您好,欢迎来到bet356娱乐场官网!

投稿须知 2019WTC专题
PHC管桩在2000吨级码头工程中的应用
编辑:张磊 来源:bet356娱乐场官网 时间:2017-04-13 08:48:13

  结合工程实例,先容了PHC管桩应用特点及适用条件,并对PHC管桩在沉设过程中桩身破损的原因进行了分析,提出了解决措施。

  文/厦门港湾咨询监理有限企业 张磊

  近年来,PHC管桩由于具有承载力高、成桩质量有保证、耐打性好、穿透能力强、运输吊装方便、施工快、工效高、桩身抗腐蚀性能力强等优点得到越来越广泛的应用。本文以珠海市洪湾港区西侧2000吨级码头工程为例,重点先容该项目PHC管桩沉桩施工质量控制要点及施工常见问题等。

  工程概述

  珠海市洪湾港区项目位于珠海市洪湾港区西侧,共占用206m岸线,拟布设一个2000吨级和一个1000吨级海监船泊位,并在码头中部建设一座宽12m的引桥,连接码头作业区和后方陆域。主要建设内容见表1:

  该项目码头结构为高桩梁板结构,水工建筑物总长206m、宽16m,码头前沿设计顶高程4.87m,码头前沿设计底高程为-5.10m。沿码头长度方向,设置三个结构段,结构段之间通过简支板连接,简支板搭接处设20mm结构缝。码头桩基采用Φ700mmPHC桩,排架间距为7.8m,其中第一、第三结构段分别为9个排架,第二结构段为10个排架。每个排架下共5根桩基,三根直桩,一对叉桩,叉桩的位于前沿往后第2、3号轴线,叉桩斜率为4:1。

  PHC管桩应用特点及适用条件

  PHC管桩穿透土层的能力强,在持力层埋藏较深的地基中适应能力强,结构沉降变形小,能够合理利用天然水域;成桩质量可靠,监理、检测方便;另外码头结构透空,对水利行洪影响小,波浪反射小,泊稳条件好。适用于以人工填土、软土、黏性土、粉土、粉砂、细砂、中砂为覆盖层的地区,持力层一般为粗砂、砾砂、圆砾、风化岩,入土深度宜为10m~70m。

  根据钻探结果,该项目勘察区上覆盖层为人工填土层、第四系滨海相沉积层、河流冲积相沉积层和残积层,主要为淤泥类土、黏性土等,下卧基岩为泥盆系泥质粉砂岩和灰岩,PHC桩桩尖持力层均选择在物理力学特性较好的微风化灰岩层中,设计桩长为37m~42m。

  沉桩施工质量控制要点

  该工程共有PHC管桩144根桩,桩径700mm,壁厚130mm,采用B型桩,管桩的钢筋净保护层不应小于65mm。

  沉桩准备

  沉桩施工前应详细研究工程平面图、桩位布置图、地质资料、基桩承载力、沉桩质量控制标准等资料,严格按《港口工程桩基规范》的各项规定实行;

  施工平面控制点、水准点须进行交接和复核;

  结合沉桩允许偏差,校核各桩是否相碰;

  沉桩施工前,承包人须检查泥面标高和水深是否符合沉桩要求;

  由施工单位根据打桩船的性能、桩位、扭角以及工期要求等,综合确定沉桩顺序,并编制沉桩施工顺序图报监理工程师核准后实行,如需变更施打顺序,须重新报监理工程师核准;

  沉桩船桩架须具有足够的高度,以满足设计桩长的要求,并满足吊重的要求。桩锤采用D-80柴油锤,若采用其他桩锤沉桩,替代锤的有效能量不得小于D-80柴油锤的有效能量,且须将替代锤的型号、规格等技术参数及施打方案等文件事先征得设计单位同意并报监理工程师审批同意,方可进行沉桩施工。

  沉桩控制标准

  沉桩以贯入度控制为主,桩端标高作为校核。PHC桩打至物理力学特性较好的微风化灰岩层,采用D-80桩锤二档能量锤击,收锤具体控制标准如下:

  当最后10击平均贯入度≤5mm/击,且桩尖已达设计标高,可以收锤;

  当最后10击平均贯入度≤5mm/击,且桩尖距设计标高≤2m,继续锤击30击~50击后,可以收锤;

  当最后10击平均贯入度≤5mm/击,且桩尖距设计标高>2m,应及时报监理工程师并与设计院联系;

  当桩顶已达设计标高,而最后10击平均贯入度>5mm/击时,须报监理工程师并与设计院联系。

  沉桩

  沉桩须考虑试沉桩的结果,根据试沉桩的检测结果调整沉桩要求;

  锤击沉桩时,桩锤、替打、基桩宜保持在同一轴线上,替打应保持平整,避免产生偏心锤击;

  当船行波影响沉桩船稳定时,应暂停锤击;

  不得用移船方法纠正桩位;

  沉桩船进退作业,应注意锚缆位置,防止缆索绊桩,如桩顶被水淹没,应设置标志;

  如出现贯入度反常、桩身突然下沉、过大倾斜、移位、桩身损坏等情况,均应马上停止锤击,及时查明原因,并与现场监理工程师、设计人员商议,提出解决办法;

  沉桩时须采取适当的措施防止走锚;

  施工船舶在施工中,严禁碰撞基桩,严禁利用打设的基桩系缆,在已沉桩区域两端应设置标志,夜间设置红灯;

  沉桩完毕后应及时夹桩,当预报台风或大浪时,须检查夹桩是否稳固并采取必要的加固措施;

  锤击沉桩时,预应力混凝土桩不得出现裂缝,如出现裂缝,应根据具体情况研究处理。

  沉桩施工问题及解决方案

  PHC管桩沉设施工按照自码头上游至下游的总体沉桩顺序,开始时沉桩施工进展顺利,桩顶标高均达到设计要求。但在随后的码头中部区域的两根管桩施工过程中,连续出现桩尖标高距设计标高>2m,但贯入度急剧减少并伴有锤击声音异常情况,经检测为桩身上部2m~4m区域出现破损。

  桩身破损原因分析

  在沉桩过程中桩身混凝土会产生压应力和环向拉力,正是环向拉力使得PHC管桩向外膨胀,也就是在桩的表面出现拉力,而混凝土是脆性材料,当混凝土的强度小于拉力时,只能以裂缝的形式满足它的膨胀,于是出现初步的表面裂缝,随着继续锤击,裂缝向里发展,直至贯通,同时裂缝向上下发展。码头中部区域淤泥、淤泥质黏土层较厚,标贯击数较小,过渡层粉质黏土相对较薄,桩身由软弱土层突然进入硬持力层,没有过渡层,桩端阻力的突变,使桩的压应力及拉应力突然加大,最终导致整个桩体应力最大的区域(桩顶以下2m左右)出现桩身破损。

  解决方案

  经研究分析后,采用以下几点措施,使得桩基施工得以顺利进行,确保了沉桩质量和工期:

  1.采用“重锤轻击”的方式,调整D-80锤为D-100锤;

  2.增加桩垫厚度至30cm;

  3.严格控制沉桩速度,当贯入度突然变小时,及时调整油量避免锤体回跳过高,降低冲击体冲击能对桩身应力的影响。

  结语

  PHC管桩在国内、外的码头工程中应用广泛,但脆性较大,实际应用中应避免PHC管桩在打桩过程中因地质条件复杂或锤型选择与打桩应力控制不当造成桩身破损。

( 来源: bet356娱乐场官网 编辑:张磊 )

0

关注一下,不做时代的旁观者

微信公众号

微信订阅号

XML 地图 | Sitemap 地图