劉詩虎

(中交第二航務(wù)工程局有限公司第五工程分公司，湖北 武漢 430000)

0 前 言

樁基施工技術(shù)在當(dāng)前的港口工程中得到了普遍的推廣和應(yīng)用，其質(zhì)量控制直接關(guān)系著工程項目的安全性與穩(wěn)定性[1]。基于此，本文以巴基斯坦三號油碼頭修復(fù)項目為主要研究對象，分析港口工程樁基施工技術(shù)的運用及質(zhì)量控制要點，在提升本工程項目樁基質(zhì)量的同時，期望可以為同類港口工程施工作參考。

1 案例概況

巴基斯坦三號油碼頭修復(fù)項目位于巴基斯坦卡拉奇港，臨近KPT深水港碼頭，本合同段位于巴基斯坦卡拉奇港，始建于1991年，最大設(shè)計船型為75000DWT；截至目前為止，原有靠船墩在服役近29年后已不能正常工作，亟待對原有靠船結(jié)構(gòu)拆除并新建兩個靠船墩，以此恢復(fù)碼頭的靠泊功能。新靠船結(jié)構(gòu)樁基示意圖如圖1所示。

圖1 新靠船結(jié)構(gòu)樁基示意圖(單位：mm)

2 港口工程樁基技術(shù)概述和主要目的

2.1 港口工程樁基技術(shù)概述

港口工程樁基技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，樁不僅指的是基礎(chǔ)，也是承受碼頭荷載能力的主體結(jié)構(gòu)，該技術(shù)的應(yīng)用可以將碼頭上部的荷載能力通過樁基礎(chǔ)作用傳遞至地基深處，有利于岸坡的穩(wěn)定。同時，樁基施工直接關(guān)系著整個碼頭的受力情況，為此應(yīng)加大對樁基施工技術(shù)的應(yīng)用程度，充分發(fā)揮樁基的作用和優(yōu)勢，極大提高樁基的承載能力，使樁基受力均勻，從而提升港口碼頭的施工質(zhì)量。

在具體的港口工程樁基施工技術(shù)應(yīng)用過程中，打樁直接影響著岸坡的穩(wěn)定性能，所以施工企業(yè)應(yīng)通過壓腳、束腰等方式嚴格控制樁基施工質(zhì)量，合理分析樁基自身的摩擦力、承受力以及承載力，從根本上保證本工程項目各項工作順利開展。

2.2 港口工程樁基技術(shù)的主要目的

在一般情況下，港口工程樁基技術(shù)應(yīng)選擇在泥沙較重的情況運用，通過樁基的承載能力實現(xiàn)對地基中軟土的處理。應(yīng)用樁基技術(shù)的主要目的是提升樁基耐久性，延長碼頭的使用壽命。另外，港口工程樁基一般使用大直徑樁基，此時樁基施工技術(shù)的優(yōu)勢更加明顯。港口碼頭施工有著嚴格的工期要求，其質(zhì)量控制對整個港口碼頭的施工發(fā)揮著不容忽視的作用。

3 港口工程樁基施工技術(shù)

3.1 施工準備

1)技術(shù)準備。工程項目的地質(zhì)勘察資料、施工設(shè)計圖紙、技術(shù)規(guī)格證書以及施工組織設(shè)計已經(jīng)審批通過，技術(shù)人員了解和掌握相關(guān)資料，并對工程項目的設(shè)計文件和施工組織進行全面交底，了解工程項目的主要工程量、施工技術(shù)和方法，確定船舶機械和施工人員配置情況。

2)現(xiàn)場準備。本工程項目臨建在OP-III現(xiàn)場廠區(qū)，采用尺寸為50 m×80 m的集裝箱進行圍建，將原廠區(qū)平整，并利用連鎖塊鋪砌，在連鎖塊上安裝集裝箱，安裝電表接入OP-III外電，施工用水使用塑料桶存儲和水車供給。

3.2 原靠船結(jié)構(gòu)拆除

本工程項目靠船結(jié)構(gòu)拆除主要包括人行鋼棧橋、橡膠護舷、快速脫纜鉤、靠船樁、爬梯等的拆除以及墜落物的打撈。具體施工流程如下。

1)起錨艇將駁船托運至碼頭前沿施工位置停靠，拋錨固定，利用業(yè)主右側(cè)商業(yè)碼頭泊位，利用起錨艇將一部分施工材料、施工人員、機械設(shè)備運輸至駁船甲板上組織和開展施工，再通過原三號油碼頭將剩余部分的施工材料、施工人員以及接卸設(shè)備運送至靠船結(jié)構(gòu)拆除施工現(xiàn)場，形成統(tǒng)一指揮和協(xié)同施工的作業(yè)模式。

2)通過利用駁船的錨調(diào)整駁船上的浮吊位置，起吊拆除靠船結(jié)構(gòu)部件，轉(zhuǎn)移至駁船甲板上存放，待拆除完成后通過業(yè)主右側(cè)的商業(yè)碼頭泊位，將拆除部件裝車運轉(zhuǎn)離場。

3.3 鋼護筒施打及搭設(shè)平臺

3.3.1 鋼護筒施打

用15根直徑1.6 m、壁厚10 mm和長度為24 m的鋼護筒，其中8根鋼護筒需要噴砂除銹及防腐涂裝，另外7根進行試樁，無需噴砂除銹及防腐涂裝，經(jīng)過噴砂除銹及防腐涂裝的鋼護管通過利用炮車運送至業(yè)主商業(yè)碼頭，使用浮吊吊裝上船，運送至施工現(xiàn)場。

通過臨時定位架確定樁基樁位。鋼護筒豎立于定位架中，使用振動錘施打鋼護筒，起吊DZ90電動振動錘，電動錘夾具夾緊鋼護筒的頂端，在測量人員的指揮下調(diào)整鋼護筒樁位及垂直度，初打鋼護筒。初打完成之后換V360液壓振動錘對鋼護筒進行復(fù)打，鋼護筒施打到位后拆除輔助定位架，采用槽10及時夾樁固定，以免鋼護筒受外力影響傾斜傾覆。鋼護筒施打現(xiàn)場如圖2所示。

圖2 鋼護筒施打圖

3.3.2 搭設(shè)平臺

為了切實提升本工程項目的施工效率和施工進度，將鉆孔平臺與墩臺澆筑底模系統(tǒng)有機結(jié)合在一起，同時根據(jù)樁位相對關(guān)系及鉆機類型搭設(shè)鉆孔平臺。為了提高平臺的承載能力，在軸線上分別施打2根鋼護筒施打定位樁。另外，根據(jù)標(biāo)高在兩根輔助樁上設(shè)置一道橫撐作為后續(xù)鉆孔平臺的支撐。在每根鋼護筒上焊接2個牛腿，依次安裝主梁、分配梁型鋼及鋼板作為鉆孔平臺。鉆孔平臺示意圖如圖3所示。

圖3 鉆孔平臺圖

3.4 樁基澆筑

1)成孔。本項目采用輕便的回旋型反循環(huán)鉆機進行鉆孔(自重約12 t)，通過6 m3渣斗收集泥漿，泥漿收集滿時及時更換，避免污染海洋。成孔后對孔直徑和垂直度進行驗收，鉆機如圖4所示。

圖4 反循環(huán)鉆機圖

2)鋼筋籠安裝。鋼筋籠采用浮吊進行安裝，考慮到浮吊會隨著波浪和流水波動，鋼筋籠采用搭接的方式現(xiàn)場拼接。每個鋼筋籠后場加工成3節(jié)，轉(zhuǎn)運至浮吊上，現(xiàn)場進行搭接安裝。

3)導(dǎo)管安裝。采用導(dǎo)管法澆筑樁基混凝土，導(dǎo)管使用無縫鋼管制成，導(dǎo)管接頭處設(shè)置一道密封圈，以此保證接頭與接頭之間的密封性。導(dǎo)管在使用之前嚴格檢查其規(guī)格、質(zhì)量、拼接構(gòu)造，并進行試拼和試壓，合格后方可使用。根據(jù)孔深計算導(dǎo)管長度，導(dǎo)管底端距孔底約20～40 cm。導(dǎo)管下放應(yīng)當(dāng)豎直、輕放，以免碰傷鋼筋籠，下放過程中認真記錄下放數(shù)量，下放至孔底后檢查導(dǎo)管長度與孔深是否吻合，防止首封失敗[2]。

4)混凝土澆筑。本工程樁身混凝土設(shè)計標(biāo)號為C45，擬采用距離樁基澆筑地點600 m處的商混?；炷僚浜媳劝锤鶕?jù)設(shè)計規(guī)格書要求進行各項試驗，同時檢查原材料，各項性能滿足要求后，監(jiān)理批復(fù)執(zhí)行?；炷脸凉M足強度要求外還須符合下列要求：混凝土初凝時間≥4 h，混凝土的坍落度控制在(200±30)mm，混凝土具有良好的和易性。

樁基礎(chǔ)混凝土采用罐車運輸，拖泵配合導(dǎo)管灌注。拖泵放在碼頭后方，泵管直接安裝至樁基位置。首封時導(dǎo)管底部至孔底的距離控制在0.2～0.4 m。首封混凝土下落后，連續(xù)灌注混凝土，在灌注過程中導(dǎo)管埋置深度宜控制在3～9 m。當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿、含有空氣時，后續(xù)混凝土要徐徐灌入，不可快速灌入漏斗和導(dǎo)管，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣柱，造成堵管。

混凝土灌注到接近設(shè)計標(biāo)高時計算需要的混凝土方量，保證灌注的樁頂有新鮮混凝土流出，待新鮮混凝土流出后同時采用振動棒對樁頂5 m范圍進行振搗密實，防止樁基內(nèi)有空氣后續(xù)樁基混凝土下沉。同時樁基頂標(biāo)高比設(shè)計標(biāo)高高出不少于30 cm。

5)樁檢。樁基澆筑完成后鑿除樁頭，在8～20天內(nèi)檢測樁基完整性。樁基完整性檢測采用低應(yīng)變反射波法，即在樁頂施加低能量沖擊荷載，通過分析實測響應(yīng)信號的特征值來檢測樁身長度和截面尺寸、樁身材料密實性和連續(xù)性的綜合狀況，判定樁身缺陷位置及影響程度[3]。試驗完成后，依照試樁技術(shù)要求提交試驗檢測數(shù)據(jù)及成果，出具檢測報告，上報咨工。綜合分析試驗結(jié)果并提供對樁基施工有指導(dǎo)意義的檢測結(jié)論或建議，并科學(xué)、合理地詮釋試驗檢測數(shù)據(jù)。

3.5 墩臺澆筑

預(yù)制靠船構(gòu)件模板采用定制鋼模板進行預(yù)制，采用C45商混，通過吊車配料斗的方式在OP-III碼頭后場澆筑成型。墩臺現(xiàn)澆底膜系統(tǒng)將鉆孔平臺鋼板替換為竹膠板即可。在底模上進行墩臺鋼筋、模板及預(yù)埋件安裝，采用拖泵進行墩臺混凝土澆筑。

3.6 平臺拆除

平臺拆除首先清洗平臺上所有物資、設(shè)備等，再拆除卸荷塊，使整個底模系統(tǒng)與墩臺底面脫離，從上到下進行依次拆除竹膠板、方木、次梁和主梁，最后拆除整個底模的支撐點(牛腿)。

4 港口工程樁基施工質(zhì)量控制

4.1 健全質(zhì)量保證體系

1)成立質(zhì)量管理組織機構(gòu)。成立三號油碼頭修復(fù)項目質(zhì)量管理小組，以項目經(jīng)理、項目書記為組長，其他各部門為組員的質(zhì)量管理領(lǐng)導(dǎo)小組；建立責(zé)任人質(zhì)量履職信息檔案，實現(xiàn)質(zhì)量責(zé)任可追溯。

2)制定質(zhì)量管理責(zé)任制度。項目經(jīng)理、項目書記、項目總工、工程部部長、安全管理部部長、物資部部長、設(shè)備部部長、合同部部長、財務(wù)部部長以及綜合辦公室主任都應(yīng)當(dāng)履行好自身的職責(zé)。

3)落實施工技術(shù)交底制度、技術(shù)文件管理質(zhì)地、隱蔽工程檢查制度、工程質(zhì)量監(jiān)督檢查制度、質(zhì)量獎懲制度。

4.2 制定質(zhì)量保證措施

加強質(zhì)量教育和技術(shù)培訓(xùn)，積極開展QC小組活動和建立質(zhì)量情報信息網(wǎng)絡(luò)。注重施工材料質(zhì)量控制，積極防治質(zhì)量通病并正確處理工程質(zhì)量問題。

5 結(jié)束語

綜上所述，港口工程樁基施工會不可避免出現(xiàn)各種各樣的問題。為此，要合理運用施工技術(shù)并制定有效的質(zhì)量控制措施，以此減少和降低各類問題的發(fā)生，更好地實現(xiàn)港工樁基工程的使用價值。

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