高樁梁板結(jié)構(gòu)碼頭樁基施工技術(shù)

施燦斌

摘 要：高樁梁板結(jié)構(gòu)碼頭具有施工工藝成熟、施工工期短、施工經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于港口建設(shè)中。文章以實(shí)際工程為例，首先對(duì)工程的地質(zhì)情況進(jìn)行了分析，其后對(duì)高樁梁板結(jié)構(gòu)碼頭樁基施工技術(shù)進(jìn)行了探討，可為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：樁基施工 鋼筋籠制作 沖孔

1.工程概況

福州港松下港區(qū)牛頭灣作業(yè)區(qū)0#泊位工程建設(shè)碼頭工程位于長(zhǎng)樂(lè)市松下鎮(zhèn)牛頭灣，5千噸級(jí)碼頭一座，總長(zhǎng)73m，寬度19.3m，碼頭面標(biāo)高+10.13m（以理論最低潮面為基準(zhǔn)，下同），碼頭面前沿設(shè)計(jì)泥面標(biāo)高為-9.40m。碼頭為連片式結(jié)構(gòu)，采用高樁梁板結(jié)構(gòu)型式。碼頭排架間距8.5m。基樁采用φ1400mm嵌巖樁，每榀排架4根樁，樁長(zhǎng)46～58m。碼頭上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆橫梁，現(xiàn)澆縱梁、現(xiàn)澆軌道梁，以及現(xiàn)澆面板。引橋1座，總長(zhǎng)14.7m，寬度11m，頂標(biāo)高為+10.11m，同樣采用高樁梁板結(jié)構(gòu)，排架間距8m?；鶚恫捎忙?400mm嵌巖樁，每榀排架2根樁，樁長(zhǎng)54m。碼頭上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆橫梁，現(xiàn)澆面層、預(yù)制安裝引橋面板以及現(xiàn)澆橋臺(tái)。

2.0#泊位地質(zhì)情況

基樁采用φ1400mm嵌巖樁，每榀排架4根樁，樁長(zhǎng)46～58m，嵌入中風(fēng)化巖根據(jù)強(qiáng)風(fēng)化巖及拋石層厚度的不同而不同。

各主要巖土層的標(biāo)貫擊數(shù)統(tǒng)計(jì)如下：①灰黃色粉細(xì)砂3～10擊；②灰色粉質(zhì)粘土4～12擊；③t灰色粉砂12～25擊；④a灰黃～灰白色粉質(zhì)粘土9～18擊；⑤灰黃～灰白色殘積土 15～28擊；⑥雜色全風(fēng)化層30～49擊；⑦a雜色強(qiáng)風(fēng)化層>50擊。各土層可塑性為：①a灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土呈流塑～軟塑狀；②b灰色淤泥混粉砂呈軟塑狀；③灰色粉質(zhì)粘土呈軟塑～可塑偏硬狀；④b灰色粘土呈可塑狀；⑤a灰黃～灰白色粉質(zhì)粘土呈可塑～硬塑狀；⑥灰黃～灰白色殘積土呈硬塑狀。

3.樁基施工

3.1施工平臺(tái)的搭設(shè)工作

在鋼管樁的選擇上采取的是Ф630mm×8mm鋼管樁，該工程的工程基礎(chǔ)是拋石基礎(chǔ)，而拋石基礎(chǔ)的主要特點(diǎn)便是具有較大的厚度，因此想要將鋼管樁直接打入至拋石層基本只是一種設(shè)想，所以需通過(guò)一系列的工序才能完成，首先對(duì)鋼管樁采用振動(dòng)插入，而后進(jìn)行定位，并在鋼管樁位置通過(guò)潛水員來(lái)堆疊至2m高，以3m×3m的袋裝砼來(lái)保證鋼管樁的穩(wěn)定性；鋼管樁在水平撐的選擇上采取的是I25，I14槽鋼來(lái)作為剪刀撐，I25、I14槽鋼和鋼管樁滿焊連接成一個(gè)整體；樁頂鋼板的選擇上采取的是厚度1cm的750×750鋼板，對(duì)其進(jìn)行滿焊，之后鋪設(shè)雙排I36a工字鋼并將其與鋼板焊接在一起，也對(duì)其進(jìn)行滿焊，確保平臺(tái)連成一個(gè)整體，提高穩(wěn)定性。在縱梁的選擇上采取3m×1.5m（0.9m）×1.5m（長(zhǎng)×寬×高）的貝雷片，將I14槽鋼按照間距為30cm進(jìn)行鋪設(shè)并將其作為平臺(tái)的分配梁，面板選擇厚度為10mm的鋼板。為了能進(jìn)一步確保整體的穩(wěn)定性，把貝雷片和分配梁以及橫墊梁以U型螺栓連接起來(lái)，因本平臺(tái)的各項(xiàng)作業(yè)均在海面上進(jìn)行，所以為了安全考慮，在平臺(tái)上設(shè)高度為1.2m的防護(hù)欄桿。在現(xiàn)有的2#泊位出運(yùn)碼頭后側(cè)位置澆筑地坪前預(yù)埋上2根I14工字鋼，并以I20槽鋼焊接在I14工字鋼與I36a工字鋼上與出運(yùn)碼頭連成一個(gè)整體，以保證整個(gè)平臺(tái)的安全、穩(wěn)固。

3.2鋼護(hù)的筒制作以及其埋設(shè)工作

在灌注樁護(hù)筒的選擇上采取的是以10mm厚的鋼板來(lái)進(jìn)行分節(jié)制作。護(hù)筒的樁徑與內(nèi)徑應(yīng)相差5cm。泥面上和泥面下護(hù)筒長(zhǎng)度分別為1.5m/節(jié)和1.8m/節(jié)；在外側(cè)位置加設(shè)環(huán)向加勁肋，以此來(lái)確保其剛度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。采取分節(jié)制作方式，并在每節(jié)間以閃光焊的方式進(jìn)行滿焊連接，同時(shí)在連接位置加設(shè)相應(yīng)的加勁板。

通過(guò)全站儀來(lái)確定出樁的準(zhǔn)確位置，并以I14槽鋼制作兩個(gè)井字型架子，分別設(shè)置在高潮位處和低潮位處，需將井字架與立柱相焊接起來(lái)使其形成一個(gè)整體，而后把鋼護(hù)筒吊放至井字架中，再進(jìn)行定位和校核工作。

3.3沖孔

（1）開孔鉆進(jìn)的具體施工過(guò)程中，需注意鉆機(jī)要緩慢且平穩(wěn)地進(jìn)入，避免出現(xiàn)觸碰到護(hù)筒的情況出現(xiàn)，所以需將護(hù)筒和鉆頭的距離控制在50cm以內(nèi)。

（2）在鉆機(jī)工作過(guò)程中，不能忽視對(duì)孔內(nèi)泥漿面的觀察，需時(shí)刻注意其變化情況，要是出現(xiàn)漿面浮動(dòng)過(guò)大，應(yīng)及時(shí)地對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行檢查，若未能達(dá)到規(guī)定要求，便應(yīng)及時(shí)做出改進(jìn)，以防出現(xiàn)塌孔等的不良現(xiàn)象發(fā)生。

（3）在鉆進(jìn)的過(guò)程以正循環(huán)的方式進(jìn)行，使泥漿泵與轉(zhuǎn)盤空轉(zhuǎn)一段時(shí)間，直到泥漿灌注至孔中的數(shù)量達(dá)到一定程度后，正式開始鉆進(jìn)工作；達(dá)到鋼護(hù)筒底部區(qū)域時(shí)，以較慢的速度進(jìn)行沖擊，以便于護(hù)筒底部能得到進(jìn)一步的密實(shí)；而在硬土層采取中速來(lái)進(jìn)行沖擊，在鉆進(jìn)一定深度或地層出現(xiàn)變化時(shí)，進(jìn)行樣品的收取工作，也就是殘?jiān)?，在鉆進(jìn)過(guò)程中不定期對(duì)泥漿的比重以及粘度進(jìn)行檢查記錄，并做出相應(yīng)的調(diào)整。避免對(duì)孔壁造成損壞；一旦開孔就必須要進(jìn)行24h的連續(xù)作業(yè)。

（4）清孔工作：為了能確保鉆孔樁的支撐能力以及其質(zhì)量，在開始對(duì)灌注樁進(jìn)行砼的灌注前，針對(duì)那些已鉆成的樁孔及時(shí)地進(jìn)行清孔工作。清孔指標(biāo)見(jiàn)表1。

3.4鋼筋籠的制作與安放工作

首先對(duì)鋼筋進(jìn)行整直和除銹工作，再進(jìn)行鋼筋籠的制作，杜絕主筋有任何的彎曲情況。以每段位12cm左右來(lái)分段制作鋼筋骨架，并將其與主筋的接頭錯(cuò)開。完成清孔后檢查孔徑與豎直程度是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，也就是鋼筋籠的插放。鋼筋籠需居中插進(jìn)，將各節(jié)以單面塔焊接，設(shè)計(jì)塔接長(zhǎng)度為49cm；在鋼筋骨架至特定位置后，護(hù)筒頂口處橫放2根QU100的軌道鋼，用來(lái)支撐，以4根Φ25鋼筋焊接至主筋與軌道鋼的頂部位置，起到固定的作用，知道混凝土達(dá)到初凝要求后將4根Φ25鋼筋割斷。

3.5灌注水下混凝土

完成鋼筋籠的插放工作后，開始第二次的清孔工作，在各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到規(guī)定要求后進(jìn)行砼的水下澆筑。以撥球法進(jìn)行隔水，直升導(dǎo)管法進(jìn)行砼的水下澆筑。在澆筑時(shí)漏斗的頸部位置設(shè)隔水球栓，并在下面墊上特定的塑料布，用細(xì)鋼絲將球栓掛在至橫梁上，直至砼在漏斗中貯存滿后，將球栓擠出。砼的攪拌與運(yùn)輸分別通過(guò)攪拌站和砼運(yùn)輸車輛來(lái)完成。確保砼的灌注工作是以連續(xù)不斷的方式進(jìn)行，通過(guò)各個(gè)工作人員相互密切配合來(lái)避免出現(xiàn)中斷灌注作業(yè)情況出現(xiàn)。在灌注過(guò)程中不能忽視對(duì)反水情況的觀察，不間斷地觀察其反水狀態(tài)，以便于能正確地判斷孔內(nèi)實(shí)際情況，并制定相應(yīng)的措施。

4.灌注樁質(zhì)量的相關(guān)保證措施

確保樁孔的深度與直徑均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格控制孔底的沉渣情況，確保<5cm，保證孔底的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求；灌注樁所采用原材料的各項(xiàng)配合比以及泥漿的穩(wěn)定性、質(zhì)量均達(dá)到設(shè)計(jì)的要求；對(duì)灌注樁進(jìn)行具體施工時(shí)需快速并且連續(xù)的進(jìn)行，特別是進(jìn)行清孔、鋼筋骨架的吊裝以及混凝土的灌注等工序時(shí)；對(duì)于沖孔樁進(jìn)行施工時(shí)，不能忽視對(duì)該區(qū)域地質(zhì)情況的了解工作，需確保已經(jīng)掌握的地質(zhì)狀態(tài)，在施工過(guò)程中確保護(hù)筒定位和機(jī)架安裝就位等的正確性，并且堅(jiān)固可靠。同時(shí)依據(jù)地層的變化情況來(lái)對(duì)泥漿指標(biāo)進(jìn)行控制，以防出現(xiàn)坍孔、縮頸等現(xiàn)象。對(duì)二次清孔的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以確保所有根樁的沉渣厚度均在5cm以內(nèi)；為了能進(jìn)一步保證樁底的質(zhì)量，在灌注混凝土達(dá)到樁頂標(biāo)高時(shí)應(yīng)加灌50cm，以確保樁頂砼的質(zhì)量達(dá)到要求。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在樁基工程施工時(shí)，需根據(jù)工程的地質(zhì)情況和地下水位情況進(jìn)行施工工藝的選擇。文章以實(shí)際工程為例，對(duì)高樁梁板結(jié)構(gòu)碼頭施工工藝進(jìn)行了分析，取得了良好的施工效果，樁基質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，值得推廣應(yīng)用。

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