陈志福
深圳市粤通建设工程有限公司 广东 深圳 518000
摘要：在港口码头工程施工中，PHC桩是一种常见的地基处理技术，具有单桩承载力高、抗弯强度大、抗压强度高、造价便宜等优点,适用于砂土、粉土、粘性土、软土等各类地层，适用范围广，因而在水运港口工程中运用频繁。基于此,笔者以某港口码头工程为例，首先分析了PHC桩沉桩工艺流程及技术控制要点，并结合施工实践，总结出沉桩技术质量控制措施，使PHC管桩沉桩施工质量达到了预期要求,为同类工程提供借鉴。
关键词：港口码头；PHC桩；沉桩；技术要点
1.工程概况
以广东某港口码头工程为例，该码头为高桩1#-7#泊位码头，PHC桩共计856根，采用长度40m～51m不等的Φ800PHC桩，其中斜桩有524根，直桩有332根。码头面标高分别为6.0m、8.0m，码头区原泥面标高范围为-3.80～-11.0m。根据地质勘察资料显示，沉桩施工环境以砂层以及淤泥粘质土等为主，综合分析桩径、桩长、入土深度以及承载力等因素，本次施工决定采用锤击沉桩技术。
2.施工前准备
由于PHC桩在施工中操作便捷、效率高以及施工效果好等特点，在港口码头工程施工中得到了广泛应用。施工前准备工作会给施工质量造成一定的影响。因此，在此次PHC桩沉桩施工中应做好技术交底工作、平整场地、测量轴线和桩位、检查PHC桩质量以及合理选择沉桩设备等施工准备工作。
3. PHC桩沉桩施工技术要点分析
3.1工艺流程
港口码头PHC桩沉桩施工具体操作应严格遵循工艺流程进行实施，切实保障施工过程的严谨高效。具体如图1所示：
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图1 PHC桩沉桩工艺流程
3.2沉桩施工控制技术
在PHC桩沉桩施工中，常常受地质条件、恶劣海况、暗涌、台风等影响，导致出现桩偏位、桩头破损，甚至裂桩、断桩等问题。笔者从以下几个方面对沉桩施工控制技术进行分析：
3.2.1典型施工控制
在本次施工正式进行之前，选择2个能满足桩位密集、不隔桩、不影响后续沉桩的区域，进行典型性的沉桩测试，并选用了圆筒形和十字形钢桩尖两种桩型，为后续精细化的技术施工提供参数参考。
第1个测试区域选在4#泊位工作平台，同时还包括了引桥79轴～80轴之间的12根桩，根据相关地质勘察资料分析，在该区域中硬层厚度2.6～3.6m，而-19.86m～-22.46m之间的厚度较薄，只有采用PHC桩，才能满足桩身持力要求，但是由于PHC桩穿过硬层时，锤击数多，锤击能量大，就会导致硬层后的土质松软，因此在PHC桩沉桩施工时应严格控制贯入度，防止贯入度突增溜桩而出现损坏桩身或桩锤滑出龙口等问题。
第2个测试区域选在7#泊位和引桥115轴～118轴之间部位，根据相关地质勘察资料分析，该区域同样也存在硬层结构，硬质夹层厚度约为5.8m，处在-16.33m～-22.13m之间，因此PHC桩穿透此硬层存在一定的困难。
从两次沉桩测试结果来看：（1）沉桩工况的影响得到了验证。第2个测试区域，受天气变化的影响，导致船舶抛锚，进而影响桩船晃动过大，出现断桩现象，因此在后续施工中，一定要加强对天气、海况的重视；（2）通过施工结果对比分析，在施工过程中圆形钢桩尖比十字形钢桩尖进入持力层的速度快，因此在后续施工中，应选用圆形钢桩尖；（3）复核前期设计停锤标准和设计桩长，确定其达到施工要求；（4）为后续精细化的技术施工采集了有效的数据。
3.2.2桩偏位控制
通过抽样检测的方法，抽选20根测试沉桩进行检测，检测结果显示：沉桩正位率低于15%，正位率偏低，分析出现这种现象的主要原因是由于GPS定位参数设置不合理。应通过设置合理的GPS定位参数来控制桩偏位问题，在参数设置时应综合考虑各项误差，如打桩船漂浮误差、GPS设备误差、受地质和桩自重影响误差以及信号干扰误差等，多次对GPS参数进行调整，通过设置合理的GPS参数将沉桩正位率提高到95%以上，使桩偏位问题得到有效控制。
3.2.3桩头破损控制
如果PHC桩沉桩施工在没有沉入到相应设计高度的情况下，即出现桩头破损问题，由此可见，在此次施工中贯入度等也不符合相应的设计标准；同时，PHC桩桩体在制作过程中跑浆情况严重，且浆液配合比不合理等，导致桩体的强度难以达到设计要求，出现此类现象时，也会引起桩头破损问题。针对出现桩头破损问题，采取加固管桩桩头的方式进行优化，可有效避免出现桩头破损问题，提高沉桩等相关操作的高效，进而提升桩身的承载性。
3.2.4裂桩、断桩控制
虽然在沉桩施工前制定了相应的防裂桩、断桩措施，但在此次沉桩施工中还是发生2根裂桩和2根断桩等相关的不良事故。分析出现该类事故的原因，主要体现在这几个方面：
（1）出现裂桩、断桩事故的桩均发生在海面风力＞5级的情况下施工的，且正在施工的防护堤未起到防御作用，在暗涌的冲击下，桩船失稳，进而出现断桩的严重后果。
（2）出现裂桩、断桩事故的桩，大多都是将箍筋直径由设计的8mm改为6mm，严重削弱了桩体的耐冲击力；
（3）在穿透砂层时，桩锤击数过大，导致出现裂桩、断桩事故。
4.沉桩技术质量控制措施
4.1重视试沉桩施工
在沉桩施工中，做好试沉桩施工是控制沉桩技术质量的关键，因此必须加以重视。试沉桩的目的是进一步核验证沉桩停锤标准、桩长参数、桩尖选型等参数，确保后续沉桩各方面参数的合理性，为后续的制桩、沉桩提供精细化的技术参考。比如，在试沉桩施工中，通过对比分析，圆形钢桩尖比十字形钢桩尖在施工中更高效，为桩尖的选型提供技术参数。
4.2合理调整沉桩锤击力度
在沉桩过程中，应结合施工现场的地质条件，合理调整沉桩锤击力度。比如，在沉桩进入砂层受阻时，应及时调整档位，采用重锤轻击的方式，以提升桩体下沉的稳定性，利于桩下潜和避免裂桩。在本次项目中，当沉桩无法稳定高效地进入砂层时，采取了D128锤的2档，按照50～100击/阵间断锤击。在锤击过程中，如果平均贯入度和锤击数达到设计平均要求可停锤并报请设计批准。
4.3合理处理异常桩
在沉桩施工中，对于未达到停锤标准而出现裂桩、断桩的情况，应立即联系设计研究处理方案，切忌冒然推进。在本项目出现该情况时，首先采取桩基高低应变检测、灌水试验检测判定桩身情况，根据异常桩桩基应变检测结果分析：穿透第一层中粗砂层的桩体侧摩阻力以及桩端承载力均满足设计要求，而未穿透第一层中粗砂层的桩体侧摩阻力满足设计要求，但抗拔力却不能满足设计要求。针对此类情况，应继续沉桩，而斜桩则采取补桩处理。
4.4选择合适的锤桩方式
沉桩过程中密切关注桩尖入土标高，根据施工现场的实际地质情况选择合适的锤桩方式。结合本项目中沉桩施工：当中粗砂层大于6m、标贯击数大于50时，不利于PHC桩下潜，切不可随意冒进，此时应采取重锤轻击或是增加锤击数的锤桩方式。同时，在后续施工中，还应将桩基的应变检测继续推进，准确判断沉桩可能性及确定停锤标准，为稳定高效地进行沉桩施工提供参考。
5.结束语
综上所述，PHC桩在港口码头施工中具有一定的优势，但在具体沉桩施工中易受各种因素的影响，出现桩偏位、桩头破损以及裂桩、断桩等问题，因此在施工中不仅要加强控制沉桩技术要点，同时还应采取重视试沉桩施工、合理调整沉桩锤击力度、合理处理异常桩、选择合适的锤桩方式等沉桩技术质量控制措施，确保施工方案的科学性和严谨性，科学高效地推进港口码头工程建设。
参考文献
[1]浅析港口码头PHC桩沉桩施工技术应用[J].黄目升.建设科技.2018(06).
[2]黄云峰,毛皓.高桩码头水上PHC管桩沉桩施工技术[J].中国水运(下半月).2016(08).