淺析PHC管樁斜樁樁頂偏位原因與控制措施

■董德強

（福建省陸海建設管理有限公司，福州 350007）

1 工程概況

福州港羅源灣港區某化工專用碼頭工程位于羅源灣南岸，建設2個5000噸級的固體化工泊位及2個5000噸級的液體化工泊位，泊位總長692m，同時建有5座引橋。其中2個固體化工碼頭為高樁梁板式結構，2個液體化工碼頭為高樁墩式結構，碼頭樁基均采用Φ800PHC管樁，引橋接岸部分排架樁基采用Φ1000灌注樁，其余部分均采用Φ800PHC管樁。

該項目工程PHC管樁共629根，其中斜樁531根，長度為44m至60m，斜率均為4∶1，扭角根據平面布置與受力要求不同，有 15°、20°、35°、45°四種角度。 2 個固體化工泊位斜樁樁頂標高為7.1m，2個液體化工泊位斜樁樁頂標高為7.7m、8.7m，港池底標高均開挖至-7.1m，因此PHC管樁泥面以上自由長度有14.2m～15.8m。

根據該項目工程所處位置、水文情況及掩護條件，設計確定樁頂偏位按照 “無掩護近岸水域沉樁”的標準執行，即按《水運工程質量檢驗標準》（JTS257-2008）規定，斜樁設計標高處樁頂平面位置在夾樁鋪底后的允許偏差為200mm。

2 樁頂位置偏位原因分析

該項目工程超過84%的PHC管樁為斜樁，因此如何在確保樁基達到設計承載力的同時做好斜樁樁頂偏位的控制，是對項目管理團隊、樁基施打班組最大的考驗。為切實做好斜樁樁頂偏位控制，確保后續上部結構施工滿足要求，在樁基施工開工之前，項目管理人員即對樁頂偏位可能的原因進行了分析與歸納，并在前期的沉樁過程中選取一定數量的斜樁對樁頂偏位情況進行跟蹤分析、確定主要原因，以便后續沉樁施工中采取針對措施予以控制。

2.1 可能的偏位原因

水上管樁沉樁主要依靠打樁船將預制好的PHC管樁打設到設計深度，依靠樁自重以及打樁船的樁錘將樁打到設計的標高通過貫入度及標高控制沉樁質量，而材料、質量、施工工藝、機械類型、地質土質、施工環境都可能造成沉樁偏位，具體影響因素見圖1：

圖1 高樁碼頭斜樁沉樁偏位因果圖

2.2 確定主要原因

為確定造成斜樁偏位的主要原因，對前期施工的50根斜樁進行了相關的跟蹤記錄，并且在沉樁完畢后及時進行了鋪底夾樁與偏位測量。偏位測量實測數據見表1。

表1 沉樁偏位實測數據表

針對以上實測數據，對偏位大于200mm的17根斜樁的跟蹤調查記錄情況進行了數據分析，詳見表2。

表2 沉樁偏位情況調查分析表

根據調查分析表可得出結論：造成PHC管樁沉樁偏位的主要因素為壓錘過程中樁與樁架不在同一軸線和預留點位修正值不準確，兩個因素分別占頻次總數的41%和35%，只要全力控制這兩個主要因素，沉樁偏位情況將可以大幅改善。

3 控制措施與控制效果

（1）針對以上兩個主要因素，經廣泛商討收集建議，決定采取下表3中的控制措施：

表3 控制措施表

（2）控制效果

在后續的沉樁施工中，針對斜樁偏位問題，結合現場實際情況要求嚴格執行以上兩項控制措施，記錄了剩余的481根斜樁的沉樁偏位情況，并對偏位大于200mm的沉樁進行了原因分析統計。沉樁偏位數據及原因分析見表4：

表4 沉樁偏位數據表

表5 采取控制措施實施后沉樁偏位原因分析表

根據表2和表5可以發現 “壓錘過程中樁和坐標點不在同一軸線”造成偏位的發生頻率由原來的41%降低至31%，“預留點位修正值不準確”造成偏位發生頻率由原來的35%降低至23%，同時根據表1和表4可以發現沉樁正位率由原先的66%提高到了95%。

4 結語

通過事前充分分析尋找原因、事中跟蹤切實落實、事后實測數據分析驗證等一系列工作，最終實現了提高PHC樁斜樁沉樁正位率的目的，同時直樁采用以上控制措施沉樁正位率也得到了進一步的提高。高樁碼頭樁基類型較多，但沉樁原理、船機設備等相差不多，所以上述所做偏位原因分析、控制措施等也可根據實際情況參考借鑒。

[1]JTS 257-2008，水運工程質量檢驗標準[S].

[2]JTJ 167-1-2010，高樁碼頭設計與施工規程[S].