吳嘉昱
摘 要:本文簡單介紹了高樁碼頭大管樁沉樁施工技術,并且總結了部分具體實施效果和實施中遇見的問題,提出了一些針對高樁碼頭大管樁沉樁施工技術的具體施工措施,目的在于幫助大管樁沉樁施工工作的有效實施,希望對大管樁施工工作有參考價值。
關鍵詞:大管樁;沉樁施工;樁頭破損
0 引言
本文是利用高樁碼頭大管樁沉樁施工技術在寧波-舟山港某碼頭施工,新建170m碼頭分段,高樁采用專用打樁船吊運和沉樁,下面來具體介紹一下具體施工過程中的技術問題和解決方案。
1 工程概況
(1)碼頭樁的設計要求。寧波-舟山港某碼頭項目計劃建造170m碼頭分段,碼頭結構為高樁梁板式,共18個排架,排架間距10m;每個排架分為7個獨立樁帽,樁帽采用D1200B32-2大管樁作為樁基,共計234根;以AA樁帽為例,采用3根樁設計,樁基直徑1200mm,樁長56m,樁尖采用直徑960mm,長11.5-19.0米的鋼樁靴。具體樁位布置(如圖1所示)。(2)工程施工地點土質(zhì)分析。施工地點的浪涌較大,工程水域垂線流速為1.5-2.1m/s之間,對施工有所影響,該施工地點的地質(zhì)層復雜,由上至下依次為淤泥層、粉砂層、黏土層,其中粉砂層較厚,地質(zhì)層復雜會給沉樁造成難度,沉樁時容易出現(xiàn)樁頭破損的問題。(3)具體施工流程:大管樁沉樁施工采用專用打樁船實施,具體流程如下:打樁船取樁吊起,移動打樁船,打樁船到達目標位置后調(diào)平船,打樁船對龍口垂直度調(diào)整,龍口定位后讓高樁自沉,監(jiān)測高樁位置是否偏移,通過打樁船調(diào)整,對高樁進行錘擊,沉樁的標準如下:沉樁主要根據(jù)標高控制為主,貫入度作為校核。當沉樁貫入度比較小而達不到設計樁端標高時,以貫入度控制,按最后一陣30擊平均貫入度或者最后100mm平均貫入度<10mm/擊時可以停止錘擊。當沉樁達到設計樁頂標高而貫入度>20mm/擊時,應繼續(xù)錘擊沉樁,直到最后一陣10擊平均貫入度達到≤15mm時停錘,同時報告監(jiān)理公司。樁頂標高最多不低于設計樁頂標高1m。
2 沉樁施工結果
此次工程前期水上沉樁施工,具體試打了3根大管樁,3根大管樁的樁尖平均到達高程34M時,出現(xiàn)沉樁困難,因達到計劃高程的標準,所以沒有停止錘擊,平均每根高樁的錘擊次數(shù)為2500錘,大管樁的樁墊均被打爛,樁頭出現(xiàn)了鋼筋露出、混凝土碎落的現(xiàn)象,其中一根大管樁出現(xiàn)的問題較為嚴重,總錘擊數(shù)只有1500擊左右,樁頭就開始破損。
3 樁頂破損原因
(1)高樁在打樁時沒能做好樁墊的及時更換。在打樁時,高樁要受到樁錘高能量的反復錘擊,這時高樁的頂端和樁身會產(chǎn)生較大的錘擊應力,所以才要在樁頂和樁錘上加入護墊來減少錘擊應力,進而保護樁頂,樁頂上設置的樁墊和樁錘上的錘墊均具有適當?shù)膹椥?,可以有效的減少錘擊應力。在試打過程中,因為施工人員沒有及時發(fā)現(xiàn)錘墊和樁墊因反復錘擊出現(xiàn)的變形和不平整,在沒進行對樁墊和錘墊更換的情況下繼續(xù)錘擊,造成了偏心錘擊。試沉樁過程中出現(xiàn)了樁墊被打爛的情況,在失去緩沖作用的情況下連續(xù)錘擊,導致樁頭破損。(2)海況較差,影響沉樁效果。由于打樁船的拋錨沒有預估好打樁區(qū)域水深,造成拋錨長度不夠,影響了打樁船船身的穩(wěn)定性,進而造成了對樁身垂直度的影響。沉樁時海況較差,浪涌導致打樁船樁架傾斜,此時沒有及時停止錘擊,造成了偏心錘擊。(3)對土質(zhì)分析不夠詳細。由于該地區(qū)一些地質(zhì)層頂部與底部強度指標相差較大,對地質(zhì)層分類不夠詳細,影響了設計人員對樁基持力層的選取。在沉樁施工過程中出現(xiàn)沉樁困難的問題,因為該地區(qū)粉砂層較厚,密實性好、樁端阻力大,所以讓樁尖高程無法到達設計高程。沒有達到設計高程標準的情況下,設計單位才沒有通知停錘,連續(xù)反復錘擊,造成了樁頭的損壞。
4 防止樁頭破損的措施
(1)及時監(jiān)測樁墊并加以更換。施工人員加大了對樁墊錘擊的監(jiān)測,出現(xiàn)樁墊或錘墊變形情況的時候及時停止捶打,并對其進行更換,及時更換樁墊和錘墊,有效減少了樁頭破損的情況。根據(jù)情況選擇替打,也能有效減少對樁頭的損壞。(2)對施工地點地質(zhì)加強勘探。對施工地點的地質(zhì)進行了詳細勘察,根據(jù)勘察結果得到了更加詳細的地質(zhì)參數(shù),對各土層的密度進行了詳細的分析,每種土層上下層的密度加以區(qū)分,針對施工地點地質(zhì)分布做出合理的應對。詳細的地質(zhì)分布和土層分類讓整個工程規(guī)劃和施工工作得以順利進行。(3)對樁尖結構加以改進減少沉樁阻力。在沉樁之前,對沉樁區(qū)域的土層表面進行了大致清理,避免有堅硬的障礙物,并在原有的樁尖結構上加以改進,原有的樁尖為垂直的柱形結構,這樣不利于高樁的下沉;在現(xiàn)有樁尖處可以考慮澆筑出一圈帶有傾斜角度的破土環(huán),并且在破土環(huán)上焊接一層鐵板包裹破土環(huán),這樣的結構設計對樁體下沉有益,能達到減少沉樁錘擊次數(shù)的目的,加入破土環(huán),使高樁樁尖形成錐形結構,錐形結構能更好的延長錘擊作用時間,降低錘擊應力,間接地保護了樁頭。在樁尖加入破土環(huán)設計(如圖2所示)。
5 結束語
綜上所述在大管樁沉樁施工時,要提前對施工地點的地質(zhì)進行詳細的勘察,對地質(zhì)復雜程度、土層密度加以分析,應適當增加地質(zhì)數(shù)據(jù)采集點,具體的掌握施工區(qū)域的地質(zhì)分布情況,能為項目計劃和施工提供更準確的參考依據(jù),根據(jù)不同的土層密度做出相應的沉樁措施。根據(jù)試沉樁施工得到的數(shù)值,對錘擊次數(shù)做出適當調(diào)整,及時對樁墊和錘墊變形程度監(jiān)測,注意樁墊、錘墊的更換,有效避免樁頭破損的出現(xiàn),提高了沉樁施工效率;根據(jù)施工地點地質(zhì)的復雜程度,適當?shù)母倪M樁墊的彈性,和對樁尖結構加以調(diào)整,有助于更有效的進行沉樁工作,減少樁頭破損。
參考文獻:
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