高桩码头沉桩偏位原因及纠偏措施

摘要高桩梁板式码头桩基施工中，桩的偏位问题始终是桩基工程质量控制的重点。文章就沉桩的偏位原因进行多方面分析，并提出一些行之有效的施工过程中的纠偏措施。关键词桩基沉桩偏位纠偏措施

Causes of Pile Deviation and the Rectification Measures //Wu Ning

Abstract In high piled beam slab wharf foundation construction, pile deviation has always been the focus of quality control of pile foundation engineering.In this paper,the cause of piling deviation is analyzed from various aspects,and some effective measures are proposed.

Key words pile;pile deviation;rectification measures Author＇s address Xinke Marine Surveying and Mapping Co., Ltd.Attached to Shengli Oilfield of Dongying City,257055,Dong-ying,Shandong,China

高桩码头的桩基布置一般有两种常用的布置形式：１）由直桩或斜桩和叉桩组成。因为是混合的桩基形式，其桩端弯矩和排架水平位移受负弯矩的影响减小了正弯矩，因此其桩端弯矩和排架的水平位移较小。但施工难度增大，对地质条件差的地基多用此类布置。２）全部由直桩组成。因为是直桩，同上述观点，抵消负弯矩的正弯矩较小，因此桩端弯矩和排架水平位移较大，但施工方便，适合用于地质条件较好的地基基础。按施工方法的不同，桩基础施工的基本形式可分为沉桩和灌注桩。

沉桩的施工方法均为将各种预先制作好的桩（主要是钢筋混凝土或预应力混凝土实心桩或管桩，也有钢桩或木桩）以不同的沉入方式沉至地基内达到所需要的深度。按照施工方法的不同，桩可分为预制桩和灌注桩。预制桩可分为打入式桩、静压桩和埋入式桩。其中打入式桩又分为冲击式（采用落锤、柴油锤、蒸汽锤或液压锤打入）和振动式（采用振动锤，有液压振动锤和电动振动锤。当上部结构荷载较大且比较集中，桩径需求较大时，很难采用此种施工方式，故很少在道桥、港航等专业结构物施工中采用，多见于工业与民用建筑施工中。

目前浙江沿海码头桩基基本上采用灌注桩、预应力混凝土方桩或大管桩等。因码头泊位等级的提高，其沉桩水域水深与泥面坡比变化较大，桩入土深度相应加大，单桩承载力要求高，因此所设计的桩都比较长，一般情况下以单节桩为主。在受到条件限制的情况下如桩船桩架比较低、水深条件不够，则采用双节桩。一般来讲，预制沉入桩能降低工程成本，提高工程速率，因此采用的也较多。但沉桩过程中往往会发生桩的偏位，有的甚至超过规范要求，处理起来颇为麻烦。如要扩大横梁或桩帽几何尺寸的，则要增加配筋及混凝土方量，并影响外观。所以如何解决桩偏位问题，在沉桩过程中显得尤为重要。

１单节桩或下节桩偏位原因及纠偏措施

１．１测量人员的测量控制

桩偏位与测量人员、测量控制有着密不可分的关系。测量人员进入施工现场后要了解基线及测站的布设和通视条件，了解测量控制点之间有无相互干扰性；桩定位时，要充分考虑提前量（预留量）。

１．２打桩工程船舶锚位布置

打桩工程船舶锚位布置是否合理到位对桩位影响极大。如果其锚位不到位，锚力不够，那么要打好桩是非常困难的。

１．３预制桩的桩尖、桩顶与桩身

预制桩桩尖看似简单，但实际上对桩偏位影响也较大。当桩尖与桩轴线有偏离时，桩在入泥时就会向一侧跑，它起着导向作用。土质较硬时尤其明显，即使纠桩，也难以保证到位，而且纠桩后桩身是倾斜的。

当桩顶平面与桩轴线不垂直时，桩在受锤压时锤击分力不匀，偏心锤击亦会导致桩的偏位、断桩。

１．４桩船的平衡

桩在桩船龙口内时，桩船的平衡尤为重要。桩船前后不平衡，稳桩时桩就会前倾或后仰，尤其是当桩船压载水舱缺水时这一情况尤为明显。因此桩船在施工前应加足压舱水，在稳桩前或稳桩时，桩船前后必须保持平衡，测量人员要细心观察，随时提醒船上指挥人员，调节桩架俯仰度，使桩保持垂直。如打俯仰桩，桩与桩架应保持平行，尽量减小桩与桩架间的夹角。

桩船左右不平衡时，桩尖就会往船舷高的一侧偏移。遇到这种情况，桩船应及时压舱平衡，测量人员则可以用仪器来观察桩的垂直度，让桩船压舱调节，直至桩尖与桩顶中心在同一直线上。俯仰桩应在倾倒桩架前进行观察。

２双节桩偏位原因及纠偏措施

双节桩在施打过程时要保证不偏位或少偏位，关键是下节桩，如下节桩打好了，上节桩基本会按下节桩的走势跟下去，不会出现大的偏差。其造成偏位的主要原因就是接桩时因法兰不平而导致，法兰不平表现在：

１）上下节桩法兰中心不在同一点上，接桩后上下节桩虽无折线，但不在同一线上；

（山东省东营市胜利油田信科海洋勘察测绘有限公司山东·东营２５７０５５）

中图分类号：Ｕ６５６．１＋１３文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－７８９４（２０１２）０６－００７１－０２

（上接第７１页）

２）上节桩或下节桩的法兰有一个是扭的，或是同时是扭的，接桩后桩身产生扭角；

３）上节桩或下节桩的法兰与桩身不是垂直的，接桩后法兰与法兰之间不密合，或者虽密合但上下节桩不在同一线上，形成折角。发生以上3种情况时靠纠桩或压舱平衡解决不了问题，如不加纠正，在沉桩时不但会产生偏位，更严重的还会造成断桩。因此只有保证上下节桩法兰的平整和垂直，才能保证上下节桩都在同一条线上。这要求桩在预制时必须做到法兰平面与桩轴线保持垂直。另外着重要说明的是上下节桩预制时，同样不允许有弓形现象的出现，这就要求在预制时桩底模必须平整顺直。

ＰＨＣ桩目前常用的沉桩施工方法上海地区大部分仍采用锤击法，由于桩长越用越长，φ４００ｍｍ的ＰＨＣ桩已有入土７０ｍ的记录，选择的锤型也越来越大，锤芯重由４．０ｔ￣１５．０ｔ，锤击次数由１００击左右到近５０００击，桩的性质有端承桩、摩擦端承桩和摩擦桩。进一步规范锤击沉桩施工对降低ＰＨＣ桩的破损率不会比规范制桩工艺次要，在某种程度上可以说更为重要。据各方面的信息统计，由制桩因素损坏与由沉桩施工因素损坏的比例约为３∶７，这种估计看来不会过分。现试举由笔者经历的有关损桩的典型案例似可借鉴：

例１：某立交工程用ＫＢ６０打φ６００ｍｍＰＨＣ桩，一开始１０根桩打坏７根。经分析，送桩刚度太小，加强后正常。

例２：某桥墩工程用ＭＨ４５打φ６００ｍｍＰＨＣ桩，３根试桩２根桩顶出现裂缝，当时认定桩型选择错误。经分析，锤型太小，后用ＭＢ８０锤代ＭＨ４５锤，锤击次数明显减少，施工正常。

例３：某桥墩工程开工第一根桩打至距设计标高１０ｍ许，桩顶一侧混凝土劈落，经分析，１．偏心锤击；２．桩垫太薄。后重新就位，加２０ｃｍ厚松木桩垫，桩顶未经修补正常打至标高。

例４：某高层建筑基础用Ｄ８０打φ８００ｍｍＰＨＣ桩，连续３根第一节桩锤击６￣８锤产生横向裂缝，经分析，桩尖突然穿过地表极薄的一层硬壳，导致桩身产生过大的拉应力，后采取穿这层硬壳时不开油门锤击或人工挖除这层硬壳的方法，未发生类似情况。

例５：某滑道工程用ＭＨ４５打φ８００ｍｍＰＨＣ桩，２０根桩发现１１根有纵向微裂，经分析，１．锤型太小，２．替打排气孔开设不规范，不能有效防止气锤效应和水锤效应。从此制品厂在桩身上开孔，施工单位加大锤型，以后几个工程施工正常。

例６：某码头工程用Ｄ８０水上打φ６００ｍｍＰＨＣ桩，发现有３根桩替打吊起后桩身随之倾倒，经分析，该施工区表层为密实粉细砂，经稳桩、压锤桩尖几乎不入土，因此锤击过程中桩身出现过大晃动，产生应力叠加，导致桩身破坏。后采取减小油门、桩身晃动时暂停锤击，并建议加设下背板等措施，断桩得到控制。

例７：某高层建筑基础工程，用Ｄ８０打φ６００ｍｍＰＨＣ桩，停锤标准为２毫米／击，前期工程损桩率达１６％左右，一台新的Ｄ８０柴油锤报废，可以说是两败俱伤。经分析，收锤贯入度太小，设计要求过严。后期工程停锤标准改为３ｍｍ／击，施工正常。

例８：某改造工程水上打桩，地基覆盖层为厚淤泥层，桩型选择φ８００ｍｍＡ型桩，４根桩３根出现横向微裂。经分析，淤泥层中打桩固然较易，锤击压应力也较小，但往往可能出现过高的拉应力。后改为φ８００ｍｍＡＢ型桩，施工正常。

例９：某高层建筑和某筒仓基础用ＳＣ—１５０施打φ６００ｍｍＰＨＣ桩，一开始桩顶损坏严重，经分析，选锤过大导致锤击压应力过大。后改用Ｄ６２、Ｄ８０，施工正常。

例１０：某厂改造工程试桩阶段施打正常，开工后损桩率普遍较高，局部施工段高达１０％以上。后经专家会诊，采取一桩一垫（甚至一桩数垫）、替打开设排气孔、认真控制桩身垂直度、严格控制油门大小、加强对桩的验收等措施，目前施工正常。

总之，目前浙江沿海码头桩基基本上采用灌注桩、预应力混凝土方桩或大管桩等。因码头泊位等级的提高，其沉桩水域水深与泥面坡比变化较大，桩入土深度相应加大，单桩承载力要求高，因此所设计的桩都比较长，一般情况下以单节桩为主。在受到条件限制的情况下如桩船桩架比较低、水深条件不够，则采用双节桩。

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编辑胡俊龙

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编辑赵颜

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