李永科
1、概況
本工程共有大管樁330根(含12#泊位過渡段已沉16根),該次沉樁338根(另含有13#泊位過渡段預(yù)留樁24根)其中雙絞線、三絞線后張法預(yù)應(yīng)力砼Φ1200大管樁(B1型和B2型)各205根、130根,Φ1400大管樁3根。
碼頭排架間距9.0m,分段處排架間距6.8m,每排架由8根樁組成,A列與E列為雙樁,樁長35m~41m。碼頭12#泊位過渡段后軌道梁下增加兩根Φ1400沖孔灌注樁。13#泊位預(yù)留樁F列按30m軌距布置,向海側(cè)平移500mm。
2、樁船、錘型選擇及拋錨帶纜方法
本工程采用我局“三航樁2#”打樁船進行沉樁作業(yè),該船總長58.0m,寬22.0m,滿載吃水2.20m,最大吊重80t,樁架高54.0m,該船完全符合本碼頭的施工。
樁錘:選用DMC-100型10t柴油錘二檔施工,滿足設(shè)計及施工要求。
施工前岸上布設(shè)八個地籠,地籠間距為45~50m,能承受不小于30T的拉力。樁船前后拋八只錨,方駁停靠在樁船的右側(cè)。
3、沉樁方案
(1)基線
為了有效地控制整個碼頭位置的準(zhǔn)確性,我們選擇在碼頭后的堆場上作一條正面基線,在已建的11#泊位的南端部做一條側(cè)面基線,正面基線上的控制點用漿砌塊石砌筑,規(guī)格為1.8×1.8×1.0m。在正側(cè)面基線的延長線上做后視三角,用于儀器的后視定向。正面基線上共布設(shè)G0~G8共9個點,G0、G0、G8為正面基線的主點。側(cè)面基線布設(shè)Ga~Gg共7個點。
(2)施工坐標(biāo)系的設(shè)立
甲方提供的坐標(biāo)系為赤灣獨立坐標(biāo)系,為方便施工和測量的計算,建立赤灣港12#泊位施工專用坐標(biāo)系(COD)系,(COD)坐標(biāo)系是以碼頭前沿線北端的端點A=-1426.232、B=-188.920為坐標(biāo)原點,以碼頭前沿線方向為D方向,以垂直于前沿線方向為C方向建立(COD)坐標(biāo)系。
(AOB)坐標(biāo)系與(COD)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)達換公式為:
C=(A-A1)cosα+(B-B1)sinα
D=-(A-A1)sinα+(B-B1)cosα
式中:A1=-1426.232
B1=-188.920
α=38°41°05″
(3)定位
定位采用三臺經(jīng)緯儀任意角交會定位,標(biāo)高用其中一臺經(jīng)緯儀采用三角高程的方法控制。
(4)樁位計算
樁位計算采用FX-4500P自編程序計算,并有校核計算,兩人平行計算,與電腦計算相結(jié)合,無誤后使用。
4、施工工藝
(1)沉樁順序
根據(jù)施工的具體條件,從11#泊位過渡段向南呈臺階沉樁,具體詳見沉樁順序圖。
(2)沉樁操作工藝
發(fā)動樁船主機→向方駁移船時同時上吊錘和替打,俯下架子放大小吊鉤→打樁船移到方駁邊放吊樁扣落到方駁上→捆綁吊索→水平起吊樁并向沉樁區(qū)域移船→移船中豎直架子,放小鉤,起大鉤立樁→在測量人員指揮下進行定位→下樁,入土2m~3m時暫停下樁,進一步校核樁位→繼續(xù)下沉直到停止,解開大鉤扣和抱樁器,背板等→壓錘下起落架→開錘施打→滿足設(shè)計要求停錘→沉樁完畢→將替打掛在錘上→起錘→移船到方駁上吊第二根樁。
5、沉樁控制標(biāo)準(zhǔn)
(1)、沉樁方法
碼頭樁基承載力是以樁端承載為主,約占總承載的60~70%,樁側(cè)摩阻力占比例僅為30-40%,所以設(shè)計要求將樁尖打至風(fēng)化巖面(N≥100),提出樁尖標(biāo)高與貫入度雙控的要求具體如下:
a、當(dāng)樁尖標(biāo)高基本打到巖面標(biāo)高,此時沉樁確實困難,若能滿足D100錘最后100mm的平均貫入度一檔≤3.0mm或二檔≤4.0mm時,可以停錘。
b、當(dāng)樁頂標(biāo)高基本打到設(shè)計樁頂標(biāo)高時,若能滿足D100錘最后100mm的平均貫入度一檔≤3.5mm或二檔≤4.5mm時,可以停錘。
c、樁尖已打到設(shè)計標(biāo)高,因客觀因素(水位及設(shè)備等),最后100mm的平均貫入度達不到上述要求時,若滿足D100一檔≤4mm或二檔≤5mm時,可進行復(fù)打,復(fù)打時間原則上不超過24小時,復(fù)打應(yīng)分階段進行,第一階段為打動階段,一般不小于30擊,或使樁下沉20mm,第二階段為控制貫入度階段,若連續(xù)30擊平均貫入度一檔≤3.0mm或二檔≤4.0mm時,可以停錘,否則繼續(xù)錘擊,直到滿足貫入度要求。
d、當(dāng)樁頂標(biāo)高已達到或低于設(shè)計樁頂標(biāo)高,而貫入度仍較大時,應(yīng)由設(shè)計、監(jiān)理、施工各方及時共同研究解決,必要時可做大應(yīng)變動測試驗以檢證其承載力(承載力安全系數(shù)應(yīng)K≥2)。
e、對上述沉樁控制標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過部分樁施打的實際情況進行綜合分析研究后,若有必要,在確?;鶚冻休d力滿足設(shè)計要求的前提下,可作適當(dāng)調(diào)整。
根據(jù)本工程的地質(zhì)情況,沉樁開始時用DMC-100型錘一檔施打,當(dāng)土層要穿過較硬的砂層時,用DMC-100二檔進行施打。
(2)基樁允許偏差
直徑1200mm預(yù)應(yīng)力管樁樁頂偏位≤200mm,樁縱軸線傾斜≤1%,超過上述規(guī)定且傾斜偏差大于2%者,不應(yīng)超過樁總數(shù)的10%。
6、沉樁
2002年11月30日開始沉樁,至2003年6月6日完成施工任務(wù)。累計沉樁338根(含一根備樁),本工程碼頭基樁選用后張法預(yù)應(yīng)力雙絞線管樁(B1型與B2型),該樁型是三航局的專利產(chǎn)品之一。Φ1200管樁的主要技術(shù)參數(shù)如下:外徑1200mm,內(nèi)徑910mm,壁厚145mm,砼標(biāo)號C60。Φ1400管樁的主要技術(shù)參數(shù)如下:外徑1400mm,內(nèi)徑1100mm,壁厚150mm,砼標(biāo)號C60。
由于地質(zhì)資料與實際地質(zhì)情況相差太大,前期施工中曾出現(xiàn)了樁頂打低的情況,為確保12#泊位樁基的沉樁質(zhì)量,滿足設(shè)計承載力要求,經(jīng)監(jiān)理、設(shè)計、質(zhì)監(jiān)等參與施工的各方研究,對12#泊位的設(shè)計樁長進行了必要調(diào)整,確保了沉樁的質(zhì)量,實際樁長見下表:
實際樁頂平均高出設(shè)計標(biāo)高2.23m。
6.1、沉樁測量控制
(1)正位下樁,下樁時控制樁的垂直度,要求垂直下樁,穩(wěn)樁后,左右位置≤15cm,若樁在穩(wěn)樁時跑位超過15cm,應(yīng)起樁重下,加大提前量。前后位置在穩(wěn)樁時應(yīng)保持樁頂標(biāo)高位置≤15cm。若大于15cm,應(yīng)通知船上,進行前后位置的調(diào)整。錘擊過程中應(yīng)保持樁與滑道平行。當(dāng)樁尖進入硬土層時,不允許調(diào)整位置。
(2)根據(jù)挖泥泥面情況,適當(dāng)考慮下樁提前量,提前量根據(jù)已沉好的樁確定。樁的垂直度在下樁時要及時調(diào)整,偏位過大及時停止下樁,起樁后加大提前量。
(3)開錘采用DM100Ⅱ檔。
(4)嚴格執(zhí)行停錘標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)貫入度滿足要求時及時停錘。
(5)樁架滑道、替打、樁應(yīng)保持在同一條軸線上,避免偏心錘擊。
(6)沉樁過程中,測量人員應(yīng)觀查樁身變化且做好詳細的沉樁過程記錄,沉樁完畢測出竣工偏位,整理沉樁記錄。
(7)當(dāng)聽到錘擊聲音異常應(yīng)立即通知停錘,檢查樁身變化情況,待查明原因后重新開錘。
(8)定位時認真核對樁號,三臺儀器清楚樁號及樁長后開始定位。
(9)定位前對好后視,將后視的剩余秒數(shù)加在沉樁方位角中。
(10)在相對人員較多時注意保護自己的儀器,不在無人看管的情況下,讓儀器架在腳架上。沉樁結(jié)束后,將儀器卸下裝箱。
(11)非測量人員嚴禁動儀器,無關(guān)人員在儀器對好后視到定位時,不準(zhǔn)靠近儀器,以防碰動儀器。
(12)嚴格執(zhí)行測量工安全技術(shù)操作規(guī)程及安全法規(guī)。
(13)記錄員應(yīng)把當(dāng)天的沉樁記錄收集好,校核無誤后,發(fā)送相關(guān)人員。
(14)勤換樁墊,經(jīng)常檢查沖擊塊。
(15)嚴禁抽心纜鱉樁,沉樁時前后錨纜必須收緊,防止出現(xiàn)一側(cè)纜緊,一側(cè)纜松,由于纜繩吃力不均造成樁的偏位。
6.2、沉樁質(zhì)量情況
本工程共沉樁338根,沉樁正位率為99%。
沉樁施工前期有少量樁打低,其貫入度停錘標(biāo)準(zhǔn)均滿足設(shè)計說明的有關(guān)規(guī)定。