水上PHC桩施工工艺

PHC管桩选择专业预制厂家预制，确保质量。预制完成后通过水运运至施工现场打设。

1、施工流程图

图4-2  PHC桩施工流程图

2、施工准备工作

沉桩前的施工准备工作比较多，需要项目经理部各部门加强协调，落实各项措施，保证施工的顺利进行。沉桩前对业主提供测量基点进行复测，同时对码头的角点进行复算并报监理工程师进行审核。

在沉桩施工前根据桩位图等施工图纸编制沉桩顺序表和沉桩施工计划上报监理和业主，以便业主了解桩的制作供应安排，在桩出运前由项目经理部根据现场沉桩顺序绘制桩驳图给桩的制作厂家，要求以一驳桩以先打入的后装船，后打入的先装船原则，每驳堆放不超过3层，且同一层内，先用的放在两侧，后用的放在中间。按这些原则进行装船，不仅使用方便，还可防止装卸时，因“偏载”而发生翻船事故。

在吊点位置设置垫桩木，对于管桩特别要注意桩稳固，无活动现象，同时，用钢丝绳张紧固定。因运桩驳船航行距离较长，因此，必须对桩进行加固，要与气象部门加强联系，避免运输过程中造成预制桩的损坏。在落泊、沉桩吊运过程中在钢丝绳与桩之间要设置麻布防护垫。

桩由运桩驳运至现场锚船边靠泊。桩运到工地后由质量员会同监理对桩的规格、桩身质量进一步作全面的检查，对不合格桩不得用于沉桩。

沉桩施工前，按沉桩顺序根据桩位图，结合船机性能及地形、地貌、潮汐等自然条件，逐根检查船体及锚缆是否碰桩，以及相邻桩是否相碰。在沉桩前用墨汁在桩身上划出吊点为置，并划好标高控制刻度。移船时，密切注意锚缆防止绊桩。

3、沉桩顺序

根据现场实际情况，本工程拟定沉桩顺序为3#泊位→3#引桥→2#泊位，变电所平台→2#引桥→1#泊位和1#引桥，即从下游到上游打设。在沉桩施工前要预先在沉桩位置处抛设浮标，以便打桩船进点时能准确快速定位。

4、PHC桩打设施工

（1）打桩设备选型

根据工程地质资料结合桩体结构，考虑到打桩船的起重量、稳定性能，选用合适的打桩船进行打设，打桩锤选用D138型并采用与设计要求匹配的能量进行打桩。桩架放倒高度为22米能够满足长江航道的通航要求。

表1 打桩船主要量度和性能参数

锤垫材料与锤型相适应，拟选用硬木、钢丝绳或钢丝绳夹钢板做锤垫木。

桩垫具有一定的弹性和韧性，并具有足够的厚度，形状与桩断面相适应。桩垫材料拟选用硬纸板垫圈，厚度在20cm。

根据图纸所示桩长、桩型和桩重量，满足运输过程和在该区域锚泊稳定性要求，选用载重能力为2000t桩驳。

锚船采用400t方驳一艘。锚船除满足施工区的适航性外，还应根据桩驳的参数相应选择，船上配备齐全的移船拉锚系统。

（2）桩位控制

A、定位

本本工程采用海洋工程打桩GPS定位系统，其中有3台泰雷兹GPS流动站、免棱镜测距仪，以及电子计算机组成。

沉桩施工前，专业技术人员先计算出所有桩位的坐标，并换算到GPS定位系统所要求的坐标系中，在岸上已知的坐标控制点设置参考站，进行联合调试，通过参考站安装GPS信号发射装置，与打桩船上的信号接受系统，进行联合调试，保证定位精度。在第一根桩和码头角点桩沉桩定位时，在船上GPS就位完成后，在岸边架设两台经纬仪对桩位进行直角交会校核，确保桩位的正确无误，为进一步保证沉桩的正位率，沉桩过程中也要进行经纬仪交会校核桩位。

B、沉桩施工

沉桩开始时，发动打桩船主机，通过松紧锚缆将桩船移向运桩方驳，同时，起升桩锤和替打，俯架子，下放大小吊钩，从方驳上将桩吊起，PHC桩采用4点吊。桩船水平吊桩，移船至沉桩区域，放小钩，起大钩，缓慢地将桩吊至垂直状态，在测量控制人员的指挥下，进行桩船的初定位下桩，打开抱桩器，桩进入龙口，并套好背板，向桩顶套替打，解下吊索的小钩扣，在测量人员的指挥下，进行精确定位。完成后，继续下桩，在桩尖入土2~3m后，暂停下桩，对桩体进行进一步的校正，然后继续下桩，直至在桩体自重作用下，桩不再下沉为止。在此基础上，压锤，桩继续下沉，当桩停止下沉后，保持船体平衡，要求桩锤、替打和桩保持同一轴线上，检查无误后，解开大钩吊索，打开抱桩器和背板，启动桩锤，开锤施打，开始锤击时油门控制小一些，以后逐步加大，直至打至要求的设计标高或控制贯入度，整个打桩过程要求做好详尽记录。

在沉桩过程中，根据设计和规范要求，进行桩的高低应变检测，打桩船予以积极配合。

C、临时固定措施

在沉桩区域，由于受到涨落潮及过往船舶对桩的影响，所以对于打设完成后的桩，在上部结构未施工前，在外力作用下容易发生摇晃倾斜。为保护好已沉桩，需采取临时固定措施。

单桩沉设完成，及时夹设抱箍，在相邻二根桩沉设完成后，则采用2根[25槽钢连接，以提高其整体抗外力的能力，一个排架的桩沉设完成后，即可进行通长型钢受力围囹的安装，并尽快实施上部结构施工。

D、沉桩的质量控制措施

沉桩质量是关系到整个工程施工质量的关键，在施工过程中，要加强现场管理，严格执行质量控制措施，确保工程质量达到合格。主要采取以下措施：

Ⅰ、桩驳进场后，专职质量员上船对桩基的外观质量进行仔细检查，对于符合要求的桩填写报验单，并将出厂合格证一并报送监理审核，对于存在质量问题的桩必须退回厂家。 

Ⅱ、桩打入后，不得利用船体强行纠偏，当桩尖遇到障碍物桩位发生异常时，应停止下桩，分析原因，采取相适应措施后，方可继续下桩，并做好记录。

Ⅲ、在硬软土互层中沉桩时，掌握各种土层的标高和桩尖所处的位置，当桩尖进入软土层时，控制好锤击能量，出现溜桩现象时，立即停锤。在沉设斜桩时，加强前、后串心缆的力量调节，避免船体纵向移动，造成偏心锤击。

Ⅳ、沉桩过程中出现贯入度反常或桩身位移，应查明原因，方可继续进行施工。

Ⅴ、严格根据打桩船的抗风浪能力（风力小于6级，波高小于0.5m，风速小于16m/s）安排施工时段。密切注意天气预报，在大风浪来临之前做好施工船舶的避让工作。

Ⅵ、为保证沉桩的质量目标，沉桩过程中强大的技术支持和组织协调是保证沉桩顺利进行的前提，为此我们将在沉桩过程中组建专门的技术质量管理班子。

Ⅶ、停锤标准：应以标高控制为主，贯入度校核。PHC钢管组合桩最终10击平均贯入度为8mm，且高于设计桩顶标高不大于2mm。

5、技术质量要求

（1）桩身质量及混凝土强度符合设计及规范要求，出厂构件必须有合格证，桩驳到现场后应对桩的质量、数量、规格进行检查。

（2） 沉桩前应对所用仪器进行校核或维护，使仪器始终处于良好的工作状态。

（3）严格按照设计提供的吊点位置进行吊桩，允许偏差±20cm。

（4） 稳桩、压锤后应避免纠正桩位。开锤前应检查桩与锤是否在同一直线上，避免因桩偏心锤击引起桩顶碎裂或断桩。

（5）沉桩前作业人员熟悉桩位并进行安全技术交底，在沉桩时做好对定位、稳桩、压锤以及最后停锤的观测，并正确、真实、清晰、完整地做好沉桩记录，沉桩施工员做好施工日记。

（6）沉桩期间要注意过往船只航行，避免由于航行波对沉桩正位率影响或造成沉桩质量事故。

（7）沉桩过程中要密切注意发生溜桩情况，及时采取相应措施防止发生质量事故和安全事故。

（8）沉桩过程中要密切注意桩身变化，一旦发现问题，应立即停锤，并会同设计单位和监理工程师，分析原因，采取相应措施。

（9）沉桩结束后尽快夹桩，形成纵横向的联系，并作安全警示标志。尤其在大风季节，在不影响后续沉桩的前提下，尽快完成已沉桩基的桩帽，保证桩的安全。

（10）沉桩允许偏差符合《港口工程质量检验评定标准》JTJ 221-98规定，并符合下表。

表2  PHC桩沉桩允许偏差