高樁碼頭水上PHC樁沉樁施工要點(diǎn)探討

劉楊俊

【摘要】近年來，“PHC”樁憑借其所具備的單樁承荷能力強(qiáng)、施作質(zhì)量可靠、適用范圍廣泛、工程造價(jià)較低、環(huán)境污染較小、機(jī)械化施作程度較高、樁體可于工廠內(nèi)大批量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等諸多顯著自身優(yōu)勢(shì)，而于當(dāng)下的建筑、公路、高鐵、碼頭等各類建設(shè)項(xiàng)目中愈發(fā)普及實(shí)踐應(yīng)用。而作為高樁碼頭的關(guān)鍵構(gòu)成之一，樁基部分的施作成效直接決定著高樁碼頭的結(jié)構(gòu)安穩(wěn)，因此，于高樁碼頭的項(xiàng)目建設(shè)之中合理應(yīng)用PHC樁施工工藝并緊抓其施作質(zhì)量管控極具現(xiàn)實(shí)意義。基于此，本文結(jié)合筆者相應(yīng)港口碼頭施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高樁碼頭項(xiàng)目建設(shè)中水上PHC樁沉樁施工要點(diǎn)展開全面細(xì)致探討，以期可以為相應(yīng)港口碼頭施工管理同仁在進(jìn)行水上PHC樁沉樁施工時(shí)有所裨益。

【關(guān)鍵詞】高樁碼頭;水上PHC樁沉樁;施工技術(shù)要點(diǎn);施工質(zhì)量控制

1、高樁碼頭水上PHC樁沉樁施工技術(shù)要點(diǎn)

1.1沉樁前準(zhǔn)備

（1）在沉樁區(qū)域使用水上挖掘機(jī)對(duì)作業(yè)區(qū)域內(nèi)的塊石予以清理，從而有效確保打樁的順利實(shí)施。塊石清理時(shí)，應(yīng)做好對(duì)既有碼頭及護(hù)岸的防護(hù)監(jiān)測(cè)，一旦出現(xiàn)異常應(yīng)立即停工，防止沉樁作業(yè)對(duì)其安全性、穩(wěn)定性造成影響。待沉樁作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)將清理區(qū)域重新拋填塊石，恢復(fù)原貌。（2）沉樁作業(yè)前，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)沉樁現(xiàn)場(chǎng)潮位、流速以及風(fēng)力變化情況等做好前期調(diào)查，以有效確保沉樁作業(yè)的質(zhì)量與安全。（3）熟悉、了解沉樁區(qū)域內(nèi)地質(zhì)資料及地質(zhì)勘察報(bào)告，掌握各沉樁區(qū)域內(nèi)硬土層情況，以便沉樁過程中采取有效的應(yīng)對(duì)措施。（4）將樁位坐標(biāo)信息、高程數(shù)據(jù)以及平面扭角等錄入計(jì)算機(jī)，定位時(shí)作業(yè)人員可根據(jù)計(jì)算機(jī)所顯示的樁位坐標(biāo)信息及沉樁偏差等數(shù)據(jù)指揮打樁船就位并實(shí)施打樁作業(yè)。

1.2 PHC樁裝運(yùn)

PHC樁生產(chǎn)商應(yīng)依照施工方所提供的落駁圖進(jìn)行管樁裝運(yùn)，首先，裝船時(shí)應(yīng)依照沉樁作業(yè)順序確定管樁裝船順序，即按照“后打的先裝，先打的后裝”的順序依次裝船，每駁疊放層數(shù)應(yīng)<3層。同時(shí)，為確保駁船的穩(wěn)定性，同一疊層“先打的放兩邊，后打的放中間”，如此可有效規(guī)避裝卸時(shí)因偏載而導(dǎo)致翻船。其次，運(yùn)樁駁船兩側(cè)須加設(shè)支撐，從而有效避免運(yùn)送時(shí)管樁滾動(dòng)，同時(shí)，管樁各疊層接觸面應(yīng)加墊墊木，且各層墊木應(yīng)位于同一垂直面，其位置偏差應(yīng)<±20cm（如圖1）。另外，相關(guān)人員應(yīng)于駁船出發(fā)前，依照相關(guān)作業(yè)質(zhì)量要求對(duì)PHC管樁規(guī)格尺寸、外觀質(zhì)量、軸線偏差及焊接質(zhì)量、堆放順序等實(shí)施檢查，確保其均能滿足落駁圖的相關(guān)要求。

1.3拋錨駐位、移船吊樁

用于水上打樁作業(yè)的打樁船通過松緊錨纜移動(dòng)并靠近施工點(diǎn)附近，進(jìn)行粗定位，并依照沉樁順序拋錨駐位，錨纜布設(shè)時(shí)應(yīng)注意前抽芯纜不得蹩樁，后抽芯纜做好相應(yīng)標(biāo)記，同時(shí)，應(yīng)根據(jù)水上潮汐變化對(duì)錨纜長(zhǎng)度予以適當(dāng)調(diào)整。其次，管樁起吊前，應(yīng)對(duì)管樁予以細(xì)致檢查，并嚴(yán)格依照吊點(diǎn)布設(shè)位置綁鋼絲繩、扣卸扣，鋼絲繩與管樁間應(yīng)加墊橡膠墊，確保管樁表層防腐涂層不會(huì)受到鋼絲繩的破壞。另外，管樁多采用四點(diǎn)起吊，以有效確保管樁吊運(yùn)過程中的穩(wěn)定性，同時(shí)，起吊時(shí)應(yīng)緩慢平穩(wěn)，防止起吊操作不規(guī)范而造成管樁損壞。此外，起吊時(shí)實(shí)際起吊吊點(diǎn)與設(shè)計(jì)吊點(diǎn)的位置偏差應(yīng)<20cm，鋼絲繩與管樁夾角不得小于45°，需要注意的是，上索提升速度與下索下降速度應(yīng)保持同步。

1.4吊、立樁入龍口

（1）起樁。作業(yè)人員通過松緊打樁船錨纜移動(dòng)打樁船至樁位的指定位置，然后緩慢平穩(wěn)起吊管樁至規(guī)定高度后立樁，管樁吊裝高度應(yīng)>0.8L（L=樁長(zhǎng)），起吊時(shí)應(yīng)確保管樁起吊足夠高度以有效避免樁尖碰觸泥面而出現(xiàn)損壞。然后，通過GPS全站儀控制對(duì)打樁船進(jìn)行粗定位，并通過松緊錨纜移動(dòng)沉樁船至沉樁位置的允許偏差范圍內(nèi)，準(zhǔn)備立樁。

（2）立樁。立樁過程中，主吊索逐漸上升，副吊索逐漸下降，隨著副吊索的下降程度，逐個(gè)解去副吊索確保管樁保持豎直狀態(tài)，然后龍門梃后傾與管樁保持平行，并利用抱樁器合攏將管樁鎖定抱緊。在此過程中，為避免抱樁器對(duì)PHC樁外保護(hù)層造成損壞，抱樁器導(dǎo)向輪應(yīng)使用橡膠材質(zhì)，并依照現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際對(duì)導(dǎo)向輪表面涂抹潤(rùn)滑油。

（3）套替打。對(duì)樁架傾斜度與替打高度予以適當(dāng)調(diào)整，將替打沿龍門梃軌道滑移套住樁頂，使管樁在自身重量及替打重量的共同作用下自然下沉。其中，替打須滿足強(qiáng)度及剛度要求，且替打直徑應(yīng)與樁徑相互適應(yīng);為避免替打直接作用而造成PHC管樁破壞，應(yīng)與兩者間安設(shè)具有緩沖及減震作用的樁墊，從而有效減少管樁頂部壓應(yīng)力防止樁頭在沉樁時(shí)出現(xiàn)損壞。

1.5樁自沉、壓錘

為確保測(cè)量精度與沉樁的精確性，應(yīng)對(duì)樁架傾角、樁傾斜度等予以調(diào)整，并由測(cè)量人員使用GPS、經(jīng)緯儀交匯量測(cè)，水準(zhǔn)儀輔助測(cè)量校核以最終確定樁位。樁位確定后準(zhǔn)備實(shí)施沉樁作業(yè)，管樁下沉?xí)r應(yīng)由下至上依次將鋼絲繩解除，穩(wěn)樁時(shí)應(yīng)做到緩慢、平穩(wěn)，檢查管樁樁身位置并對(duì)存在的偏位予以適當(dāng)稍稍調(diào)整，嚴(yán)禁生拉硬拽。管樁下沉的過程中，樁尖入土約2～3m后暫時(shí)停止沉樁，并對(duì)樁體偏差予以進(jìn)一步校正，確認(rèn)無誤后繼續(xù)進(jìn)行沉樁作業(yè)，直至樁體不再通過自重繼續(xù)下沉。如若管樁沉樁入泥較深時(shí)，即使有偏位存在也禁止拉樁糾偏，且在偏位較大時(shí)應(yīng)按照“保樁不保位”的原則實(shí)施沉樁作業(yè)。此外，壓錘時(shí)對(duì)樁身變化予以細(xì)致觀測(cè)并調(diào)整，以有效確保沉樁的正位率。

1.6錘擊沉樁

開錘前，對(duì)樁身、樁錘及替打予以檢查，確保三者位于同一軸線，防止偏心錘擊導(dǎo)致樁身偏位。在所有準(zhǔn)備工作安排妥當(dāng)后開始實(shí)施錘擊作業(yè)，錘擊時(shí)初始油門調(diào)整至1～2檔，按照“重錘輕擊”的原則，防止錘擊時(shí)出現(xiàn)溜樁，一旦溜樁應(yīng)立即停錘，禁止跟打。其次，在進(jìn)入正常錘擊作業(yè)時(shí)，對(duì)終錘要求的檔位予以調(diào)整，并利用水準(zhǔn)儀測(cè)量標(biāo)高，樁面刻度量測(cè)等對(duì)沉樁情況予以記錄與觀測(cè)，直至錘擊沉樁至滿足管樁設(shè)計(jì)的承載力要求，且在樁頂標(biāo)高及貫入度等參數(shù)同時(shí)滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求后方可停止錘擊作業(yè)。另外，在沉樁結(jié)束后為避免各個(gè)獨(dú)立的管樁在風(fēng)浪、水流及其他因素的影響下發(fā)生偏斜或損壞，應(yīng)于管樁的縱、橫方向利用槽鋼或木材用螺栓收緊及時(shí)予以夾樁處理，將排架單樁連接為統(tǒng)一的整體，從而有效提升管樁整體剛度、穩(wěn)定性及抗外界荷載的能力。

2、高樁碼頭水上PHC樁沉樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）打樁船將樁身吊起至規(guī)定高度后才可立樁入龍口，且在移船就位時(shí)應(yīng)對(duì)水深情況予以檢查，防止樁尖與泥面碰觸而造成損傷。

（2）沉樁作業(yè)時(shí)，應(yīng)做好對(duì)樁身沉降及偏位的觀測(cè)，且在樁基錘擊完成后應(yīng)定期對(duì)其沉降及偏移量實(shí)施檢測(cè)并做好詳細(xì)記錄，然后對(duì)比完成夾樁處理后的樁心坐標(biāo)及標(biāo)高，直至管樁無沉降及偏移為止。

（3）沉樁作業(yè)時(shí)，應(yīng)對(duì)潮流、徑流等的變化情況予以觀測(cè)，并在水流流速過大時(shí)停止沉樁，以有效規(guī)避水流對(duì)沉樁作業(yè)造成的影響。

（4）根據(jù)沉樁現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)水文資料加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與作業(yè)指揮，并制定完善的“溜樁”處理應(yīng)對(duì)舉措，確保在出現(xiàn)“溜樁”時(shí)能夠予以妥善應(yīng)對(duì)，一旦出現(xiàn)溜樁應(yīng)立即停錘、嚴(yán)禁跟打。同時(shí)，錘擊沉樁作業(yè)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照“重錘輕擊”的原則，避免用力不當(dāng)而對(duì)樁頂造成損壞。

（5）沉樁過程中，禁止在施打完成的管樁上系纜，且在沉樁作業(yè)區(qū)域應(yīng)設(shè)置正在作業(yè)標(biāo)志，夜間須以紅燈予以警示。移船就位時(shí)，應(yīng)對(duì)錨纜布設(shè)做好嚴(yán)格把控，避免攬繩對(duì)已完工樁基造成影響。

（6）細(xì)致測(cè)量確保樁位無誤后方可沉樁，沉樁時(shí)測(cè)量人員務(wù)須做好全過程監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)樁體偏位應(yīng)立即暫停沉樁，并采取相應(yīng)處理后方可繼續(xù)沉樁。于斜坡位置沉樁時(shí)，通常須先將樁尖向岸坡位置前移相應(yīng)距離后下樁，使管樁沿斜坡向下滑移，并在樁體無滑移后對(duì)其垂直度予以調(diào)整到位。

（7）沉樁后應(yīng)及時(shí)檢查樁身垂直度，并檢查樁身、樁錘及替打三者中線是否位于同一軸線，是否位于樁架中線，一旦檢查出現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)予以調(diào)整;同時(shí)，嚴(yán)格把控沉樁作業(yè)時(shí)的打樁速率，避免水下岸坡出現(xiàn)失穩(wěn)，并加強(qiáng)打樁過程中的觀測(cè)，一旦出現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)上報(bào)并采取有效應(yīng)對(duì)措施。

（8）需要注意的是，如若需在高潮水沉樁時(shí)，若超過樁頂頂部透氣孔時(shí)應(yīng)暫停沉樁作業(yè);若水流速度較大會(huì)對(duì)沉樁作業(yè)造成影響的，也須暫時(shí)停止沉樁作業(yè);沉樁作業(yè)時(shí)，如若遇到貫入度改變（變?。?，即遇到水下較大孤石或硬巖的情況，須及時(shí)暫停作業(yè)并采取有效的應(yīng)對(duì)舉措。

（9）沉樁過程中如若遇到硬度較高的巖層，嚴(yán)禁硬打須采取降低錘擊能的方式，并采取“重錘輕打”的方式，防止貫入度過小而錘擊能過大所造成的樁身裂縫或樁頭爆裂。

結(jié)語：

水上PHC樁沉樁較陸地PHC沉樁而言其所涉環(huán)節(jié)更多、施作工藝更加繁雜、施作質(zhì)量的管控難度也愈發(fā)之大，因此，為保高樁碼頭PHC樁沉樁施作質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)，相應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)一線的各方施工管理、監(jiān)管人員務(wù)須對(duì)其施作全程給予絕對(duì)重視，對(duì)其施作要點(diǎn)予以充分、全面掌握，并在其施作進(jìn)行的全程之中切實(shí)貫徹嚴(yán)格、規(guī)范化管控，抓好要點(diǎn)，控好質(zhì)量，多措共舉，協(xié)同共創(chuàng)，竭力促使港口碼頭建設(shè)項(xiàng)目的施作質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊長(zhǎng)玲.港口碼頭PHC樁沉樁施工技術(shù)控制要點(diǎn)[J].珠江水運(yùn)，2018，（15）：27-28.

[2]歐陽小華，鄧會(huì)元.水上大直徑PHC管樁施工質(zhì)量影響因素研究[J].施工技術(shù)，2017，46（13）：81-84.

[3]陳乃夫，朱逸，吳壯.高樁碼頭水上沉樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)分析[J].中國水運(yùn)（下半月），2014，14（06）：313-314.