水利工程論文-PHC樁施工技術(shù)摘要：杭州市京杭運(yùn)河水上巴士工程基礎(chǔ)施工中，采用PHC樁。由于在打樁前做好樁機(jī)、樁錘選擇，并驗(yàn)收成品樁，打樁過(guò)程中插樁、沉樁、接樁均采取了相應(yīng)的技術(shù)措施，該工程中PHC樁所具有的單樁承載力高、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、施工速度快、施工現(xiàn)場(chǎng)文明、綜合效益好等特點(diǎn)均得到很好的體現(xiàn)。本文發(fā)表在中國(guó)科技信息2005年第10期關(guān)鍵詞：PHC樁單樁承載力質(zhì)量穩(wěn)定錘擊應(yīng)力1前言預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(簡(jiǎn)稱PHC樁)，是在近代高性能混凝土(HPC)和預(yù)應(yīng)力技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的混凝土預(yù)制構(gòu)件，它是建設(shè)部科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。PHC樁是專業(yè)工廠里采用先張法預(yù)應(yīng)力和離心成型工藝，經(jīng)過(guò)蒸壓養(yǎng)護(hù)而制成的一種空心圓筒體的等截面構(gòu)件，運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)后，通過(guò)錘擊或靜壓的方法沉入地下作為建(構(gòu))筑物的基礎(chǔ)。這是一種新型的基樁，由于它的卓越性能，得到了建筑界人士的青睞，在國(guó)外發(fā)展迅速，日本、港澳地區(qū)及東南亞各國(guó)使用都很廣泛。廣泛應(yīng)用在工業(yè)與民用建筑、橋梁、港口碼頭、水利工程等，在國(guó)家建設(shè)中發(fā)揮了愈來(lái)愈大的作用。杭州市京杭運(yùn)河水上巴士是杭州市開(kāi)發(fā)運(yùn)河文化一個(gè)重要舉措，與之所設(shè)的碼頭工程由于施工場(chǎng)地狹窄、工期緊等要求，基礎(chǔ)工程全部采用1215m長(zhǎng)的PHC樁，使施工難度和造價(jià)均大大降低，工期、質(zhì)量也滿足了要求。2PHC樁特點(diǎn)(1)單樁承載力高，單位承載力價(jià)格便宜。樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80，具有高強(qiáng)性能，600的PHC樁的單樁允許承載力達(dá)到25003200KN。可作為高層、超高層建筑的基礎(chǔ)。其單位承載力的造價(jià)比預(yù)制混凝土方樁和鉆孔灌注樁低，且僅為鋼樁的1/32/3，并節(jié)省鋼材。(2)抗彎性能好。PHC樁選用高強(qiáng)度、低松馳的陰螺紋鋼筋作為預(yù)應(yīng)力主筋，使樁身具有較高的預(yù)壓應(yīng)力，其抗彎、抗裂性能良好，PHC樁有卓絕的貫入性能，能穿透密實(shí)的砂層，能適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境與地理?xiàng)l件。(3)質(zhì)量穩(wěn)定可靠。由于采用工廠預(yù)制的生產(chǎn)方式，能利用先進(jìn)的工藝和設(shè)備，質(zhì)量容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量容易保證，且成樁質(zhì)量監(jiān)測(cè)方便。(4)應(yīng)用范圍廣。樁身耐防腐性能好，規(guī)格長(zhǎng)度容易調(diào)整，使設(shè)計(jì)選用范圍廣，容易布樁，對(duì)樁端持力層起伏變化大的地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)。(5)施工速度快，工期短。PHC樁在工廠商品化生產(chǎn)，能按施工要求及時(shí)供樁，施工前期準(zhǔn)備時(shí)間短，一般能縮短工期一二月。(6)施工現(xiàn)場(chǎng)文明。施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)砂石、水泥，無(wú)泥漿污染，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)狹窄的工程特別有利。3施工準(zhǔn)備3.1PHC樁專項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì)PHC樁專項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì)主要考慮施工方法、樁機(jī)與樁錘的選擇等而。樁機(jī)可按PHC樁的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度與施工成本，并結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況選擇。選擇樁錘時(shí)，必須充分考慮樁的形狀、尺寸、重量、入土長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)形式以及土質(zhì)、氣象等條件，并掌握各種錘的特性。樁錘的夯擊能量必須克服樁的貫入阻力，包括克服樁尖阻力、樁側(cè)摩阻力和樁的回彈產(chǎn)生的能量損失等。如果樁錘的能量不能滿足上述要求，則會(huì)引起樁頭部的局部壓曲，難以將樁送到設(shè)計(jì)標(biāo)高。施工方法：根據(jù)打樁施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況和基礎(chǔ)幾何形狀，要合理選擇打樁順序，對(duì)周圍建筑物采取預(yù)防措施。3.2驗(yàn)樁PHC樁的質(zhì)量驗(yàn)收項(xiàng)目主要有外觀質(zhì)量、尺寸偏差、砼抗壓強(qiáng)度和抗彎性能等四項(xiàng)。只根驗(yàn)收合格的成品樁才可沉樁。3.3吊裝與運(yùn)輸PHC樁混凝土強(qiáng)度宜超過(guò)80%時(shí)才能吊裝，吊裝有兩種方法：當(dāng)樁長(zhǎng)大于13m的PHC樁宜采用支點(diǎn)法，兩支點(diǎn)設(shè)在離樁兩端0.21L處；當(dāng)樁長(zhǎng)不大于13m時(shí)，可采用直接進(jìn)行水平起吊，采用專用吊鉤鉤住管樁兩端內(nèi)壁直接進(jìn)行水平起吊。PHC樁強(qiáng)度達(dá)到100%時(shí)方可運(yùn)輸，樁在運(yùn)輸過(guò)程中支承應(yīng)滿足堆放的要求，并且要綁扎牢固。PHC樁堆放場(chǎng)地要堅(jiān)實(shí)平整，且最下層要在兩支點(diǎn)下放墊木，且墊木支撐點(diǎn)應(yīng)在同一平面上。本工程PHC樁的堆放層數(shù)不得超過(guò)四層。PHC樁的吊裝、運(yùn)輸及堆放過(guò)程中應(yīng)輕起輕放，應(yīng)避免振動(dòng)、碰撞、滾落。4PHC樁沉樁施工4.1施工順序沉樁施工順序一般宜采用先長(zhǎng)樁后短樁，先大徑后小徑的原則，自中間分兩邊對(duì)稱前進(jìn)，或自中間向四周進(jìn)行。4.2測(cè)放樁位測(cè)放的樁位經(jīng)測(cè)量監(jiān)理復(fù)測(cè)無(wú)誤后方可進(jìn)行沉樁，并且每天施工前要檢查即將施打的樁位與鄰樁之間的尺寸是否正確。為便于送樁高度控制設(shè)一定數(shù)量的水準(zhǔn)點(diǎn)。4.3樁機(jī)就位檢查樁機(jī)，確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)后移動(dòng)設(shè)備就位、對(duì)中、調(diào)直。4.4插樁首先用吊車取樁，起吊前在樁身上劃出以米為單位的長(zhǎng)度標(biāo)記并將開(kāi)口樁尖焊接到底樁上（短樁無(wú)樁尖），起吊支點(diǎn)宜在樁端（無(wú)樁尖）0.3L處；將樁吊起后，緩緩得將樁一端送入樁帽中，對(duì)位準(zhǔn)確后，再用兩臺(tái)經(jīng)緯儀（軸線互相垂直）雙向調(diào)整樁的垂直度，通過(guò)樁機(jī)導(dǎo)架的旋轉(zhuǎn)、滑動(dòng)及停留進(jìn)行調(diào)整；插入時(shí)的垂直度偏差不得超過(guò)0.5，確保位置及垂直度符合要求后先利用樁錘的自重將樁壓入土中。4.5錘擊沉樁因地層較軟，初打時(shí)可能下沉量較大，宜低錘輕打，隨著沉樁加深，沉速減慢，起錘高度可漸增。在整個(gè)打樁過(guò)程中，要使樁錘、樁帽、樁身盡量保持在同一軸線上。必要時(shí)應(yīng)將樁錘及樁架導(dǎo)桿方向按樁身方向調(diào)整。要注意盡量不使管樁受到偏心錘打，以免管樁彎扭破壞。打樁較難下沉?xí)r，要檢查落錘有無(wú)傾斜偏心，特別是要檢查樁墊樁帽是否合適。如果不合適，需更換或補(bǔ)充軟墊。每根樁宜連續(xù)一次打完，不要中斷，以免難以繼續(xù)打下。4.6接樁施工接樁采用端板式焊接接頭。當(dāng)下節(jié)樁的樁頭距地面0.60.8m左右時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行接樁。先將焊接面清刷干凈，再在下節(jié)樁頭上安裝導(dǎo)向箍引導(dǎo)就位，當(dāng)PHC樁對(duì)好后，對(duì)稱點(diǎn)焊46點(diǎn)加以固定，然后拆除導(dǎo)向箍。由2名電焊工手工對(duì)稱施焊，焊接層數(shù)應(yīng)大于等于二層，內(nèi)層焊渣必須清理干凈后再焊下一層，要保證焊縫飽滿連續(xù)。焊條采用J422焊條，焊條直徑為4.0mm、3.2mm。焊接具體操作與要求按FGJ94-94中的有關(guān)條款之規(guī)定執(zhí)行。焊好的樁接頭應(yīng)自然冷卻38分鐘后方可錘擊沉樁。4.7在沉樁過(guò)程中碰到下列情況應(yīng)暫停打樁，查明原因后再按處理方案施工：(1)沉樁過(guò)程中樁的貫入度發(fā)生突變；(2)樁頭混凝土剝落、破碎；(3)樁身突然傾斜、跑位；(4)地面明顯隆起、臨樁上浮或樁位水平移動(dòng)過(guò)大；(5)貫入度或錘擊數(shù)與試驗(yàn)成果明顯不符；(6)樁身回彈曲線不規(guī)則。5成果記錄整理打樁過(guò)程中應(yīng)詳細(xì)記錄各種作業(yè)時(shí)間，每打入0.51m的錘擊數(shù)、樁位置的偏斜、最后10擊的平均貫入度和最后1m的錘擊數(shù)等。按規(guī)范要求整理成表并進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，必要時(shí)進(jìn)行靜載與動(dòng)載試驗(yàn)。6PHC管樁與基礎(chǔ)底板連接技術(shù)為有效防止基礎(chǔ)上浮并保證基礎(chǔ)和樁基的整體協(xié)同工作，PHC樁必須伸入基礎(chǔ)不少于10cm，同時(shí)在基礎(chǔ)鋼筋綁扎前，將PHC樁頂部的60cm高度內(nèi)中間空部份灌入砼，砼不低于C40的砼，并微摻UEA膨脹劑(