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【摘要】本文就混凝土大直径高桩码头预应力的管桩施工监理控制措施进行论述，探究高桩码头桩基工程施工的措施和重点，分析其施工过程中容易发生的问题及其防治措施。
【关键词】高桩码头；大管桩；桩基施工；防治措施
1、工程简述
浙江省岱山县的舟山金鑫矿业小衢山石料出运工程项目，本工程建设规模为5000吨级船泊位二个（3#、4#泊位）及2#栈桥一座，码头长度243m（变更后），宽20m，Φ1000PHC管桩基础，栈桥长146.9m（变更后），宽12m，Φ1000嵌岩灌注桩基础。主要结构如下：码头平台：结构型式采用高桩梁板结构，4个结构段，其中五、六、七分段长度为59m、八分段长度为66m，码头排架间距7m，每个排架下设Φ1000PHC管桩，包括2根直桩、3根斜桩。桩上为现浇桩帽，桩帽上为现浇横梁、横梁上搁置预制纵梁，纵梁上搁置预制实心板、现浇面层及磨耗层。栈桥：结构型式采用高桩梁板结构，排架间距10m，每个排架设3根Φ1000嵌岩灌注桩，桩上为现浇横梁、横梁上搁置预制空心板，空板上现浇面层及磨耗层。
2、工程地质概况
根据岩土工程勘察报告，地质划分为5个工程地质层：
第1层：中砂，灰色，松散，饱和，局部夹碎石，碎石料径2～4cm，层厚0.5m～3.5m。第2层：淤泥质粘土，灰色，流塑，厚层状、局部鳞片状，含粉砂、粉土团块或薄层。有光泽，无摇振反应，干强度高韧性高，局部为淤泥或淤泥质粉质粘土。层厚0.6m～10.1m。第3层：粉质粘土，灰绿、灰蓝、灰黄色，硬可塑，厚层状。稍的光泽，局部见少量角砾、砂，无摇振反应，干强度中等，中等韧性，该层中压缩性较好。第4层：含粘性土圆砾，灰、灰黄、褐黄色，稍密～中密，局部密实，很湿，厚层状，角（圆）砾粒径2～20mm，含量约50%～60%，碎（卵）石一般砾粒径2～5cm，含量约10～20%，含10～20%中粗砂，余30～40%粘性土，土质不均匀，局部为含粘性土砾砂，偶夹 粉质粘土薄层或透镜体。层厚0.9m～28.6m。含圆砾粉质粘土，灰黄、褐黄色，硬可塑，厚层状，含10～20%角砾、砂，不均匀，局部略高，局部切面有光泽，无摇振反应，干强度中等，中等韧性。第5层：强风化凝灰岩，层厚0.5～4.3米。灰褐、灰黄色，凝灰结构，流纹结构或块状结构，岩石风化较强烈，裂隙很发育，属软质岩，岩芯呈碎块状、角砾状，混大量粗砂，部分碎块用手能折断，裂隙面铁锰质渲染较强。
3、工程设计、准备阶段的问题分析
3.1桩身制作材料
由于缺乏设计和施工经验，本工程又是在南方地区首次采用后张法预应力混凝土大直径管桩，参建各方为了有效解决这一难题，决定通过添加外加剂来增加混凝土的抗潮等级，使其抗潮等级至少达到F350，在大管桩预制厂进行的实验中，管桩混凝土的各项指标均能达到设计要求。
3.2桩形的选定
《高桩码头设计与施工规范》中明确规定，预应力混凝土桩、预应力混凝土管桩、钢管桩等三种形式通常被应用到高桩码头桩基中。由于压应力是桩基使用期的承受荷载，锤击沉桩拉应力是抗拉应力要求中首要考虑的问题，根据地质等其他实际情况分析：首先，锤形因为其锤击速度较大在国内被广泛使用，柴油锤的锤击能量达到D80～100。其次，桩长均大于30m，在一定范围内的施工区域都有较为明显的软土层、硬土层相间，针对上述原因，不易取得较小的拉应力值。根据桩拉应力计算公式的经验值和试桩记录，可以得出，锤击最大桩拉应力值在7Mpa左右，而普通混凝土桩拉应力值在6.5Mpa左右，所以要加大桩身周长和轴向长度来充分保证桩侧摩擦面积。薄壁和惯性矩较大是预应力混凝土大直径管桩的两个主要特点，为满足桩身周长和轴向长度的要求可以最大限度的减小吊重和径向变形。钢管桩和预应力混凝土大直径管桩的抗拉应力需满足锤击抗拉应力的要求。
3.3停锤标准的确定
《石料工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工工程》中明确规定，在有关停锤标准中，将桩端持力层设计为硬塑状的黏土性、粉细砂、和砾砂土材质时，应以标高控制为主，当沉桩贯入度达不到标准时，应控制贯入度，最后一阵10击平均贯入度达到5-10mm时即可停锤。本工程是按照摩擦桩来考虑桩基设计的受力计算的，所以与规范中有所不同的是，本工程按照标高和贯入度两个标准来控制停锤标准。
4、施工期的质量控制
4.1对沉桩船机设备的检查
根据施工单位报送的《港口船机设备报验单》，监理工程师主要对桩船现场的施工稳定性进行检查，主要检查其吃水深度、抗风能力、船桩尺寸、桩架高度、 锤的性能、锚缆布置等，其中尤为重点的是对GPS系统的校对。经监理工程师检测完毕，设备满足上述要求的情况下，方可对桩船方进行施工。
4.2沉桩前质量控制
施工单位要对现场每一个船桩进行检验，只有监理工程师验收合格后才能施工，验收内容包括：船桩出厂合格證，检查其根数、型号、灌浆日期、产地、制桩编号、认真记录其检查记录，船桩龄期达到15d以后，方可施工，检查运输过程中船桩是否碰撞或者损坏，记录每一船桩的运输船号、根数、桩型、到场日期、制桩编号等。
4.3沉桩过程质量控制
压锤后，监理工程师检查桩垫、替打、桩三者是否在同一轴线上，满足需求，方可开锤；锤击过程中，根据设计要求监理工程师需严格控制锤的档位，如需更换，需要满足设计要求，在沉桩过程中，需密切观察海面情况，如有大船经过或者波浪影响时，应立刻停锤，避免对桩造成损害；现场监理工程师认真做好记录，正确控制每一根沉桩倾斜、移位、破碎掉渣现象；施工单位在沉桩上安放指示灯，防止夜间船舶航行时碰撞沉桩，及时避开，防止出现质量事故。
4.4对异常情况的质量控制及原因分析
（1）沉桩困难。在没有达到预定深度时沉桩无法继续下沉，检测单位需要对相邻桩的高应变、检测锤性能、桩的承载力进行检测，桩锤性能故障会影响其能量的发挥，对地基调查不充分而忽略中间硬夹层存在等问题。
（2）桩头出现严重破损时。立刻停锤。设计检测单位找出原因并研究处理办法。施工队对桩头进行小应变力检测，分析原因并及时修复，桩头不完整或强度不足，桩垫薄厚不均，桩锤偏离等原因均造成局部应力集中
（3）出现断桩。如沉桩过程中贯入度突然增大，发现锤声异常，现场监理工程师应联系设计检测单位，立即停锤。桩与桩锤轴线不统一或者打桩船走锚，都容易发生偏心锤击，出现断桩。
（4）沉桩过程中贯入度过大。及时监测并研究处理办法，严格监视相邻船桩，做出高应变检测，确定其承载力。
结语：
随着深入推进地下空间建设，现代城市建设中越来越多的运用到高桩码头桩基工程施工技术，本文借助对浙江省岱山县的舟山金鑫矿业小衢山石料出运工程项目的分析，对这一新兴施工工艺进行探究，不足之处，敬请指正。
参考文献：
[1]蔡文凤.关于高桩码头桩基施工平台的施工技术分析[J].建材与装饰，2016，13：220-221.
[2]华玉群.高桩码头桩基施工技术分析[J].中国水运，2016，11：135-137.
作者简介：
许增辉，舟山市宏达交通工程有限责任公司，浙江舟山。
【关键词】高桩码头；大管桩；桩基施工；防治措施
1、工程简述
浙江省岱山县的舟山金鑫矿业小衢山石料出运工程项目，本工程建设规模为5000吨级船泊位二个（3#、4#泊位）及2#栈桥一座，码头长度243m（变更后），宽20m，Φ1000PHC管桩基础，栈桥长146.9m（变更后），宽12m，Φ1000嵌岩灌注桩基础。主要结构如下：码头平台：结构型式采用高桩梁板结构，4个结构段，其中五、六、七分段长度为59m、八分段长度为66m，码头排架间距7m，每个排架下设Φ1000PHC管桩，包括2根直桩、3根斜桩。桩上为现浇桩帽，桩帽上为现浇横梁、横梁上搁置预制纵梁，纵梁上搁置预制实心板、现浇面层及磨耗层。栈桥：结构型式采用高桩梁板结构，排架间距10m，每个排架设3根Φ1000嵌岩灌注桩，桩上为现浇横梁、横梁上搁置预制空心板，空板上现浇面层及磨耗层。
2、工程地质概况
根据岩土工程勘察报告，地质划分为5个工程地质层：
第1层：中砂，灰色，松散，饱和，局部夹碎石，碎石料径2～4cm，层厚0.5m～3.5m。第2层：淤泥质粘土，灰色，流塑，厚层状、局部鳞片状，含粉砂、粉土团块或薄层。有光泽，无摇振反应，干强度高韧性高，局部为淤泥或淤泥质粉质粘土。层厚0.6m～10.1m。第3层：粉质粘土，灰绿、灰蓝、灰黄色，硬可塑，厚层状。稍的光泽，局部见少量角砾、砂，无摇振反应，干强度中等，中等韧性，该层中压缩性较好。第4层：含粘性土圆砾，灰、灰黄、褐黄色，稍密～中密，局部密实，很湿，厚层状，角（圆）砾粒径2～20mm，含量约50%～60%，碎（卵）石一般砾粒径2～5cm，含量约10～20%，含10～20%中粗砂，余30～40%粘性土，土质不均匀，局部为含粘性土砾砂，偶夹 粉质粘土薄层或透镜体。层厚0.9m～28.6m。含圆砾粉质粘土，灰黄、褐黄色，硬可塑，厚层状，含10～20%角砾、砂，不均匀，局部略高，局部切面有光泽，无摇振反应，干强度中等，中等韧性。第5层：强风化凝灰岩，层厚0.5～4.3米。灰褐、灰黄色，凝灰结构，流纹结构或块状结构，岩石风化较强烈，裂隙很发育，属软质岩，岩芯呈碎块状、角砾状，混大量粗砂，部分碎块用手能折断，裂隙面铁锰质渲染较强。
3、工程设计、准备阶段的问题分析
3.1桩身制作材料
由于缺乏设计和施工经验，本工程又是在南方地区首次采用后张法预应力混凝土大直径管桩，参建各方为了有效解决这一难题，决定通过添加外加剂来增加混凝土的抗潮等级，使其抗潮等级至少达到F350，在大管桩预制厂进行的实验中，管桩混凝土的各项指标均能达到设计要求。
3.2桩形的选定
《高桩码头设计与施工规范》中明确规定，预应力混凝土桩、预应力混凝土管桩、钢管桩等三种形式通常被应用到高桩码头桩基中。由于压应力是桩基使用期的承受荷载，锤击沉桩拉应力是抗拉应力要求中首要考虑的问题，根据地质等其他实际情况分析：首先，锤形因为其锤击速度较大在国内被广泛使用，柴油锤的锤击能量达到D80～100。其次，桩长均大于30m，在一定范围内的施工区域都有较为明显的软土层、硬土层相间，针对上述原因，不易取得较小的拉应力值。根据桩拉应力计算公式的经验值和试桩记录，可以得出，锤击最大桩拉应力值在7Mpa左右，而普通混凝土桩拉应力值在6.5Mpa左右，所以要加大桩身周长和轴向长度来充分保证桩侧摩擦面积。薄壁和惯性矩较大是预应力混凝土大直径管桩的两个主要特点，为满足桩身周长和轴向长度的要求可以最大限度的减小吊重和径向变形。钢管桩和预应力混凝土大直径管桩的抗拉应力需满足锤击抗拉应力的要求。
3.3停锤标准的确定
《石料工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工工程》中明确规定，在有关停锤标准中，将桩端持力层设计为硬塑状的黏土性、粉细砂、和砾砂土材质时，应以标高控制为主，当沉桩贯入度达不到标准时，应控制贯入度，最后一阵10击平均贯入度达到5-10mm时即可停锤。本工程是按照摩擦桩来考虑桩基设计的受力计算的，所以与规范中有所不同的是，本工程按照标高和贯入度两个标准来控制停锤标准。
4、施工期的质量控制
4.1对沉桩船机设备的检查
根据施工单位报送的《港口船机设备报验单》，监理工程师主要对桩船现场的施工稳定性进行检查，主要检查其吃水深度、抗风能力、船桩尺寸、桩架高度、 锤的性能、锚缆布置等，其中尤为重点的是对GPS系统的校对。经监理工程师检测完毕，设备满足上述要求的情况下，方可对桩船方进行施工。
4.2沉桩前质量控制
施工单位要对现场每一个船桩进行检验，只有监理工程师验收合格后才能施工，验收内容包括：船桩出厂合格證，检查其根数、型号、灌浆日期、产地、制桩编号、认真记录其检查记录，船桩龄期达到15d以后，方可施工，检查运输过程中船桩是否碰撞或者损坏，记录每一船桩的运输船号、根数、桩型、到场日期、制桩编号等。
4.3沉桩过程质量控制
压锤后，监理工程师检查桩垫、替打、桩三者是否在同一轴线上，满足需求，方可开锤；锤击过程中，根据设计要求监理工程师需严格控制锤的档位，如需更换，需要满足设计要求，在沉桩过程中，需密切观察海面情况，如有大船经过或者波浪影响时，应立刻停锤，避免对桩造成损害；现场监理工程师认真做好记录，正确控制每一根沉桩倾斜、移位、破碎掉渣现象；施工单位在沉桩上安放指示灯，防止夜间船舶航行时碰撞沉桩，及时避开，防止出现质量事故。
4.4对异常情况的质量控制及原因分析
（1）沉桩困难。在没有达到预定深度时沉桩无法继续下沉，检测单位需要对相邻桩的高应变、检测锤性能、桩的承载力进行检测，桩锤性能故障会影响其能量的发挥，对地基调查不充分而忽略中间硬夹层存在等问题。
（2）桩头出现严重破损时。立刻停锤。设计检测单位找出原因并研究处理办法。施工队对桩头进行小应变力检测，分析原因并及时修复，桩头不完整或强度不足，桩垫薄厚不均，桩锤偏离等原因均造成局部应力集中
（3）出现断桩。如沉桩过程中贯入度突然增大，发现锤声异常，现场监理工程师应联系设计检测单位，立即停锤。桩与桩锤轴线不统一或者打桩船走锚，都容易发生偏心锤击，出现断桩。
（4）沉桩过程中贯入度过大。及时监测并研究处理办法，严格监视相邻船桩，做出高应变检测，确定其承载力。
结语：
随着深入推进地下空间建设，现代城市建设中越来越多的运用到高桩码头桩基工程施工技术，本文借助对浙江省岱山县的舟山金鑫矿业小衢山石料出运工程项目的分析，对这一新兴施工工艺进行探究，不足之处，敬请指正。
参考文献：
[1]蔡文凤.关于高桩码头桩基施工平台的施工技术分析[J].建材与装饰，2016，13：220-221.
[2]华玉群.高桩码头桩基施工技术分析[J].中国水运，2016，11：135-137.
作者简介：
许增辉，舟山市宏达交通工程有限责任公司，浙江舟山。