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摘要:本文主要闡述了板樁碼頭的概念,詳細(xì)分析了板樁碼頭施工技術(shù),對(duì)施工中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探索,以推進(jìn)港口的良好建設(shè)。
關(guān)鍵詞:板樁碼頭;施工技術(shù)
一、板樁碼頭的概念
隨著我國(guó)物質(zhì)文化生活水平日益增長(zhǎng),對(duì)外貿(mào)易的不斷發(fā)展,對(duì)外開放的港口碼頭肩負(fù)的著重要責(zé)任。港口主要的建筑物就是碼頭,用于貨物裝卸、旅客上下船、船舶??康葘I(yè)性水工作業(yè)。而板樁碼頭是我國(guó)常用的一種碼頭結(jié)構(gòu)形式。板樁碼頭的組成結(jié)構(gòu)有錨碇設(shè)施和板樁墻,地面使用時(shí)所承載的負(fù)荷和在墻后填土而產(chǎn)生的側(cè)壓力則主要由板樁和錨碇設(shè)施承受。相對(duì)于重力式碼頭,板樁碼頭對(duì)地基條件要求較低,除了地基特別軟弱或過于堅(jiān)硬的以外,一般地質(zhì)均可采用。板樁碼頭結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,所需材料不多,施工速度較快,被廣泛應(yīng)用于內(nèi)河和沿海地區(qū)。
二、板樁碼頭施工技術(shù)
(一)、板樁碼頭施工程序
板樁碼頭施工時(shí),先對(duì)基槽挖泥清淤;進(jìn)行錨淀叉樁施打,對(duì)錨淀帽梁用混凝土澆注;同時(shí)進(jìn)行板樁施打,安裝導(dǎo)梁;加工和安裝拉桿;現(xiàn)場(chǎng)澆筑帽梁;進(jìn)行墻后回填土;墻前港池挖泥及對(duì)碼頭面層進(jìn)行修整,即完成板樁碼頭建設(shè)。
(二)、板樁碼頭主要施工技術(shù)
1、板樁的沉樁
板樁打設(shè)是整個(gè)工程的第環(huán)節(jié)也是最重要的環(huán)節(jié),如果沉樁不合格,板樁間出現(xiàn)過大縫隙并且不能處理合格,以后將會(huì)出現(xiàn)局部塌陷,輕則影響碼頭的使用,重則使整個(gè)碼頭報(bào)廢,后果嚴(yán)重。所以板樁沉樁的質(zhì)量是關(guān)系到整個(gè)工程的施工質(zhì)量的關(guān)鍵,在施工過程中,我們要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理,嚴(yán)格各項(xiàng)質(zhì)量控制措施,確保工程質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良。
1.1 施工準(zhǔn)備工作
板樁打設(shè)施工準(zhǔn)備工作比較多,主要分為技術(shù)準(zhǔn)備和現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備兩個(gè)部分。其中,技術(shù)準(zhǔn)備有:了解工程地質(zhì)狀況,制定相應(yīng)的施工方案,熟悉設(shè)計(jì)施工,進(jìn)行施工技術(shù)交底等工作。施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備有基槽開挖,測(cè)量放樣、機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)及安裝檢修等。
1.2 板樁的打設(shè)
板樁打設(shè)質(zhì)量要求比較高,不但要保證整個(gè)板樁駁岸順直,而且要保證板之間的緊密。
a.定位板樁的打設(shè)
起吊時(shí),吊索與樁軸線的夾角不得大于45°,通過樁架的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng),待樁帽進(jìn)入替打后。此時(shí)樁處于直立狀態(tài),樁尖對(duì)樁位穩(wěn)樁,樁架自動(dòng)調(diào)直后,正側(cè)面和側(cè)面各用一臺(tái)經(jīng)緯儀對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行垂直度觀測(cè),如果傾斜,通過移動(dòng)樁架或伸縮龍口進(jìn)行調(diào)直,而不應(yīng)通過樁架的調(diào)直而調(diào)直樁。
下樁過程中,用正側(cè)面經(jīng)緯儀認(rèn)真控制樁身垂直度,樁錘、樁帽、樁身要始終在同一垂直線,以免產(chǎn)生偏心錘擊。樁插入時(shí)的垂直度偏差不得超過0.5%,如果超差,及時(shí)調(diào)整,但須保證樁身不裂,必要時(shí)拔出重新下樁。
下樁完畢后,經(jīng)經(jīng)緯儀再次監(jiān)測(cè)板樁垂直度后,可開始穩(wěn)樁。穩(wěn)樁的過程應(yīng)是松大鉤起吊力慢慢減小,隨著樁的入土,大鉤將不會(huì)承重,此時(shí)觀測(cè)樁的垂直度,可對(duì)樁的垂直度進(jìn)行調(diào)整。大鉤解除后,可以壓錘。壓錘的力量應(yīng)注意控制,防止溜樁,造成偏位。在此過程中隨時(shí)監(jiān)測(cè)樁的垂直度。如有偏差,可以停止壓錘,調(diào)整樁的垂直度。
壓錘結(jié)束,垂直度調(diào)整后,即可進(jìn)行錘擊,為了防止溜樁,開始錘擊時(shí),對(duì)錘的能量應(yīng)控制1~2檔范圍或空錘試擊。經(jīng)檢查無誤后,開始連續(xù)錘擊沉樁到設(shè)計(jì)標(biāo)高,標(biāo)高控制由陸上水準(zhǔn)儀進(jìn)行。
b.導(dǎo)向梁的設(shè)置
在定位板樁打設(shè)完成后,根據(jù)板樁間距,在中心軸線位置離開一定距離沉設(shè)定位樁,隨后在定位板樁與定位樁之間安裝導(dǎo)向梁。
導(dǎo)向梁可采用型鋼,一端與定位樁聯(lián)系通過螺栓聯(lián)系起來,另外一端擱置在導(dǎo)向樁鋼牛腿上,通過硬木夾條和對(duì)拉螺栓來保證板樁寬度,導(dǎo)向梁長(zhǎng)一般長(zhǎng)5~8m,導(dǎo)向梁形成后即為板樁打設(shè)的導(dǎo)向裝置。
c.后續(xù)板樁的打設(shè)
在導(dǎo)向梁設(shè)置完成后,即可進(jìn)行后續(xù)板樁的打設(shè),根據(jù)板樁的排列,將定位板樁后續(xù)板樁對(duì)準(zhǔn)槽口,相繼插入導(dǎo)向梁槽口,后續(xù)板樁凸槽緊貼先前板樁的凹槽。插入時(shí)要求保證板樁的垂直,同時(shí),保證板樁不脫榫。
板樁插入槽口后,暫時(shí)不一次沉設(shè)到位,先將板樁2/3沉樁入土后,暫停繼續(xù)沉樁,緊接著進(jìn)行后續(xù)板樁沉設(shè),形成階梯形。待板樁基本插滿導(dǎo)向槽口后,開始送樁,送樁采取階梯式送至設(shè)計(jì)標(biāo)高的方法,樁架正向行走,將板樁陸續(xù)送到設(shè)計(jì)標(biāo)高。
完成后,以最后1~2根板樁作為基準(zhǔn)樁,將導(dǎo)向樁和導(dǎo)向梁向前移,繼續(xù)打設(shè)后續(xù)板樁。
d.板樁灌縫
板樁打設(shè)完成以后,可能需進(jìn)行灌縫施工。板樁灌縫目的增強(qiáng)板樁之間的連接性以及減弱板樁之間的滲水性。
灌縫前,先用高壓水槍沖洗板樁槽,沖洗由上至下進(jìn)行,將槽中的泥土沖出來,根據(jù)標(biāo)高,高壓水槍要求深入到底部。直到槽中留出的全是清水為止。
灌縫混凝土可采用模袋細(xì)石混凝土或砂漿,模袋的直徑必須大于10cm,對(duì)模袋底口進(jìn)行封口后,灌入少量混凝土后,依靠模袋內(nèi)砼的自重慢慢的下沉到底,再直接將細(xì)石混凝土或砂漿灌入模袋中,使填充料順著模袋滑入,直到填滿模袋為止。
灌縫混凝土或采取直接用導(dǎo)管進(jìn)行灌注,用內(nèi)徑Ф50的鋼管分段接長(zhǎng),每段長(zhǎng)度不大于1.5m,在清孔后,將導(dǎo)管接長(zhǎng)伸入板樁接縫底面,上口加一料斗,采用人工對(duì)料斗內(nèi)進(jìn)行填充砂漿,直到導(dǎo)管滿后,晃動(dòng)導(dǎo)管,砂漿面不再下沉后將導(dǎo)管緩慢上拔20~30cm,砂漿面下沉后再添加砂漿,如此反復(fù),直到將砂漿灌滿板樁間隙。
細(xì)石混凝土的塌落度控制在20±2cm,由于灌注方量小,施工持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),采用小型攪拌機(jī)拌制。如在灌縫前進(jìn)行樁頂?shù)蔫彸仨氉⒁馄扑榈幕炷敛坏玫羧氚蹇p中,加強(qiáng)孔口的保護(hù)。
1.3 板樁施工打設(shè)的質(zhì)量保證措施
a. 板樁施工中要注意定位樁的重要性,施工中,要加強(qiáng)對(duì)定位樁平面控制,保證正位。同時(shí),要注意對(duì)施工過程中,導(dǎo)向樁和導(dǎo)向梁的設(shè)置,保證板樁岸線的順直,在每一次位移導(dǎo)向梁時(shí),都要采用儀器進(jìn)行校核。
b. 在硬軟土互層中沉樁時(shí),掌握各種土層的標(biāo)高和樁尖所處的位置,當(dāng)樁尖進(jìn)入軟土層時(shí),控制好錘擊能量,出現(xiàn)溜樁現(xiàn)象時(shí),立即停錘,盡量采用空檔或一檔施工。
c.沉樁過程中出現(xiàn)貫入度反?;驑渡砦灰?,應(yīng)查明原因,方可繼續(xù)進(jìn)行施工,樁運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后做好樁的驗(yàn)收,對(duì)存在質(zhì)量問題的樁,必須退回。
d.為了避免累計(jì)偏差造成板樁軸向傾斜太嚴(yán)重,必要是預(yù)制樁尖無倒角樁進(jìn)行調(diào)整。
e. 為了確保各轉(zhuǎn)角樁之間的距離,在交接處板樁需根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整之間間歇。
2、安裝拉桿及吊裝
水下石頭堆積會(huì)對(duì)吊機(jī)安放產(chǎn)生不利影響,影響吊機(jī)的穩(wěn)定性,應(yīng)選擇水下沒有堆積石料的地方。并盡量向外放置,使鋼筋籠順著自身方位穩(wěn)定下來,將挖掘量降到最低。安裝拉桿之前,為了保證鋼筋的穩(wěn)定性,需要按照順序?qū)⒁欢康氖舷蚧\內(nèi)進(jìn)行拋填,拋填時(shí)注意選擇合適位置進(jìn)行,盡量選擇遠(yuǎn)離拉桿所在的地方,從拉桿的中間空隙中,進(jìn)行對(duì)稱均勻拋填,然后再進(jìn)行拉桿的安裝。這樣的操作方式可以有效降低不均勻沉降情況的發(fā)生率。因此,在施工前期,應(yīng)先研究工程具體的地理水文狀況,并結(jié)合施工實(shí)際情況進(jìn)行工作安排。
鋼筋籠的安裝的位置與堤頭的位置相隔較遠(yuǎn),普通的吊機(jī)無法進(jìn)行安裝,需要大型的汽車吊。在吊起的過程中,操作緩慢且施力均勻,利用四點(diǎn)吊鋼筋籠的前沿面位置,將鋼筋籠移到指定位置。固定好吊機(jī)的位置,用挖掘機(jī)輔助穩(wěn)定,按照設(shè)計(jì)的方位,利用四點(diǎn)吊將鋼筋籠吊起,在45°方向上進(jìn)行緩慢橫移,就位時(shí),可在兩側(cè)添加2根繩子幫助就位,交通船上的工作人員從旁協(xié)助。并且,可以做一道橫梁將錨定臺(tái)進(jìn)行整體組合,以解決拉桿的埋設(shè)錨定不夠的問題,提高錨固的安全性。
3、回拋鋼筋籠內(nèi)的石料
目前,在低潮水時(shí)進(jìn)行施工是最優(yōu)時(shí)段。施工時(shí),盡量遠(yuǎn)離拉桿,先拋填內(nèi)部,再拋填外部。因?yàn)殇摻罨\的不均勻沉降,會(huì)降低支撐腳的穩(wěn)定性。為了避免鋼筋籠的不穩(wěn)定,可以由潛水員進(jìn)行操作,用石料在前沿作墊腳。整個(gè)施工的時(shí)間是6個(gè)小時(shí)左右,可以一次性完成拋石出水。在此過程中,要注意鋼籠的傾斜情況,如果后傾過度,應(yīng)立刻拋填墻后的棱體,提高施工的安全性。
4、錨固系統(tǒng)的施工
在鋼筋籠的前沿設(shè)置一排工字鋼或是兩排圍柃作一排拉桿,以補(bǔ)足鋼筋籠的整體剛度的不足,提高穩(wěn)定性。為了便于沉樁,對(duì)工字鋼前頭29cm進(jìn)行處理,削尖此部位。保證工字鋼的安放方位與鋼籠鋼管的位置一致,如果該位置下沉過淺,應(yīng)及時(shí)調(diào)整,使入泥深度約有2m之后,用挖掘機(jī)起吊及沉樁。工字鋼樁固定之后,進(jìn)行前沿鋼圍柃的制作,在施工水位處設(shè)置第一排圍,在最上方設(shè)置第二排圍柃。
此外,必須保證料槽與船型設(shè)計(jì)一致??梢酝ㄟ^預(yù)埋的鋼絲繩和基座鋼板進(jìn)行衡量。料槽的后方受力的鋼絲繩,是利用坡架來判斷預(yù)埋鋼絲繩的實(shí)際受力角度與設(shè)計(jì)角度是否一致。如果有偏差,可以先完成回填,然后挖出預(yù)先澆注好的吊環(huán),再進(jìn)行鋼絲繩的預(yù)埋。料槽兩立柱的基座鋼板為了保證受力平衡,是將鋼板在混泥土中直接進(jìn)行澆注,或者在預(yù)留的錨筋上安裝鋼板,這一操作一般在混泥土澆注完成后進(jìn)行,其中采用的鋼板規(guī)格一般是15毫米。
結(jié)束語
隨著社會(huì)的發(fā)展,我國(guó)碼頭的建設(shè)技術(shù)逐步成熟,港口水工建筑物的結(jié)構(gòu)型式也不斷變化,碼頭的施工技術(shù)水平和工藝均在不斷的進(jìn)步。但是,板樁碼頭施工過程中仍存在需要注意的地方。對(duì)此,應(yīng)加強(qiáng)施工技術(shù)的研究,以保證碼頭的建設(shè)質(zhì)量。
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