复杂条件下phc管桩施工技术

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1、复杂条件下PHC管桩施工技术摘要：文章通过某水工结构护岸的施工实例，提出复杂条件下PHC管桩沉桩的施工技术及实施措施，探讨了施工过程中的质量控制要点，对类似施工环境条件的工程有借鉴意义。关键词：复杂条件PHC管桩施工技术中图分类号：TU753文献标识码：A文章编号：1674-098X(2013)01(a)-0-021工程概况某水工结构的护岸高桩平台及防波堤，结构安全等级为二级，设计基准期为50年。平台前沿线展开长度445m,基础全部采用①800mm的PHC预应力管桩，桩间距4.0〜6.0m,其中A轴桩施工沿原防波堤结构海侧坡脚处(见图1),

2、桩间距为5.5m,设计桩长34mo平台后方为原有的防波堤，资料显示，防波堤已形成2年，基础经过打设水下排水板固结处理，且有少量抛石，堤身为袋装砂围堰及模袋混凝土护面结构，下部为厚1〜2m、重量10〜100kg的压脚块石，沿岸内侧30m处为游艇会地下室项目，基坑开挖时间与本工程桩基施工时间重合。根据地质勘测资料，场地地层皆为第四系全新统及上更新统的部分沉积物，按地层形成的时代、成因类型及工程地质特征划分为5个工程地质层及18个工程地质亚层，桩基持力层为饱和、密实状态的粉砂层。2沉桩工艺的选择2.1工程环境条件分析沉桩开工前首先对本工程施工环境

3、和设计图纸进行了研究分析和会审，发现以下因素将对工程施工安全、质量有很大制约。(1)施工区位于原护岸结构的岸坡上，选择沉桩工艺时不仅要考虑水位的影响，又要考虑沉桩机械自重及沉桩过程中的震动对岸坡为定性的影响。(2)沉桩前，需对原护底块石清理，并破除模袋混凝土，破除护面后的围堰抵挡风浪侵蚀和防渗透的作用减弱，高水位时会使后方游艇会地下室基坑发生管涌或流沙现象，甚至出现海水倒灌、基坑塌陷等安全事故。(3)沉桩过程中，受到震动和摩擦作用，四周贴近桩壁的块石会被桩“带下”且与桩壁挤压力增强，如不采取措施，块石将对桩身造成挤压破坏作用，过大的挤压力将

4、使桩壁挤碎挤破，必须采取措施予以防范。(4)工程地质条复杂，桩基区域地层有冲填土、淤质粘土、淤泥、粉土、粉砂等地质构造，且各层分布混乱规律性差。穿越淤泥层时会出现溜桩，由于④2〜④4层为密实粉土并含有大量贝壳碎，经分析该层较难入桩。2.2沉桩工艺的选择锤击法是靠桩锤落到桩顶所产生的冲击力将桩沉到土中，打桩过程PHC管桩承受的是冲击荷载，桩不容易损坏，且在进入较强的持力层时成桩质量较好，同等条件下比静压法进入的持力层厚，同样条件下锤击PHC管桩单桩承载力约为静压桩的1.1〜1.4倍。本工程A轴原坡面标高0.5〜1.0m,高潮时位于水下，低潮时

5、露出水面，无法满足水上沉桩设备吃水要求。因此，采用陆上打桩机进行沉桩的施工工艺。3施工过程中问题及解决办法2.1沉桩前的“引孔”及桩身防护PHC管桩不能直接穿透坡面上的块石及模袋混凝土，为保证沉桩的顺利实施，必须先在坡面桩位处设置“引孔”，然后在“引孔”中插入PHC管桩，锤击至设计标高，实施步骤如下：(1)用挖掘机将堤脚块挖起，沿A轴铺设一条宽约8m的桩机施工平台，平台顶面高程+4.0m,以便保证机械不受潮水影响。(2)低潮位时进行桩位放样，桩位处块石清理。(3)用风镐进行模袋破除，为尽量减小破除面积，不影响模袋混凝土护面的原有功能，首先在

6、模袋上精确放样桩位，以放样点为中心，破除直径为1000mm的圆孔。(4)为防止沉桩过程中块石对桩壁挤压破坏，顺着模袋破除处下沉护筒，护筒下沉至原有沙袋底面以下，如遇到围堰底部抛石，继续下挖清理抛石和沉放护筒，护筒直径选为1000mm,壁厚5mm,长度根据挖孔深度现场截取，顶标高与桩基平台一致。(1)对护筒进行复定位并固定，保证其位置和垂直度,沿护筒周围回填至平台顶面高程，靠近护筒周围用直径60〜90mm的碎石回填，外侧可用稍大粒径块石，以降低沉桩时对护筒及桩身的挤压破坏。3.2溜桩的控制一般表现为沉桩过程中突然贯入度变大，桩身加速下沉的现象

7、。产生沉桩施工溜桩的原因主要有以下几方面：第一,由不良地质条件引起的，比如土层中淤泥质土层厚度大或者黏土中的含水量高，土质呈软塑或流塑状态；第二，对桩基沉桩的桩锤选择不当，比如桩锤选择过大等；第三，桩基沉桩过程中对锤击能量控制不当。经分析，本工程发生溜桩现象主要是由于不良地质条件引起的：由于围堰已经形成2年,原围堰下边的软基经过围堰的压载作用，形成一定厚度的硬土层，而较软弱的淤泥②2层，厚度分布不均，其最大厚度达7.6m,达到溜桩条件，由于软弱层厚度的不均匀性，产生溜桩就没有先兆性，难以预见。该工程在沉桩过程初期发生溜桩现象时，及时与设计、

8、监理单位进行沟通，设计单位首先提出了改变桩锤的方案，但由于该工程桩基数量不多，与打桩机匹配的桩锤是固定的，且桩锤的选用也根据相关规范与桩型、施打深度等参数相匹配，重新调遣新的桩机