李俊毅

摘要：現(xiàn)在貿(mào)易發(fā)展迅速，船只數(shù)量急劇增長(zhǎng)，尤其是大型船只的?？繉?duì)于港口的要求更高，因而人們對(duì)于港口通航的技術(shù)要求越來(lái)越高，很多水上碼頭需要得到改建或者擴(kuò)建。近年來(lái)南京至上海深水航道進(jìn)行整治之后進(jìn)行改造升等的碼頭也多了起來(lái)，很多施工項(xiàng)目受到原有建筑物的影響而十分難以進(jìn)行，這給區(qū)域性沉樁施工帶來(lái)了很大的問(wèn)題。本文以實(shí)際工程為例，對(duì)高樁碼頭沉樁施工技術(shù)進(jìn)行了分析和探討，尤其是分析了擴(kuò)建工程在打樁時(shí)應(yīng)考慮的事項(xiàng)和采取的措施。

關(guān)鍵詞：高樁碼頭;沉樁;施工技術(shù)

1、高樁碼頭的主要組成結(jié)構(gòu)特征

目前，高樁碼頭已經(jīng)在我國(guó)的港口建設(shè)工程當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用，并且具備了一定的施工經(jīng)驗(yàn)。而高樁碼頭的主要組成結(jié)構(gòu)基本可以分為三個(gè)部分，即上部分結(jié)構(gòu)、樁基結(jié)構(gòu)以及接岸結(jié)構(gòu)。第一，上部分結(jié)構(gòu)又可以劃分為另外三種結(jié)構(gòu)，分別為梁板式結(jié)構(gòu)、墩式結(jié)構(gòu)以及板式結(jié)構(gòu)，在這三種結(jié)構(gòu)當(dāng)中也可以結(jié)合具體的預(yù)應(yīng)力情況、澆筑工藝、安裝步驟、材料使用等的不同進(jìn)行結(jié)構(gòu)劃分;第二，樁基結(jié)構(gòu)當(dāng)中可以包括許多結(jié)構(gòu)形式，例如：鋼管樁基、混凝土樁基以及PHC樁基等，在不同的高樁碼頭工程當(dāng)中，樁基結(jié)構(gòu)的具體形式也各不相同;第三，就是接岸結(jié)構(gòu)往往只有一個(gè)比較常見(jiàn)的形式，即斜坡，這種結(jié)構(gòu)能夠很好的適應(yīng)高樁碼頭建設(shè)中的軟土地基，從而對(duì)于滑坡、位移過(guò)大等現(xiàn)象有很好的預(yù)防功能。

2、高樁碼頭沉樁施工技術(shù)要點(diǎn)

在沉樁施工過(guò)程中，需要結(jié)合設(shè)計(jì)報(bào)告中的具體情況，來(lái)核對(duì)一些主要指標(biāo)，具體可以包括土層分布指標(biāo)、土壤質(zhì)量指標(biāo)、土壤夾層范圍指標(biāo)以及土壤厚度指標(biāo)等，一旦發(fā)現(xiàn)不合理之處，就必須進(jìn)行二次鉆探處理工作。另外，還需要確保沉樁工具、沉樁材料以及土層的力度和標(biāo)高等基本一致，這樣才能夠有利于后續(xù)的單樁承載力測(cè)試工作。一旦土壤質(zhì)地過(guò)于堅(jiān)硬，并且在施工過(guò)程中沒(méi)有以往的經(jīng)驗(yàn)作為參考時(shí)，就可以先做好模擬實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行沉樁工作。在沉樁施工過(guò)程中還需要結(jié)合不規(guī)律的土層變化，通過(guò)技術(shù)手段來(lái)確定土層的實(shí)際標(biāo)高。

3、高樁碼頭沉樁施工技術(shù)應(yīng)用

3.1、工程概況

本工程為升級(jí)改造項(xiàng)目，將原碼頭岸線升級(jí)改造為高樁碼頭岸線，改造長(zhǎng)度為430m，新建碼頭岸線按照原碼頭岸線呈“門(mén)”字形完成泊位的布置。一般碼頭和混凝土路面的沿線相隔需保持在10m左右，本工程面頂高約2.5m，港池回旋水域和前停泊水域的寬度都在142m，通常港池泊位水域底高程在-6m，利用振動(dòng)錘沉樁工藝對(duì)樁基施工，并準(zhǔn)備好日立ZX470-3自行機(jī)械臂作為備用工具。

3.2、沉樁施工技術(shù)分析

3.2.1、施工準(zhǔn)備

（1）施工前，必須平整好施工場(chǎng)地，修筑必要的臨時(shí)施工便道，并進(jìn)行封閉式施工。（2）在施打前，首先對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)。在機(jī)械進(jìn)場(chǎng)前，工地負(fù)責(zé)測(cè)放樣樁，控制樁等，對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)測(cè)，以保證樁位的準(zhǔn)確性。（3）樁基軸線應(yīng)從基準(zhǔn)線引出。在打樁地區(qū)附近設(shè)置的水準(zhǔn)點(diǎn)，其位置應(yīng)不受打樁影響，數(shù)量不得少于2個(gè)，開(kāi)工前經(jīng)復(fù)核后妥善保護(hù)，施工中應(yīng)經(jīng)常復(fù)核。（4）對(duì)進(jìn)場(chǎng)成品必須要求進(jìn)行檢驗(yàn)，并按規(guī)定做好記錄，合格后方可使用，對(duì)不合格的成品嚴(yán)禁使用和退場(chǎng)。（5）安全技術(shù)交底。對(duì)技術(shù)、安全交底必須在正式展開(kāi)沉樁前進(jìn)行。技術(shù)交底主要包括如下內(nèi)容：發(fā)生調(diào)整的樁位、其扭角詳情、傾斜度以及被標(biāo)識(shí)出來(lái)的易發(fā)生碰撞的樁，還有如何處理緊急情況等。而安全交底則包括了現(xiàn)場(chǎng)安全警示標(biāo)志的設(shè)置，安全作業(yè)范圍的相關(guān)安全防范措施。（6）人員配合。在沉樁施工的過(guò)程中，需要配備專(zhuān)業(yè)人員隨時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)待命，如果發(fā)生意外事件比如碰樁或者樁超高等及時(shí)處理，以保證順利完成沉樁。

3.2.2、沉樁測(cè)量

（1）樁頂平面位置測(cè)量。為避免方樁樁頂出現(xiàn)變形導(dǎo)致測(cè)量出現(xiàn)誤差，最終讓樁中心發(fā)生偏離，先利用全站儀測(cè)量方樁的隨意三個(gè)角點(diǎn)，得到其坐標(biāo)之后，再確定樁平面位置。提前對(duì)放樣、放樁位以及軸線樁再次核查，而且確保軸線不能有>1cm的誤差，樁位不能有>2cm的誤差。（2）斜樁斜率測(cè)量。其測(cè)量時(shí)所利用的方法是吊錘線法，為避免出現(xiàn)誤差，一般測(cè)量3次，最終結(jié)果取平均值。（3）斜樁扭角測(cè)量。對(duì)每根斜樁樁頂測(cè)量3個(gè)點(diǎn)之后，再測(cè)量對(duì)應(yīng)下方的3個(gè)點(diǎn)，并開(kāi)始相應(yīng)的繪制。工程圖上最終呈現(xiàn)出3條邊線的投影線，即“1上-1下、2上-2下、3上-3下”。扭角指橫梁軸線和上述投影線之間的夾角。但是得到的3個(gè)扭角并不是相等的，這是由于方樁3條邊不規(guī)整而且測(cè)量也存在一定的誤差。所以通過(guò)取3個(gè)扭角的平均值，完成樁位圖的繪制。

3.2.3、沉樁定位

在對(duì)沉樁平面定位時(shí)，所利用的主要系統(tǒng)是GPS打樁定位系統(tǒng)，除此之外還會(huì)利用經(jīng)緯儀、全站儀完成校核，對(duì)沉樁標(biāo)高的控制則利用水準(zhǔn)儀。如圖1所示是GPS打樁定位系統(tǒng)的原理展示，具體來(lái)講，通過(guò)GPS流動(dòng)站控制打樁設(shè)備的各種方向、位置，通過(guò)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)的對(duì)比后，調(diào)整打樁設(shè)備以達(dá)到規(guī)范要求。通過(guò)測(cè)量設(shè)備確定樁頂標(biāo)高后，同時(shí)對(duì)錘擊數(shù)計(jì)數(shù)，一般會(huì)采用“錘擊計(jì)數(shù)器”完成，該計(jì)數(shù)會(huì)隨著沉樁貫入度產(chǎn)生正向反饋并出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上。定位時(shí)，需要對(duì)Trimble5700GPS接收天線各自獲取的夾角、距離、高差之間的誤差以及RTK狀態(tài)的質(zhì)量因子完成核查，核對(duì)其是否在規(guī)范要求之內(nèi)。經(jīng)過(guò)上述測(cè)量，定位變得更加精準(zhǔn)，使得沉樁施工的效率有所增加，極大地減少了碰樁的發(fā)生。

3.2.4、沉樁過(guò)程控制

本工程實(shí)例中，一共有314根PHC管樁沿碼頭岸線進(jìn)行施打?？剂楷F(xiàn)場(chǎng)施工條件以及以往的施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，同時(shí)還對(duì)打樁的相關(guān)事宜作出了預(yù)估，本次工程選取履帶式打樁機(jī)，以便快速的安裝和拆卸工作。

定位好后，在樁身和替打的作用下將其插入土中，開(kāi)始穩(wěn)樁。該過(guò)程中，保證樁架、樁傾斜度符合實(shí)際要求，完成壓錘后，及時(shí)核查樁錘、替打和樁身的位置，如果不在同一軸線，說(shuō)明錘擊過(guò)程出現(xiàn)了偏差，所以此時(shí)還再次調(diào)整吊裝。除了盡可能縮短實(shí)際和設(shè)計(jì)要求之間的偏差，在穩(wěn)樁過(guò)程中要觀察其人土情況，避免發(fā)生和老碼頭樁之間的碰樁。當(dāng)出現(xiàn)碰樁等其他意外時(shí)，不能再繼續(xù)施工，在設(shè)計(jì)人員、監(jiān)理人員之間協(xié)商之后提出解決方案。

此次施工中，對(duì)PHC管樁錘擊時(shí)，選擇用D-62型打樁錘，此時(shí)將油門(mén)調(diào)到三檔，控制400KJ的能量，隨時(shí)觀測(cè)沉樁的貫入度，具體包括下述工作內(nèi)容：①對(duì)沉樁錘擊時(shí)要及時(shí)查看樁身、樁架的位置，防止錘擊出現(xiàn)偏心。②如果天氣較惡劣時(shí)不能繼續(xù)沉樁，打樁設(shè)備及時(shí)撤離施工作業(yè)區(qū)域。③在錘擊工程中，隨時(shí)觀察樁身的晃動(dòng)情況，以盡可能避免蹩樁從而引發(fā)錘擊偏心，比如發(fā)生移位、貫入度不符合要求、樁身下降等，如果出現(xiàn)上述現(xiàn)象，及時(shí)和設(shè)計(jì)人員、監(jiān)理人員商討，以解決問(wèn)題。并依據(jù)《水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》（JTS257—2008）的相關(guān)規(guī)范對(duì)沉樁偏差控制，為保證施工順利對(duì)易發(fā)生碰樁的樁，必須挑選一個(gè)天氣適宜的時(shí)間開(kāi)展沉樁。一般會(huì)用前方交會(huì)法對(duì)定位詳情再次核驗(yàn)，且保證其偏差在±80mm內(nèi)，以便避免發(fā)生碰樁。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在本工程沉樁上，根據(jù)實(shí)際情況采取了一系列沉樁的技術(shù)控制措施，最終順利完成了碼頭平臺(tái)的沉樁這一關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)業(yè)主已建碼頭的影響減少到了最低。工程沉樁的成功經(jīng)驗(yàn)以為此類(lèi)擴(kuò)建工程及特殊條件下的類(lèi)似工程提供了寶貴的借鑒和指導(dǎo)作用。

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