PHC桩沉桩在卵石层中所遇问题的分析及解决方法

２０１０年第２３期　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　Ｏ建筑与工程Ｏ　科技信息　ＰＨＣ桩沉桩在卵石层中所遇问题的　分析及解决方法　马涛吴黎红　（中交第二航务工程勘察设计院有限公司　湖北　武汉４３００７１）　【摘要】根据地质条件及结构需求，结合工程实例，分析并解决沉桩问题。本工程采用的打入桩有三种：￣８００ＰＨＣ桩、ｄｐ１０００ＰＨＣ桩、　￣１０００钢管桩．桩基持力层为⑤圆砾、角砾、卵石层及⑦强风化泥质粉砂岩层，其中ＰＨＣ桩沉桩出现一定问题。　【关键词】桩锤；贯入度；持力层；钢桩尖长度调整　０引言　高程为７．７０ｍ（黄海高程系统，下同）。其中６０６７—１＃小泊位长５８ｍ，宽　中化国际实业有限公司、南京港股份有限公司和中化国际石油　２０ｍ．在其上、下游分别设６ｘ６ｍ和１０ｘｌ０ｍ系缆墩各１座，该下游系缆　（巴哈马）公司出于企业的发展战略考虑，共同组建了中化扬州石化码　墩与６０６７一　大泊位共用。６０６７—２＃大泊位长７４ｍ，宽２５ｍ，其下游设　头仓储项目有限公司。该公司为拓展经济腹地和发展空间，增强区域　１０ｘｌ０ｍ系缆墩２座。靠船装卸平台、系缆墩、联系墩各结构之间通过　辐射能力，扩大企业知名度和影响力，构筑现货和期货交易平台，成为　联桥连接贯通。６０６７—２＃大泊位通过一座引桥与岸端相连接，引桥面　贸易中心，拟在扬州化工园仪征港区内建设码头工程和库区工程，即　高程为７．７０～８．６０ｍ，长８８．７９２ｍ，宽１０ｍ。港工建筑物桩基分别采用　南京港仪征港区６０６、６０７码头改造工程。　中８００ＰＨＣ桩、西１０００ＰＨＣ桩、中８００钻孔灌注桩和中１０００钢管桩。具体　见图１、图２、图３。　１　工程概况　南京港仪征港区６０６、６０７码头改造工程码头位于长江南京河段　４地质资料　仪征水道左岸，南京港股份有限公司原６０６＃、６０７＃两个油品码头岸线　勘区属长江阶地、漫滩一河床地带，地层主要由第四系冲积形成的　上，其地理坐标为东经１１９。０７　，北纬３２。１５　，上距南京长江大桥约　淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粘土及卵石、砾石层组成。下卧基岩主要　４０ｋｉｎ，下距吴淞口约３０５　ｋｍ。　为第三系强风化泥岩、泥质粉砂岩，中风化泥岩、泥质粉砂岩组成。各　单元土体的容许承载力值及桩基设计参数推荐值见表１，本区地震基　２建设规模　本烈度为Ⅶ度。　本工程改扩建１座４００００ＤＷＴ码头（“６０６７”），由２个靠船装卸平　根据场地地质条件及地区施工经验，场地采用钻孔灌注桩和预制　台、系缆墩、联桥组成，根据不同的靠船组合，大泊位（６０６７一　）可停靠　桩．沉桩一般均无困难，但对于打人桩在穿越③一２、④一１及⑤单元体　４００００ＤＷＴ及以下船型，小泊位（６０６７—１＃）可停靠３０００ＤＷＴ及以下船　时．要注意控制桩的贯人度，宜采取压桩、重锤低击。　型。设计吞吐量为１７５万吨／年，其中进口１０４万吨／年，出口７１万吨，　根据地质资料描述，靠船装卸平台区域⑤单元体分布较薄，引桥　年；码头设计通过能力为２４０万吨／年。　区域⑤单元体分布均匀，并有一定的厚度，结合桩力及桩承载力计算，　设计时，根据泊位靠泊能力的不同，６０６７—１祥小泊位排架桩基　３码头结构简介　中８００ＰＨＣ桩基础持力层定为⑤圆砾、角砾、卵石层，进入持力层深度　港工建筑物包括靠船装卸平台、１座引桥、系缆墩、联桥。码头面　不小于２倍桩径，６０６７—２＃大泊位桩基础持力层定为⑦强风化泥质粉　≥　《　（　Ｄ　Ｄ　《　《　ｍ　产～　７．７０　《　＼ｆ　／——　一　—ｔ。『　目　自　Ｉ　自　Ｉ　『…目　‘Ｉ　　∞　‘　ｒ弋　皇　‘　目　　ｉ，／，　ｌ　ｌｆ　１　Ｊ　｝　１　ｊＬ｛　Ｌ　１　１　Ｉ＼　１　ｌ　’　捌雌　啦　１　臻龇ｌ　ｆ一　匠１【雠　Ｉ　　ｆＵ　１蛐　嘲臣　Ｌ　　Ｉ、ｔ　ｆ　１　Ｊ≈嗵　ａ　羞　量黼■ｎ　－７　鲤圭、　Ｉ　Ｉ—Ｉ　ｌ　ｌ　哥ｉ　萼　荦　，　一ｉ　‘—铘　＿　／－　／，　＼Ｉ　｜｜｜　—＼　ｑ　１　＼　｜ｉ　　｝　ｔ　Ｌｌ—一　‘１盟　——～　　ｊ．　—Ｉ’　—～　１．丑口　’　；≈　一　…　．：　ｄｍ　…．　¨Ｉ　∞　＂　瓣Ｔ　———　＿　ｌ　ｋ　一　—翌舶ｂ　一　誊幽虬　●　、　一　一　图１　６０６７—１＃小泊位立面图　２０１０年第２３期　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　Ｏ建筑与工程０　科技信Ｊ＿Ｌ　表１　地基基础设计参数推荐值　进入该层后桩尖未作相应加强处理。　预制桩　钻孔灌注桩　天然地基容许承　６．３个别桩位的最终沉桩标高与设计差距大于３ｍ，经沉桩记录、地　单元土体　载力幽　质资料的仔细分析核对应为卵石层层高、层厚存在较大起伏变化的原　ｑ　（ｋＰａ）　ｑＲ（ｋＰａ）　（ｋＰａ）　（ｋＰａ）　因所导致。　②淤泥质粉质粘土　２０　１８　８５　７处理方案　ｒ　②一１粉质粘土　３５　３０　ｌ８０　根据上述分析，同时结合沉桩记录，设计要求对桩尖标高差距较　②＿２粉质粘土　４０　／　３５　２００　大的桩进行大应变检测，检测结果检测结果表明：桩尖标高差距４米　内的桩，极限承载力为５９００ｋＮ以上，满足设计桩基承载力要求。根据　③粉质粘土及粘土　５０　／　４５　２２Ｏ　大应变结果和大应变结果综合考虑后，设计人员对余下的码头桩基根　③一１粉土　５０　，　４０　２３０　据不同位置进行如下修改：　③一２砂混卵石　７０　／　６０　２２０　７．１靠船装卸平台下ＰＨＣ桩适当减少桩身管节长度，增加ＰＨＣ桩钢　④粉质粘土及粘土　６５　３０００　４５　２６０　桩尖长度以增加钢桩尖进入持力层的深度，以确保设计承载力。钢桩　尖长度由原设计长度０．８ｍ增加至２．８ｍ；ＰＨＣ桩管节长度减短３￣４ｍ。　④一１圆砾、砾砂　８０　／　７０　４００　７．２联系墩下ＰＨＣ桩管节长度减少２、３　ｍ，ＰＨＣ桩钢桩尖长度仍为　⑤圆砾、角砾、卵石　１３０　７Ｏ０ｏ　１１０　５００　０．８ｍ不变。　⑥强风化泥岩　９０　４５００　／　４００　７－３建议施工单位加大桩锤锤型并采用重锤轻打的方式，以适当增　加锤击能量，确保ＰＨＣ桩和钢管桩的有效入土深度不小于１４米，满　⑥一１中风化泥岩　／　７００Ｏ　／　７ｏｏ　足弹性长桩要求。　⑦强风化泥质粉砂岩　ｌ０ｏ　５Ｏ０ｏ　／　４５Ｏ　依据以上几点对桩长、钢桩尖、桩锤的要求，施工单位进行了相应　⑦一１中风化泥质粉砂岩　，　ｌｏｏ００　，　１０００　的桩结构等调整，但是由于现场无大型号桩锤配备，借调桩锤期间需　要停工，施工进度无法保证，故施工现场未对桩锤进行调整，因此设计　注：表中［　——天然地基容许承栽力；ｑ广预制混凝土挤土桩桩周土极限　摩阻力标准值；ｑ　～预制混凝土挤土桩桩端极限端阻力标准值；ｑ　——钻孔灌　人员要求施工单位加大锤击能量，在进人持力层贯人度较小但桩尖标　注桩桩用土极限侧摩阻力标准值。　高离设计标高还有差距时，Ｄ１００用四挡力量再锤击５０锤。实际施工　表明，达到了预期的沉桩效果。　６问题分析　８处理结果　根据施工单位沉桩期间现场存在的问题，对照地质报告，沉桩变　化区域在卵石层附近，同时根据停锤桩底标高估计，大部分超高基桩　重新调整后，施工单位继续进行了沉桩施工，由于钢桩尖的加长，　桩尖均已进入卵石层，个别超高基桩桩尖位于卵石层的上方。设计、施　增加了管桩的冲击能力．沉桩相对容易。现场施工情况表明，在剩余桩　工及监理人员通过对地质资料、桩基设计、沉桩设备、沉桩记录等各方　基沉桩施工中。有些桩的桩尖标高低于设计标高１．５米，大部分桩的　面因素的分析，得出工程沉桩存在困难为以下原因所导致：　桩尖标高高于设计标高１米以内．个别桩超高仍在２米附近，大部分　６．１前期施工，使用Ｄ１００桩锤，由于担心将桩身打裂，停锤时锤击能　桩基贯人度在３ｒａｍ以内，个别桩的贯入度为６ｍｍ左右，对高出设计　量相对较小，导致桩尖在卵石层难以穿人设计深度。　标高、低于设计标高及贯人度较大的桩拙出４根做高应变检测。得出　６．２根据地质报告中的描述：⑤圆砾、角砾、卵石为杂色，饱和，中密～　结果：极限承载力为５８００ｋＮ以上，满足设计桩基承载力要求。　密实状，混砂大部分磨圆度较好，分选差，大小混杂，母岩成分主要为　９总结　石英砂岩。动力触探锤击数Ｎ６３．５为５～５０击不等；⑦强风化泥质粉砂　岩为棕红色，砂质结构，层状构造，岩芯呈碎块状，遇水易软化。　ＰＨＣ桩桩基工程中，沉桩是最为复杂的，应尽量做到使用重锤，　同时，本工程邻近有我院设计并已施工的工程“扬州港仪征港区　沉桩过程中控制锤击能量，采用重锤轻打的原则；同时，根据不同的持　液体化工码头一期工程”（即恒基达鑫），此工程设计的桩尖持力层为　力层以及进入持力层的长度桩尖进行相应调整。在确保承载力的情况　强风化泥岩层，码头桩基穿透圆砾、角砾、卵石层，设计人员对该工程　下，加强钢桩尖的冲击力是很有必要的，有条件的工程最好能够进行　沉桩进行了解得知穿透⑤圆砾、角砾、卵石层的沉桩过程比较顺利，故　试桩。　结合地质报告描述及临近工程沉桩施工经验，设计对此层的可打人性　估计较为乐观，认为沉桩进入该土层１￣２倍桩径不存在太大问题．故　［责任编辑：汤静】　（上接第３３７页）板变形、损坏和砸伤本层楼（地）面结构。　凝土时模板变形。模板立柱的底部必须支在铺有通长厚脚手板的坚实　２必须重视的几个质量问题及质保措施　地面上，以防止立柱下沉：梁、板模板应按设计要求或施工规范规定起　拱，防止中部挠度过大。梁侧模上１３应有拉杆或专用卡具锁紧。防止梁　２．１柱模易发生的问题：截面尺寸超差，混凝土保护层过大，柱身扭　上口变形　曲。防止措施是：支模前按图纸尺寸准确弹线，校准钢筋位置，在柱顶　部位主筋外侧绑扎保护层预制块。按柱截面尺寸及柱高，设计柱箍尺　３成品保护　寸及间距，柱四角做好支撑和拉杆。　３．１　吊装模板时轻起轻放，不碰撞，防止模板变形。　２．２墙模易发生的问题：墙体厚薄不匀、截面尺寸不准确：拼缝不严，　３．２　拆模时严禁砸、硬撬，以免损伤构件表面和楞角。　跑浆。防治措施：模板厚度应根据墙高、墙厚通过计算确定．拼缝处粘　３．３　拆下的钢模板，如发现有损坏、变形，应及时修理，以备下次再　贴透明胶条，纵横龙骨的尺寸及间距、墙体的支撑方法、角模的形式等　用。　均应通过设计确定。墙模上口必须设拉结条，以控制墙厚。　３．４　钢模应加强维护和管理，分规格堆放，及时涂刷防锈漆。　２．３梁、板模板易发生的问题：粱身不直、梁底不平，梁侧外鼓、梁上　口尺寸偏大；板中部下垂。应对措施：梁、板摸板应通过设计确定龙骨、　［责任编辑：张慧］　立柱的尺寸及间距，使支撑系统有足够的强度和刚度，以防止浇筑混