高桩码头PHC管桩和钢管桩施工工艺的实例分析

刘栋+王海峰

摘 要：在码头施工设计的过程中施工人员应当根据码头的货物吞吐量以及周边的地质、水文、气象特征来综合考虑，选择最佳的施工方案，确保港口码头的稳定性与可靠性。本文首先分析了高桩码头施工中常用的一些桩基结构形式，然后结合实际的施工案例详细介绍了高桩码头施工中常用的PHC管桩和钢管桩施工工艺，以期为同行业者提供借鉴。

关键词：高桩码头 管柱桩 施工质量

近年来，随着我国经济的发展与进步，有效的促进了我国水运工程的发展，码头工程的建设也受到了越来越多的关注。在码头工程项目建筑施工的过程中，高桩码头因为适用性强、波浪放射小以及对水流影响小等一系列优点得到了十分广泛的应用。随着我国水运工程的进一步发展，码头货物的吞吐量也在不断的增大，这给码头建筑提出了更高的要求。本文分析了管桩施工中的质量控制要点并结合实际案例分析了钢管桩和PHC管桩的施工工艺。

1.高桩码头常用桩基形式

根据相关的港口工程桩基施工规范，在进行高桩码头的桩基施工时，根据成桩施工工艺的不同可以将其分为预制桩以及灌注桩两种。而预制桩根据其材料的不同又可以分为预制钢管桩以及预制混凝土桩，混凝土桩又可以具体的分为预应力混凝土桩以及非预应力混凝土桩。预制钢管桩根据其焊接的形式不同可以将其分为两种，一种是直焊缝预制钢管桩还有一种是螺旋焊缝预制钢管桩，通常情况下码头施工中应用更多的是螺旋焊缝预制钢管桩。而灌注桩根据其施工时成孔的工业差别，可以将其分为钻孔灌注桩与挖孔灌注桩两种。在进行码头施工的过程中，预制管桩通常都是在工厂进行预先定制，然后在施工中直接应用，因为预制速度快并且施工方便，工艺简单等特点被广泛的应用。目前还有在码头施工中钢管桩以及PHC管桩的应用十分广泛。

2.管柱桩施工过程的质量控制要点

2.1管桩制作的质量控制要点

在进行管柱的制作时，首先要确保管柱的制作材料质量符合要求，水泥中C3A含量要小于10%，黄砂的细度模数要求在2.8～3.1之间，石子粒径控制在5～20mm。混凝土搅拌必须均匀，浇筑要求连续，入模工作度控制在25～35s，超过要求的不得使用。此外，管桩拼接质量也是关键所在，拼接是混凝土强度必须大于60Mpa，龄期大于14t，管节的端面要经过端磨，缺损严重的不得使用。

2.2管柱桩沉设的质量控制要点

管柱桩沉桩施工的质量直接关系着整个项目的整体施工质量，因此一定要加强对沉桩施工过程的而控制，确保项目的施工质量。在实际的施工中，施工人员应当加强对施工过程的管控，要求施工人员严格的按照相关的规范要求进行施工。在沉桩施工的过程中，一旦桩体打入土层，就不可以再利用船体对桩体的位置进行强行的移动。在沉桩的过程中，如果发现桩尖接触到了障碍物，应当立刻停止下桩，对于当前的情况进行分析，找到相应的解决方法，解决问题以后才能够继续施工。在码头施工的过程中，如果刚刚浇筑了混凝土，那么在浇筑施工区域的30m范围以内不允许进行任何的沉桩施工，否则会因为沉桩施工而导致混凝土浇筑的质量受到影响。如果需要在斜坡上进行沉桩施工，施工人员应当在进行桩定位时向岸侧留下一定的提前量。在沉桩施工的过程中，施工人员一定要注意桩体的贯入度以及桩身的位移情况，如果发现存在异常情况，应当及时的停止沉桩，查明原因后及时的进行处理，然后才能够继续进行施工。预制桩运至施工现场以后现场管理人员要及时的对桩体质量进行检查，如果发现桩体存在质量问题，一定要立刻退回，避免任何存在质量缺陷的桩体进入施工现场。在施工的过程中，一定要严格的规定好打桩船施工的时间段，根据天气预报情况提前做好风浪的避让，尽量选择风浪小的天气进行施工，确保沉桩施工的质量。

3.高桩码头PHC管桩和钢管桩施工实例分析

3.1工程概况及主要结构形式

某码头扩建工程是在原有码头的基础上，向江侧推进，扩建成3万吨级的码头泊位。码头工作平台采用高桩梁板结构，排架间距8m，局部为7.5m，共12榀排架。工作平台设计为一个结构段。上部结构采用现浇横梁、预制纵梁、预制现浇叠合面板的型式。系缆墩采用高桩墩式结构，上部结构为现浇墩台，桩基采用Φ1000mm钢管桩。引桥采用高桩梁板結构，桥面采用大跨空心板结构。该工程主要工程量集中在码头的工作平台、引桥部分，另外还有系缆墩和防撞设施，主要水工结构实物工程量汇总表。

3.2桩基工程

该工程桩基有二种类型，主要为高强度预应力管桩（PHC管桩）和钢管桩，采用打入方式沉桩。

（1）PHC管桩和钢管桩的制作

该工程PHC管桩主要集中在引桥和码头工作平台部分，钢管桩主要集中在防撞设施和系缆墩部门，在进行管桩的制作施工时注意从以下几个步骤进行：

在进行管桩的预制施工时首先要进行管节成型施工，在进行管桩的制作时通常都需要专业的生产工艺，并且在制作时需要用张拉机进行管桩的张拉，而管桩的螺旋箍筋则要用缠丝机进行缠绕，然后要用离心机进行混凝土成型，最后用高压釜进行高压蒸养，从而确保混凝土的强度。在正式的出厂之前检测人员要对于每一根管桩进行质量检查，对于质量合格的印上相应的合格标记，并且附上相关的出厂质量保证资料。PHC管桩在工厂内就需要完成拼接，在拼接施工的过程中，施工人员需要采用固定胎模以及接桩架等来进行接桩施工。在接桩之前一定要先进行桩体的清理，确保状体表面的整洁，保证桩体焊接施工的质量。子啊进行焊接施工的过程中一定要确保焊缝的充实与饱满，满足三级焊缝的需求，并且在焊接完成后应当及时的对焊渣进行清理。

为了避免在打桩施工中水锤作用对桩体产生影响，在施工的过程中往往会在桩身距离顶部1.2m处开两个小孔，这样能够有效的避免桩芯空气的压缩，排出桩体内部的气体，在完成了沉桩施工后需要用混凝土对于孔洞进行封堵。

在进行钢管桩的制作时采用Q235钢板，通过专业切割机下断切割，由大功率卷板机卷制螺旋状通过自动焊接成型，焊接要求经过X光损伤检测，确保焊接的合格。在完成焊接施工后还要进行相应的防腐防锈施工，确保钢管桩的质量。

（2）PHC桩和钢管桩的打设

PHC管桩和钢管桩的打设在现场具备相应的条件后进行，根据施工总体流程，引桥的PHC管桩和防撞设施的钢管桩穿插打设，引桥桩基施工完成后，再进行码头工作平台的PHC管桩和系缆墩钢管桩的打设。

①桩位控制

在进行正式的沉桩施工之前施工人员需要先对于沉桩的坐标进行确定，具体的坐标需要根据工程的设计内容来进行具体的计算，然后再将其换算为GPS定位坐标，通过定位系统来确定桩体的坐标位置。

②打桩设备选型

在进行打桩设备的选择时考虑到了该区域的底层结构以及地质状况，再综合分析了打桩船的稳定性以及起重量，最终决定了选用三航奔腾桩1#打桩船进行打桩施工。

③沉桩顺序

沉桩施工分成二个阶段，第一阶段沉桩施工时，打桩船顺流驻位，按照先岸侧后江侧，先打设现有引桥上游侧的防撞钢管桩，然后打设新建引桥平行码头岸线段PHC管桩。第二阶段沉桩施工时，打桩船横流作业，先打设新建引桥垂直于岸线段的结构PHC管桩，要求穿插完成两侧防撞设施钢管桩的打设，然后打设码头工作平台部分的PHC管桩和两侧系缆墩的钢管桩。

④沉桩

沉桩开始时，发动打桩船主机，通过松紧锚缆将桩船移向运桩方驳，同时，起生桩锤和替打，俯架子，下放大小吊钩，从方驳上将桩吊起，桩船水平吊桩，在打桩船配置的GPS桩位控制系统的指引下，移船至沉桩区域，放小钩，起大钩，缓慢地将桩吊至垂直状态。进行桩船的初定位下桩，打开抱桩器，桩进入龙口，并套好背板，向桩顶套替打，解下吊索的小钩扣，进行精确定位，完成后，继续下桩，在桩尖入土2～3m后，暂停下桩，对桩体进行进一步的校正，然后继续下桩，直至在桩体自重作用下，桩不在下沉为止 。

4.结论

文章重点分析了钢管桩和PHC管桩在高桩码头施工中的质量控制方法及施工工艺，在研究时主要是结合实际的工程案例来进行分析，在分析时必然存在一定的局限性，对此相关的研究人员应当拓宽思路，加强对高桩码头钢管桩和PHC管桩施工工艺的研究，以期促进我国高桩码头施工技术的进一步提升。

参考文献：

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