1 前言
预应力混凝土桩（简称PHC桩）基础具有承载力高、沉降量小且均匀等特点，它能承受较大的垂直荷载、水平荷载、上拔力及机器的振动或动力作用，已经广泛用于于工业与民用建筑、桥梁、港口等工程中。****公司经过STX海洋重工海洋船台及岸壁工程的海上PHC桩施工实践总结，并根据国家《港口工程桩基规范》JTJ254-98和《港口工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工规程》JTJ/T261-97行业标准，形成本工法，以加强对海上PHC桩施工的质量控制。
2 特点
2.0.1 海上PHC桩沉桩施工受风浪影响较大，打桩船只能在5级风、4级浪以下打桩和托航，施工中的机械设备防护及施工人员的安全保证措施尤为重要。 2.0.2 海上PHC桩施工需要专业的施工船舶，运桩需要专业的运桩方驳，施工过程中需要起锚挺进行调锚施工，打桩船调配托运时需要拖轮进行托航，施工船舶资源庞大。 2.0.3 海上PHC桩打桩时需要打桩船进行吊桩、喂桩等施工，需要专业的起重人员和起重材料，船与船之间、施工人员与施工人员需要紧密配合。
2.0.4 海上PHC进行定位较陆上复杂，需要不定期的进行桩位校核。
3 适用范围
浅层土质不良，天然地基浅基础无法满足建筑物对地基变形和强度两方面要求，使用桩基础作为高桩码头基础。由于预应力钢筋混凝土桩可以节约材料，而且抗裂性能好，所以普遍采用。随着全国各地的预应力管桩厂的建立及配套码头的建设，采用海上运输管桩也大大节约了桩式码头的建设成本。本工法适用于水深大、持力层较深的高桩码头工程。
4 工艺原理
预制桩通过柴油锤的锤击冲力加之桩身自重，穿透各个不同土层，对于粘土桩身下沉量在70cm/击，残积土桩身下沉量在10cm/击。随着土质的密实度和坚硬度逐渐增大，桩端阻力也随之增大，此时为获得更大的锤击能量需加大桩锤的油门从而提高锤跳。对于以风化岩为桩端持力层的本工程，选择柴油锤取得的效果比较理想。由于沉桩过程中对桩周土体产
生较大的振动，所以打桩本身对桩周土体也有一定的挤密作用，能够稳定桩周土体。
5 工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程
海上PHC施工较陆上施工工艺复杂，投入的船舶和人员相对比较多，其施工工艺可以简单的描述为：施工准备→桩的驳运→船舶驻位→打桩船吊桩→测量定位→打桩→验收，施工工艺流程图如下：
图5-1 海上PHC桩施工工艺流程图
5.2 施工操作要点
5.2.1 施工准备：
⑴ 根据进度情况和现场实际情况，需准备打桩船1艘，运桩方驳2艘。
⑵ 检查所有参与此施工的船机、设备状态是否良好，各船机、设备试运行，备好易损配件；
⑶ 检查吊索具是否坚固，锚缆、钢丝绳等是否有断丝，有损坏的器具不能使用；
⑷ 装船前，PHC桩的防腐验收和桩身质量要达到设计要求和质量标准；
⑸ 每根桩在起吊前都要检查桩身是否有裂纹，桩身质量必须符合规范要求，确认完好后方可吊运。
5.2.2 桩的驳运
⑴ 根据施工时的沉桩顺序和吊桩的可能性，按装桩图分层装桩，分层次数不大于3层且装桩总吨位严禁超出驳船的最大载重量；例如，运桩驳烟驳16的最大载重量为1000t，PHC桩重0.6t/m，按平均桩长35.0m考虑，可以装桩46根；方驳105最大载重400t，可以装桩河北理工大学学报19根。
⑵ 为防止桩在装船时发生滚动，在方驳两侧牢固焊接防止桩滚落的牛腿作为支撑，必要时采用绳系绑进行同时在装桩时每根桩的两侧都要垫上木楔，在有防腐涂层处的垫桩木上铺上胶皮以保护涂层；
⑶ 争议可驳船装桩应采用多支垫堆放，垫木均匀放置（1根桩对称设置3排垫木），垫木顶面应在同一平面上，垫木取20cm×15cm的木方。
桩装驳完毕后，由拖轮将方驳拖至沉桩现场驻位。
5.2.3 船舶驻位
⑴ 打桩船布八口锚，其中两口缆绳需系在岸上的地笼上，后锚长度不小于250m。打桩船和运桩方驳驻位布锚详见下图；
图5-2 打桩船和运桩方驳驻位布锚平面示意图
⑵ 运桩方驳驻位于打桩船的左侧或者右侧。驳船sdl驻位于打桩船左侧时，桩尖朝向打桩船，驳船驻位于打桩船右侧时，防腐端朝向打桩船；
⑶ 运桩方驳的右前（或者右后）锚与打桩船的左前锚（或者右前锚）有交错时，打桩船的前锚布于驳船的下方。穿透科技
5.2.4 打桩船吊桩
⑴ 运桩方驳平稳后，打桩船缓慢移动至驳船处，操作手应小心操作使吊索具缓慢下落至待吊运的桩前；
⑵ 打桩船吊桩前，起重人员再次检查桩及吊索具是否完好，钢丝绳选用直径为30mm、公称抗拉强度M=1400MPa、6×37纤维芯钢丝绳，配套卡环选用单个吊重为25t的卡环；
⑶ PHC桩采用三点式捆绑起吊，三点的捆绑位置为距桩顶4m，距桩顶13m和距桩尖5m。在桩壁有防腐涂层的位置捆绑时，应采用专用的吊桩软带进行捆绑；
⑷ 主副钩同时起吊，将PHC桩水平吊起后，向沉桩位置缓慢移动，当距驳船有5m以上的安全距离后，副钩缓缓放松，主钩收紧，使桩成为竖直状态。
⑸ 本工程37m以下桩采用三点吊，37m以上的桩采用四点吊，吊桩示意图如下：
图5-3 打桩时桩的起吊情况示意图
5.2.5 沉桩
⑴ 打桩采用GPS系统将船只精准定位，同时打开抱桩器，桩进入龙口（在桩顶要垫上10cm纸壳垫），向桩顶套替打（抱桩器内壁要有保护桩防腐涂层的橡胶垫）；
⑵ GPS将桩定位后，陆上采用全站仪校核桩位。校核无误后，靠桩自重下桩，桩透过泥层后，再次校核桩位，如发生溜桩现象则将桩提起重新定位；
⑶ 确定桩位未发生变动后，继续靠桩自重下桩，待桩停止下沉后，压锤下桩。保持船体平衡，保证桩锤、替打、桩轴线在同一直线上，直桩保证竖直，斜桩保证扭角（靠船舶驻位的准确性）、斜角（靠调整打桩架的仰俯角）的准确性；
⑷ 确定桩位准确后，完全放松吊索，桩锤挂一档小油门打桩，而后逐渐加大；
⑸ 沉桩过程中如发生桩破损、贯入度骤增、桩周大量气泡涌出等异常状况立即与项目部技术人员联系，问题解决后放可继续施工；
⑹ 沉桩过程中，记录人员要记好沉桩记录；
⑺ 能量管理系统沉桩采用高程及贯入度双控，以贯入度控制为主：
当贯入度达到要求而设计标高未达到要求时，请设计部门、监理工程师等有关单位研究后方可停止锤击，根据设计部门提出的要求进行相应施工。济宁pm2.5PHC桩高出设计标高部分进行海上截桩处理。
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