高樁碼頭PHC沉樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

孫永亮 單海波 寧波交通工程建設(shè)集團(tuán)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(zhì)量高、項(xiàng)目成本較低、機(jī)械設(shè)備使用率高、對環(huán)境污染小等優(yōu)勢，因此普遍使用于港口碼頭項(xiàng)目中。樁基是高樁碼頭的基礎(chǔ)施工項(xiàng)目，在高樁碼頭建設(shè)過程中發(fā)揮著非常重要的功能，水上沉樁質(zhì)量直接對整體碼頭項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)度與結(jié)構(gòu)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(zhǔn)備

在沉樁施工之前，應(yīng)了解詳細(xì)的地質(zhì)數(shù)據(jù)信息，仔細(xì)分析項(xiàng)目地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，了解沉樁范圍內(nèi)每個(gè)截面中硬土層的高度與厚度，以便于在建設(shè)期間預(yù)估沉樁阻力，并計(jì)算對應(yīng)的管理參數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)樁位結(jié)合沉樁允許偏差，檢查鄰近樁基是否相互碰撞。根據(jù)樁位平面布置圖，結(jié)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(diǎn)情況：（1）需分段施工的項(xiàng)目，應(yīng)充分考慮沉樁的便利性及施工安全性和工程進(jìn)度需要，通常使用結(jié)構(gòu)段來進(jìn)行分段。（2）應(yīng)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(jìn)行模擬沉樁施工以確認(rèn)施工可行性，并確定沉樁順序。（3）考慮水位、水深、風(fēng)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?yàn)槭芡翂毫涂紫端畨毫Φ亩喾N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(chǎn)生變動，后沉樁位置土層已經(jīng)被先沉樁壓實(shí)，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(jìn)展。

2.2 PHC管樁裝運(yùn)

按照工程部門設(shè)計(jì)的落駁圖，制造商采用管樁裝駁出運(yùn)，落駁的要求如下：（1）按照預(yù)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(yīng)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(jù)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(yùn)輸樁的駁船應(yīng)在管樁兩旁焊上封倉鐵架，以預(yù)防樁晃動，并且，樁的所有接觸面均應(yīng)加上墊層，而且每層墊木要在一個(gè)垂直面上，位置偏差不能超過±200mm。（3）運(yùn)輸船開動前需要再一次進(jìn)行檢查，質(zhì)量工程技術(shù)人員應(yīng)檢查樁的尺寸大小、軸偏差、合格證書、數(shù)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(jù)沉樁需要合理拋錨定位，在船拋錨固定纜繩時(shí)，應(yīng)關(guān)注前穿芯錨，以預(yù)防發(fā)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(diào)節(jié)錨纜線的長度。在起吊之前要檢查樁的完整性及吊點(diǎn)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(yùn)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(shí)樁尖不會接觸泥面，主體吊索升高，輔助吊索下降，根據(jù)降低的程度，一個(gè)一個(gè)解去輔助吊索，讓PHC管樁變?yōu)橹绷睢?/p>

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(jīng)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(jìn)行復(fù)核。

2.6 插樁、壓錘定位

沉樁前通過錨機(jī)精確調(diào)整船位、利用打樁架液壓系統(tǒng)調(diào)整樁架的向前或向后的傾角，使樁到達(dá)設(shè)計(jì)位置。在穩(wěn)定樁的時(shí)候，必須要緩慢且穩(wěn)定，比如PHC管樁體略微偏移，可稍微調(diào)節(jié)它，但一定記住不要強(qiáng)行挪動。沉樁的時(shí)候，當(dāng)樁尖進(jìn)入土壤2～3cm以后，暫時(shí)停止下樁，校正樁位后繼續(xù)下樁，直到樁體在其自身重量作用下不再繼續(xù)下沉為止，如果樁體進(jìn)入泥層比較深，發(fā)現(xiàn)樁體偏位就無需再進(jìn)行糾正。在打錘時(shí)，需認(rèn)真觀察樁體的變化并及時(shí)調(diào)節(jié)，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(xiàn)偏位錘打。完成所有準(zhǔn)備工作以后，準(zhǔn)備啟動施錘。在施錘開始時(shí)，將樁錘開到一到二檔，進(jìn)行重錘輕打，在錘打過程中需要注重避免滑樁，如果發(fā)生滑樁問題，要即刻停止錘打。開展正常錘打時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)需要調(diào)節(jié)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(jù)水位和標(biāo)高對于沉樁開展觀測和記錄，直到錘打至設(shè)計(jì)需要的深入程度或者樁頂標(biāo)高，完成沉樁記錄。在沉樁過程中全程連續(xù)對沉樁進(jìn)行觀測，如果出現(xiàn)貫入度異常、樁身突然下降、過大傾斜、移位等現(xiàn)象，立即停止沉樁，及時(shí)向監(jiān)理工程師和設(shè)計(jì)單位匯報(bào)。

3.高樁碼頭PHC沉樁施工質(zhì)量控制

3.1 召開PHC沉樁設(shè)計(jì)、施工專項(xiàng)交底會

在沉樁施工之前，應(yīng)舉行沉樁設(shè)計(jì)和施工專題交底會議，在會上不但應(yīng)強(qiáng)調(diào)沉樁期間需要注意的有關(guān)問題，還需指出沉樁停錘指標(biāo)以及發(fā)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(xiàng)方案審查

應(yīng)對沉樁專題設(shè)計(jì)計(jì)劃開展審查，主要審查打樁設(shè)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(jì)算成果復(fù)核和測量控制

當(dāng)前，打樁船通常配備有GPS沉樁定位測量系統(tǒng)，通過改該系統(tǒng)可對樁位與標(biāo)高開展自動定位。對樁位的計(jì)算坐標(biāo)的審查十分關(guān)鍵，這是保證樁位精確的最后一個(gè)流程，主要負(fù)責(zé)人需逐一審查樁位。此外，在沉樁過程中岸邊上也需設(shè)置全轉(zhuǎn)儀與水平儀以及水準(zhǔn)儀進(jìn)行復(fù)核。

3.4 對樁船配備的錘型進(jìn)行確認(rèn)

錘型的選擇對樁沉降的成功與否非常重要，錘型的選擇應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、樁的承載力和錘的性能，并結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)及試樁情況確定。

3.5 重視PHC沉樁過程控制并如實(shí)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(shù)據(jù)參考，在沉樁期間或后續(xù)項(xiàng)目中，發(fā)現(xiàn)意外需要查找原因時(shí)，沉樁記錄是非常重要且有效的參考依據(jù)。為此，主要負(fù)責(zé)人需隨機(jī)開展抽查沉樁記錄流程與記錄結(jié)果，以保證記錄的準(zhǔn)確性與真實(shí)性。

3.6 用好大小應(yīng)變檢測手段

在高樁碼頭沉樁過程中，大小應(yīng)變測試是后續(xù)質(zhì)量管理的重要方法。對樁體系統(tǒng)性的測試，是沉樁工作的最后一個(gè)質(zhì)量管理流程。荷載力的測試是最根本的要求，若條件許可，應(yīng)采取靜態(tài)負(fù)載措施開展測試。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了港口項(xiàng)目樁基的大小應(yīng)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(yīng)變，盡可能挑選錘打次數(shù)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(shù)較多的樁基荷載力將更大；針對小應(yīng)變，則應(yīng)盡可能挑選錘打次數(shù)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(shù)比較少的樁基完整性會更高。

3.7 PHC沉樁后及時(shí)進(jìn)行夾樁

沉樁完成以后，水流急波浪比較大時(shí)將導(dǎo)致樁體傾覆、偏位及斷裂，尤其斜樁在受強(qiáng)風(fēng)和波浪的作用時(shí)，樁體所承受的壓力增大，沉樁更易出現(xiàn)問題。所以，在完成沉樁以后，需要立即夾樁，以構(gòu)成多樁結(jié)構(gòu)，連成整體增加穩(wěn)定性，這也有利于確保沉樁后樁基的受力狀態(tài)及質(zhì)量。

4.結(jié)語

總之，PHC管樁具備多種優(yōu)點(diǎn)而被普遍地使用，但沉樁也是一道復(fù)雜和質(zhì)量管理要求高的施工過程，假如施工期間沒有開展科學(xué)管理，則可能影響到工程質(zhì)量。因此，需增加對PHC管樁施工期間各個(gè)流程的管理，以便不斷提升高樁碼頭PHC管樁的建設(shè)質(zhì)量。