1前言

 

　　预应力混凝土大管桩强度高、密实性好、耐锤击，它作为码头基础具有抗弯性能好、垂直承载力高的特点，相对于钢管桩又具有不需要防腐维护、节省钢材、造价低的优点。但随着码头桩基工程的发展，对桩基防腐、耐锤击等提出了更高的要求。华润温州苍南发电厂卸煤码头及栈桥为高桩梁板式结构、单引桥一字型布置形式。码头平台及部分水上栈桥桩基采用后张法预应力大直径管桩，其中码头平台桩数为255根，桩长57～69m，横向排架间距9m，每排架桩数为8根。栈桥Q1～Q10排架桩数为30根，桩长32～54m，横向排架间距20m，每排架桩数为3根。该工程所用大管桩直径均为1200mm。

 

　　2码头地质条件

 

　　根据地质勘探结果，将施工区域地基土划分为上、中、下、底四个主要分层。上部分布淤泥质海积层。由于沉桩施工前对码头平台区域进行了疏浚处理，此层已基本挖除，故对沉桩影响不大。中部分布粉砂层，呈中密～密实状，厚度厚度1.4～14.4m，因桩基必须穿过该层以达到持力层，沉设过程中大管桩受拉应力较大，能否顺利穿过该层对桩基沉设成败至关重要。下部分布的粉质粘土等性质均较好，但土质不均，厚度变化较大，厚度大时可做桩基持力层。底部分布的熔结凝灰岩，属于硬质岩石类，强风化厚度较薄。下伏的中风化层性质良好，是场地良好的桩基持力层。

 

　　3大管桩选型

 

　　本工程采用的后张法预应力混凝土大直径管桩为新型产品，在国内应用尚属首次。管节长度为8～10m，在管节拼接端面涂刷粘结剂，管节的预留孔内穿入高强钢绞线，然后施加一定的预压应力，进行压力灌浆水泥灰浆自锚，将预制的管节拼接成设计要求长度的管桩。

 

　　本工程所用大管桩的单桩特性与《港口工程后张法预应力混凝土大管桩设计与施工规程》（JTS167-6-2011，下简称规范）中D1200B32-2桩的对照如表1。

 

　　该大管桩使用自平流的耐久性混凝土新材料用于管节制作，混凝土强度达到C80，高于现行规范规定的C60，混凝土电通量≤1000C，小于规范允许的1500C，管桩耐久性大大提高。使用新型大流动灌浆材料用于长管节管桩的灌浆，管节的拼接粘合、钢绞线的张拉及孔道灌浆均满足现行规范要求。同时，采用新的张拉工艺，设计了每级张拉的预应力值，保证了管桩分级张拉后每孔的预应力值一致，桩身预应力分布均匀。经试验验证，该桩型管桩单桩的抗裂弯矩设计值及抗弯强度设计值不小于现行规范规定同规格的大管桩。

 

　　4沉桩情况

 

　　本工程沉桩以标高控制为主，贯入度校核。详细的设计停锤标准如下：

 

　　⑴桩顶标高达到设计标高，且最后10击的平均贯入度小于20mm/击；

 

　　⑵当最终10击的平均贯入度小于5mm/击，且桩顶标高不大于设计标高2m时，持续锤击100mm或30～50击，且贯入度无增大的趋势，可停锤；

 

　　本工程所有桩均达到了上述停锤标准。

 

　　选用的D-125型打桩锤最大冲击能459.8KN·m，最大爆炸力为3900KN。打设过程中所开档位为2档，根据地质分层的不同，沉桩难度也不同，其中穿过粉砂层难度较大，贯入度约为4mm/击，穿砂层普遍达到800击以上。码头平台部位大管桩沉设平均总锤击数达到2400锤，个别桩甚至达到3000至3400锤。

 

　　施工过程中因突发涌浪，造成锤击偏心导致2根桩桩头破损，经过凿除破损桩头、采用高强砂浆修补桩头（特殊情况使用桩顶钢板箍）等一系列措施，后复打顺利沉至设计标高。

 

　　5单应变检测

 

　　沉桩期间分期、分批次对已沉设好的大管桩进行高应变和低应变检测。高应变检测频率总沉桩数的5%，检测结果13根全部合格；低应变检测频率为总沉桩数的10%，检测结果29根全部合格。

 

　　6结语

 

　　本工程所使用的大管桩管节长度8～10m，使顶节管节的接头侵入水下段，解决了现有长4m管节大管桩的接头过多和顶管管节接头暴露在潮差段影响桩基耐久性的问题。

 

　　在结构设计上调整了顶部管节钢筋笼的布设和制作工艺，为提高桩顶的抗击打能力采取了局部加强的措施，通过目测及低应变检测结果反映，该桩型基本解决了桩身易产生纵向裂缝的问题。

 

　　通过对比该桩型与现行规范规定的桩型，除单节管节长度有异外，其余单桩特性均不低于规范规定的标准。

 

　　该桩型的管节预制与管桩的拼装已实现工业化生产，机械化程度高，管节制作工艺先进，管理严格，质量稳定。

 

　　该桩型混凝土为高强度、高密实度、低孔隙率、低吸水性、低电通量凝结材料，因而使该桩具有耐久性好、耐锤击等优良特性。

 

　　实践表明，长管节大管桩作为码头桩基的一种，值得进一步推广。

 

　　参考文献

 

　　[1]陈耀平.预应力混凝土大管桩的应用思考与建议.水运工程.2002，12：27-29

 

　　[2]周鹏.大管桩在港口工程中的应用与分析新乡学院学报.2010，5：64-65

 

　　[3]JTS167-6-2011，《港口工程后张法预应力混凝土大管桩设计与施工规程》