高樁碼頭PHC管樁和鋼管樁施工工藝的實例分析

劉棟+王海峰

摘 要：在碼頭施工設計的過程中施工人員應當根據碼頭的貨物吞吐量以及周邊的地質、水文、氣象特征來綜合考慮，選擇最佳的施工方案，確保港口碼頭的穩定性與可靠性。本文首先分析了高樁碼頭施工中常用的一些樁基結構形式，然后結合實際的施工案例詳細介紹了高樁碼頭施工中常用的PHC管樁和鋼管樁施工工藝，以期為同行業者提供借鑒。

關鍵詞：高樁碼頭 管柱樁 施工質量

近年來，隨著我國經濟的發展與進步，有效的促進了我國水運工程的發展，碼頭工程的建設也受到了越來越多的關注。在碼頭工程項目建筑施工的過程中，高樁碼頭因為適用性強、波浪放射小以及對水流影響小等一系列優點得到了十分廣泛的應用。隨著我國水運工程的進一步發展，碼頭貨物的吞吐量也在不斷的增大，這給碼頭建筑提出了更高的要求。本文分析了管樁施工中的質量控制要點并結合實際案例分析了鋼管樁和PHC管樁的施工工藝。

1.高樁碼頭常用樁基形式

根據相關的港口工程樁基施工規范，在進行高樁碼頭的樁基施工時，根據成樁施工工藝的不同可以將其分為預制樁以及灌注樁兩種。而預制樁根據其材料的不同又可以分為預制鋼管樁以及預制混凝土樁，混凝土樁又可以具體的分為預應力混凝土樁以及非預應力混凝土樁。預制鋼管樁根據其焊接的形式不同可以將其分為兩種，一種是直焊縫預制鋼管樁還有一種是螺旋焊縫預制鋼管樁，通常情況下碼頭施工中應用更多的是螺旋焊縫預制鋼管樁。而灌注樁根據其施工時成孔的工業差別，可以將其分為鉆孔灌注樁與挖孔灌注樁兩種。在進行碼頭施工的過程中，預制管樁通常都是在工廠進行預先定制，然后在施工中直接應用，因為預制速度快并且施工方便，工藝簡單等特點被廣泛的應用。目前還有在碼頭施工中鋼管樁以及PHC管樁的應用十分廣泛。

2.管柱樁施工過程的質量控制要點

2.1管樁制作的質量控制要點

在進行管柱的制作時，首先要確保管柱的制作材料質量符合要求，水泥中C3A含量要小于10%，黃砂的細度模數要求在2.8～3.1之間，石子粒徑控制在5～20mm?；炷翑嚢璞仨毦鶆颍瑵仓筮B續，入模工作度控制在25～35s，超過要求的不得使用。此外，管樁拼接質量也是關鍵所在，拼接是混凝土強度必須大于60Mpa，齡期大于14t，管節的端面要經過端磨，缺損嚴重的不得使用。

2.2管柱樁沉設的質量控制要點

管柱樁沉樁施工的質量直接關系著整個項目的整體施工質量，因此一定要加強對沉樁施工過程的而控制，確保項目的施工質量。在實際的施工中，施工人員應當加強對施工過程的管控，要求施工人員嚴格的按照相關的規范要求進行施工。在沉樁施工的過程中，一旦樁體打入土層，就不可以再利用船體對樁體的位置進行強行的移動。在沉樁的過程中，如果發現樁尖接觸到了障礙物，應當立刻停止下樁，對于當前的情況進行分析，找到相應的解決方法，解決問題以后才能夠繼續施工。在碼頭施工的過程中，如果剛剛澆筑了混凝土，那么在澆筑施工區域的30m范圍以內不允許進行任何的沉樁施工，否則會因為沉樁施工而導致混凝土澆筑的質量受到影響。如果需要在斜坡上進行沉樁施工，施工人員應當在進行樁定位時向岸側留下一定的提前量。在沉樁施工的過程中，施工人員一定要注意樁體的貫入度以及樁身的位移情況，如果發現存在異常情況，應當及時的停止沉樁，查明原因后及時的進行處理，然后才能夠繼續進行施工。預制樁運至施工現場以后現場管理人員要及時的對樁體質量進行檢查，如果發現樁體存在質量問題，一定要立刻退回，避免任何存在質量缺陷的樁體進入施工現場。在施工的過程中，一定要嚴格的規定好打樁船施工的時間段，根據天氣預報情況提前做好風浪的避讓，盡量選擇風浪小的天氣進行施工，確保沉樁施工的質量。

3.高樁碼頭PHC管樁和鋼管樁施工實例分析

3.1工程概況及主要結構形式

某碼頭擴建工程是在原有碼頭的基礎上，向江側推進，擴建成3萬噸級的碼頭泊位。碼頭工作平臺采用高樁梁板結構，排架間距8m，局部為7.5m，共12榀排架。工作平臺設計為一個結構段。上部結構采用現澆橫梁、預制縱梁、預制現澆疊合面板的型式。系纜墩采用高樁墩式結構，上部結構為現澆墩臺，樁基采用Φ1000mm鋼管樁。引橋采用高樁梁板結構，橋面采用大跨空心板結構。該工程主要工程量集中在碼頭的工作平臺、引橋部分，另外還有系纜墩和防撞設施，主要水工結構實物工程量匯總表。

3.2樁基工程

該工程樁基有二種類型，主要為高強度預應力管樁（PHC管樁）和鋼管樁，采用打入方式沉樁。

（1）PHC管樁和鋼管樁的制作

該工程PHC管樁主要集中在引橋和碼頭工作平臺部分，鋼管樁主要集中在防撞設施和系纜墩部門，在進行管樁的制作施工時注意從以下幾個步驟進行：

在進行管樁的預制施工時首先要進行管節成型施工，在進行管樁的制作時通常都需要專業的生產工藝，并且在制作時需要用張拉機進行管樁的張拉，而管樁的螺旋箍筋則要用纏絲機進行纏繞，然后要用離心機進行混凝土成型，最后用高壓釜進行高壓蒸養，從而確?；炷恋膹姸?。在正式的出廠之前檢測人員要對于每一根管樁進行質量檢查，對于質量合格的印上相應的合格標記，并且附上相關的出廠質量保證資料。PHC管樁在工廠內就需要完成拼接，在拼接施工的過程中，施工人員需要采用固定胎模以及接樁架等來進行接樁施工。在接樁之前一定要先進行樁體的清理，確保狀體表面的整潔，保證樁體焊接施工的質量。子啊進行焊接施工的過程中一定要確保焊縫的充實與飽滿，滿足三級焊縫的需求，并且在焊接完成后應當及時的對焊渣進行清理。

為了避免在打樁施工中水錘作用對樁體產生影響，在施工的過程中往往會在樁身距離頂部1.2m處開兩個小孔，這樣能夠有效的避免樁芯空氣的壓縮，排出樁體內部的氣體，在完成了沉樁施工后需要用混凝土對于孔洞進行封堵。

在進行鋼管樁的制作時采用Q235鋼板，通過專業切割機下斷切割，由大功率卷板機卷制螺旋狀通過自動焊接成型，焊接要求經過X光損傷檢測，確保焊接的合格。在完成焊接施工后還要進行相應的防腐防銹施工，確保鋼管樁的質量。

（2）PHC樁和鋼管樁的打設

PHC管樁和鋼管樁的打設在現場具備相應的條件后進行，根據施工總體流程，引橋的PHC管樁和防撞設施的鋼管樁穿插打設，引橋樁基施工完成后，再進行碼頭工作平臺的PHC管樁和系纜墩鋼管樁的打設。

①樁位控制

在進行正式的沉樁施工之前施工人員需要先對于沉樁的坐標進行確定，具體的坐標需要根據工程的設計內容來進行具體的計算，然后再將其換算為GPS定位坐標，通過定位系統來確定樁體的坐標位置。

②打樁設備選型

在進行打樁設備的選擇時考慮到了該區域的底層結構以及地質狀況，再綜合分析了打樁船的穩定性以及起重量，最終決定了選用三航奔騰樁1#打樁船進行打樁施工。

③沉樁順序

沉樁施工分成二個階段，第一階段沉樁施工時，打樁船順流駐位，按照先岸側后江側，先打設現有引橋上游側的防撞鋼管樁，然后打設新建引橋平行碼頭岸線段PHC管樁。第二階段沉樁施工時，打樁船橫流作業，先打設新建引橋垂直于岸線段的結構PHC管樁，要求穿插完成兩側防撞設施鋼管樁的打設，然后打設碼頭工作平臺部分的PHC管樁和兩側系纜墩的鋼管樁。

④沉樁

沉樁開始時，發動打樁船主機，通過松緊錨纜將樁船移向運樁方駁，同時，起生樁錘和替打，俯架子，下放大小吊鉤，從方駁上將樁吊起，樁船水平吊樁，在打樁船配置的GPS樁位控制系統的指引下，移船至沉樁區域，放小鉤，起大鉤，緩慢地將樁吊至垂直狀態。進行樁船的初定位下樁，打開抱樁器，樁進入龍口，并套好背板，向樁頂套替打，解下吊索的小鉤扣，進行精確定位，完成后，繼續下樁，在樁尖入土2～3m后，暫停下樁，對樁體進行進一步的校正，然后繼續下樁，直至在樁體自重作用下，樁不在下沉為止 。

4.結論

文章重點分析了鋼管樁和PHC管樁在高樁碼頭施工中的質量控制方法及施工工藝，在研究時主要是結合實際的工程案例來進行分析，在分析時必然存在一定的局限性，對此相關的研究人員應當拓寬思路，加強對高樁碼頭鋼管樁和PHC管樁施工工藝的研究，以期促進我國高樁碼頭施工技術的進一步提升。

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