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        高樁碼頭鋼管樁施工質(zhì)量控制

        2015-11-05 12:20:41梁達志
        中國水運 2015年9期
        關鍵詞:沉樁制作質(zhì)量控制

        梁達志

        摘 要:目前,大噸位的海上高樁碼頭樁基工程多采用鋼管樁,特別是離岸較遠的大噸位深水油碼頭工程。雖然鋼管樁應用廣泛、工藝成熟,但由于其是水上錘擊沉樁施工,水下情況無法觀測,海上地質(zhì)變化較大,而且海水環(huán)境腐蝕較嚴重,故在鋼管樁制作、沉樁時要嚴格控制其質(zhì)量,否則會影響到高樁碼頭的結構安全。

        關鍵詞:鋼管樁 制作 沉樁 質(zhì)量控制

        某30萬噸級原油碼頭,建設規(guī)模包括30萬噸級原油碼頭1座,工作船碼頭1座及長2898m的引橋。樁基為Φ1404鋼管樁,壁厚δ=22mm,其材質(zhì)為Q345B鋼材,樁尖及樁頂部位根據(jù)設計要求加強處理,樁長為68.5~75m,樁頂標高10.5m,本工程所用鋼管樁共計181根。由于樁長較長、樁徑較大,而且地質(zhì)條件復雜,沉樁較困難?,F(xiàn)就該工程鋼管樁施工的質(zhì)量控制進行論述。

        鋼管樁制作及防腐質(zhì)量控制

        本工程鋼管樁制作工藝采用常溫螺旋成型,雙面自動埋弧法焊接。對焊前鋼板開V形坡口,內(nèi)、外坡口均為60°,整樁制作鋼管樁。

        1、對原材料進行檢查

        鋼材及焊接材料的型號和質(zhì)量應符合設計要求,應有出廠合格證及質(zhì)量證明文件,并按要求進行送檢檢驗。

        2、鋼板放樣下料

        應根據(jù)工藝要求預放切割、磨削刨邊和焊接收縮等的加工余量;鋼板卷制前,應清除坡口處有礙焊接的毛刺和氧化物。

        3、鋼管樁焊接

        先進行焊接工藝評定。按焊接工藝規(guī)程進行試驗驗證,方法、程序、參數(shù)和技術措施等各項指標滿足要求后,才能組織施工。焊工必須持證上崗,并對焊工進行考評。

        焊條、焊絲和焊劑應存放在干燥處,焊前應按產(chǎn)品說明書要求進行烘培,并在規(guī)定時間內(nèi)使用。

        焊接前應將焊接坡口及其附近20mm-30mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污、水氣和雜物清除干凈。焊接應按焊接工藝所規(guī)定的方法、程序、參數(shù)和技術措施進行,以減少焊接變形和內(nèi)應力,保證質(zhì)量。保證焊接接頭抗拉強度不得小于母材規(guī)定的最低抗拉強度,對鋼管樁的焊縫應進行焊接接頭的機械性能試驗。

        焊接完成后對所有焊縫進行外觀檢查。焊縫金屬應緊密,焊道應均勻,焊縫金屬與母材的過度應平順,不得有裂縫、未融合、未焊透、焊瘤和燒穿等缺陷。同時,根據(jù)設計要求對焊縫進行無損傷檢查。

        做好鋼管樁焊接完成后驗收。外觀表面不得有明顯缺陷,當缺陷深度超過1/8壁厚時進行修補。鋼管管體周長公差、樁頂傾斜、樁長公差、鋼管樁縱軸線的彎曲矢高、管端平整度、管端平面傾斜、管節(jié)對接縫錯邊、管端橢圓度等應滿足規(guī)范要求。外觀檢查采用目測及焊接檢驗尺檢測,咬邊深度不超過0.5mm,累計總長度不超過焊縫長度的10%,超高允許范圍為2mm~3mm;所有起弧點及樁端3m范圍內(nèi)的焊縫,進行100%超聲波無損探傷檢查,其他部位檢測長度不少于焊縫長度的的10%;X射線檢查鋼管頂端、底端各檢查長200mm焊縫。當檢測結果不符合規(guī)定時,應進行修補,對修補后的焊縫仍應進行探傷檢查,不合格焊縫的修補次數(shù)不宜超過兩次。

        4、鋼管樁防腐

        鋼管樁防護層所用涂料的品種和質(zhì)量均應符合設計要求,檢查產(chǎn)品合格證及質(zhì)量證明文件,并按規(guī)定進行取樣送檢。除銹材料應干燥、無油、無灰塵和其它污染物。

        涂底前對鋼管樁表面處理。鋼管樁表面除銹等級必須達到設計要求,表面無可見油脂和污垢,無氧化皮、鐵銹、涂料涂層和異物。表面處理作業(yè)區(qū)不允許靠近涂裝作業(yè)區(qū),涂裝作業(yè)區(qū)應有隔離措施,以防止?jié)衿崮け换覊m和磨料污染。所有處理過的鋼管樁表面必須清理才可涂底漆。表面處理完畢并檢驗合格后,立即進行涂裝作業(yè),以免發(fā)生返銹或劣變,如果表面已出現(xiàn)返銹,重新進行除銹處理。

        涂裝環(huán)境條件。在表面處理和涂裝過程中,定期測量并記錄環(huán)境條件(溫度、濕度和露點)。在涂裝環(huán)境溫度低于5℃或高于35℃,鋼管樁表面溫度低于露點以上3℃,相對濕度大于85%,風力大于5級,雨、霧及大風的氣候條件下,不允許進行表面處理和涂料涂裝施工。當樁身表面潮濕時,嚴禁進行噴涂。

        防腐涂料涂裝。防腐涂料的配制和使用必須按照產(chǎn)品說明書的規(guī)定進行。防腐涂層的結構、每道涂層厚度及涂裝間隔時間應符合設計要求和產(chǎn)品說明書中的規(guī)定,如果涂裝間隔超過規(guī)定的時間,對涂層表面進行處理后方可進行下一道工序的施工。各涂層應厚薄均勻,并有足夠的固化時間,每道防腐涂層施工完成后,根據(jù)規(guī)范和設計要求進行檢查驗收,采取測厚儀檢查。

        涂層成品檢測。涂裝后進行涂層外觀目視檢查,表面均勻、無氣泡、無裂紋、無流掛等缺陷,不合格的進行補涂或處理后重新涂裝;涂裝后使用測厚儀對涂層厚度進行測定,并記錄測量結果。測量結果不能滿足要求時,則根據(jù)具體情況進行局部或全面修補。

        5、鋼管樁堆存及運輸

        經(jīng)檢查合格后的成品鋼管樁應按不同的規(guī)格分別堆存。堆存場地應平整、堅實、排水順暢。堆放形式和層數(shù)應安全可靠,避免產(chǎn)生縱向變形和局部壓曲變形,堆放要整齊,底部及管與管之間墊放軟物,避免破壞防腐涂層。

        裝卸時使用專用吊具,以保護涂層;嚴禁摔、碰、滾、撬等可能損壞防腐涂層的操作方法;鋼管樁間墊放枕木,捆綁時鋼絲繩外包裹麻袋或其它柔性材料。

        采用駁船運輸時,駁船必需具備足夠的長度和穩(wěn)定性,裝駁時注意沉樁順序及編號;鋼管樁宜放置在半圓形專用支架上,由于樁長度較長,裝駁時均需用要木枋找平,使支點處在同一平面上,避免折樁,鋼管樁間墊放枕木防止涂層損壞,并用纜索緊固。

        鋼管樁沉樁質(zhì)量控制

        水上沉樁是高樁碼頭施工質(zhì)量控制最為關鍵的環(huán)節(jié),沉樁質(zhì)量很大程度影響到整體碼頭工程質(zhì)量。

        1、沉樁施工前的質(zhì)量控制

        施工前應根據(jù)施工平面圖、樁位圖,結合地形、地物、地質(zhì)、水深、海況、機具船舶性能、船只拋錨和沉樁操作對航行有無影響等情況,對沉樁順序進行設計,以確定需要設計部門更改的樁位和扭角等尺寸,編制沉樁施工順序圖,并按沉樁順序安排制樁及沉樁,結合沉樁允許偏差,校核各樁是否相碰。

        2、打樁船的選擇

        打樁船的選擇非常重要,其性能、起重能力及樁架高度都要滿足要求。樁架高度 = 樁長-水深 + 樁錘高度 + 打樁船吃水+ 2m。本工程選用的打樁船是“粵工樁8”船,樁錘選用D138筒式柴油錘,船尺寸70.5×28×5.2m,樁架93.5m。

        3、水上吊樁

        鋼管樁由駁船運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后,打樁船靠近駁船起吊所需施打的樁,在打樁船起吊前,還將檢查樁的外觀,以避免樁在運輸過程中損壞后被沉樁。檢查吊點位置是否符合設計要求。

        4、鋼管樁沉樁測量定位

        由于本工程水上沉樁測量采用在打樁船上安裝GPS機及打樁定位軟件,由GPS進行定位。檢查測定樁身的位置、方位和傾斜度,當計算機上顯示出樁身的位置、方位和傾斜度滿足設計要求時,經(jīng)驗收后開始打樁。

        5、鋼管樁沉樁

        開始沉樁前檢查樁的起吊,防止發(fā)生溜樁事故,檢查錘擊檔次是否滿足要求,樁錘、替打、送樁和樁保持是否在同一縱軸線上,替打是否平整,檢查是否有偏心錘擊情況和背板蹩樁情況,及時在沉樁記錄上做好記錄。

        檢查樁的施打過程樁位變化,沉樁過程中是否有貫入度反常、樁身突然下降、過大傾斜、位移及樁身出現(xiàn)嚴重裂縫、掉塊、樁頂破壞現(xiàn)象,若有應立即通知停錘檢查,及時查明原因,采取措施后再打,掌握樁施打進尺速度和設計提供的地質(zhì)資料進行對比,檢查是否有用移船方法糾正樁位的情況,若有,應及時糾正,并在沉樁記錄中詳細記錄。當沉樁遇土層異常情況時,應會同有關單位研究,必要時進行補充鉆探,以摸清土層實際情況。

        沉樁過程要做好高程控制、錘擊數(shù)及貫入度的測定。本工程停鍾標準采用標高和貫入度雙控,當樁沉達到設計要求的停錘標準后,可以停錘。當樁端已達到設計標高而貫入度仍較大時,應繼續(xù)錘擊使其貫入度接近控制貫入度,但繼續(xù)下沉的深度應考慮施工水位的影響。當樁端距離設計標高尚較大,而貫入度小于控制貫入度時,應繼續(xù)錘擊貫入100mm或錘擊30~50擊,其平均貫入度應小于控制貫入度,超過上述規(guī)定由設計等有關單位研究解決。

        沉樁結束后應及時夾樁,當有臺風、大浪等預報時,必須檢查夾樁是否牢固可靠,并采取必要的加固措施。在夾樁時嚴禁拉樁。

        6、沉樁后鋼管樁的驗收

        樁沉完后,應及時測定處于自由狀態(tài)的樁頂偏位,并記錄,當偏位值較大時應與設計聯(lián)系處理。在夾樁完成后,應再次測定樁頂偏位,并以此作為竣工偏位的最終數(shù)值。

        沉樁后應及時對鋼管樁涂層進行檢查,當有破壞時,及時修補。修補時考慮潮水的影響,修補前做好除銹和干燥等工作,鏟除已松動的舊涂層。修補所用的涂料應具有厚漿及快干的特點。平均潮位以下的涂層修補,應采取有效措施,確保涂層固化及具有良好的附著力。

        采用高應變動力試驗法對單樁垂直承載力進行檢測,檢測樁數(shù)為總樁數(shù)的5%~10%,且不少于10根。本工程鋼管樁高應變檢測20根,高應變檢測的檢測結果滿足設計要求。本工程采用消防平臺的S1和S2樁作為垂直靜載荷試驗樁,其豎向抗壓承載力均超過13000KN,豎向抗拔承載力均超過6500KN,檢測結果滿足設計要求。

        (作者單位:廣東國信工程監(jiān)理有限公司)

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