樁端加強(qiáng)板在PHC 樁施工中的應(yīng)用

周志龍，金劍

（長(zhǎng)江南京航道工程局，江蘇 南京 210011）

1 引言

隨著內(nèi)河航運(yùn)的迅猛發(fā)展，內(nèi)河碼頭建設(shè)正在各個(gè)省市如火如荼的開展，PHC 樁在碼頭樁基工程中的應(yīng)用越來越廣泛，其優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)化生產(chǎn)，樁身強(qiáng)度高，穿透能力強(qiáng)，耐久性好，施工周期短，對(duì)環(huán)境影響比較友好；但陸上沉樁由于受到沉樁設(shè)備的限制，管節(jié)需分段焊接成整體，其缺點(diǎn)也就尤為明顯，尤其是樁頭接樁處理，目前多為現(xiàn)場(chǎng)人工焊接，焊接連接時(shí)樁身垂直度偏差，打樁時(shí)易產(chǎn)生偏心荷載；焊接時(shí)焊縫未滿焊、不連續(xù)、有焊渣等雜物；有的焊完后，焊縫未按要求自然冷卻8分鐘后，通常2～3 分鐘即繼續(xù)施打，焊縫遇地下水發(fā)生淬火，易出現(xiàn)脆裂。過程中樁基同時(shí)承受土壓力、水壓力，外部荷載等多重作用，接樁處很容易斷裂。

2 項(xiàng)目概況

渦河蒙城港區(qū)建設(shè)工程為一個(gè)500 噸（水工結(jié)構(gòu)兼顧 1000 噸級(jí)）通用泊位，碼頭年設(shè)計(jì)吞吐量為930 萬噸，主要經(jīng)營(yíng)鋼材、煤炭、糧食、水泥等大宗貨物的進(jìn)出口；本工程一期項(xiàng)目主要建設(shè)1～4#泊位及11～13#泊位，1～4#泊位碼頭平臺(tái)尺度為325.5×25m，11～13#泊位碼頭平臺(tái)尺度為265.5×25m，共分11 個(gè)結(jié)構(gòu)段。除上下游端部轉(zhuǎn)運(yùn)樓處25.5m 長(zhǎng)碼頭平臺(tái)采用墩式結(jié)構(gòu)外，其余9 個(gè)結(jié)構(gòu)段均為高樁框架結(jié)構(gòu)。每個(gè)排架采用5 根PHC 樁基礎(chǔ)，除第一排直徑為100cm 外，其余均為80cm。上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆橫梁、預(yù)制縱梁、預(yù)制面板、現(xiàn)澆面層。

3 施工工藝

打樁機(jī)定位→PHC 樁運(yùn)輸至樁機(jī)旁→劃樁→打樁機(jī)吊樁→樁入龍口、套替打→沉樁就位→樁和替打自沉→壓錘→錘擊施工→樁端焊接→錘擊施工→送樁。

4 PHC 樁施工方法

4.1 試樁

（1）確定基樁軸向抗壓極限承載力；

（2）判定軸向抗壓承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求；

（3）檢驗(yàn)樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別；

（4）分析樁側(cè)和樁端土阻力；

（5）進(jìn)行打樁過程監(jiān)測(cè)，及時(shí)記錄錘擊能量、錘擊數(shù)以及土塞高度等。

4.2 沉樁設(shè)備選擇

本工程樁基為φ1000mm、φ800mmPHC 管樁。根據(jù)試樁施工參數(shù)，錘型采用 D138 筒式柴油錘，D138 筒式柴油錘性能主要參數(shù)：

D138 筒式柴油錘性能參數(shù)表

4.3 測(cè)量定位

樁的平面定位采用經(jīng)緯儀用前方任意角或直角交會(huì)法進(jìn)行平面控制；樁的高程控制儀器采用高精水準(zhǔn)儀測(cè)量，水準(zhǔn)點(diǎn)宜采用不低于三等及以上精度的水準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)施工需要可在合適區(qū)域增加臨時(shí)水準(zhǔn)觀測(cè)點(diǎn)。

4.4 樁機(jī)定位

打樁機(jī)就位至樁位附近，將打樁機(jī)進(jìn)行校正和對(duì)中，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地形起伏較大的區(qū)域要進(jìn)行修整，避免打樁過程中對(duì)樁機(jī)穩(wěn)定性的影響。

4.5 管樁的運(yùn)輸

PHC 管樁采用平板拖車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)吊放于施工指定地點(diǎn)，管樁要放在堅(jiān)實(shí)平整的地面上，起吊時(shí)采用專用吊鉤鉤住管樁兩端內(nèi)壁直接進(jìn)行水平起吊。

4.6 劃樁

最后一節(jié)沉入樁采用黑色油墨按10cm 的間距進(jìn)行畫線，其余管樁按照1m 進(jìn)行劃線。

4.7 吊樁

打樁機(jī)將樁段吊起，通過調(diào)整樁架的垂直度和替打的高度，使管樁端口嵌入替打裝置內(nèi)，吊裝完成后，調(diào)整打樁機(jī)垂直度及平面位置，保證樁中心垂直于定位點(diǎn)。

4.8 壓樁及沉樁

樁自沉至不能再下沉后，逐步將筒式柴油錘的錘頭放松至樁端，壓錘結(jié)束后進(jìn)行錘擊沉樁，沉樁過程中觀察樁的偏位和垂直度，不符合設(shè)計(jì)要求進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。

4.9 接樁

（1）拼接處焊接應(yīng)進(jìn)行環(huán)縫焊接，焊接應(yīng)飽滿，并采取措施減小焊接變形，過程中掌握焊接電流和施焊速度，焊縫不宜有夾渣、氣孔等缺陷，焊接完成后對(duì)焊縫進(jìn)行探傷檢測(cè)。

（2）本工程樁與樁之間的拼接處，除采用正常的焊接工藝外，焊接處樁端還增加了6 個(gè)樁端加強(qiáng)板，加強(qiáng)板采用軋制鋼板，鋼板尺寸采用400×125×10mm，分別焊接于上下兩根管節(jié)的端部，樁兩端連接長(zhǎng)度等長(zhǎng)，相互之間均勻布置。沉樁施工現(xiàn)場(chǎng)接樁應(yīng)首先保證管節(jié)端頭焊接的連接質(zhì)量，再采用樁頭加強(qiáng)鋼板加強(qiáng)板焊接兩管節(jié)連接處，加強(qiáng)接頭連接質(zhì)量。

（3）焊接好的樁接頭應(yīng)自然冷卻后再施工，冷卻時(shí)間不宜少于8min，嚴(yán)禁用冷水降溫和焊好即打，待自然冷卻后，接頭處全部涂上瀝青漆，防止腐蝕。

（4）焊接完成并自檢合格后，及時(shí)通報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收，經(jīng)監(jiān)理同意方可繼續(xù)沉放。

4.10 送樁

先將管樁打樁至原地面，使用送樁器，將管樁打至設(shè)計(jì)標(biāo)高，沉樁完成。

PHC 樁樁端加強(qiáng)板焊接圖

5 結(jié)語

依托渦河蒙城港區(qū)建設(shè)工程一期項(xiàng)目，樁端鋼板在PHC 樁中的成功應(yīng)用，抵消了打樁過程中，由于樁身焊接對(duì)中垂直度偏差產(chǎn)生的有害偏心荷載，以及焊接不牢固造成焊接處斷裂，有效保證了樁身完整性，滿足了工程質(zhì)量、進(jìn)度、安全等方面的要求，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有一定的推廣價(jià)值。