小型PHC管樁在水閘施工中的技術(shù)應(yīng)用

【摘要】因?yàn)樗l工程工作環(huán)境較為嚴(yán)峻，面臨著較大的沖刷和滲透破壞風(fēng)險(xiǎn)，因此對(duì)于地基處理要求有著更為嚴(yán)格的要求。對(duì)于小型PHC管樁在水閘工程中的應(yīng)用，本文從施工、質(zhì)量控制和常見(jiàn)問(wèn)題及處理方面，進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹，以期對(duì)于未來(lái)類似工程提供可借鑒的理論和經(jīng)驗(yàn)支持。

【關(guān)鍵詞】小型PHC管樁；水閘；靜壓沉樁

伴隨著科學(xué)和技術(shù)的不斷發(fā)展，很多水利設(shè)施在小型水利結(jié)構(gòu)當(dāng)中被廣泛的應(yīng)用，就比如小型PHC管樁在水閘中的應(yīng)用。因?yàn)榈刭|(zhì)條件各異，在地基處理上有較高的要求，PHC管樁具備很多優(yōu)點(diǎn)：抗壓強(qiáng)度較大、貫入度好、抗擊打性能良好、搭配靈活、質(zhì)量可靠安全以及施工速度很快，故而在水利設(shè)施中特別是水閘加固和建設(shè)當(dāng)中被廣泛使用，在水利設(shè)施中有非常好的發(fā)展前景。

1、工程概況

某水閘工程位于浙江地區(qū)，主要包括引水渠、閘門、閘室和消力池等組成。為了引水或排水的需要，水閘首段設(shè)置標(biāo)高較低，同時(shí)下游導(dǎo)航墻、擋土墻的設(shè)計(jì)標(biāo)高稍高于水閘首段標(biāo)高，因此在開(kāi)挖過(guò)程中一次性開(kāi)挖到設(shè)計(jì)位置則不利于樁基的施工。

2、施工方法

2. 1施工工藝

對(duì)于PHC管樁在水閘中的應(yīng)用，首先進(jìn)行閘首段的應(yīng)用，在完成導(dǎo)航墻管樁施工后，進(jìn)行水閘首段樁基施工，施工需要采用從中間向兩側(cè)的方式進(jìn)行施工，避免因?yàn)镻HC管樁施工擠土影響樁基承載力。

根據(jù)上述施工工藝流程，具體的施工如下所示。

（1）施工測(cè)量

在PHC樁基施工之前，需要依照高程控制網(wǎng)點(diǎn)和設(shè)計(jì)文件測(cè)控面對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，之后依照施工需求開(kāi)展高程控制點(diǎn)和擴(kuò)展平面工作，針對(duì)平面控制網(wǎng)點(diǎn)重點(diǎn)應(yīng)用GPS定位，通過(guò)三等水準(zhǔn)測(cè)量接引高程控制網(wǎng)。

（2）簡(jiǎn)介試樁

為了確保壓樁施工合理有效，要依照標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展試樁作業(yè)，由于水閘通常應(yīng)用摩擦樁來(lái)施工，所以壓樁控制要根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)來(lái)檢驗(yàn)。

（3）關(guān)于沉樁定位

針對(duì)沉樁中的定位施工，必須應(yīng)用1臺(tái)水準(zhǔn)儀和2臺(tái)經(jīng)緯儀共同合作才能進(jìn)行。因?yàn)樵诔翗稌r(shí)要做好總裝作業(yè)，可以利用靜壓裝機(jī)進(jìn)行管樁送樁作業(yè)。

（4）施工機(jī)器配置

為了減少沉樁時(shí)的噪聲污染，當(dāng)前管樁施工多采用靜力壓樁方法進(jìn)行施工作業(yè)。本工程采用的是抱壓式靜力壓樁機(jī)，較長(zhǎng)的夾具設(shè)置可以有效的保證送樁作業(yè)時(shí)的樁身垂直度，可以在不增加壓樁集中應(yīng)力的情況下增大豎向摩擦力。

2.2質(zhì)量控制

由于PHC管樁在施工中有較高的要求，所以應(yīng)當(dāng)采用必要的方法對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行控制，現(xiàn)在所用的質(zhì)量措施如下：

其一是施工準(zhǔn)備工作，在管材使用上嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇材質(zhì)，保證在材質(zhì)選擇上滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

其二是技術(shù)的儲(chǔ)備，需要熟悉和了解施工技術(shù)規(guī)程和規(guī)范，掌握PHC管樁的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在施工之前做好技術(shù)交底工作。

其三是試樁，針對(duì)試樁施工，一定要做好詳細(xì)的試樁參數(shù)記錄，保證全部工序達(dá)到施工方法和控制標(biāo)準(zhǔn)。

其四是施工監(jiān)測(cè)。在沉樁作業(yè)過(guò)程中，為了PHC沉樁作業(yè)的安全可靠，需要對(duì)于每根PHC管樁的靜壓壓力、垂直度和最后樁基壓力等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行記錄，并進(jìn)行技術(shù)性分析。

3、施工常見(jiàn)問(wèn)題及處理

因?yàn)镻HC管樁在沉樁當(dāng)中就是擠土作業(yè)，受土體影響較大，依照施工相關(guān)調(diào)查，當(dāng)前PHC管樁施工有以下幾點(diǎn)問(wèn)題：

3.1振動(dòng)造成的影響及擠土效應(yīng)

因?yàn)楝F(xiàn)在我國(guó)在環(huán)境上有較高的要求，當(dāng)前在沉樁作業(yè)上通常采用靜壓法，這種沉樁方法當(dāng)屬擠土類型，在施工過(guò)程中常出現(xiàn)以下問(wèn)題。

其一因?yàn)樵诔翗兜臅r(shí)候，會(huì)對(duì)樁身附近土體有很大影響，讓土體應(yīng)力狀態(tài)有較大變化，產(chǎn)生相應(yīng)的擠土效應(yīng)；其二鑒于PHC管樁結(jié)構(gòu)的特征，在施工當(dāng)中需要通過(guò)焊接連接管樁，因?yàn)槭艿绞┕きh(huán)境的影響，很難控制焊接的質(zhì)量，此外因?yàn)楹附訒r(shí)候較長(zhǎng)，很容易導(dǎo)致樁端停在硬夾縫中，對(duì)沉樁作業(yè)非常不利。

對(duì)于以上沉樁作業(yè)中的各種問(wèn)題，現(xiàn)在我們通過(guò)以下幾種方法解決。

首先是布樁密度的控制，布樁密度的分配一定要合理，針對(duì)樁距很密的地方，沉樁作業(yè)可以應(yīng)用預(yù)鉆法；再而是沉樁程序的控制，要限制沉樁速率，通常是lm/min內(nèi)，特別是要控制好沉樁施工路線，依照樁體不同的入土深度，應(yīng)用先高后低，先長(zhǎng)后短的次序；其三

尤其是需要嚴(yán)格控制沉樁施工流水路線，除去擠土效應(yīng)，針對(duì)擠土效應(yīng)，需要采用設(shè)置塑料排水板或袋裝沙井，以縮小來(lái)自孔隙的水壓力。

其四是加強(qiáng)周圍監(jiān)測(cè)。在沉樁過(guò)程中，對(duì)于周圍建筑、底線管線應(yīng)進(jìn)行合理的監(jiān)測(cè)，尤其是周圍重要高達(dá)建筑物。

其五是優(yōu)化施工工藝。對(duì)于沉樁過(guò)程中的體息時(shí)間，則需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，避免因?yàn)橥Ｐ^長(zhǎng)引起摩阻力的增加，造成沉樁作業(yè)困難。

3. 2沉樁時(shí)遇到淺層障礙無(wú)法繼續(xù)沉樁

在沉樁的時(shí)候若碰到孤石、淺部舊基礎(chǔ)、密實(shí)砂層硬塑性粘土及砂礫層等狀況導(dǎo)致沉樁作業(yè)不能正常進(jìn)行，需要采用下面幾種處理方式。

第一種方法是鉆孔，在沉樁時(shí)，假如碰到地下障礙物影響沉樁的下沉，可以使用小型鉆機(jī)來(lái)鉆孔，之后加大壓力繼續(xù)沉樁；另一種方法就是布樁密度的控制，由于一些管樁施工樁位較密，可以通過(guò)預(yù)鉆沉樁結(jié)合措施，邊鉆邊壓，也可以應(yīng)用間隔沉樁方式。

3.3樁身受到破壞

3.31造成樁身破壞的原因

在沉樁的時(shí)候，因?yàn)閿D土作業(yè)造成樁體受到較強(qiáng)壓力，通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)的查證以及以往實(shí)地操作經(jīng)驗(yàn)，給樁身造成破壞的原因有以下幾點(diǎn)：

其一是人工施工原因，在沉樁作業(yè)時(shí)，傾斜度矯正和樁位矯正通常使用移動(dòng)樁機(jī)方法，這會(huì)導(dǎo)致樁身在應(yīng)力集中位置產(chǎn)生斷裂狀況；其二是樁身的傾斜，因?yàn)閿D土沉樁施工的特征，在施工當(dāng)中普遍會(huì)發(fā)生送樁不平整或斜樁引起樁端應(yīng)力變得集中，導(dǎo)致樁帽滑落甚至發(fā)生爆裂。

3.32樁身破壞的應(yīng)對(duì)措施

首先沉樁終止條件的控制，針對(duì)沉樁作業(yè)中的終止條件的選擇，一定要合理設(shè)計(jì)好樁長(zhǎng)，針對(duì)端承摩擦樁特別是長(zhǎng)度超過(guò)21米的，重點(diǎn)是設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，其次為終壓力，而長(zhǎng)度為14至21米的樁基，終止條件為最終壓力；再而就是沉樁施工方法的升級(jí)，在沉樁作業(yè)時(shí)，需要嚴(yán)格管控樁身的垂直方向，通過(guò)監(jiān)管做好矯正作業(yè)，以免造成斜樁。

4、結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)小型PHC管樁在水閘施工中的技術(shù)應(yīng)用，以上通過(guò)施工方式對(duì)沉樁施工的要點(diǎn)進(jìn)行了概述。同時(shí)也分析了施工中的常見(jiàn)問(wèn)題如樁身破壞、擠土問(wèn)題、淺層障礙物和震動(dòng)問(wèn)題等，從施工上和設(shè)計(jì)上進(jìn)行系統(tǒng)講解，給以后PHC管樁在水閘類工程中的應(yīng)用，提供參考。