防洪堤工程中预制桩的应用及施工研究

宋重亮

【摘 要】本文首先介绍了预制桩施工的优缺点和适用条件，然后阐述了防洪堤预制预应力混凝土方桩施工技术，希望对城区防洪堤工程设计选用合理的基础桩型工作有一定的帮助。

【关键词】防洪堤；工程；预制桩；施工

引言

城市防洪堤工程是城市的民生工程，通常的建设标准是百年标准堤，因此对工程质量的要求也很高。由于各地区的工程地质条件、经济条件、建筑物要求及勘察设计人员经验的不同，因此不同地区有着不同的基础形式。防洪堤工程的基础大多采用的是桩基基础；近岸侧由于受水深影响，则有采用钻孔灌注桩基础的；而对于离岸处水深能达到沉桩要求的，则采用预制桩[1]。预制桩因施工工艺简单且便于管理、施工质量有保证、工期短、投资省等优点，得到广泛应用。在桩基工程中其应用比例很高，已发展成为一种较成熟的桩型，大大促进了桩基工程质量的提高。由于预制桩质量较有保证，但也存在施工过程中往往较易忽视的一些施工环节，导致质量事故的出现。

1 预制桩的优缺点

桩的单位面积承载力较高。由于其属挤土桩， 桩打入后其周围的土层被挤密， 从而提高地基承载力。桩身质量易于保证和检查。适用于水下施工；桩身砼的密度大， 抗腐蚀性能强；施工工效高。因其打入桩的施工工序较灌注桩简单，工效也高。单价较灌注桩高。预制桩的配筋是抵抗搬运起吊和压桩时应力设计的， 远超过正常工作荷载的要求，钢的用量大，如要接长时，，接头增加了钢的用量，因而成本增加。打入后桩长超过要求时，截桩较困难。锤击和振动法下沉的预制桩施工时，震动噪音大，影响周围环境，不宜在城市建筑物密集的地区使用。预制桩是挤土桩，施工时易引起周围地面隆起，有时还会引起已就位邻桩上浮。受起吊设备能力的限制，单节桩的长度不能过长， 一般为 10 余米。长桩需接桩时，接头处形成薄弱环节，如不能确保全桩长的垂直度，则将降低桩的承载能力，甚至还会在打桩时出现断桩。不易穿透较厚的坚硬地层，当坚硬地层下仍存在需穿过的软弱层时，则需辅以其他施工措施，如采用引孔方法等。

2预制桩的适用条件

持力层上覆盖为松软土层，没有坚硬的夹层。持力层顶面的土质变化不大，桩长易于控制，减少截桩或多次接桩。水下桩基工程。大面积打桩工程，由于此桩工序简单，工效高，在桩数较多的前提下，可抵消预制价格较高的缺点，节省基建投资。工期比较紧的工程，因已在工厂预制，可缩短工期。

3预制预应力混凝土方桩施工技术

预应力混凝土方桩是采用常规的后张法工艺，混凝土强度为C50，具有结构强度高、刚度大、可贯入性好、耐锤击性能强、抗渗性能好、抗弯能力高、结构承载力大、单根长度长等特点，可减少桩身接头及加强桩质量的优点。主要预制步骤为：施工准备、钢筋骨架制作、预应力钢筋张拉、支模、混凝土浇筑、混凝土养护。

3.1施工准备

原材料是保证构件質量的首要条件，钢筋、水泥等原材料进场后对其质量证明文件进行验证，并按规范要求取样送检，经检验合格后方可使用。水泥所用符合规范标准规定要求的，黄砂使用质地坚固，细度模数为3.0～2.3的中砂[2]。石子使用由定点石场供应，除要求在石场进行清洗，进场后再次进行筛洗并按规范要求进行检验。为了提高工效，确保工程进度，降低混凝土水灰比并掺高效减水剂提高混凝土强度。

3.2钢筋骨架制作

钢筋工首先要根据图纸对钢筋下料和闪光对焊，对小料钢筋弯曲成型，大料钢筋对焊以后进行冷拉。在完成大料及小料后，在钢筋车间绑扎成型，骨架绑扎牢固，并在钢筋笼子的两侧扎元宝筋，防止在起吊过程中发生变形。

3.3钢筋笼入模及张拉

钢筋笼入模前清理好底板和侧模，均匀涂刷脱模剂，并在底部垫好混凝土保护层垫块。钢筋笼按相应位置吊运入模后，用钢筋联结器对钢筋笼进行连接。按设计或规范规定张拉程序对钢筋笼进行预应力筋张拉。

3.4支模

侧面模板采用弹性桩模和组合桩模，均采用定型钢模，能保证方桩尺寸正确，棱角分明。对弹性桩模，仅需调整侧模外单侧丝杆即可立好模板。对于组合模板，先是由木工车间在底模两侧贴泡沫条，在支模板前龙门吊把侧模拼接到位，注意模板之间不能有间隔，保证侧模板垂直。两头分别为砂箱和张拉车连接螺杆相接笼子，相差部分有架桩长连杆相接。桩钢筋笼入模后，在钢筋笼子两侧垫好混凝土保护层垫块，厚度根据图中要求，在桩侧模上每隔一定距离摆好安放内卡和外卡，保证方桩边线平顺。

3.5混凝土浇筑

在钢筋工和木工完成操作以后，胶囊工穿好胶囊然后用压缩机充气，保持一定气压。在生产及质检部门检查现场生产和质量情况合格以后，开具混凝土浇灌令。在混凝土浇灌过程中，试验人员在搅拌楼搅拌现场值班，搅拌楼操作人员按配料单进行电脑称量，控制好混凝土工作性能。

3.6养护

在混凝土浇筑完以后，终凝后开始浇水养护，养护的方法采用盖土工布和水浇相结合，根据气温情况确定，浇水量和间隔时间在夏季应多浇。混凝土强度达到设计要求的放松强度进行预应力放松和钢筋切割、起吊。起吊采用龙门吊，钢丝绳吊点位置根据设计要求确定位置，吊到堆场平直、整齐，上下层垫木要求对直，尽可能上层桩长小于下层桩长，桩到堆放场地后继续进行养护，到规定龄期后经专职质检员检验合格后落驳出厂。

4沉桩施工

防洪堤工程中由于桩长有限，故在施工中选用了施工灵活的打桩船进行沉桩施工，在较低潮位下可以进行沉桩作业，大大延长了沉桩可利用时间。根据现场情况沉桩定位用三台J2经纬仪，采用前方交汇法，确保沉桩定位正确。各放样点桩经放样数据由技术人员计算，为防止误算、错算，其成果均经复核。沉桩时先把打桩船移到桩驳边上进行吊桩，桩起吊后进龙口，套桩帽，同时在桩顶上垫上10～15 cm厚的麻质桩垫，以防锤击时给桩带来损伤。桩船绞动锚缆使桩船移位到打桩施工区域，调节左右平衡舱，平衡度由桩船内的平衡度表直接显示。桩船扭角控制通过在岸上及船上设置花杆对线进行。桩的倾角由桩船上的角度表直接显示，并做到随时检查，以保证桩的倾斜度正确.桩船在定位时必须听从测量人员指挥，为求精确，待主测与校核等测量人员确认无误后方能下桩及稳桩。在稳桩过程中，要稳、缓，如桩身略有偏位可稍作调整，但绝不能死拉硬动。在桩施打过程中测量人员通过测量仪器，利用桩面上的读数、桩帽读数，结合水位与标高对所沉桩进行观察与记录，直至锤击到设计所要求。设计要求沉桩的停锤标准：以贯入度为主，标高控制作为校核，选用D-80锤（或D-100锤）开至3档（或2档）时，当桩顶标高超高1m以内，贯入度达到5mm时，可以停锤。在沉桩过程中如遇到突发事件都及时报请设计及监理部门研究处理。

5 结束语

由上可知，采用预制桩作为防洪堤工程的桩基基础，除了预制桩本身的优点外，还有耐久性好，能满足防洪堤寿命的要求；预制桩施工均为工厂化生产，工艺成熟，质量有保证；沉桩施工速度比灌注桩施工速度快，对防洪堤的早日建设完成有利[3]。预制桩的施工工艺可以有机地将桩基础和地基处理结合起来，安全、经济、可行。

【参考文献】

[1]陈岳林.温州软土地基桩基变形性状研究[D].杭州：浙江大学，2005.

[2]胡明，林华玺.预制桩基施工中的一些技术问题[J].工程技术，2008（2）：11-12.

[3]刘爱玲，闫红娟.预制桩与灌注桩的特点及工艺分析[J].工程技术，2007（6）：109.