，定位前，要先測量接收機的相互關系尺寸，采用“上海達恒水上GPS沉樁定位系統”，由3臺固定在打樁船上的GPS流動站配備工程定位軟件，將GPS接收機接收的大地坐標系統轉換到施工坐標系統。施工準備階段提前將基樁定位標高處坐標、高程、斜率、扭角等參數輸入定位軟件。2）常規方法定位校核。采用1臺免棱鏡全站儀進行定位校核。施工前，提前布設現場控制網，并在打每根斜樁前設置打設該樁位的臨時控制點。打樁船將待沉樁依靠自身定位系統定位完畢后，項目部測量人員將全站儀架設在控制點上，將樁體左切和右切進行角度觀測，取2個角度的平均值，然后將儀器轉到這個角度，以保證測點和儀器能夠對應樁中心位置，這樣可以將測點坐標經過現場計算轉換為所測標高處樁中心坐標。2.2.5下樁、穩樁、壓錘。測量定位后進行基樁下沉，下樁過程中，鋼絲繩由下向上逐根解除，若下樁過程中樁身出現小幅度偏位，則要采取糾偏措施，適當調整，但絕不能死拉硬拖。在套樁帽前樁頂墊上樁墊，以防止錘擊過程中對樁頂造成損傷，因樁墊在錘擊過程中要壓縮，因此，在施打時視其程度及時調整樁墊厚度。2.2.6錘擊沉樁。各項準備工作做好后準備開錘，本工程設計要求采用D100柴油錘，并采用2擋沉樁，應采取重錘輕擊的沉樁方式。若出現溜樁，則二次壓錘，避免盲目跟錘施打，進入正常錘擊時，按設計要求可將檔位調整至3擋。在施打過程中，應通過全站儀觀測樁身所畫刻度線，邊觀測邊記錄錘擊數，當樁頂即將達到設計標高且最后10cm錘擊數平均每錘貫入度在5~10mm，并連續3陣均達到該貫入度（防止因地質原因有土質夾層影響貫入度），即停止沉樁。

3實踐中的經驗教訓

3.1優化地錨布置，避免纜繩割樁。本工程離岸較近，設計扭角多且較大，沉樁過程中極易造成纜繩割樁。為避免纜繩割樁，本工程根據樁基扭角合理加密布設地錨。為此，在個別樁位加密布設地錨，地錨間距以30m為宜，進而降低割樁概率。在打樁船吊樁定位過程中若出現割樁現象，應及時調纜或移錨，堅決杜絕在割樁情況下強行沉樁。3.2及時更換錘墊，降低樁頂破損率。樁墊與錘墊在沉樁過程中都起到緩沖作用，錘墊一般選用鋼絲繩。規范要求錘擊數在80000~100000擊更換鋼絲繩，但應根據現場實際沉樁情況，若單樁錘擊數普遍偏高，則錘墊磨損會較大，50000~60000擊就應更換。沉樁時也可根據錘墊厚度變化及時更換錘墊。本工程因錘擊數普遍偏高，平均在2000錘以上，故錘墊更換頻次較高。及時更換錘墊對樁頭保護起到較大作用，在后續類似施工中應重點關注[1~3]。3.3科學合理制定停錘標準。通常情況下規范要求停錘標準較為籠統，不同地質條件應根據圖層分布督促設計做出較為詳細的停錘標準，以保證沉樁質量。本工程中當單樁錘擊數高于3000，但距設計標高還相差較多時，應讓設計細化最后10m在多少擊情況下可以停錘，通常情況下最后10m如果高于1500錘應停止錘擊，以保證樁身完整性。

4結語

本文詳細敘述了沉樁過程中各個環節的操作要點，針對本工程叉樁多、斜率大、扭角大、錨纜容易割樁、地質條件復雜（中間個別土層標貫擊數達42擊）、自然條件惡劣以及跨越冬季施工等問題給出了詳細的解決方案，通過以上措施，沉樁效率不斷提高，在該種地質條件極度惡劣，單樁錘擊數均在2000錘以上的情況下，單日沉樁數量為9~10根，提高了沉樁效率；經過加設地錨及變更樁位扭角等措施，有效避免了纜繩割樁等問題，已沉樁質量得到保障；通過樁墊及錘墊的及時更換，降低了樁頭破損率，保證了樁身完整性，提高了沉樁質量。

【參考文獻】

【1】JTS167-4—2012港口工程樁基規范[S].

【2】JTS167-4—2010高樁碼頭設計與施工規范[S].

【3】JTS167-8—2013水運工程先張法預應力高強混凝土管樁設計與施工規范[S].

作者:孫康星 管金海 單位:中交一航局第二工程有限公司