◎ 張發(fā)明 江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司

1.工程案例

本文所引述的案例是一處船廠碼頭，其長度約為125m，寬度約為18m，所用的結(jié)構(gòu)為高樁梁板式。而碼頭樁基則以PHC樁為準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)為長46.0m，直徑800mm。施工環(huán)境多為中粗砂以及淤泥粘質(zhì)土等。

（1）選擇打樁船時(shí)，應(yīng)充分考慮區(qū)域內(nèi)的風(fēng)浪大小以及地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)方案中涉及到的傾斜度等因素。根據(jù)本工程實(shí)際，其選擇的打樁船在長江和舟山等區(qū)域有著豐富的施工經(jīng)歷，針對(duì)鋼管樁或是PHC樁都比較嫻熟。相應(yīng)的具體參數(shù)如下：總長應(yīng)達(dá)到53m，而型長處在50m即可，型深和型寬應(yīng)分別控制在3.8m和22m，另外滿載吃水以及框架等的設(shè)計(jì)也應(yīng)按照既定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以最大程度地保障相關(guān)施工的穩(wěn)定與高效。

（2）本工程采用的是錘擊沉樁技術(shù)，錘擊能量應(yīng)＞D-100錘。

（3）船舶的移位，應(yīng)采用600hp標(biāo)準(zhǔn)的錨艇，1250hp標(biāo)準(zhǔn)的拖輪即可。另外涉及到的定位和運(yùn)輸，則應(yīng)分別達(dá)到500t位和2000t位。

2.施工前準(zhǔn)備

因PHC管樁基礎(chǔ)施工較為便捷且達(dá)到的效果更為穩(wěn)定，同時(shí)涉及到的各個(gè)方面的操作又比較高效，因此其在近些年的港口碼頭施工中受到了極為廣泛的應(yīng)用。然而因勘察以及設(shè)計(jì)和施工等外部因素的限制，例如樁位偏移過大或是樁頭破損的不良情況，進(jìn)而極易對(duì)施工造成不良影響。相關(guān)人員應(yīng)熟悉設(shè)計(jì)圖紙以及勘察資料等，同時(shí)樁的廠家資質(zhì)也應(yīng)認(rèn)真核實(shí)，同時(shí)施工機(jī)械的操作人員也應(yīng)達(dá)到既定的技術(shù)要求，另外施工進(jìn)度部署等也應(yīng)與既定合同等相關(guān)保持一致。

3.PHC樁沉樁施工技術(shù)控制要點(diǎn)

3.1 PHC管樁技術(shù)施工步驟

首先對(duì)施工場地進(jìn)行改造，以使其與特定的施工要求相符，對(duì)樁位處進(jìn)行放線以，并對(duì)樁機(jī)進(jìn)行調(diào)整，而后仔細(xì)檢查吊樁，最后修建管樁。具體操作的過程中應(yīng)嚴(yán)格遵照既定的要求具體實(shí)施，以切實(shí)保障施工嚴(yán)謹(jǐn)高效。

3.2 打樁

該部分的操作務(wù)必要嚴(yán)格按照既定的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，以免造成船舶位與樁位間的沖突，甚至于出現(xiàn)沉樁失敗的情況。另外，打樁進(jìn)行之前務(wù)必要按照既定的比例標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行沉樁序號(hào)的排列。

3.3 PHC樁沉樁技術(shù)

沉樁技術(shù)應(yīng)嚴(yán)格遵守以下原則：其一，根據(jù)樁的規(guī)格以及沉樁技術(shù)要求等，科學(xué)選取樁船以及相關(guān)的施工設(shè)備；其二，通過實(shí)地的測定和設(shè)備的測量，確定樁位的具體參數(shù)；其三，對(duì)運(yùn)樁泊船和樁船等的擺放等實(shí)施精細(xì)的分析，以為沉樁等的順序設(shè)定提供基礎(chǔ)條件；其四科學(xué)布置樁墊，以為后續(xù)各方面的操作提供基本條件。該沉樁技術(shù)能夠極大程度地降低樁周黃土的濕陷性，因此在穩(wěn)固地基方面效果顯著。

3.4 樁施工控制技術(shù)

3.4.1 典型施工控制

本文所引述的工程案例，正式進(jìn)行之前進(jìn)行了典型性的測試，以2個(gè)區(qū)域?qū)嵤┏翗兜臏y試，以為后續(xù)精細(xì)化的技術(shù)施工提供相關(guān)的參數(shù)參考。具體來看，第1個(gè)測試區(qū)域處在5#泊位工作平臺(tái)，同時(shí)還包括引橋79軸～80軸之間等的12根樁，通過精細(xì)的分析確定，該部分的硬層厚度處在2.6～3.6m，而-19.86m～-22.46m之間的厚度則較薄，因此采用PHC樁的話，就使其穿過硬層，這樣才能切實(shí)地保障樁身持力達(dá)到既定的要求。一般來看，當(dāng)樁體穿過硬層時(shí)，應(yīng)避免錘擊過大的情況，以免對(duì)樁身等造成不良的影響。第2個(gè)測試點(diǎn)處在8#泊位和引橋115軸～118軸的部位，同樣該部分也存在硬層結(jié)構(gòu)，而進(jìn)行樁體穿透的操作往往比較困難。從以上測試得出的結(jié)果來看：

一是沉樁工況得到了較為精細(xì)的驗(yàn)證。在第2個(gè)測試點(diǎn)出現(xiàn)了斷樁的不良情況，主要是因天氣突變使得船舶拋錨，而樁船的操作即受到了嚴(yán)重的擾動(dòng)。鑒于這樣的一種情況，在正式施工過程中，對(duì)于天氣的掌握應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注；

二是由以上分析確定，圓形鋼樁尖較之十字型進(jìn)入持力層的速度更快，因此應(yīng)以前者為首選；

三是對(duì)前期設(shè)計(jì)的停錘標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)樁長等進(jìn)行了負(fù)核，確定其達(dá)到了現(xiàn)實(shí)的需求；

四是采集了施工工效參數(shù)。

3.4.2 樁偏位控制

因碼頭軌道梁處在碼頭的前沿部位，且第一節(jié)樁在淤泥的環(huán)境條件下，同時(shí)可能會(huì)受到地下障礙物的不良影響，因此沉樁進(jìn)行之前應(yīng)對(duì)地下情況精細(xì)的掌握，所存在的障礙物應(yīng)統(tǒng)一清理。與此同時(shí)，針對(duì)第一節(jié)的壓樁，所采用的方式務(wù)必要保證其垂直度的達(dá)標(biāo)，以免造成樁體的偏移。為了切實(shí)地保障樁身的完整性，砂層過厚或是錘擊偏大的不良情況，應(yīng)以錘型號(hào)的調(diào)整做出優(yōu)化，同時(shí)收錘也應(yīng)處在既定的標(biāo)準(zhǔn)條件下，從而為精細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)夭僮魈峁┣袑?shí)的保障。

3.4.3 裂樁、斷樁控制

沉樁之前，應(yīng)采取措施對(duì)防裂以及防斷等情況進(jìn)行有效預(yù)防，但是具體操作時(shí)還是出現(xiàn)了3根裂樁和3根斷樁等相關(guān)的不良事故。

分析原因：

首先在海面風(fēng)機(jī)＞5級(jí)的情況下冒然施工，且防護(hù)堤未能起到應(yīng)有的防御作用，加之暗涌的存在，樁船的操作即受到了嚴(yán)重的不良影響，例如樁船失穩(wěn)，甚至于最終出現(xiàn)了斷樁的嚴(yán)重后果；

另外，存在裂樁或是斷樁的樁體，多是將其箍筋直徑由8mm改為6mm，這樣一來樁體的耐沖擊能力即受到了嚴(yán)重削弱；

最后，砂層穿透過程中施加的錘擊數(shù)過大，進(jìn)而造成了斷裂。

3.4.4 樁頭破損

對(duì)于A46（B型）以及A36號(hào)PHC樁（AB型）等，在沒有沉入到設(shè)計(jì)高度的條件下即出現(xiàn)樁頭破損的情況，可見其貫入度等也不符合既定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)，樁體制作過程中跑漿的情況比較嚴(yán)重，且配合比等也不合理，導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度難以達(dá)到既定的要求，而管壁的厚薄程度也不均勻。對(duì)于以上出現(xiàn)的不良情況，采用江蘇建華管樁有限公司已經(jīng)獲得國家專利的管樁樁頭的加固方式進(jìn)行優(yōu)化，以確保沉樁等相關(guān)操作的高效，經(jīng)過這樣的一個(gè)重新修整，最終確定樁身承載已經(jīng)達(dá)到了既定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

4.沉樁技術(shù)質(zhì)量控制注意事項(xiàng)

4.1 做好沉樁前期準(zhǔn)備工作

沉樁進(jìn)行之前的準(zhǔn)備工作務(wù)必要嚴(yán)格精細(xì)地落實(shí)到位，這樣后續(xù)的沉樁等操作也會(huì)更為便捷高效。具體的準(zhǔn)備主要包括：進(jìn)行現(xiàn)場施工環(huán)境的勘察，并對(duì)設(shè)計(jì)的技術(shù)文件以及圖紙等實(shí)施分析，區(qū)域相關(guān)的氣象和地質(zhì)狀況等都應(yīng)做到精細(xì)全面的掌握。另外，沉樁的施工方案以及技術(shù)交底和施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)防控等也應(yīng)嚴(yán)格地落實(shí)到位。

4.2 重視試沉樁施工

沉樁的測試的是保障后續(xù)沉樁各方面參數(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)，以切實(shí)高效地推進(jìn)相關(guān)施工。通過測試確定，圓筒的樁尖較之十字型更為高效，同時(shí)速度上更勝一籌，且整個(gè)的操作效率也更高一些。

4.3 成品樁質(zhì)量保證

P H C 樁制作時(shí)應(yīng)定期進(jìn)行監(jiān)督，以確保其與既定施工標(biāo)準(zhǔn)的一致，出廠檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)的條件下才可運(yùn)送到施工場地，切忌隨意變更設(shè)計(jì)內(nèi)容的情況。

4.4 合理調(diào)整沉樁錘擊力度

當(dāng)沉樁無法穩(wěn)定高效地進(jìn)入砂層時(shí)，應(yīng)及時(shí)地對(duì)檔位進(jìn)行調(diào)整，或是采用重錘輕擊的方式，以切實(shí)地保障樁體下沉的穩(wěn)定性。本工程中涉及到的此類情況，所采用的是D128錘的2檔，具體的操作則是按照50～100擊/陣間斷錘擊的方式。如果出現(xiàn)平均貫入度小于3mm且錘擊數(shù)較大時(shí)，應(yīng)立即停錘報(bào)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)部分探究處理。

4.5 異常樁的處理原則

對(duì)于未達(dá)到停錘標(biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)樁體斷裂的情況，應(yīng)立即聯(lián)系設(shè)計(jì)單位做出處理，切忌冒然推進(jìn)。就本工程項(xiàng)目來看，不管是穿透第一層中粗砂樁體的側(cè)摩阻力，還是樁端的承載力等，都處在既定的標(biāo)準(zhǔn)條件下；即便是未穿透第一層的中粗砂樁端，其承載力也符合既定的相關(guān)要求，只是抗拔力稍顯不足。鑒于以上的情況，存在未能穿透第一層中粗砂層的直樁，對(duì)其進(jìn)行繼續(xù)沉樁的處理，而斜樁則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)樁的相應(yīng)處理。

4.6 合理選擇錘樁方式

對(duì)于沉樁來說，樁尖入土的標(biāo)高等務(wù)必要密切關(guān)注，錘樁方式應(yīng)以具體的地質(zhì)條件為準(zhǔn)。綜合本次進(jìn)行的沉樁操作來看：如果中粗砂大于6m且標(biāo)貫擊數(shù)大于50時(shí)，具體實(shí)施PHC樁的下潛相對(duì)來說比較困難，因此不可隨意冒進(jìn)，而應(yīng)采取重錘輕擊或是增加錘擊數(shù)的方式做出改進(jìn)。另外，樁基的應(yīng)變檢測也應(yīng)精細(xì)地推進(jìn)下去，以為沉樁等的穩(wěn)定高效地實(shí)施提供一定的參考。

5.結(jié)語

由以上論述可以看出，PHC樁較之鋼管樁更有優(yōu)勢(shì)，因此其獲得了廣泛的應(yīng)用。但對(duì)于港口碼頭的建設(shè)來說，因其經(jīng)常受到粉砂和淤泥的影響，因此具體施工之前務(wù)必要嚴(yán)格精細(xì)地做好前期的準(zhǔn)備工作，同時(shí)相應(yīng)的施工方案也應(yīng)保證科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。本文在對(duì)真實(shí)案例的分析之下，確定了PHC樁施工過程中存在的不足，為此提出了針對(duì)性的防控方式，以期能對(duì)相關(guān)的工程施工提供一定的幫助，從而更為科學(xué)高效地推進(jìn)港口碼頭等的工程建設(shè)。