水上光伏打桩施工工艺

水上光伏打桩施工工艺

高跃龙

中国能源建设集团山西电力建设有限公司 山西 太原 030006

摘要：本文介绍了PHC管桩的特点、打桩原则及顺序、柴油打桩机PHC管桩施工方法及质量控制以及应急预案处理措施，从而确保工程质量。

关键词：PHC管桩、柴油打桩机、施工。

前言

预应力高强混凝土管桩（简称PHC桩）。PHC桩是专业工厂里采用先张预应力和离心成型工艺，经过蒸压养护而制成的一种空心圆筒体的等截面构件，运往施工现场后，通过锤击或静压的方法沉入地下作为建（构）筑物的基础。

PHC桩单桩承载力高，单位承载力价格便宜。桩身混凝土强度等级为C80,具有高强性能，可作为高层、超高层建筑的基础。其单位承载力的造价比预制混凝土方桩和钻孔灌注桩低，并节省钢材。抗弯性能好。PHC桩选用高强度、低松弛的阴螺纹钢筋作为预应力主筋，使桩身具有较高的预压应力，其抗弯、抗裂性能良好，PHC桩有卓绝的贯入性能，能穿透密实的砂层，能适应复杂的环境与地理条件。

质量稳定可靠。由于采用工厂预制的生产方式，能利用先进的工艺和设备，质量容易控制，产品质量容易保证，且成桩质量监测方便。应用范围广。桩身耐腐蚀性能好，规格长度容易调整，使设计选用范围广，容易布桩，对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强。施工速度快，工期短。施工现场无砂石，水泥，无泥浆污染，对施工现场狭窄的工程特别有利。

一、概述

某200MW光伏农光互补发电项目，光伏支架采用单桩独立基础，预应力混凝土管桩，设计桩长根据地堪报告及现场实际情况进行确定，桩端持力层为粉质性粘土，设计要求桩入持力层不小于2.5m。管桩介桩处刷防腐热沥青两遍。单桩竖向设计抗压承载力水塘为53KN。

质量目标及质量验收标准：管桩数量、长度、位置、标高、垂直度满足设计和现行有关规范要求。桩位允许偏差：外边桩1/3桩径，中间桩1              /2桩径。桩顶标高允许偏差-50~+50.水塘施工采用的沉桩机械为：锤击式柴油打桩机。

二、施工工序和方法

1、测量施工工序和方法

桩基础定位测量点较多，包括光伏阵列基础（独立桩基），施工面较广，面广点多，测量放样工作较繁琐，尤其是水塘打桩，工作量大。为保证平面位置的放样及高程准确，根据工程特点，作如下测量方案。

1.1测量准备

在专业测绘人员定点后施工放线测量由经过培训合格的专业放线员负责施测。所有的RTK、GPS等工具均定期及时送计量部门检验合格后使用，同时安排专人保管并加强维护保养，以及保护各种仪器、工具等处于良好的工作状态。测量控制点根据要求尽量布置在建筑物附近，做到控制面广，定位、放线方便，距建筑物有一定距离。

常规RTK技术布设控制网应符合下列规定：

1）采用RTK观测时，建立 RTK基准站网，RTK测量基准站的作业半径应符合下表规定。

RTK基准站作业半径（km）

2）XIAN-80坐标系与地点坐标的转换参数关系的参点应在3个以上，所选参点应均匀分布，能控制整个测量区，转换后各点的线差分量应小于50mm。

3）基准站（如下图）接收机三脚架，架设后，无线应进行定向，开机前、关机后应分别提取接收机天线的高度，二次较差应小于3mm。对基准站输入甲方提供的定位控制点，并将施工控制网各相关数据输入基准站。

4）移动站跟踪杆应有辅助支架，气泡应平桥稳定居中，作业前检查“无线”类型输入的正确性，并在一个已知点观测，对基准站进行校核，点位较差应小于50mm，然后根据需要进行X及Y方向移动，确定点位后，做好标记。

5）流动站电子簿记录，记录数据应是GPS RTK观测值的固定解，固定解应在稳定收敛至毫米级，精度后方可进行观测，记录并储存。

6）移动站RTK观测应进行独立观测两测回，每测回应观测定位3次，其坐标分量较差应小于10mm，取平均值为定位值，第二回观测时应对仪器系统进行初始化，两测回观察定位坐标分量较差应小于20mm，并取平均值作为最后定位观察值。移动站初始化应符合PDOP值＜6。

7）RTK原始数据记录应包括：基准站，校核站信息，观测站坐标值，观测时间，仪器高，观测精度等有关记录。

1.2.控制网的布设

根据业主提供的坐标点用GPS进行控制网的布设，之后进行测量放线。项目地质条件复杂，施工难度大，计划所有的桩点都用GPS仪器进行放线，可以有效的保证测量放线的质量和进度，从而有效的保证了工期。

2、预制管桩的调运、堆放与验收

预制桩从管桩厂运来卸下时必须有专门的吊车，与现场指挥配合。桩体堆放地点选择要根据打桩的情况和有利于施工的原则进行堆放。堆放场地要求平整，根据地面的坚实情况。管桩最高堆放层数三层，根据用桩计划，先用的桩应放在上面，避免翻运桩堆。到场的桩，应严格检查桩身的外观尺寸和外观质量，发现不合格的管桩严禁使用。

2.1打桩总体流程安排

1）建立码头管桩堆放平台；

2）打桩施工流程：复测塘底标高→计算桩长→固定打桩船→放线确认桩位→ 管桩运输船运输到位并固定→ 管桩吊运→喂桩→压桩→管桩施工完毕确定标高向后移位并定位下一根桩。

2.2压桩测量控制

水上打桩采用1台N6Y工作站、2台水准仪、（其中一台为校核仪器）、4套远程对讲机，按输入的坐标测量桩位，用一台水准仪控制打桩标高及桩的平面扭角（采用设在岸上的花杆进行控制或通过桩船上所配的罗盘仪进行控制），桩身斜度由压桩船桩架仰俯表上的刻度控制。

2.3打桩船锚位布置

打桩船四周配备液压伸缩腿，压桩船就位后六根定位腿伸入水底泥土中，起到固定打桩船的作用，确保压桩过程中船不会出现上下左右浮动。

打桩船、运输船的固定就位。

运输船紧靠打桩船，桩架往前倾斜，使起吊架垂直于管桩。吊点位置按设计要求规定。下吊索长度（包括抓桩）一般取0.5～0.6倍桩长；桩未吊离船仓时，运输船上的起重工负责指挥，起吊过程注意观察管桩两端是否碰到仓壁，打桩船吊起桩身至适当高度后，打桩船固定抓紧管桩准备下压。

定位：①平面位置控制：采用GPS定位，岸上采用全站仪复核。②高程控制：采用GPS和全站仪控制。③平面扭角控制：船上设一台全站仪控制桩的平面扭角。④倾斜度控制：桩架仰俯控制桩的斜度。⑤放样角：电脑计算，手算校核。

打桩：桩身靠自重下沉稳定后，复测桩位，确认符合要求后固定打桩船六个支腿定位系统使浮箱稳定，桩工班长指挥开启震动机及卷扬机钢丝绳下压压桩，接近桩顶时，暂停、观察桩顶与替打是否对正，如有偏差应移船或变幅桩架使之对正再放下替打。压桩时，施工人员密切注意桩位变化，测量工复测桩位，调整好桩位继续压桩，避免管桩偏移。

2.4打桩注意事项

a桩吊运时,桩身砼强度应符合设计要求,各吊点应同时受力,缓缓起落,减少震动,防止桩身裂损。

b压桩定位时，在三个固定控制点上，分别用全站仪对桩进行交会定位（其中一架全站仪作校核用），各控制点的仪器视线应交会于同一平面，如偏差较大，应查明原因，进行调整。

c压桩船吊起桩身至适当高度后再立桩入龙门口，压桩船就位时，应掌握水深情况，防止桩碰触打桩船或管桩运输船，使桩身折裂。

d直桩下桩过程中，桩架应保持垂直，斜桩下桩过程中，桩架宜与桩的设计倾斜度保持一致。

e压桩时，桩轴线保持在同一轴线上，避免产生偏位。

f如出现压桩异常反应，桩身突然下降，过大倾斜移位，桩身出现严重裂缝和破碎掉块，均应立即停止压桩，及时查明原因，采取有效措施。

g压桩过程中不得用移船方法纠正偏位。

h压桩船进退作业时，应注意定位系统固定位置，防止打桩船浮动。

i压桩结束后应及时夹桩防止桩受自重（斜桩）、或其它外力作用而产生偏位。

三、结束语

作为水工建筑基础的桩基施工，我们应严格把握管桩进场质量，坚决遵守沉桩施工操作规程，确保施工质量及安全。同时随着PHC桩的理论研究和工程实践经验的不断积累,应用于水工工程上的技术水平也会不断地得到提高。

参考文献

[1]卓维松.PHC管桩静压法施工技术[J].混凝土与水泥制品，2008，06.

[2]肖伟.PHC管桩施工质量问题处理方案探讨[J].福建建筑，2006，01.

[3]黄小文.邓志深.PHC管桩的施工和应用[J].水运工程，2006，07