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摘 要：由于工程地質(zhì)的復(fù)雜性及不可預(yù)見性，在施工過程中難免會(huì)出現(xiàn)異常情況，本文結(jié)合工程實(shí)例著重論述了高樁碼頭PHC樁沉樁異常的原因分析及處理方法。作為碼頭樁基基礎(chǔ)，PHC樁沉樁異常是比較棘手的問題，處理難度大，費(fèi)用高。通過實(shí)踐，為今后同類工程施工提供有效的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：PHC樁沉樁 異常樁 處理方案比選

1.項(xiàng)目背景

珠海港高欄港區(qū)集裝箱碼頭二期工程（2#-7#泊位）位于珠海高欄港區(qū)南水作業(yè)區(qū)，所有泊位碼頭結(jié)構(gòu)按靠泊10萬噸級(jí)集裝箱船舶設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)型式為高樁梁板式，樁基設(shè)計(jì)樁型為φ1200mmPHC樁和鋼管樁完全打入樁、預(yù)制型芯柱嵌巖樁；上部結(jié)構(gòu)為正交梁板體系，即現(xiàn)澆樁帽，預(yù)制縱向梁，現(xiàn)澆橫梁，預(yù)制面板，現(xiàn)澆面層的結(jié)構(gòu)型式。

本工程樁基總數(shù)為1207根，其中鋼管樁584根，PHC樁623根（含B、C型），樁徑均為1200mm。

2.事件情況

在PHC樁沉樁過程中觀測(cè)到 F167a、F170a、F171b、B163樁樁頂出現(xiàn)較大偏位（偏差200-500mm），貫入度突然變大等沉樁異常情況。

對(duì)F170a號(hào)樁進(jìn)行低應(yīng)變檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，F(xiàn)170a樁在樁頂以下47m處（即樁底端）混凝土存在明顯缺陷，與F167a情況類似。

在監(jiān)理、設(shè)計(jì)見證下進(jìn)行F167b的施打及動(dòng)測(cè)，驗(yàn)證了該樁位地層具有軟硬突變、巖面堅(jiān)硬的特點(diǎn)。

F171b樁缺陷位置位于樁頂以下約35.3m；B163樁缺陷位置位于樁頂以下約39.4m。

3.原因分析

（1）F167a、F170a沉樁異常情況：F167a沉樁貫入度由每陣平均貫入度6mm 經(jīng)3mm突變至14mm時(shí)，F(xiàn)170a沉樁貫入度由每陣平均貫入度7mm經(jīng)5mm變至6mm時(shí)，即樁尖進(jìn)入巖面時(shí)，樁尖處地基軟硬突變（MS79～MS81、MS14孔，強(qiáng)風(fēng)化巖標(biāo)貫擊數(shù)分別為150、94擊），樁尖（或樁端管口）接觸風(fēng)化不均勻的軟、硬巖層或勻質(zhì)硬巖層，在錘擊能量作用下樁尖產(chǎn)生局部較大的瞬時(shí)壓應(yīng)力，且PHC樁樁端和鋼樁靴因截面變化產(chǎn)生應(yīng)力集中，超過了樁靴連接處樁端混凝土強(qiáng)度，從而造成端板處混凝土局部產(chǎn)生脆性破壞，并隨著繼續(xù)錘擊作用不斷加劇。

（2）B163、F171b沉樁異常情況：B163由平均貫入度20.5mm 經(jīng)10.9mm變至11.4mm時(shí)，F(xiàn)171b由平均貫入度9mm 突變至4mm時(shí)，即樁尖進(jìn)入巖面時(shí)，樁尖處地基軟硬突變（MS79、MS14孔，強(qiáng)風(fēng)化巖標(biāo)貫擊數(shù)分別為150、94擊），樁尖（或樁端管口）接觸風(fēng)化不均勻的軟、硬巖層或硬質(zhì)傾斜巖面。在錘擊能量作用下，包裹樁身的土體呈擾動(dòng)狀態(tài)，對(duì)樁的徑向擠壓約束不足，樁身在偏心受力狀態(tài)下，樁身中部區(qū)域產(chǎn)生不利彎矩超過設(shè)計(jì)抗裂彎矩，瞬時(shí)拉應(yīng)力超過砼有效預(yù)應(yīng)力，從而在樁中區(qū)域某一斷面產(chǎn)生破壞，在錘擊作用下加劇破壞趨勢(shì)，且破壞位置隨樁體在地層中下移。

4.處理方案比選

4.1樁型比選

參照本地區(qū)已施工碼頭軌道梁下采用的樁型：1 #泊位第1～8分段（Φ1400mmPHC樁）、# 2 ～ # 7泊位中的第9 ～ 1 0分段（Φ1200mm鋼管樁）、11～16分段（Φ1200mm預(yù)制型嵌巖樁）、17分段（Φ1200mm鋼管樁），對(duì)Φ1400mmPHC樁、Φ1200mm鋼管樁、Φ1200mm預(yù)制型嵌巖樁等三種樁型比選如表1所示。

4.2方案選定

經(jīng)比選，采用鋼管樁在技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)性方面處于較好水平，在安全、環(huán)保和進(jìn)度方面最優(yōu)，將軌道梁下C型Φ1200mmPHC樁調(diào)整為Φ1200mm鋼管樁，并調(diào)整停錘貫入度為5mm/擊（1陣10擊），并在施工中加強(qiáng)以下措施：

（1）錘擊施工前，采用全站儀偏心測(cè)量的方法嚴(yán)格校正管樁的垂直度，控制樁的傾斜率不大于2‰；

（2）控制樁尖入巖的錘擊能量，采用一檔錘擊，直至沉樁貫入度達(dá)到5mm/擊（1陣10擊），再轉(zhuǎn)為二檔按原停錘標(biāo)準(zhǔn)控制至停錘；

（3）打樁過程中陸上兩臺(tái)全站儀分別對(duì)樁位和貫入度進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，一旦觀測(cè)到樁出現(xiàn)偏斜，立即將打樁船的錨纜往偏斜反方向適當(dāng)收緊。

5.沉樁異常樁處理

F167a號(hào)樁破損位置位于樁尖本體端部，低應(yīng)變檢測(cè)樁身完好，且入土深度約26m，不存在傾覆危險(xiǎn)，故不對(duì)F167a進(jìn)行水下割樁處理。樁頂縱向偏移50cm，向岸側(cè)偏移13cm，樁身傾斜約1.2%。故在縱軸線補(bǔ)充一根Φ1200mmC型PHC樁，樁中心位置在原F167a樁位往海側(cè)方向170 0mm，并加大SZM2型樁帽。

F170a號(hào)樁破損位置位于樁尖本體端部，低應(yīng)變檢測(cè)樁身完好，且入土深度約26m，不存在傾覆危險(xiǎn)，故不對(duì)F170a進(jìn)行水下割樁處理。樁頂縱向偏移20cm，向岸側(cè)偏移12cm。在F170排架縱軸線方向補(bǔ)充一根Φ1200mm鋼管樁，樁中心位置在原F170a樁位往海側(cè)1700mm，并加大SZM2型樁帽。

B163號(hào)樁在縱軸線方向補(bǔ)充一根Φ1200mm鋼管樁，樁中心位置在原B163樁位縱向移1700mm。

F171b號(hào)樁為II類樁，且樁位往海側(cè)偏29cm，擬不進(jìn)行處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂才能，馮慶華.預(yù)應(yīng)力管樁沉樁過程中的常見問題分析及施工處理措施.中小企業(yè)與管理與科技，2009-08.

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[3]港口工程施工手冊(cè).交通部第一航務(wù)工程局.

[4]珠海港高欄港區(qū)集裝箱碼頭二期工程（#2-#7泊位）.PHC樁沉樁異常情況報(bào)告.中交第四航務(wù)工程局有限公司.