PHC樁沉樁施工工藝探討

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1引言

濰坊港中港區(qū)西作業(yè)區(qū)#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(cè)，該工程設(shè)計(jì)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(chǎn)運(yùn)營。

2工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1工藝流程。施工準(zhǔn)備→打樁船就位→運(yùn)樁船就位→打樁船移船吊樁→樁入龍口→打樁架傾角調(diào)整→打樁船船載GPS定位→全站儀校核樁位→穩(wěn)樁壓錘→錘擊沉樁→沉樁數(shù)據(jù)記錄→測量驗(yàn)收→驗(yàn)收合格進(jìn)入下一循環(huán)。2.2操作要點(diǎn)。2.2.1打樁船駐位。施工前，要對打樁船的錨機(jī)、錨纜進(jìn)行檢驗(yàn)調(diào)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(shí)別樁。2.2.2樁墊及錘墊。為避免PHC管樁在施工時(shí)出現(xiàn)樁頂打裂現(xiàn)象，每根PHC管樁打設(shè)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(shí)后用膠帶纏滿，防止松散及浸水。本工程因地質(zhì)條件變化較大，錘擊數(shù)較高，故每根樁都至少放2個(gè)樁墊，在錘擊數(shù)過高樁位在沉樁過程中，會(huì)增加樁墊個(gè)數(shù)。2.2.3PHC樁的起吊、吊立、進(jìn)龍口。錨纜布設(shè)完畢，移船靠近運(yùn)樁駁取樁。在起吊前，應(yīng)對照出廠合格證逐根進(jìn)行樁身檢測，確保樁身完整。起吊時(shí)，采用四點(diǎn)吊，以降低樁身彎曲失高。為防止起吊時(shí)對樁身帶來損傷，必須嚴(yán)格按吊點(diǎn)位置捆鋼絲繩，捆樁采用自鎖壓扣法。打樁船吊樁就位時(shí)，大小鉤水平起吊樁離駁，移船就位，同時(shí)掂小鉤起大鉤，使樁豎直靠在龍口前，解掉小鉤，使樁豎直進(jìn)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(jìn)至龍口，在進(jìn)龍口前，應(yīng)將龍口內(nèi)的樁錘及替打吊至最高位，以滿足樁在龍口內(nèi)的所需高度，嚴(yán)防移船時(shí)樁尖拖泥而傷樁。2.2.4沉樁定位。沉樁過程中，應(yīng)注意以下要點(diǎn)：1）GPS沉樁定位。GPS在打樁船上進(jìn)行沉樁定位，定位前，要先測量接收機(jī)的相互關(guān)系尺寸，采用“上海達(dá)恒水上GPS沉樁定位系統(tǒng)”，由3臺(tái)固定在打樁船上的GPS流動(dòng)站配備工程定位軟件，將GPS接收機(jī)接收的大地坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到施工坐標(biāo)系統(tǒng)。施工準(zhǔn)備階段提前將基樁定位標(biāo)高處坐標(biāo)、高程、斜率、扭角等參數(shù)輸入定位軟件。2）常規(guī)方法定位校核。采用1臺(tái)免棱鏡全站儀進(jìn)行定位校核。施工前，提前布設(shè)現(xiàn)場控制網(wǎng)，并在打每根斜樁前設(shè)置打設(shè)該樁位的臨時(shí)控制點(diǎn)。打樁船將待沉樁依靠自身定位系統(tǒng)定位完畢后，項(xiàng)目部測量人員將全站儀架設(shè)在控制點(diǎn)上，將樁體左切和右切進(jìn)行角度觀測，取2個(gè)角度的平均值，然后將儀器轉(zhuǎn)到這個(gè)角度，以保證測點(diǎn)和儀器能夠?qū)?yīng)樁中心位置，這樣可以將測點(diǎn)坐標(biāo)經(jīng)過現(xiàn)場計(jì)算轉(zhuǎn)換為所測標(biāo)高處樁中心坐標(biāo)。2.2.5下樁、穩(wěn)樁、壓錘。測量定位后進(jìn)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(xiàn)小幅度偏位，則要采取糾偏措施，適當(dāng)調(diào)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(shí)視其程度及時(shí)調(diào)整樁墊厚度。2.2.6錘擊沉樁。各項(xiàng)準(zhǔn)備工作做好后準(zhǔn)備開錘，本工程設(shè)計(jì)要求采用D100柴油錘，并采用2擋沉樁，應(yīng)采取重錘輕擊的沉樁方式。若出現(xiàn)溜樁，則二次壓錘，避免盲目跟錘施打，進(jìn)入正常錘擊時(shí)，按設(shè)計(jì)要求可將檔位調(diào)整至3擋。在施打過程中，應(yīng)通過全站儀觀測樁身所畫刻度線，邊觀測邊記錄錘擊數(shù)，當(dāng)樁頂即將達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高且最后10cm錘擊數(shù)平均每錘貫入度在5~10mm，并連續(xù)3陣均達(dá)到該貫入度（防止因地質(zhì)原因有土質(zhì)夾層影響貫入度），即停止沉樁。

3實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

3.1優(yōu)化地錨布置，避免纜繩割樁。本工程離岸較近，設(shè)計(jì)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(jù)樁基扭角合理加密布設(shè)地錨。為此，在個(gè)別樁位加密布設(shè)地錨，地錨間距以30m為宜，進(jìn)而降低割樁概率。在打樁船吊樁定位過程中若出現(xiàn)割樁現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)調(diào)纜或移錨，堅(jiān)決杜絕在割樁情況下強(qiáng)行沉樁。3.2及時(shí)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(guī)范要求錘擊數(shù)在80000~100000擊更換鋼絲繩，但應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際沉樁情況，若單樁錘擊數(shù)普遍偏高，則錘墊磨損會(huì)較大，50000~60000擊就應(yīng)更換。沉樁時(shí)也可根據(jù)錘墊厚度變化及時(shí)更換錘墊。本工程因錘擊數(shù)普遍偏高，平均在2000錘以上，故錘墊更換頻次較高。及時(shí)更換錘墊對樁頭保護(hù)起到較大作用，在后續(xù)類似施工中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注[1~3]。3.3科學(xué)合理制定停錘標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下規(guī)范要求停錘標(biāo)準(zhǔn)較為籠統(tǒng)，不同地質(zhì)條件應(yīng)根據(jù)圖層分布督促設(shè)計(jì)做出較為詳細(xì)的停錘標(biāo)準(zhǔn)，以保證沉樁質(zhì)量。本工程中當(dāng)單樁錘擊數(shù)高于3000，但距設(shè)計(jì)標(biāo)高還相差較多時(shí)，應(yīng)讓設(shè)計(jì)細(xì)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(yīng)停止錘擊，以保證樁身完整性。

4結(jié)語

本文詳細(xì)敘述了沉樁過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的操作要點(diǎn)，針對本工程叉樁多、斜率大、扭角大、錨纜容易割樁、地質(zhì)條件復(fù)雜（中間個(gè)別土層標(biāo)貫擊數(shù)達(dá)42擊）、自然條件惡劣以及跨越冬季施工等問題給出了詳細(xì)的解決方案，通過以上措施，沉樁效率不斷提高，在該種地質(zhì)條件極度惡劣，單樁錘擊數(shù)均在2000錘以上的情況下，單日沉樁數(shù)量為9~10根，提高了沉樁效率；經(jīng)過加設(shè)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(zhì)量得到保障；通過樁墊及錘墊的及時(shí)更換，降低了樁頭破損率，保證了樁身完整性，提高了沉樁質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

【1】JTS167-4—2012港口工程樁基規(guī)范[S].

【2】JTS167-4—2010高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范[S].

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作者:孫康星 管金海 單位:中交一航局第二工程有限公司