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摘要：随着宝应船闸扩容改造完成，经过盐宝线的船舶数量大幅增长，宝应船闸下游引航道护岸工程的建设将有效地改善过闸船舶停靠条件，提高整个盐宝线航道通航能力，同时也为沿线居民解除汛期安全隐患。本文结合工程实际和地质状况，对盐宝线宝应船闸下游引航道护岸工程中软土地基地质条件下的PHC预应力管桩施工方案进行了探讨研究。
关键词：软土地基；PHC预应力管桩；施工方案
1 工程概况
1.1 工程概况
盐宝线宝应船闸下游引航道护岸工程位于宝应船闸下游引航道与中沟河交汇处至新建S237省道大桥段范围航道左岸，设计长度4400m。盐宝线规划等级为四级，新建护岸工程所在航段总体设计标準为底宽40m，底高程为-2.17m（85工程，下同），护岸间的航道口宽60m。本次工程中驳岸局部位于老河口地段，基础下存在深厚软基，采用桩长为10m、桩径40cm的预制管桩进行处理。护岸结构半重力式素混凝土挡墙结构墙身及底板均采用C25素混凝土浇筑，驳岸底板面高程为-1.17m，底板底面工程为-1.67m。底板长度3.5m、厚度0.5m，前趾长0.5m，后趾长0.5m，墙身顶宽0.5m。
1.2 自然条件
1.2.1 气象
本区属凉亚热带湿润季风气候区，年平均气温15℃左右，本区多年平均降水量为950～1000mm，降雨多在6～9月份。
1.2.2 水文
本工程所在区域属温润区，建筑物基础直接与地下水接触，场地地下水、河水对砼结构和钢筋砼结构中钢筋具有微腐蚀性。
1.2.3 工程地质
根据场地钻探探测深度范围内所揭示的土层土质，结合地层成因，场地地表表层土主要为人工堆土，以下分布较为稳定的第四纪全新世（Q4）冲洪积地层。
1.3 软基处理
设计图及地质钻探资料显示：钻孔范围502m存在较深的软土层，其中第二层土为灰色淤泥质粘土、粉质粘土，局部夹粉土薄层，呈流塑～软塑状态，平均厚度1.0～13.1m，地基允许承载力fa0=60KPa，不能作为重力式护岸的持力层，设计对该软土地基实施管桩加固处理。
2 施工进度控制
2.1 施工方向：从三个工段西端起点依次向东推进。
2.2 施工分段：详见下表所示。
2.3 施工顺序：第一工段：1A1 → 1A2 → B1 → 1A3
第二工段：B2 → 2A1 → 2A2 → 2A3第三工段：3A1 → 3A2 → B3
2.4 施工进度分析
全长502m，管桩669根，一台打桩机每天可完成25～30根/d，需要打桩时间约25～30d，在进行到第四～五段桩基时，即可进行基础、墙身的施工（比桩基延后5～10d），并形成平行作业，预计B型护岸基础和墙身每天可完成10m/d，每月可作业天数平均25d，B型护岸主体施工时间约2.5个月。
3 PHC管桩施工方案
3.1 管桩施工流程
测量放样场地清理 → 开挖上方土至▽1.50并构筑围堰 → 二次开挖至▽-1.40 → 测放桩位 → 桩机就位 → 沉桩（桩头至▽-1.40） → 送桩（桩头至▽-1.57） → 人工开挖至▽-1.67 → 移机 → 进入基础底板施工……。
3.2 管桩沉桩前的准备工作
3.2.1 管桩购置
采用“江都扬太中天管桩有限公司”生产的PHC400（95）管桩，该公司地址位于江都区滨江新城，为专业管桩生产企业，具备相应的资质和能力。管桩出厂前派专人并邀请监理工程师进行管桩预制出厂验收，其质量必须符合下表的规定：
混凝土预制桩制作允许偏差
3.2.2 运输与装卸
租用两艘800吨单机船从江都港装运上船，从水路运抵施工地段。管桩装卸从工程当地租用10吨水上浮吊，停靠工地临时上料码头吊装上岸，吊装时采用尼龙吊带，并按照设计的吊点起吊（允许偏差±200mm），吊带与桩身水平交角应大于45°，因吊装高度限制时可采取夹木加固；避免桩身断裂或桩身砼损坏。
3.2.3 管桩堆放
在管桩施工区域后方，预先平整好管桩堆放场地，堆场表面碾压密实，并做好场地排水措施，避免产生不均匀沉降。堆放时不得超过三层，各层间按照多点设置垫木，每层垫木应位于同一垂直面上，垫木位置最大偏差不得大于200mm，垫木强度满足规范要求，确保管桩堆放稳定。
3.2.4 障碍物检查
检查各沉桩位置有无障碍物（如树根、孤石、墓穴等），如有应在沉桩前予以清除。
3.2.5 打桩机具选择及打桩方向
①桩架选择：采用20m高打桩架能够满足10m长管桩的起吊高度要求；②桩锤选择：桩锤40～100KN；③冲程选择：冲程宜根据试桩数据并结合沉桩过程中的土质和贯入度的变化逐步加大，但最大冲程≤10m；④桩垫材料选择：桩垫材料选用麻袋、硬纸板、草袋等；⑤替打制作：替打采用圆柱形钢管，钢管L≥100cm，直径φ410mm，壁厚40～50mm。替打钢管下端外焊钢板δ≥10mm，高度200mm作为替打外套套住管桩头，并保持与桩身周围5～10mm间隙。替打上部采用厚度Q345δ20mm圆形钢板焊成替打底座，底座平面应与替打轴线垂直；⑥打桩方向选择：打桩方向采用前进式，前后趾位置两排相邻管桩实行交替沉桩。
3.2.6 沉桩试桩
参照《港口工程桩基技术规范》的要求，选择有代表性的基槽进行试沉桩，试沉桩根数不少于2根，且附近有钻孔资料。试沉桩的规格应与工程用桩一致，所用船机应与正式施工相同，通过试沉桩可对下列情况进行检验：能否穿过设计桩端设计标高以上的硬土层、沉排或抛石棱体等；桩基进入持力层的深度和贯入度；沉桩设备性能与桩身结构强度是否与沉桩地质情况相适应。 3.3 管桩沉桩定位
3.3.1管桩基础平面定位控制
依据设计图在基础底板前趾和后趾对应处测放出两条平行线，并根据管桩间距@1.50m在两条平行线上，采用经纬仪精确测放出各管桩具体桩位，用石灰粉做好十字形桩位标记。详见管桩基础施工平面布置图所示。
3.3.2 樁机铺轨就位
在工作平台上铺设桩机轨道，利用桩机上行走装置在轨道上移动行走并逐个对准桩位进行就位，行走过程中要确保平台基地应力满足桩机轨道接地应力要求，必要时铺设砂石垫层，避免不必要的轨道沉降或沉陷，保持桩架底盘平稳。
3.3.3 吊桩入拢
先拴好吊桩用的钢丝绳和索具，然后应用索具捆住桩上端吊环附近处，一般≯30cm，再起动机器起吊管桩，使桩尖垂直对准桩位中心，缓缓放下插入土中，位置要准确；再在桩顶扣好桩帽或桩箍，即可除去索具。吊桩时采用专用尼龙吊带系绑，并严格按照设计吊点起吊进入拢口；管桩在起吊、入拢时应轻起轻放，严禁抛掷、碰撞、滚落。
3.3.4 沉桩稳桩
桩尖插入桩位后，调整桩架的垂直度使其满足设计要求，放下桩锤静压桩头或用较小的落距冷锤1～2次，桩入土一定深度，再使桩身垂直稳定，当桩头压入500mm后开始采用两台经纬仪成90°直角交汇（测量仪器一般在距桩机前方20m以外处架设），实时观察上端与下端的垂直度偏差应≤1%，桩插入时垂直度偏差不得超过1%。
3.4 沉桩控制
沉桩控制包括偏位控制、极限承载力控制和裂损控制。
⑴ 偏位控制：采用两台经纬仪成90°直角控制。 ⑵ 极限承载力控制：采用水准仪测量桩顶高程，再反推至桩尖高程，如要求“双控”，还应校核沉桩最后十击的平均沉降量小于5mm。⑶ 沉桩裂损控制：a.首先在打桩前检查桩的预制质量，不合格的桩严禁使用；b.其次在吊装过程中严格按照设计的吊点进行起吊，一般采用专用尼龙吊带，若采用钢丝绳作为吊具时，吊点处桩身周围应包裹麻袋，避免钢丝绳损坏桩身表面砼；c.第三应选用合适的桩锤、合适的冲程、合适的桩垫材料；d.第四要密切关注沉桩情况，如桩锤、替打、桩是否在同一轴线上，贯入度是否有异常变化；e.第五在沉桩完成后要检查桩顶是否有裂损。
4 结语
本次盐宝线宝应船闸下游引航道护岸工程中，部分施工地段位于老河口地区，存在较厚软土层，地基条件很差，对该部分软土地基实施PHC预应力管桩加固处理后，地基承载力达到了设计图纸和相关标准规范的要求，同时也对软土地基地质条件下的PHC预应力管桩施工方案进行了探讨研究。
参考文献：
[1]李双来.天津港航道护岸软基处理办法探讨[J].天津科技，2011（4）：40-41.
（作者单位：江苏省宝应县航道管理站）
关键词：软土地基；PHC预应力管桩；施工方案
1 工程概况
1.1 工程概况
盐宝线宝应船闸下游引航道护岸工程位于宝应船闸下游引航道与中沟河交汇处至新建S237省道大桥段范围航道左岸，设计长度4400m。盐宝线规划等级为四级，新建护岸工程所在航段总体设计标準为底宽40m，底高程为-2.17m（85工程，下同），护岸间的航道口宽60m。本次工程中驳岸局部位于老河口地段，基础下存在深厚软基，采用桩长为10m、桩径40cm的预制管桩进行处理。护岸结构半重力式素混凝土挡墙结构墙身及底板均采用C25素混凝土浇筑，驳岸底板面高程为-1.17m，底板底面工程为-1.67m。底板长度3.5m、厚度0.5m，前趾长0.5m，后趾长0.5m，墙身顶宽0.5m。
1.2 自然条件
1.2.1 气象
本区属凉亚热带湿润季风气候区，年平均气温15℃左右，本区多年平均降水量为950～1000mm，降雨多在6～9月份。
1.2.2 水文
本工程所在区域属温润区，建筑物基础直接与地下水接触，场地地下水、河水对砼结构和钢筋砼结构中钢筋具有微腐蚀性。
1.2.3 工程地质
根据场地钻探探测深度范围内所揭示的土层土质，结合地层成因，场地地表表层土主要为人工堆土，以下分布较为稳定的第四纪全新世（Q4）冲洪积地层。
1.3 软基处理
设计图及地质钻探资料显示：钻孔范围502m存在较深的软土层，其中第二层土为灰色淤泥质粘土、粉质粘土，局部夹粉土薄层，呈流塑～软塑状态，平均厚度1.0～13.1m，地基允许承载力fa0=60KPa，不能作为重力式护岸的持力层，设计对该软土地基实施管桩加固处理。
2 施工进度控制
2.1 施工方向：从三个工段西端起点依次向东推进。
2.2 施工分段：详见下表所示。
2.3 施工顺序：第一工段：1A1 → 1A2 → B1 → 1A3
第二工段：B2 → 2A1 → 2A2 → 2A3第三工段：3A1 → 3A2 → B3
2.4 施工进度分析
全长502m，管桩669根，一台打桩机每天可完成25～30根/d，需要打桩时间约25～30d，在进行到第四～五段桩基时，即可进行基础、墙身的施工（比桩基延后5～10d），并形成平行作业，预计B型护岸基础和墙身每天可完成10m/d，每月可作业天数平均25d，B型护岸主体施工时间约2.5个月。
3 PHC管桩施工方案
3.1 管桩施工流程
测量放样场地清理 → 开挖上方土至▽1.50并构筑围堰 → 二次开挖至▽-1.40 → 测放桩位 → 桩机就位 → 沉桩（桩头至▽-1.40） → 送桩（桩头至▽-1.57） → 人工开挖至▽-1.67 → 移机 → 进入基础底板施工……。
3.2 管桩沉桩前的准备工作
3.2.1 管桩购置
采用“江都扬太中天管桩有限公司”生产的PHC400（95）管桩，该公司地址位于江都区滨江新城，为专业管桩生产企业，具备相应的资质和能力。管桩出厂前派专人并邀请监理工程师进行管桩预制出厂验收，其质量必须符合下表的规定：
混凝土预制桩制作允许偏差
3.2.2 运输与装卸
租用两艘800吨单机船从江都港装运上船，从水路运抵施工地段。管桩装卸从工程当地租用10吨水上浮吊，停靠工地临时上料码头吊装上岸，吊装时采用尼龙吊带，并按照设计的吊点起吊（允许偏差±200mm），吊带与桩身水平交角应大于45°，因吊装高度限制时可采取夹木加固；避免桩身断裂或桩身砼损坏。
3.2.3 管桩堆放
在管桩施工区域后方，预先平整好管桩堆放场地，堆场表面碾压密实，并做好场地排水措施，避免产生不均匀沉降。堆放时不得超过三层，各层间按照多点设置垫木，每层垫木应位于同一垂直面上，垫木位置最大偏差不得大于200mm，垫木强度满足规范要求，确保管桩堆放稳定。
3.2.4 障碍物检查
检查各沉桩位置有无障碍物（如树根、孤石、墓穴等），如有应在沉桩前予以清除。
3.2.5 打桩机具选择及打桩方向
①桩架选择：采用20m高打桩架能够满足10m长管桩的起吊高度要求；②桩锤选择：桩锤40～100KN；③冲程选择：冲程宜根据试桩数据并结合沉桩过程中的土质和贯入度的变化逐步加大，但最大冲程≤10m；④桩垫材料选择：桩垫材料选用麻袋、硬纸板、草袋等；⑤替打制作：替打采用圆柱形钢管，钢管L≥100cm，直径φ410mm，壁厚40～50mm。替打钢管下端外焊钢板δ≥10mm，高度200mm作为替打外套套住管桩头，并保持与桩身周围5～10mm间隙。替打上部采用厚度Q345δ20mm圆形钢板焊成替打底座，底座平面应与替打轴线垂直；⑥打桩方向选择：打桩方向采用前进式，前后趾位置两排相邻管桩实行交替沉桩。
3.2.6 沉桩试桩
参照《港口工程桩基技术规范》的要求，选择有代表性的基槽进行试沉桩，试沉桩根数不少于2根，且附近有钻孔资料。试沉桩的规格应与工程用桩一致，所用船机应与正式施工相同，通过试沉桩可对下列情况进行检验：能否穿过设计桩端设计标高以上的硬土层、沉排或抛石棱体等；桩基进入持力层的深度和贯入度；沉桩设备性能与桩身结构强度是否与沉桩地质情况相适应。 3.3 管桩沉桩定位
3.3.1管桩基础平面定位控制
依据设计图在基础底板前趾和后趾对应处测放出两条平行线，并根据管桩间距@1.50m在两条平行线上，采用经纬仪精确测放出各管桩具体桩位，用石灰粉做好十字形桩位标记。详见管桩基础施工平面布置图所示。
3.3.2 樁机铺轨就位
在工作平台上铺设桩机轨道，利用桩机上行走装置在轨道上移动行走并逐个对准桩位进行就位，行走过程中要确保平台基地应力满足桩机轨道接地应力要求，必要时铺设砂石垫层，避免不必要的轨道沉降或沉陷，保持桩架底盘平稳。
3.3.3 吊桩入拢
先拴好吊桩用的钢丝绳和索具，然后应用索具捆住桩上端吊环附近处，一般≯30cm，再起动机器起吊管桩，使桩尖垂直对准桩位中心，缓缓放下插入土中，位置要准确；再在桩顶扣好桩帽或桩箍，即可除去索具。吊桩时采用专用尼龙吊带系绑，并严格按照设计吊点起吊进入拢口；管桩在起吊、入拢时应轻起轻放，严禁抛掷、碰撞、滚落。
3.3.4 沉桩稳桩
桩尖插入桩位后，调整桩架的垂直度使其满足设计要求，放下桩锤静压桩头或用较小的落距冷锤1～2次，桩入土一定深度，再使桩身垂直稳定，当桩头压入500mm后开始采用两台经纬仪成90°直角交汇（测量仪器一般在距桩机前方20m以外处架设），实时观察上端与下端的垂直度偏差应≤1%，桩插入时垂直度偏差不得超过1%。
3.4 沉桩控制
沉桩控制包括偏位控制、极限承载力控制和裂损控制。
⑴ 偏位控制：采用两台经纬仪成90°直角控制。 ⑵ 极限承载力控制：采用水准仪测量桩顶高程，再反推至桩尖高程，如要求“双控”，还应校核沉桩最后十击的平均沉降量小于5mm。⑶ 沉桩裂损控制：a.首先在打桩前检查桩的预制质量，不合格的桩严禁使用；b.其次在吊装过程中严格按照设计的吊点进行起吊，一般采用专用尼龙吊带，若采用钢丝绳作为吊具时，吊点处桩身周围应包裹麻袋，避免钢丝绳损坏桩身表面砼；c.第三应选用合适的桩锤、合适的冲程、合适的桩垫材料；d.第四要密切关注沉桩情况，如桩锤、替打、桩是否在同一轴线上，贯入度是否有异常变化；e.第五在沉桩完成后要检查桩顶是否有裂损。
4 结语
本次盐宝线宝应船闸下游引航道护岸工程中，部分施工地段位于老河口地区，存在较厚软土层，地基条件很差，对该部分软土地基实施PHC预应力管桩加固处理后，地基承载力达到了设计图纸和相关标准规范的要求，同时也对软土地基地质条件下的PHC预应力管桩施工方案进行了探讨研究。
参考文献：
[1]李双来.天津港航道护岸软基处理办法探讨[J].天津科技，2011（4）：40-41.
（作者单位：江苏省宝应县航道管理站）