摘要：随着我国从日本引入了先进的PHC技术，这项技术被广泛应用于生产施工过程中。PHC桩为高强度预应力混凝土管桩，具有单桩承载力高、质量可靠、适用范围广、造价便宜等优点，在公路、水运、房建等建设领域的应用比例越来越高。本文就码头工程中PHC桩的沉桩工艺及质量控制展开探讨。
关键词：PHC桩；沉桩工艺；成品检查
引言
在港口码头施工建设过程中，PHC管桩是一种常用的地基处理技术。具有耐打性能佳、抗弯强度大、抗压强度高、使用年限长等优点，适用于砂土、粉土、粘性土、软土等地层。
1工程概况
某港口码头工程为高桩梁板结构，采用长度22~57m不等的PHC桩，混凝土强度C80，壁厚均为150mm。在勘察场地土层自上至下依次为为人工填土、块石、淤泥、粘土及粉质粘土、粉细砂、中粗砂、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩。由于施工现场远离市区，对施工噪音要求不严，在考虑了桩径、桩长、入土深度、承载力以及地质条件后，选用了D125柴油锤。锤重20.57t，落距3.4m。经过现场试桩，所选桩锤的夯击动能能克服桩的贯入阻力并有富余量，达到设计标高时亦可以顺利收锤。设计单位明确PHC管桩的控制标准为：以桩端高程控制为主，贯入度作为校核。
2码头工程中PHC桩的沉桩工艺
2.1PHC管桩装运生产
在进行管桩工作前，需对沉桩进行顺序编号，以便于对管桩的装船顺序进行确定。在进行装船过程中，坚持先打入的后装船，后打入的先装船的原则，相互叠放的高度需≤3层，并且考虑到驳船的稳定性和材料的安全性，在管桩放置时，先用的放置在两侧，后用的放置在中间。按照以上两种方式进行材料的放置，能有效地确保材料在下船过程中，不会出现倾斜现象，减少安全事故的发生。运输管桩的驳船需在船的两侧位置进行加固和支撑，避免沉桩发生滚动。驳船在出发前，需对管桩进行全面的检查，确保管桩的放置顺序符合堆放原则。
2.2沉桩要求
在整个沉桩过程中，要使桩锤、替打和桩身在同一轴线上。打桩时严格按有关标准做好桩身读尺、每阵锤击数、每阵下沉量、每击平均贯入度、入土深度（桩尖标高）、最终贯入度等原始记录。PHC桩桩垫采用一个麻绳（三层10~12cm厚）和两层夹板（3.6cm厚）的组合垫。沉桩替打长度1.8m，替打顶部设10cm厚钢板和30cm厚钢丝绳，锤击力作用于替打的钢板和钢丝绳。打桩期间经常检查，及时更换或补充。插桩时应确保桩头对准地面桩位中心点钢筋，调整桩机导杆、桩身垂直度在1%以内，桩入土3m后严禁用桩机强行调整。
2.3抛锚驻位、移船吊桩
打桩船是一类无法自主航行的船只，只能通过对锚缆进行收放来推动船只的运行。在进行沉桩工作前，打桩船需按照预先排好顺序的沉桩来确定抛锚的位置。锚艇在进行抛锚前，需对位置进行分析，避免出现蹩桩，并且需对后抽心缆进行标记。此外，需根据当天实际潮水的变化位置来对锚缆的长短进行调整。在沉桩吊起前，需对沉桩的质量进行检查，并且在吊起沉桩时，为了避免桩身发生弯曲现象，需借助钢丝绳来对桩身进行捆扎，扣上卸扣，平稳的进行起吊工作。在沉桩起吊时，需使用4点吊的方式，并且吊点的位置与设计的位置相差不能过大，钢丝绳与桩之间的角度需≥45°。在进行上升和下降时，需确保步调平稳一致。此外，需在钢丝绳和管桩之前加垫橡胶垫，保护管桩不会破坏，确保管桩质量。
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2.4喂桩、桩对位与调直
用吊车将桩送至合适的位置，要考虑其距桩机的距离，然后摆放平顺，便于桩机起吊。喂桩过程要确保安全、平稳，防止桩体摇摆磕碰，造成对桩体、施工人员及机械的损伤。①桩头送入桩帽内后，要把桩体连同桩帽一起吊起。待桩机就位后，将桩尖对准桩位插入，第一节桩起吊就位插入地面时的垂直度偏差≤0.25%，且最大值≤50mm，必要时拔出重打；②采用J-2型经纬仪观测桩体的垂直度并做好记录。当桩深倾斜率＞1.0%时，应分析原因并及时纠正。
2.5锤击沉桩
在进行管桩锤击前，需确保管桩、桩锤、替打3部分处于同一直线上，这样才能避免偏心现象的出现，并且在锤击前做好一切准备工作。首先，开启锤击设备，将档位放置在1~2档，此阶段为轻捶阶段，避免出现溜桩现象。在锤击过程中，一旦出现溜桩现象，需立即停止锤击，对偏移的角度进行调整。调整完成后，再次进行锤击，按照施工要求来对锤击设备的档位进行调整，直至完成锤击工作。在施打过程中，需借助测量仪器对桩面的高度进行测量，直至锤击至所需位置。为了避免管桩受到风力、海浪、水流等方面因素的影响，发生倾斜现象，在施工前，需对管桩进行固定，增加管桩对抗外界因素的能力，保证管桩的稳定性。
2.6接桩
在桩端距地面1m左右时进行焊接接桩，施焊前将桩套箍端板坡口处表面的杂物、锈蚀清除干净，要在表面呈金属光泽后才能进行焊接。注意上、下两块端板轴向错位量应＜1mm，坡口根部间隙应＜4mm，采用E4303型焊条，焊接道数≥3道。焊缝应满焊并且确保焊缝高度，也必须作好焊接隐蔽记录，上、下节桩如有间隙则应用锲型铁片全部垫实焊牢。焊缝也应满足设计及规范要求，接桩处焊缝要在自然冷却10min后才能沉桩。
3PHC管桩施工质量保证措施
（1）打桩船起吊管桩后，需吊起到规定高度后，将桩身与地面呈平行状态，要稳、要缓。移船到位后，需对水的深度进行全面的掌握，避免桩尖被其他物体碰撞或者污染。（2）在沉桩工作中，需对管桩的下降速度和位移情况进行测量。桩基施打工作完成后，需定期对管桩的下降距离、位移程度进行测量和记录。（3）对沉桩区域的地质情况进行测量，对勘察报告进行分析，做好预防意外事件发生的措施和方案。在管桩锤击过程中，采用重锤轻击的方式，这样才能有效地保证管桩不会受到损坏。（4）施打完成后的桩基系缆不能再次使用，并且需对沉桩区域设置标识物，并且在夜间设置锚灯，便于观察和分辨。（5）测量数据符合施工要求后，再进行下桩操作。在进行下桩工作时，测量人员需全程在场并对其操作进行监测，一旦发现桩位偏移现象需立即停止下沉操作，及时调整桩位后再进行操作。（6）管桩下桩后，需对桩身与地面的垂直角度进行测量，确保桩身、替打、桩锤处于一条直线上，一旦发现问题，需及时进行调整。（7）在沉桩过程中，一旦遇到硬层，需降低锤击的力量。
结语
综上所述，PHC桩相较于钢管桩优势十分显著，应用范围也越来越广，但港口施工现场地质条件较复杂，经常会受到粉砂、淤泥的影响，因此在施工前要根据实际地质条件制定合适的施工方案。
参考文献
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[4]黄目升.浅析港口码头PHC桩沉桩施工技术应用[J].建设科技,2018(06):91-92.
论文作者:周湘杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/20
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