摘要：通過工程實例，探討新型長管節(jié)預應力后張法大管樁的應用，實踐表明，新型長管節(jié)大管樁作為碼頭樁基的一種，值得進一步推廣。

關(guān)鍵詞：長管節(jié) 大管樁 單樁特性

1 前言

預應力混凝土大管樁強度高、密實性好、耐錘擊，它作為碼頭基礎(chǔ)具有抗彎性能好、垂直承載力高的特點，相對于鋼管樁又具有不需要防腐維護、節(jié)省鋼材、造價低的優(yōu)點。但隨著碼頭樁基工程的發(fā)展，對樁基防腐、耐錘擊等提出了更高的要求。華潤溫州蒼南發(fā)電廠卸煤碼頭及棧橋為高樁梁板式結(jié)構(gòu)、單引橋一字型布置形式。碼頭平臺及部分水上棧橋樁基采用后張法預應力大直徑管樁，其中碼頭平臺樁數(shù)為255根，樁長57～69m，橫向排架間距9m，每排架樁數(shù)為8根。棧橋Q1～Q10排架樁數(shù)為30根，樁長32～54m，橫向排架間距20m，每排架樁數(shù)為3根。該工程所用大管樁直徑均為1200mm。

2 碼頭地質(zhì)條件

根據(jù)地質(zhì)勘探結(jié)果，將施工區(qū)域地基土劃分為上、中、下、底四個主要分層。上部分布淤泥質(zhì)海積層。由于沉樁施工前對碼頭平臺區(qū)域進行了疏浚處理，此層已基本挖除，故對沉樁影響不大。中部分布粉砂層，呈中密～密實狀，厚度厚度1.4～14.4m，因樁基必須穿過該層以達到持力層，沉設(shè)過程中大管樁受拉應力較大，能否順利穿過該層對樁基沉設(shè)成敗至關(guān)重要。下部分布的粉質(zhì)粘土等性質(zhì)均較好，但土質(zhì)不均，厚度變化較大，厚度大時可做樁基持力層。底部分布的熔結(jié)凝灰?guī)r，屬于硬質(zhì)巖石類，強風化厚度較薄。下伏的中風化層性質(zhì)良好，是場地良好的樁基持力層。

3 大管樁選型

本工程采用的后張法預應力混凝土大直徑管樁為新型產(chǎn)品，在國內(nèi)應用尚屬首次。管節(jié)長度為8～10m，在管節(jié)拼接端面涂刷粘結(jié)劑，管節(jié)的預留孔內(nèi)穿入高強鋼絞線，然后施加一定的預壓應力，進行壓力灌漿水泥灰漿自錨，將預制的管節(jié)拼接成設(shè)計要求長度的管樁。

本工程所用大管樁的單樁特性與《港口工程后張法預應力混凝土大管樁設(shè)計與施工規(guī)程》（JTS 167-6-2011，下簡稱規(guī)范）中D1200B32-2樁的對照如表1。

該大管樁使用自平流的耐久性混凝土新材料用于管節(jié)制作，混凝土強度達到C80，高于現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的C60，混凝土電通量≤1000C，小于規(guī)范允許的1500C，管樁耐久性大大提高。使用新型大流動灌漿材料用于長管節(jié)管樁的灌漿，管節(jié)的拼接粘合、鋼絞線的張拉及孔道灌漿均滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。同時，采用新的張拉工藝，設(shè)計了每級張拉的預應力值，保證了管樁分級張拉后每孔的預應力值一致，樁身預應力分布均勻。經(jīng)試驗驗證，該樁型管樁單樁的抗裂彎矩設(shè)計值及抗彎強度設(shè)計值不小于現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定同規(guī)格的大管樁。

4 沉樁情況

本工程沉樁以標高控制為主，貫入度校核。詳細的設(shè)計停錘標準如下：

⑴樁頂標高達到設(shè)計標高，且最后10擊的平均貫入度小于20mm/擊；

⑵當最終10擊的平均貫入度小于5mm/擊，且樁頂標高不大于設(shè)計標高2m時，持續(xù)錘擊100mm或30～50擊，且貫入度無增大的趨勢，可停錘；

本工程所有樁均達到了上述停錘標準。

選用的D-125型打樁錘最大沖擊能459.8KN·m，最大爆炸力為3900KN。打設(shè)過程中所開檔位為2檔，根據(jù)地質(zhì)分層的不同，沉樁難度也不同，其中穿過粉砂層難度較大，貫入度約為4mm/擊，穿砂層普遍達到800擊以上。碼頭平臺部位大管樁沉設(shè)平均總錘擊數(shù)達到2400錘，個別樁甚至達到3000至3400錘。

施工過程中因突發(fā)涌浪，造成錘擊偏心導致2根樁樁頭破損，經(jīng)過鑿除破損樁頭、采用高強砂漿修補樁頭（特殊情況使用樁頂鋼板箍）等一系列措施，后復打順利沉至設(shè)計標高。

5 單應變檢測

沉樁期間分期、分批次對已沉設(shè)好的大管樁進行高應變和低應變檢測。高應變檢測頻率總沉樁數(shù)的5%，檢測結(jié)果13根全部合格；低應變檢測頻率為總沉樁數(shù)的10%，檢測結(jié)果29根全部合格。

6 結(jié)語

本工程所使用的大管樁管節(jié)長度8～10m，使頂節(jié)管節(jié)的接頭侵入水下段，解決了現(xiàn)有長4m管節(jié)大管樁的接頭過多和頂管管節(jié)接頭暴露在潮差段影響樁基耐久性的問題。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計上調(diào)整了頂部管節(jié)鋼筋籠的布設(shè)和制作工藝，為提高樁頂?shù)目箵舸蚰芰Σ扇×司植考訌姷拇胧?，通過目測及低應變檢測結(jié)果反映，該樁型基本解決了樁身易產(chǎn)生縱向裂縫的問題。

通過對比該樁型與現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的樁型，除單節(jié)管節(jié)長度有異外，其余單樁特性均不低于規(guī)范規(guī)定的標準。

該樁型的管節(jié)預制與管樁的拼裝已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，機械化程度高，管節(jié)制作工藝先進，管理嚴格，質(zhì)量穩(wěn)定。

該樁型混凝土為高強度、高密實度、低孔隙率、低吸水性、低電通量凝結(jié)材料，因而使該樁具有耐久性好、耐錘擊等優(yōu)良特性。

實踐表明，長管節(jié)大管樁作為碼頭樁基的一種，值得進一步推廣。

參考文獻

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