高桩码头施工质量控制方法研究

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根据我国《港口工程桩基规范》（JTS167-4-2012）对泊位码头的详细设计和描述，某港口高桩泊位码头采用码头桩基结构，并预制管焊桩基础板和灌注桩。预制混凝土成钢桩基础分为完全预制混凝土桩基础和半预制成钢管桩，其中，全预制混凝土桩分为完全预应力混凝土桩基础和非预应力钢筋混凝土桩，从结构截面形式又可分为半圆管桩基础和方桩。预制混凝土半钢管桩主要有直接焊缝桩基和螺旋焊缝桩基两种，大多焊接形式为螺旋焊缝。灌注桩按钻孔方式可分为直钻孔灌注桩和直深挖孔灌注桩。我国预制混凝土商品管桩具有工厂生产、预制速度快等特点，较少采用预制方桩，灌注桩多用于近岸段打桩船无法作业的水域。目前，国内外普遍采用预应力钢管桩基结构和高强预应力PHC（预应力高强度混凝土）管桩。

1高桩码头应用PHC预制管桩施工工艺分析

1.1测量定位和放线在桩施工、设计之前，需要按照事先制定设计图纸要求和安装尺寸确定PHC预制管桩的打桩位置，保证设计图纸安装基准点正确无误，并确定投放管桩的中心点位置。同时，进行严格检验，有效控制装备尺寸在允许误差范围内，大约1cm；如果装备超过误差范围，必须重新装填，且经相关技术检测，待装备检测无误后，方可投入使用。

1.2打桩要求PHC预制管桩施工必须应用PHC预制管桩技术，以保证施工更好、更快、顺利、安全、高效。所以，在进行打桩、安装等准备工作时，应严格、有序地落实相关安全技术和操作规范要求，正确施工，及时记录桩安全部位的锤击数和总的锤击数，了解桩入土坑的深度、入坑土桩的类型、位置和桩落距位置等数据。安装桩时，先在地面立一个桩标志物，将两个桩头直接对准该位置，通过经纬仪器进行垂直交叉，形成两个大约90°的垂直斜角，并安装在比较明显的位置上。此时，仍需注意实时跟踪或观察打桩机板上安装的电导杆垂直度，直到产品满足国内相关设计厂家的精度需求为止。调整垂直度时，需要将垂直度控制在允许误差0.1%范围内，在同一表土剖面层中管桩基之间垂直偏差距离应小于3m，且禁止任意调整管桩基，避免管桩基的实际受力、结构性能等出现偏离。

1.3焊接要求PHC预制管桩焊接，可先采用粉芯焊丝，后采用二氧化碳气体钎焊的方式，并保证整个焊接过程安全、质量合格。在焊接的过程中，以及开始焊接之前，应做好焊管后端、接管等表面的除锈、清洗工作，保证接头表面露出金属光泽，同时应注意保证设备运行安全、高效，合理有效地选择防腐技术和措施，防止焊接管和桩头腐蚀、变形。

2PHC预制管桩质量控制要点

业界大都将PHC桩看作是一种成品桩，很难在工厂对其进行全程监控，一般是将PHC桩基送至工地，再检验工厂的合格证明。从理论上讲，PHC生产商需要承担产品质量责任，需要对PHC管桩的生产流程进行质量控制，但我国PHC预制桩生产企业技术力量、管理水平参差不齐，有合格证明也不能保证生产质量合格。高桩码头桩基施工对施工质量要求非常高，除了需要检验入口处的桩身外观和合格证明外，还要进行质量管理工作。

2.1厂商的选择生产企业的技术力量与经营水平直接影响产品质量，所以，首先要选择有实力的厂商。在订桩之前，必须检查生产厂商，主要看厂商以往的业绩、质量安全管理体系、设备和行业信用。

2.2对原料进行质量管理尽管PHC预制桩的制造工艺与流水线工艺相似，但是，原料的质量是影响成品质量的重要因素。PHC预制桩的原材料为高强度混凝土，质量要求较高。

2.3生产工艺检查制作PHC预制桩时，保证其质量的重要环节是离心打桩和蒸汽养护，质检员可检查产品质量，及早掌握生产过程，提高质量管理水平，并及时提出改善建议。

2.4注重重点部位的品质应特别注意桩头、桩节位置等重要部位施工，确保施工过程中不会有质量问题。在沉桩过程中，桩头质量是桩头是否会断裂的主要因素。

3PHC桩沉桩施工

3.1沉桩要求（1）桩基工程的地质条件较高，地质较软，建议采用较低的桩锤轻轻敲击，随着桩深加深，锤击高度逐步提高，不宜在桩端深度接近原桩深时打桩。（2）桩基测试人员应严格按照上级单位相关规范要求，检测桩身、桩锤、桩平均下沉量、桩平均贯入量、入土后的深度（桩尖高度）等。（3）桩盖和桩端为标准长筒形，内径620mm左右，深度400mm。在桩帽与桩锤、桩帽与桩头、送桩器与桩头之间，均采用50mm厚的瓦楞纸板作为桩垫。（4）在打桩机使用和维修期间，应定期检测，及时、准确地更换相应零部件或配件。（5）插桩时，必须严格控制桩头与地面桩的钢筋中心位置，在进行桩机导向时，桩的垂直偏差不能超过1%，对于3m以上的桩，不得采用机械设备强行调整。（6）桩帽、桩头与周边土壤的纵向间距应严格控制在5~10mm以内，并尽可能保证打桩头、打桩帽、瓦楞纸壳、桩身处于相同的水平中线方向。

3.2喂桩、桩对位与调直（1）在使用大吊车打桩时，可以先将吊车头部竖向运输至最佳起重位置，且应保证吊车的前后间距、送桩机的有效安装距离、吊车的平稳性，以保证大型送桩设备的安全、稳定。（2）送桩时，应尽可能确保起重安全、平稳，避免桩身摇晃和碰撞产生荷载，二次冲击起重机、桩身施工、搬运设备机体部件和起重搬运设备部件。（3）在桩机头进入起吊桩帽的机架孔洞中并紧固好后，应适时竖向吊起吊桩框孔和提升桩盖的框孔。（4）桩机就位后，在桩头位置垂直插入桩尖，在第一台桩机起重完毕后，竖向插入地面的最大垂直偏差应为0，桩距最大垂直偏差为25%，若有必要，必须再次拔桩，进行试桩。（5）采用J-2经纬仪测量桩的竖直度，并进行观测。若桩身倾斜率大于或等于1.0%时，必须进行分析，查明原因，并记录在案，以便修正；若桩头已经斜向酸性黏土和凝灰岩区的强酸性土风化带时，不得采取移桩等施工措施。

3.3接桩在接桩桩箍端板离地1m左右重新焊接接桩前，应清理、抛光接桩箍端板坡口的黑色细屑、锈迹等，待金属在原有接合处表面仍具有浅色金属光泽时，方可进行二次补焊。在原始表面下的金属仍是淡黑色金属时，可以重新进行焊接。在此基础上，下坡桩端板的轴向错位间距应不小于1mm，坡口根部间距不小于4mm，并选用进口高质量的E4303焊条，数量不少于3条。应尽量避免使用全流槽焊法，以确保焊缝的高度，同时应注意事先做好焊件的隐蔽检查，如果上、下焊口出现焊接空隙，应立即焊实、焊牢楔形焊盘。必须严格按照安全生产规程、技术规程和技术验收规范要求开展焊接质量管理，沉桩焊接时，必须严格控制焊接点的温度，在自然降温后10min内焊接。

4质量保证措施

4.1桩身垂直度（1）为有效控制沉桩的垂直度，在不影响沉桩竖直度的前提下，设置两台经纬仪。（2）沉桩时，作业人员应密切关注桩间的水平垂直度，如发现有倾角，应及时调整。（3）桩顶上部深度为60cm左右时，应停止打桩，并在垂直方向上进行调整，不得再次插入。

4.2桩位偏移（1）本项目为双排桩，相同桩身长度间隔15m以内，可以采用错桩、跳桩等方法进行沉桩，从而减小对凝土体的挤压。（2）沉桩处理完成后，需要复查桩位，确定桩位数据是否存在局部偏差，如果存在局部偏移，需及时查出问题的根源，并采取有效措施。

4.3接桩焊接（1）焊接人员应持有上岗证书，并负有随时记录焊接工程的操作技术和质量安全的责任。（2）验收原材料，采用高质量的焊条，并对成品进行登记。（3）采用电弧焊是最好的选择，处理桩箍端板表面，保证表面的金属光泽，并尽量保持焊缝的连续性和完整性。（4）正、反向两名焊接人员分层、对称焊接，首先确定焊点，再按对称的形式分层焊接，一般为两层。（5）桩身焊接完毕，待桩口自然降温后，进行焊接，如有条件可将焊好的桩身继续埋入，防止桩口再次受到铬酸或水的侵蚀而断裂。（6）焊接时，应确保桩身的连续性，避免桩周土反弹，阻碍已埋桩的生长。

4.4及时调整桩顶标高设计施工中，根据设计施工试验，可在沉桩顶部预设最优施工速度线路标高的基础上，进行设计试验和沉桩试验，并结合现场实际情况和要求，随时调整最大沉桩速度。停桩试验时，首先要认真考虑最大桩身，以保证桩基顶部高度比原来的设计桩位高2~3cm。

4.5其他质量控制措施（1）进场前，应维修各设备部件，全面检查测量和测试仪器，确保设备系统在整个施工管理期间能够正常工作。（2）上、下两层的间接焊缝要互相错位，雨天应暂停作业。（3）沉桩过程中，如果桩体倾斜，应立即停止锤击，避免桩体出现严重的断裂，找出倾斜原因，并采取相应的处理措施，待处理完毕后，方可锤击。（4）人工锤打或钻孔施工时，若发现钻孔桩的最小穿透度小于设计值，相邻钻孔桩顶高度相差很大时，应找出原因，避免机械锤击。（5）在检查沉桩安全时，如果出现下列四种情形，应立即停止沉桩：一是钻孔深度剧烈改变。二是桩身上或桩的部分表面产生较大的裂缝、断裂、变形。三是桩身突然停顿或局部有明显倾斜、位移或局部出现较大幅度回弹。四是连续大风、下雨。

5结语

综上所述，针对目前我国工程建设中存在着许多问题和困难，我们必须采取有效的措施来解决这些问题，提高工程质量，保证工程顺利进行。要加强相关技术人员的培养工作，积极引进先进的设备及工艺，确保工程建设的安全性与可靠性。随着社会经济的不断进步，科学技术也随之进步，因此，我们需要根据实际情况制定科学合理的方案，从而实现对工程建设的高效管理。

参考文献：

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作者:朱春来 单位:中交二航局第二工程有限公