海滄港區(qū)某泊位平臺(tái)施工技術(shù)的探討

王忠華

(上海華申工程建設(shè)監(jiān)理咨詢(xún)有限公司,上海201206)

1 工程概況和地質(zhì)概況

0#泊位工程設(shè)計(jì)為高樁梁板式結(jié)構(gòu)，平面由碼頭及引橋兩部分組成,呈“L”型布置。碼頭岸線(xiàn)長(zhǎng)73m，寬21.3m；引橋長(zhǎng)14.7m，寬11～17m。引橋通過(guò)空心板及橋臺(tái)與后方陸域連接。在施打灌注樁之前需搭建施工平臺(tái)以便于后期正常施工以及機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)。

本工程由于處于1#泊位邊緣，處于1#泊位基床壓腳石位置。因此主要為拋石基礎(chǔ)。拋石基礎(chǔ)下依次為粉砂層、淤泥混砂層、砂混淤泥層、細(xì)砂層、淤泥質(zhì)粘土層、殘積粘性土層、強(qiáng)風(fēng)化巖層、中風(fēng)化巖層。

2 總體設(shè)計(jì)

平臺(tái)面寬度為19.3m，平臺(tái)每14m間隔設(shè)置單排和雙排鋼管樁，雙排鋼管樁間距為3.0m。平臺(tái)最大跨度為7.25m，最小跨度為3.0m，平臺(tái)面標(biāo)高設(shè)計(jì)為+9.0m，據(jù)水文資料表明，歷史最高水位在+4.31米左右，因此平臺(tái)面標(biāo)高能滿(mǎn)足歷史最高水位要求。

施工平臺(tái)基礎(chǔ)采用Ф630mm×8mm鋼管樁，由于本工程基礎(chǔ)為拋石基礎(chǔ)，厚度大，無(wú)法將鋼管樁施打入拋石層，根據(jù)掃海結(jié)果顯示拋石層平均標(biāo)高在-12m~-14m之間，故在定樁底標(biāo)高時(shí)暫定為-14m。在對(duì)鋼管樁施工時(shí)，我部先對(duì)鋼管樁進(jìn)行振動(dòng)插入，定位，然后在鋼管樁位置拋填2米厚，3米×3米的袋裝砼，潛水員將袋裝砼進(jìn)行堆疊以確保樁基的穩(wěn)定；鋼管樁采用I25工字鋼作為水平撐，[14槽鋼作為剪刀撐，I25工字鋼、[14槽鋼與鋼管樁滿(mǎn)焊連接成整體，樁頂采用750×750厚度為1cm鋼板滿(mǎn)焊，而后鋪設(shè)雙排I36工字鋼，工字鋼與鋼板滿(mǎn)焊，使整個(gè)平臺(tái)連成整體，提高穩(wěn)定性?？v梁采用3m×1.5m(0.9m)×1.5m(長(zhǎng)×寬×高)貝雷片，I14 間隔 30cm 鋪設(shè)作為平臺(tái)的分配梁，面板采用10mm厚鋼板。貝雷片利用 [8槽鋼扣住以確保整體穩(wěn)定性，由于該平臺(tái)在海面上作業(yè)，安全考慮，平臺(tái)上設(shè)置1.2m高的安全網(wǎng)。（1）鋼管樁與槽鋼、I14工字鋼的加固方式

本工程水平撐采用I25工字鋼，[14作為剪刀撐。由于本平臺(tái)將來(lái)還要行駛履帶吊、混凝土攪拌車(chē)以及灌注樁樁機(jī)。因此水平撐、剪刀撐跟Ф630mm×8mm鋼管樁連接如何尤為重要。在此有必要對(duì)其加固進(jìn)行一個(gè)介紹。

首先將I25的水平撐利用氣割割成與鋼管樁相符的圓弧形狀，然后對(duì)頂在兩根鋼管樁之間，在I25與鋼管樁的接觸位置進(jìn)行滿(mǎn)焊，確保對(duì)鋼管樁起到加固作用。[14在上下水平撐與鋼管樁形成的矩形內(nèi)交叉焊接，焊接要求必須是滿(mǎn)焊，水平撐與剪刀撐俯瞰應(yīng)在一個(gè)平面上。具體加固示意圖見(jiàn)下圖。

（2）分配梁與貝雷片加固方式

分配梁加固主要是為防止在履帶吊以及車(chē)輛行走時(shí)形成的一些偏移力使得分配梁移位，造成鋼板下方形成空格而承受不了上方產(chǎn)生的荷載。具體加固方式為：在工字鋼下側(cè)利用[8槽鋼與I14分配梁焊接住。防止左右移動(dòng)。同時(shí)在側(cè)面同樣用[8槽鋼與縱梁方向的[8槽鋼焊接。確保I14縱向方向移動(dòng)。具體見(jiàn)下圖。

貝雷片與I36加固使平臺(tái)上下結(jié)構(gòu)能夠形成一個(gè)整體。具體方式如下：將[14槽鋼利用氣割工藝割成一小段（具體長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際尺寸定）然后在I36與貝雷片連接處將已割好的[14焊接成一個(gè)盒子形狀。確保貝雷片在車(chē)輛行駛的時(shí)候不會(huì)上翹。具體見(jiàn)下圖。

3、施工布置情況及施工方案

3 施工方案

施工平臺(tái)搭設(shè)1#泊位與出運(yùn)碼頭之間，平臺(tái)延伸搭接在出運(yùn)碼頭面上以形成一條施工通道。

項(xiàng)目部將由專(zhuān)業(yè)廠家加工長(zhǎng)9～10m、直徑Φ630mm、壁厚8mm螺旋焊接的鋼管樁，直接用汽車(chē)運(yùn)至工地，然后在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)需要進(jìn)行接管?？紤]到鋼管樁在現(xiàn)場(chǎng)堆放容易產(chǎn)生變形擠壓，鋼管樁分批進(jìn)場(chǎng)。施工平臺(tái)上原則上不允許堆放鋼管樁，以保證行車(chē)及施工人員的安全。鋼管樁起吊、運(yùn)輸和堆存過(guò)程中須避免因碰撞等原因而造成管身變形的損傷。在鋼管樁沉放前必須檢查管節(jié)焊縫。I36工字鋼、貝雷片、[14槽鋼、鋼板等其他材料根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度組織分批運(yùn)送至工地，避免材料在施工場(chǎng)地積壓，占用施工操作區(qū)域，影響施工進(jìn)度。

根據(jù)施工平臺(tái)的施工平面布置圖，先計(jì)算出每根鋼管樁的坐標(biāo)，施工時(shí)使用GPS定位，并測(cè)出其高程。

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)狀況及進(jìn)度計(jì)劃安排的要求，施工平臺(tái)搭設(shè)配備1臺(tái)50T履帶吊、1個(gè)4.5噸振動(dòng)錘、電焊機(jī)4臺(tái)、氣割5套及若干附屬設(shè)備。

施工時(shí)，用于施工平臺(tái)搭設(shè)施工的鋼管樁、貝雷片、型鋼、鋼板等材料也陸續(xù)進(jìn)場(chǎng)到位，從出運(yùn)碼頭側(cè)向1#泊位側(cè)搭設(shè)。

鋼管樁的起吊、打設(shè)和橋面系的安裝均由一臺(tái)QUY50履帶起重機(jī)完成，其起重能力可以達(dá)到18米/5.4噸。考慮到本工程基礎(chǔ)為拋石基礎(chǔ)，因此接樁暫時(shí)接25m。平臺(tái)面貝雷片事先組拼，每組為2排，每排3片。平臺(tái)施工的所有設(shè)備、材料皆通過(guò)已架設(shè)的平臺(tái)運(yùn)輸。

4 、施工順序

鋼管樁制作→鋼管樁施工（打入、接樁）→焊接樁頂鋼板→橫向聯(lián)接剪刀撐、水平撐制安→I36雙拼工字鋼橫梁制安→貝雷片制安→I14工字鋼分配梁制安→平臺(tái)面板（厚10mm鋼板）鋪設(shè)、固定→橋面防滑鋼筋的焊鋪→結(jié)點(diǎn)聯(lián)接檢查。

4.1 鋼管樁施工

鋼管樁制作：

① 根據(jù)設(shè)計(jì)本橋施工要求的樁徑規(guī)格為Ф630mm，應(yīng)符合下列規(guī)定：鋼管樁外形尺寸的允許偏差：鋼管樁的直徑：±20mm 壁厚：≥8mm

②鋼管樁在制作接長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)符合下列要求：鋼管樁接長(zhǎng)時(shí)，兩樁接頭對(duì)口應(yīng)保持在同一軸線(xiàn)上，多節(jié)拼接時(shí)應(yīng)盡量減少累積誤差。b、鋼管樁在堆放時(shí)，堆放形式和層數(shù)應(yīng)安全可靠，避免產(chǎn)生縱向變形和局部彎曲變形。在起吊、運(yùn)輸過(guò)程中盡量避免碰撞引起管身變形或損傷，并應(yīng)設(shè)防滾措施。

管樁插打：

根據(jù)本工程地質(zhì)情況，作業(yè)環(huán)境和施工作業(yè)能力，計(jì)劃采用履帶吊配備振動(dòng)錘進(jìn)行逐跨推進(jìn)施打。

鋼管樁由半掛車(chē)從材料堆場(chǎng)或現(xiàn)場(chǎng)租用場(chǎng)地運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，并且進(jìn)行鋼管樁對(duì)接，并在焊接處采用鋼板進(jìn)行加固，周圈不得少于3處，確保焊接質(zhì)量。

在鋼管樁施工前做好測(cè)量控制點(diǎn)的交接和核對(duì)工作，施工中鋼管樁使用GPS定位。鋼管樁以最終貫入度控制為主（控制貫入度2cm/mIn），樁尖標(biāo)高為校對(duì)，當(dāng)控制標(biāo)高和貫入度相差較大時(shí)，及時(shí)查明原因。

① 鋼管樁的樁位，應(yīng)根據(jù)測(cè)量組所放樣的中心位置，并保護(hù)好標(biāo)記。軸線(xiàn)定位允許偏差：

單樁的縱橫軸線(xiàn)位置： ±10cm

兩樁之間的中心間距： ±10cm

豎直度： 1%

② 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，確定鋼管樁插打順序，以施工方便為宜鋼管樁插打以控制貫入度為主，設(shè)計(jì)深度作為校核。③ 插打前，每根鋼管樁上應(yīng)作好長(zhǎng)度標(biāo)記線(xiàn)，以便顯示樁的入土深度。④ 插打前，應(yīng)檢查樁中心與振動(dòng)設(shè)備中心是否一致，樁位、垂直度是否符合要求。⑤ 插打前，應(yīng)嚴(yán)格控制樁位及垂直度，在插打過(guò)程中，不得使用頂、拉樁頭或墩身辦法來(lái)糾編，以防接頭開(kāi)裂并增加樁身附加力矩。⑥ 開(kāi)始插打時(shí)宜用自重下沉，待樁身有足夠穩(wěn)定性后，采用振動(dòng)下沉。⑦ 每根樁的插打作業(yè)，應(yīng)一次性完成，中途停頓不宜過(guò)久。⑧ 在插打過(guò)程中，若發(fā)生以下情況，應(yīng)立即暫停。

a、貫入度發(fā)生急劇變化；

b、樁身突然傾斜或振動(dòng)時(shí)有嚴(yán)重回彈；

c、振動(dòng)設(shè)備振幅有異?，F(xiàn)象。

4.2 工字鋼橫梁施工

每一跨鋼管樁施工完畢后，立即按設(shè)計(jì)標(biāo)高修平鋼管，并且及時(shí)焊接樁頂鋼板，用I36雙拼工字鋼橫梁對(duì)鋼管樁進(jìn)行橫向聯(lián)接，剪刀撐和水平撐的聯(lián)接。I36雙拼工字鋼橫梁在施工現(xiàn)場(chǎng)陸上焊接加勁肋和聯(lián)接板，形成整體后用吊機(jī)進(jìn)行安裝，并注意與鋼管樁的樁頂鋼板焊牢。

4.3 貝雷片安裝施工

貝雷片在施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝，50t履帶吊安裝，貝雷片拼裝時(shí)要及時(shí)聯(lián)接卡緊，[8槽鋼剪刀撐和水平撐嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和規(guī)范施工。

4.4 槽鋼、工字鋼分配梁及鋼橋面板施工

在貝雷片頂面設(shè)置I14工字鋼和[20a槽鋼交叉鋪設(shè)作為分配梁以分配橋面荷載，在分配梁頂面鋪設(shè)無(wú)扣縱梁和δ=10mm鋼板面層，防止車(chē)輛在行駛時(shí)打滑，鋼板頂面鋪焊Ф12防滑鋼筋，間距為50cm。

為確保施工人員作業(yè)安全，在平臺(tái)四周設(shè)置安全防護(hù)欄桿，防護(hù)欄桿高1.2m，立柱采用Ф50鋼管，鋼管與平臺(tái)面板焊接，立柱間設(shè)三道Ф18螺紋鋼水平聯(lián)結(jié)。然后對(duì)其進(jìn)行必要的檢查，在施工時(shí)，注意對(duì)分配梁與貝雷片聯(lián)接處進(jìn)行加固處理。

該工程的施工平臺(tái)施工步驟圖如下：

步驟1：從出運(yùn)碼頭向1#泊位方向推進(jìn)，搭設(shè)第一跨連接棧橋。履帶吊機(jī)在出運(yùn)碼頭就為，起吊鋼管樁，與振動(dòng)錘連接后，使鋼管樁振動(dòng)下沉，直至鋼管樁不再下沉為止，利用氣割等機(jī)具割除鋼管樁樁頂標(biāo)高以上上面多余部份，焊接鋼墊板，吊裝I36a雙拼工字鋼橫梁。

步驟2：履帶吊機(jī)吊起已預(yù)拼好的一組9m（2排3片）貝雷片，在前方墩頂處懸臂3m，然后鋪設(shè)平臺(tái)橫、縱梁及平臺(tái)面鋼板，完成一跨平臺(tái)的鋪設(shè)。

步驟3：履帶吊機(jī)在已架設(shè)首跨棧橋上就位，起吊鋼管樁，與振動(dòng)錘連接后，使鋼管樁振動(dòng)下沉直至鋼管樁不再下沉為止，利用氣割等機(jī)具割除鋼管樁樁頂標(biāo)高以上上面多余部份，焊接鋼墊板，吊裝I36雙拼工字鋼橫梁。

步驟4：履帶吊機(jī)吊起已預(yù)拼好的一組9m（2排3片）貝雷片，與安裝好的貝雷梁銷(xiāo)接就位，在前方墩頂處懸臂3m，然后鋪設(shè)橋面橫、縱梁及橋面鋼板，完成一跨平臺(tái)的鋪設(shè)。

步驟5：履帶吊機(jī)前行至鋪好的棧橋跨前部墩頂就位，繼續(xù)施工下一跨。

4.5 平臺(tái)樁位孔預(yù)留及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于平臺(tái)中間兩跨需要行駛車(chē)輛故中間兩跨樁位孔不預(yù)留，只預(yù)留兩邊跨的樁位孔。在需施打灌注樁的位置預(yù)留1.8m×1.8m的正方形孔，分配梁直接升至孔邊。然后在孔四周鋼板下各加一條[14]槽鋼。確?？孜焕喂?。

結(jié)束語(yǔ)。本工程將按我公司較成熟的項(xiàng)目法管理體制，實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理責(zé)任制，實(shí)施項(xiàng)目法施工，采用成熟的科技成果，采用科學(xué)技術(shù)上的高速度、高質(zhì)量，通過(guò)新技術(shù)的推廣應(yīng)用來(lái)縮短各工序的施工周期，從而縮短工程的施工工期，對(duì)本工程行使計(jì)劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)、實(shí)施、監(jiān)督六項(xiàng)基本職能，并在公司系統(tǒng)內(nèi)選擇建制的，能打硬仗的，并有施工過(guò)類(lèi)似建筑業(yè)績(jī)的施工隊(duì)伍組成作業(yè)層，承擔(dān)本工程施工任務(wù)。

[1](JTG D60-2004).水運(yùn)工程設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S]2003.

[2]（JTJ025—86）.公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]（JTGD063—2007）公路橋涵地基及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].