天津港航工程有限公司 天津市 300457
摘要：随着经济和各行各业的快速发展，建筑业也在迅速发展。PHC管桩以其承载力高、造价低、施工周期短等优点，在工程建设中得到了广泛的应用。但在施工过程中，PHC管桩容易产生挤土效应、桩身倾斜、断桩等工程质量问题。本文对管桩应用中的质量缺陷进行分析，并提出相应的防治措施。
关键词：沿海码头；PHC桩；施工；质量控制；技术探讨
引言：PHC管桩是一种等截面空心圆筒混凝土预制构件，采用先张法预应力和离心成型技术，采用蒸汽养护技术制成，可以在软土、粘土、淤泥、砂土等地层条件下使用。在我国部分地区，建筑物的地基主要是在静水压力作用下沉没的。根据工程经验，某码头采用PHC管桩+承台梁+防水板基础形式，与CFG+筏板基础相比，基础埋深减少约1m，基础施工成本降低约5%，开挖、支护和降水成本降低，可有效缩短施工周期。因此，近年来，PHC管桩在工程中得到了广泛的应用，特别是在码头建筑中，取得了良好的效果。
1工程概况
某码头工程包括航道、码头、护岸结构、生产及辅助建筑物、装卸工艺系统、供电照明、给排水、通信、航标、助航设施等设备及辅助设施的疏浚。
2施工技术
2.1沉桩前准备
（1）在打桩工程施工前，工程部门须先界定甲方的坐标系，并在此基础上将控制点加密，形成闭合导线网。同时，有关人员亦应及时拟备桩柱位置的坐标，并将有关资料输入电脑。桩位坐标的计算与换算在整个准备工作中尤为重要。工人们计算每一堆的坐标然后把坐标传送到GPS坐标系。经过以上操作，建立了良好的参考站，联合调试后即可完成GPS信号发射机和信号接收系统的安装。根据已知的坐标控制点，合理设置参考站。只有这样，才能保证定位的准确性。
（2）有关人员应及时了解潮位、当前风速和风况，以确保沉桩质量符合要求。
（3）掌握详细的地质资料。为了更好地预测沉桩阻力和确定控制参数，有关人员应充分了解沉桩区的情况，并通过仔细研究工地质调查局报告，确定各段硬土层的高程和厚度。（4）在打桩前，有关人员应确保现场没有可能影响桩基施工的障碍物。另外，根据打桩允许偏差对邻近桩基进行验算。
2.2 PHC管桩装运
管桩的装卸应在落桩图的指导下进行。落桩图是由项目部编制的。落桩的具体作业要求如下：（1）制定沉桩顺序，明确管桩的装载顺序。每艘驳船的堆叠层数不得多于3层。为确保驳船的稳性，船员应注意使用各自的侧面和中间位置。只有这样，才能尽可能避免在装卸货物时出现“卸货”现象，从而导致船舶倾覆事故。（2）在管桩两侧加设支座，可以有效地防止管桩的滚动。另外，在桩的每个接触面上都要使用定位桩，这也很重要。每层木材应位于同一垂直面上，同时确保位置偏差≤200毫米。
2.3抛锚驻位、移船吊桩
打桩船位于作业驳船上，主要靠紧固的锚缆移动。打桩船在沉桩前，应根据沉桩顺序进行锚泊。在锚索和配缆的敷设过程中，应注意前后抽芯缆索。不仅要保证前芯电缆没有整桩现象，还要帮助后芯电缆做好标记。同时要密切关注潮位变化，调整锚索长度。吊装前，工作人员不仅要做好桩身检查，还要尽量减少桩身的弯曲高度。为了避免提升过程中桩的损坏，工作人员应根据提升点的位置合理地绑扎钢丝绳，以保证起吊的稳定性。
3 PHC管桩常见质量问题及防治措施
3.1桩身移位
在地表土质较差、地下水位较高或杂填土地区，经常出现坐标控制点位移的现象。桩基承载力差，不能承受静压桩的重量，在压桩过程中会引起土拱，导致控制点的移动。桩位定线工作完成后，立即将坐标点拉至打桩机工作范围以外约15米处，并注意防护。在施工过程中，采用两台正交经纬仪随时观测桩位，经多次验算后才能压桩。挤土效应导致桩顶位移：1）在桩身挤土过程中，已完成的桩身往往出现侧向位移，这一般是挤土过密，桩身挤土时产生挤土效应，导致桩身已完成上拔和位移；2）在设计中采取预防措施合理确定单桩承载力，并确定适当的桩长，避免单桩承载力选择过于接近桩身的错位方式。根据当地条件，确定压桩顺序，采用中心向外围对称施工。如果场地狭长，应该从中间向两端进行。当同一场地桩长不同或桩径不同时，应遵循先长后短，先大后小的施工顺序。第三，采用引入孔减小了桩的位移，减小了打桩机施工对挤土效果的影响。沉桩速度要控制好，既不能太快，也不能太慢，一般可控制在1m/min左右。
3.2断桩
运用不当导致断桩的原因：（1）施工中断桩的原因分析，有时因运用不当导致断桩。例如，在施工过程中，桩端应力集中是由倾斜桩现象引起的，导致桩帽下滑或桩头破裂。在打桩机施工过程中，为纠正桩身位置和垂直度，擅自移动框架，导致桩身断裂。施工结束后，人工挖孔桩进入现场，进行土方开挖时，用大型机械对桩身进行切割。开挖时应制定施工方案，在桩机施工后采用合理的技术开挖土方。桩顶以上1米以内的土方，应采用人工挖土机进行挖掘。桩身相邻不需切断的部位应用钢箍紧固，然后进行切断。管桩接头是整个桩的最薄弱部位，由于接头端板质量差或焊接质量差，经常出现松动开裂现象。（2）预防措施。严格控制材质，严禁使用不合格铸钢件作为管桩接头的端板。在下段桩头处设置导向箍或其它导向措施，使上下段保持直线，在错位不超过2mm时纠正偏差。（3）上下接头端板坡口应清洁干燥，内层焊渣应清洗干净后再焊接外层，焊缝应充实连续。焊接后应目视检查并自然冷却，无水冷却或冷却开始沉积堆。
3.3施工时遇到特殊情况无法沉桩
由于现场存在的障碍物和不同深度、不同性质的局部土层，沉桩过程中可能会遇到一些不确定因素，导致沉桩失败或未能达到桩的设计长度。根据《建筑物桩基技术规程》中的经验参数法，测量单位提供的桩端阻力和侧阻力数据，由于其值域较大，各地区的地质条件不同，因此管桩的设计更多地依赖于设计人员的经验。这使得一些设计过于保守，设计桩远远超出实际需要，不仅造成资源浪费，而且可能导致桩机选型不合理，施工难以达到设计标高和设计桩长。预防措施：打桩前应详细了解现场地质情况，预测可能出现的问题，安排探桩和试桩施工，必要时采用预钻技术。考虑施工阶段管桩存在的可能性，采用双桥静力锥渗透测试确定合理的桩端阻力参数和侧阻力参数，以选择合理的桩径和桩长。桩机的选型和配重应与设计要求、桩径、桩长和地质条件相匹配。
结束语
结合工程实例，分析了PHC管桩的技术原理，详细阐述了PHC管桩的施工工艺、施工质量要点及操作要点，分析了实际质量控制措施，积累了PHC管桩的施工经验，值得在沿海类似地区推广应用。
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