摘要：桩基施工质量直接决定建筑结构的稳定性、可靠性，为保证工程整体质量，应高度重视管桩等基础施工。本文简明阐述了PHC管桩的特点并介绍了在水工工程中的施工工艺要点与施工方法。
关键词：PHC管桩；特点；水工工程；工艺
PHC管桩即高强预应力管桩是一种采用预应力工艺、经离心成型、常压或高压蒸汽养护工艺，在工厂标准化、规模化生产制造的预应力中空圆筒体细长混凝土预制件。PHC管桩的特点：
1.1 PHC桩单桩承载力高，单位承载力价格便宜。PHC 管桩桩身混凝土强度高，可打入密实的砂层和强风化岩层，因此PHC管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩、钻孔灌注桩高。同时PHC桩单位承载力的造价比其他桩型低,并节省钢材，经济实用。
1.2 沉桩质量可靠。PHC 管桩是工厂化、专业化、标准化生产，桩身质量可靠；运输吊装方便快捷；机械化施工程度高，操作简单，易控制；PHC桩有卓绝的贯入性能，能适应复杂的环境与地理条件，在承载力、抗弯性能、抗拨性能上均易得到保证。
1.3 施工速度快、工效高、工期短。PHC桩在工厂商品化生产，能按施工要求及时供桩，施工前期准备时间短，一般能有效缩短工期。
1.4 利于文明施工。管桩的机械化施工程度高，现场整洁，施工环境好。
1工程概况
天津某项目护岸总长629m，护岸型式采用直立式。水工建筑物结构安全等级按二级设计，设计使用年限为50年。护岸采用桩基挡土墙结构，上部挡土墙为现浇L型钢筋混凝土挡墙，顶标高为4.0m，底标高为0.9m。挡墙下方设2排PHC桩，前排桩桩距为2.6m，后排桩桩距为5.2m，前后排桩间距为2.6m，桩底标高为-23.0m（81粉质粘土），桩基为直径800的PHC（B型）桩，设计桩长25m，桩基应整根预制，不允许有接头。桩基施工完毕后进行回填等施工。
2难点分析及工艺确定
25 米长单根?800PHC 桩(B 型)沉桩施工难度较大，按照传统施工方法应采用打桩船施工。施工步骤首先对护岸前沿淤泥进行开挖，随后采用打桩船对管桩进行沉桩施工。分析采用此项工艺存在以下问题：
（1）本工程总长度不足700m，施工水域狭小，若采用打桩船施工，施工期间其它船舶将无法作业，将直接影响后续流水施工，对工程总体进度影响较大。此外采用打桩船施工造成的打桩震动会对混凝土施工质量造成一定影响。
（2）采用打桩船施工，桩的运输需通过陆地转运至水上；护岸为弧线段，打桩船移船频繁，以上因素将影响施工效率。（3）桩顶设计打设标高为+1.5m,高潮施工需进行水下送桩，施工质量无法得到充分保障。
应对措施：
结合存在问题，经过市场调查，根据类似工程施工经验及现场实地勘察，改为陆上施工，采用履带吊加振动锤的方法进行打设。该工艺主要具有的优点：
（1）选用履带吊及振动锤进行管桩打设较打桩船施工有费用低、作业灵活。（2）管桩采用陆上运输，不需要协调出料码头，节省施工费用。（3）采用此打桩工艺受潮水影响小，后续施工开工时间能得到充分保证。
3 PHC预应力管桩施工
2.1管桩进场
管桩采用汽车运至施工现场。管桩进场后，首先对管材及出厂质量证明文件进行检验，对不符合要求的产品进行退场处理，验收合格后方可进行使用。对满足要求的管桩进行长度测量，对每延米位置采用墨水进行标注。结合PHC管桩专用夹具的夹桩长度为1.0米，在桩头位置需要对1.0米长度位置专门标注，以控制夹桩器夹桩长度。
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2.2捆桩
管桩进场验收合格后采用钢丝绳进行捆桩，捆桩位置于桩顶以下6米位置，钢丝绳对管桩进行两圈缠绕采用叠结打结，并用卡环进行固定。提前制作好起吊铁扁担，扁担下部吊孔设置两根同种型号的钢丝绳通过卡环与绑扎钢丝绳进行连接。为了保证管桩进入稳桩器后吊桩钢丝绳拆除的便利性，需要提前在钢丝绳U型卡环位置设置两根尼龙绳，作为拉拽钢丝绳结扣使用。
2.3打设稳桩器
结合本工程单节管桩过长，管桩立难度高，经过现场实际考察，采用原地打设稳桩器辅助立桩。稳桩器采用长度8米，直径0.9米，壁厚10mm的钢管桩，底部采用闭口桩尖进行封堵，采用振动锤将钢管打入管桩施工后方陆域，入土深度7.5米。为确保现场施工人员安全，稳桩器打设完成后在不立桩时顶部洞口采用封盖盖住进行防护。稳桩器打设过程中应严格控制好垂直度，以保证管桩进入稳桩器后的垂直度，确保PHC夹桩器顺利夹桩。
2.4吊桩、立桩
履带吊副钩采用单点吊的方式将PHC管桩直立吊起，通过起重信号工的指挥，轻轻吊入打设后的稳桩器内，为避免PHC管桩自重对稳桩器桩尖的冲击损伤，PHC管桩进入之前需在钢管内部回填厚度为0.4米后的中粗砂用作缓冲使用。因稳桩器内径与PHC管桩之间存在10cm空隙，为保证管桩的垂直度，管桩进入稳桩器之后，需要采用木楔子对空隙进行填充，控制管桩的垂直度。PHC管桩进入稳桩器后，通过下降履带吊副钩及人工拉扯提前绑扎好的尼龙绳，松掉吊立管桩所需绑扎的钢丝绳，为加快施工速度，只需拆卸吊绑扎钢丝绳即可，铁扁担下部钢丝绳随履带吊副钩一并提升至不影响施工的高度。
2.5夹桩
PHC管桩立起后，通过起重信号工的指挥将夹桩器起吊至管桩顶部，释放吊车荷载进行夹桩，夹桩过程中，吊车不得大幅度移动，避免移动过快造成对管桩的损坏。管桩桩顶进入夹桩器1米后，启动夹桩器液压系统，通过振动锤控制柜信号显示，夹桩器加紧指示灯亮起后方可进行起钩吊桩。为验证夹桩器的夹桩效果，管桩起升2米后应静止1分钟，并且管桩拔出稳桩器的作业时间不得小于3分钟。管桩吊出稳桩器后应通过信号工的指示，缓慢吊至管桩打设附近位置。
2.6测量定位
桩吊至桩位附近后由测量进行桩的平面位置及垂直度的控制。当桩的平面位置及垂直度均满足设计及规范要求后方可开锤进行沉桩施工。
桩位的平面控制:沉桩前在两个固定点上分别用经纬仪对沉桩过程进行监测，两控制点的仪器视线应交会于同一平面，平面位置偏差满足规范要求后方可沉桩。桩身的垂直度控制：沉桩前使用两台经纬仪分别从两个固定点上对桩身垂直度进行观测，并在沉桩过程时刻观察桩身垂直度变化，如果沉桩时桩身倾斜较大，及时通知现场施工人员进行调整，从而保证管桩垂直度符合规范及设计的要求。
2.7沉桩
开始沉桩施工后，振动机锤的击振力从低到高逐步进行，以20%击振力为提升荷载幅度，每施加荷载段位的时间不少于1分钟，逐步、逐级进行沉桩，按照图纸要求振至设计高程。管桩及振动锤重量合计约53吨，履带吊需要将自沉开始至管桩下沉至15米位置的过程中将53吨合计重量均匀释放，荷载释放需要均匀进行，避免过早释放荷载造成桩身倾斜、偏位等现象发生。沉桩过程中，后方设置的经纬仪需要对管桩垂直度进行观测，发现桩身垂直度超出范围后及时通知振动锤操作人员暂停作业，分析结果，结合振动锤具备的拔桩功能及时纠偏。沉桩时采用水准仪对桩顶标高进行控制。打桩前，由振动锤夹桩器的顶部法兰为零点向上贴刻度条（抱桩器顶部法兰即为夹桩后的桩顶平面），沉桩时用水准仪观测后视加密点的读数，前视振动锤的刻度条，根据设计桩顶标高计算出刻度条相应读数，沉桩接近读数时减慢沉桩速度，并实时观测桩顶高程。当桩顶标高达到应读数时，停止沉桩，并记录最终沉桩标高。
2.8桩位复测
桩位平面、高程的复核：打桩完成后利用GPS-RTK对桩位中心点进行逐一复测，利用加密高程点作为后视，采用水准仪进行标高复核，做好原始记录。如偏差超出设计及规范要求认真分析原因，并报设计进行处理。
3打桩阶段注意事项
3.1沉桩前先对沉桩区域进行探摸和地形测量，以保沉桩安全。
3.2沉桩须符合设计图纸和规范的要求。沉桩偏位应严格控制，提前对参加沉桩施工人员进行技术交底，测量资料都必须经施工技术负责人校核，并做好沉桩校核，确保沉桩正位率。
4结语
作为水工建筑基础的桩基施工，我们应严格把握管桩进场质量，坚决遵守沉桩施工操作规程，确保施工质量及安全。同时随着PHC桩的理论研究和工程实践经验的不断积累,应用于水工工程上的技术水平也会不断地得到提高。
参考文献
[1] JTS167-4-2012 港口工程桩基规范[S].北京：人民交通出版社，2012.
[2]《港口工程桩基动力检测规程》（JTJ249-2001）
论文作者:王细窈
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/15
标签：管桩论文; 标高论文; 桩基论文; 钢丝绳论文; 工程论文; 护岸论文; 水工论文; 《防护工程》2018年第1期论文;