◎?qū)O萍 古浩 南京水利科學(xué)研究院
某碼頭位于江陰申港河內(nèi)港池,建設(shè)2個3000噸級散貨泊位,由2座靠船作業(yè)平臺、2座系纜墩、2座接岸引橋組成,原設(shè)計結(jié)構(gòu)斷面為:
靠船作業(yè)平臺及引橋采用高樁梁板結(jié)構(gòu),排架間距為8.0m,樁基為Φ800mmPHC樁,每榀排架設(shè)5根樁基,其中3根直樁和2根斜樁;引橋標(biāo)準(zhǔn)排架間距為16m,每榀排架設(shè)2根Φ1000mm鉆孔灌注樁;系纜墩采用高樁墩式結(jié)構(gòu),樁基采用Φ800mmPHC樁。結(jié)構(gòu)斷面如圖1、圖2所示。
圖1 靠船作業(yè)平臺斷面
圖2 系纜墩斷面
本工程在地貌單元上屬長江南岸漫灘地段。在勘探深度范圍內(nèi),場地土層自上向下可分為:①-1層雜填土、①-2層沖填土、②層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、③層粉質(zhì)粘土、④層粉土夾粉質(zhì)粘土、⑤層粉細(xì)砂、⑥層粉細(xì)砂、⑦層粉細(xì)砂、⑧層粉質(zhì)粘土、⑨層粉細(xì)砂。
碼頭平臺:20kN/m2,系纜墩:10kN/m2。
建設(shè)單位擬于12月份開工,冬季長江水位偏低、申港河水深不利于打樁船施工作業(yè),考慮到施工周期及港池水域條件,現(xiàn)場采用陸上沉樁工藝。
根據(jù)原設(shè)計方案,樁基持力層為第7層粉細(xì)砂,PHC樁進(jìn)入持力層約13m。根據(jù)地質(zhì)條件分析,第6層標(biāo)貫為25.3擊、第7層為35.9擊,持力層為緊密的粉砂層。陸上樁機(jī)錘擊能量比水上打樁船小,標(biāo)貫較大不易穿過,如錘擊數(shù)過大,樁頭易破損、樁身易損壞,導(dǎo)致PHC管樁入土深度不足,PHC管樁端板拼接位置在泥面處,影響樁基使用耐久性和抗彎能力。
考慮到現(xiàn)場已施工情況,靠船作業(yè)平臺后沿樁基已施打完成,經(jīng)檢測承載力及樁基完整性滿足要求,樁基變更方案如下(變更設(shè)計斷面如圖3、圖4所示):
圖3 靠船作業(yè)平臺變更斷面
圖4 系纜墩變更斷面
(1)靠船作業(yè)平臺排架調(diào)整為前排4根Φ1000mm鉆孔灌注樁,后排1根Φ800mmPHC管樁。
(2)系纜墩樁基均調(diào)整為Φ1000mm鉆孔灌注樁。
(3)引橋樁基調(diào)整為PHC樁。
根據(jù)變更方案,采用易工軟件,其中靠船作業(yè)平臺假定為平面問題分析,采用橫向排架計算程序進(jìn)行計算,系纜墩采用空間高樁墩臺計算程序進(jìn)行計算。計算結(jié)果如表1、表2所示,碼頭平臺、系纜墩及引橋均滿足要求。
表1 碼頭平臺結(jié)構(gòu)主要計算結(jié)果表
表2 系纜墩結(jié)構(gòu)主要計算結(jié)果表
PHC樁施工工藝流程為:測量定位→樁機(jī)就位、對中→壓樁→接樁→送樁或截樁→靜壓樁到設(shè)計高程;
鉆孔灌注樁施工工藝流程為:樁位放樣→鋼護(hù)筒埋設(shè)→泥漿系統(tǒng)布置→樁機(jī)就位→鉆孔→清孔→裝吊鋼筋骨架→灌注水下砼→樁基施工完畢,拆卸鉆機(jī)。
原水上沉樁工藝調(diào)整為陸上沉樁。
Φ800mmPHC管樁變更為Φ1000mm鉆孔灌注樁,樁的總價有所提高,但由于施工工藝變化,陸上施工較水上沉樁施工費用的減少,工程總費用增加不明顯。
預(yù)應(yīng)力管樁、鉆孔灌注樁均適用于土質(zhì)軟弱、埋深較厚的地基中,具有承載力高、沉降小、穩(wěn)定性好等特點[3],兩種樁型施工方法不同,采用的機(jī)械設(shè)備及施工工藝也不同,需根據(jù)實際工程需要,結(jié)合施工條件、水文地質(zhì)條件及工期整體控制等方面因素進(jìn)行綜合分析。本文為工程設(shè)計提供了有力依據(jù),對類似工程的開展提供了借鑒。