袁成 臧敏 李雪艷

摘要：本文以濱海縣海堤防護(hù)王莊段護(hù)灘工程為例，闡述了海上淺水區(qū)管樁沉樁施工流程，分析了施工中采取的施工措施。本文具體分析海上淺水區(qū)管樁沉樁施工及質(zhì)量控制的措施。

關(guān)鍵詞：混凝土管樁，施工措施，質(zhì)量控制

引言：濱?？h，江蘇省鹽城市下轄縣，位于鹽城市東北部，東瀕黃海，面積1949.60平方千米。濱?？h屬暖溫帶向亞熱帶過(guò)渡的濕季風(fēng)氣候區(qū)，冬冷夏熱，四季分明，境域?qū)冱S淮沖積平原，地勢(shì)平坦。截至2020年6月，濱?？h下轄3個(gè)街道、11個(gè)鎮(zhèn)、2個(gè)場(chǎng)、3個(gè)園區(qū) [7] ?，縣人民政府駐坎南街道。濱?？h海堤防護(hù)王莊段護(hù)灘工程位于濱?？h濱海港鎮(zhèn)王莊海岸，由于該海岸主海堤完成達(dá)標(biāo)防護(hù)后，近海灘面不斷蝕深，近岸60～80m處灘面平均高程不足-1.6m，對(duì)已建防護(hù)工程構(gòu)成了潛在威脅，因此，該海岸的護(hù)灘工程被列入了2005年度濱海海堤達(dá)標(biāo)防護(hù)的重點(diǎn)工程建設(shè)。

1 工程概況

工程設(shè)計(jì)采用φ500mm、C60預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁，按“一”字形順岸布置，到岸距離為70m，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)9m，樁間凈距0.35m，單樁重2.85T，樁頂高程為2.0m，工程設(shè)計(jì)為打入樁。

工程地質(zhì)：樁位附近地質(zhì)構(gòu)造為上層的細(xì)粉砂層，以下的粉質(zhì)粘土層或砂壤土夾粉質(zhì)粘土層，呈中密狀，上層的細(xì)粉砂層較為平坦，但局部亦有沖刷坑槽。

2 施工流程

2.1沉樁施工方案的確定

由于該海岸灘面高程較低，正常高潮水位時(shí)水深達(dá)2.5m左右，低潮位時(shí)水深不足1m，遇大的風(fēng)浪時(shí)的潮水位變化則無(wú)規(guī)律，水位情況極為復(fù)雜，原方案采用打樁船施工，但該海域大型船只無(wú)法進(jìn)出，小型船只又無(wú)抗風(fēng)浪能力，而且管樁的裝卸難度極大，通過(guò)對(duì)比權(quán)衡，最終采用搭設(shè)沉樁貝雷平臺(tái)施工的方案。

2.2沉樁機(jī)械選型

本工程采用DD32型柴油打樁機(jī)，樁棰重3.2T，配套動(dòng)力18kW，樁架總高12m。該機(jī)型具有輕便、靈活的優(yōu)點(diǎn)，適宜在貝雷平臺(tái)上移動(dòng)。

2.3貝雷沉樁平臺(tái)布置

沉樁平臺(tái)要保證正常高潮水位時(shí)樁機(jī)的主要部分在水面以上，同時(shí)要充分考慮海上風(fēng)浪因素的影響，故采用單層貝雷片縱向搭設(shè)，按縱向4排等間距布置，片間間距為1.5m，橫向以桿件連接而成一整體，平臺(tái)的搭設(shè)長(zhǎng)度為50m，施工時(shí)按“拆后搭前”的次序漸次前行。貝雷片下按3m等間距設(shè)1m寬的木排，以防貝雷平臺(tái)下沉。

2.4施工準(zhǔn)備

平臺(tái)搭設(shè)前，對(duì)所有貝雷片及其配件作防銹處理，同時(shí)將3m長(zhǎng)左右、直徑20～25cm的圓木用φ16mm的長(zhǎng)螺栓串聯(lián)成1m寬左右的木排;在岸上將每2列貝雷片按9m長(zhǎng)預(yù)聯(lián)成段，配備一臺(tái)16T履帶吊車或一臺(tái)E320挖掘機(jī)吊運(yùn)。

2.5搭設(shè)施工

選擇低潮位時(shí)，將預(yù)聯(lián)成段的貝雷和木排吊運(yùn)至待設(shè)部位灘面，先將木排置于相應(yīng)的貝雷片連接處，相鄰段貝雷在木排上各搭接50cm寬左右，再將已聯(lián)成段的貝雷擱置在木排上，最后沿橫向?qū)⑾噜弮善惱走B接，從而使平臺(tái)成為一整體結(jié)構(gòu)。貝雷平臺(tái)運(yùn)行過(guò)程中，按照次序?qū)⑹褂猛戤叺暮蠖呜惱撞鸪?，翻搭循環(huán)前延，直至全部沉樁施工結(jié)束。

2.6樁位控制

樁的縱向軸線通過(guò)在兩端設(shè)立定向標(biāo)使用經(jīng)緯儀控制，橫向軸線通過(guò)在貝雷平臺(tái)相應(yīng)部位設(shè)立臨時(shí)標(biāo)記控制。

2.7沉樁施工

2.7.1沉樁工藝流程

沉樁施工的工藝流程如圖所示：

2.7.2運(yùn)樁

管樁委托專業(yè)持證廠家生產(chǎn)，滿足齡期和強(qiáng)度要求后運(yùn)至工地現(xiàn)場(chǎng)。管樁自岸際至樁位的水平運(yùn)輸利用履帶式挖掘機(jī)選擇在低潮位時(shí)進(jìn)行。為了滿足正常潮位時(shí)沉樁施工需要，應(yīng)在低潮水位時(shí)，將足夠數(shù)量的管樁運(yùn)至沉樁平臺(tái)附近，為防止擱置在灘面的管樁正常潮水位時(shí)位于水下，難于捆綁，采取將運(yùn)至平臺(tái)處的管樁的一端臨時(shí)擱置在貝雷平臺(tái)頂?shù)姆椒ń鉀Q。但沉樁平臺(tái)上擱置過(guò)多的管樁將對(duì)貝雷平臺(tái)的穩(wěn)定造成影響，一般臨時(shí)擱置的管樁不宜超過(guò)5根，其余在運(yùn)樁時(shí)將其施打端用鋼絲吊繩預(yù)捆后置于樁位附近的灘面，鋼絲繩的另一端置于貝雷平臺(tái)上，便于起吊。

2.7.3施打

①起樁

通過(guò)緊松錨纜將打樁船移至運(yùn)樁船側(cè)，成兩船中心線互相垂直狀態(tài)，龍門梃前傾至吊鉤對(duì)準(zhǔn)所要吊的鋼管樁直徑中心。下放吊鉤，主吊鉤吊前吊點(diǎn)，副吊鉤吊其余三個(gè)吊點(diǎn)。過(guò)程中應(yīng)注意的是鋼繩與吊鉤栓接的過(guò)程中避免打樁船鋼繩在鋼管樁上拖動(dòng)，并用橡皮管對(duì)輔助鋼繩進(jìn)行包裹，以確保鋼管樁保護(hù)層不被鋼繩刮傷。鋼管樁起吊前現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員再次對(duì)鋼管樁的防腐涂層進(jìn)行檢查，不滿足要求者停用，并及時(shí)處理。打樁船主副吊鉤同步上升，使鋼管樁上升至滿足移船高度，通過(guò)緊松錨纜，根據(jù)“海上打樁GPS-RTK定位系統(tǒng)”粗定位，將打樁船移至樁位附近，準(zhǔn)備立樁。

②立樁

主吊鉤上升，副吊鉤下降，隨著下降程度，副吊鉤逐個(gè)解去，使鋼管樁成豎直狀態(tài)。龍門梃后傾，使鋼管樁與龍門梃滑道成平行狀態(tài)（即同時(shí)成豎直狀態(tài)）。抱樁器合攏抱樁并鎖定。為確保鋼管樁保護(hù)層不被損壞，抱樁器上的導(dǎo)向輪采用橡膠材質(zhì)導(dǎo)向輪，并保持導(dǎo)向輪的表面光潔，適當(dāng)涂抹潤(rùn)滑油。替打沿龍門梃軌道滑移，套住樁頂。為保證施工的連續(xù)性，配備備用替打一個(gè)。

③插樁

前（或后）傾龍門梃（打俯樁時(shí)前傾，打仰樁時(shí)后傾），將鋼管樁粗略調(diào)整至設(shè)計(jì)斜率。操縱室通過(guò)觀察打樁船上的兩臺(tái)測(cè)距儀和操縱室控制臺(tái)上的角度測(cè)量?jī)x調(diào)整樁架的前后傾斜度，以使樁身斜率符合設(shè)計(jì)要求。再根據(jù)預(yù)先輸入的單樁平面扭角（方位角）、平面坐標(biāo)，依據(jù)打樁船“海上打樁GPS-RTK定位系統(tǒng)”顯示打樁船的姿態(tài)及鋼管樁空間位置的圖形和數(shù)據(jù)，通過(guò)錨機(jī)精確調(diào)整船位、利用打樁架液壓系統(tǒng)調(diào)整樁架的向前或向后的傾角，使樁到達(dá)設(shè)計(jì)位置。慢慢放開(kāi)上吊點(diǎn)主吊鉤，打開(kāi)抱樁器，使鋼管樁在重力的作用下自動(dòng)插樁。測(cè)量人員復(fù)核鋼管樁位置，自檢滿足要求（不滿足要求，上吊點(diǎn)起樁，關(guān)閉打樁器，從新定位;如果樁位變化誤差在允許范圍之內(nèi)，微調(diào)其位置）。后請(qǐng)監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查，符合要求后，進(jìn)行下一步工序，逐步對(duì)相關(guān)表格進(jìn)行簽認(rèn)。

④錘擊沉樁

解除上吊點(diǎn)，樁錘沿龍門梃下滑，壓錘穩(wěn)樁，打開(kāi)離合器，啟動(dòng)起落架，錘擊沉樁。沉樁的開(kāi)始階段要重錘輕打，以防溜樁，待貫入度正常后再逐步加大沖擊能量。在沉樁過(guò)程中，如果出現(xiàn)貫入度異常、樁身突然下降、過(guò)大傾斜、移位等現(xiàn)象，應(yīng)該立即停止沉樁，及時(shí)向監(jiān)理工程師和設(shè)計(jì)單位匯報(bào)。

⑤停錘、移船

鋼管樁錘擊至符合停錘標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，停止錘擊，起替打，打樁船移船重復(fù)上述步驟的施工。錘擊停錘采用暫行停錘標(biāo)準(zhǔn)，即沉樁以標(biāo)高控制為主，貫入度校核，選三根樁做高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)試，待14天后再根據(jù)已沉樁的動(dòng)測(cè)成果來(lái)調(diào)整停錘標(biāo)準(zhǔn)。

至接近樁頂0.5m左右時(shí)，逐漸放緩錘擊速度，通過(guò)測(cè)量控制樁頂高程，緩慢把樁沉入設(shè)計(jì)高程。沉樁施工時(shí)，當(dāng)個(gè)別樁位正好位于貝雷片橫向聯(lián)接桿處時(shí)，可暫行拆去該桿件，待其樁位的沉樁施工完成后再予恢復(fù)。

2.7.4質(zhì)量控制

沉樁施工質(zhì)量主要控制樁位、樁頂高程和樁的垂直度指標(biāo)，其中樁位在吊插樁時(shí)通過(guò)反復(fù)校驗(yàn)縱軸線和樁凈距進(jìn)行控制，樁頂高程利用貝雷平臺(tái)頂高程進(jìn)行預(yù)控，再通過(guò)水平測(cè)量校準(zhǔn)，樁的垂直度指標(biāo)則利用樁架導(dǎo)向，通過(guò)反復(fù)校正樁機(jī)底盤(pán)提高樁架的垂直度來(lái)控制。

實(shí)行每道工序自檢、互撿、專職撿“三撿”制度。每道工序由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員和質(zhì)檢人員進(jìn)行自檢并按照業(yè)主指定的表格形式填好檢查記錄，自檢合格后請(qǐng)監(jiān)理工程師檢查。每月由項(xiàng)目質(zhì)檢人員組織以總工程師和副總工程師為首的質(zhì)量檢查小組對(duì)外、內(nèi)業(yè)進(jìn)行一次全面檢查，對(duì)存在的問(wèn)題做好記錄并及時(shí)提出解決方案、落實(shí)實(shí)施。作業(yè)班組實(shí)行上下工序交接檢查制度，并對(duì)主要項(xiàng)目、關(guān)鍵工序?qū)嵭懈櫃z查。

3 防范風(fēng)浪影響的技術(shù)措施

由于海上施工作業(yè)將直接面對(duì)風(fēng)浪等惡劣因素，必須采取一定措施加以防范，確保人員、設(shè)備安全。

3.1樁機(jī)的穩(wěn)固

風(fēng)浪來(lái)臨前將樁機(jī)底盤(pán)用拉栓臨時(shí)鎖固在貝雷平臺(tái)上，同時(shí)將貝雷平臺(tái)和樁機(jī)底盤(pán)增加壓重，以抵御風(fēng)浪作用。

3.2對(duì)樁機(jī)部分結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

為有效抗御風(fēng)浪侵襲，采取了以下措施：①將樁機(jī)操作臺(tái)整體抬高，減少操作系統(tǒng)浸水的機(jī)率;②在電機(jī)上方設(shè)4m高左右的支架，必要時(shí)將電機(jī)懸吊在一定高程的空中。

3.3人員的安全

海上操作人員一律配備救生衣，岸際和平臺(tái)由專人負(fù)責(zé)聯(lián)絡(luò)指揮，夜間施工有足夠的照明，遇大風(fēng)浪或臺(tái)風(fēng)影響時(shí)，停止沉樁施工，人員撤至岸際。

4結(jié)語(yǔ)

管樁施工是江蘇省重點(diǎn)推廣的建筑新技術(shù)，應(yīng)用于江海堤防建設(shè)是一種新的嘗試，經(jīng)濱海海堤防護(hù)建設(shè)的應(yīng)用檢驗(yàn)，具有較好的消浪促淤效果，尤其對(duì)浸蝕性海岸的灘面治理，具有不可替代的作用。

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