摘 要:本文基于笔者从事高桩码头施工的相关工作经验,以高桩码头两泊位装卸平台桩基施工为研究背景,探讨了施工的流程和要点,全文是笔者施工实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。
关键词:高桩 施工 码头 桩基
1 工程概况
本工程中1#、2#泊位码头的结构型式为直立框架式梁板高桩码头,两码头均为新建的码头,按其结构码头分为装卸平台和引桥两部分,两部分平面尺寸分别为24m×9m、52m×5m,其中装卸平台有8根桩基,引桥有5根桩基;两泊位装卸平台部分的桩基均位于陡岩处。根据《1#、2#泊位平面布置图》、施工前《1#、2#泊位桩基施工勘察报告》(超前钻)及现场勘察可知,两泊位装卸平台桩基桩位处岸坡约为40°;装卸平台各桩基表土覆盖层厚度为0～8m,各桩表层覆盖土主要由石灰渣组成的杂填土,桩身岩石多为质地坚硬、岩体完整的微风化灰岩。
两泊位装卸平台桩基直径为1.6m,引桥桩基直径为1.2m;1#、2#泊位01#～09#及1#～9#共18根桩由于邻近江边采用机械冲击钻孔成孔。
2 施工平台方案比选
从1#、2#泊位高桩码头平面所处位置的地形看,水边陡岩处(01#～09#及1#～9#)桩基施工平台施工方法的选择对桩基施工至关重要;如采取一般的施工方法即通过筑岛形成桩基施工平台,则:根据实际地形、水文等情况,现1#、2#泊位大部分桩基处于水下地形复杂、地势陡峭、水深较深的位置,码头前排桩基施工水深最深达11.0m,往水中距码头前排桩基约10m处部分地方水深达23.0m(按17.0m的施工水位算),在进行筑岛施工时不但筑岛平台所需的土方量大、筑岛工期难以控制,而且由于水下地形地势陡峭,成形后的筑岛平台稳定性差,在钻孔时的重压及水的浸泡下施工时很可能会出现塌方,施工中的不确定因素太多而无法保证桩基的正常施工,从而直接影响到整个码头的施工进度;考虑到钢管支承桩施工平台的优点:施工进度较筑岛容易掌控且在灌注桩施工时较筑岛平台稳固、安全,受自然因素影响较小,钢平台在形成后对桩基的施工进度影响小。因此,尽管钢平台的造价较筑岛平台稍高,但在综合考虑各种工况及工期要求之后,决定采用钢管支承桩施工平台作为桩基施工平台。根据设计图纸及实际地形,1#、2#泊位装卸平台各有8根Φ1.6m的桩基,由于两泊位距离较远,因此需各搭设一钢平台,钢平台平面尺寸均为27.2m×12.5m。
3 钢管支承桩施工平台的施工
3.1 钢管支承桩施工平台的搭设及连接
加工好的Φ600mm钢管支承桩用泥驳运输,浮吊起吊,岸上全站仪和岸导标定位,振动锤下沉钢管支承桩至岩面,并尽可能将钢管桩打入岩石风化部分;在岸上加工好22b槽钢并及时焊接连接作为平台的水平撑和斜撑,构成平台整体,防止单根钢管支承桩位移;形成整体后,在钢平台的横向铺设36b工字钢以形成钢平台的骨架;在钢平台的骨架搭设完成后,设置桩基钢护筒导向架22b槽钢,导向架安装精度严格控制在规范允许范围内,导向架安装完成后,用全站仪重新复核检查导向架的精度,为桩基钢护筒的安装做好准备工作。
3.2 平台面板安装
下层平台面板(主要用于放置泥浆池)用薄钢板分块进行拼装焊接,钢板的吊装用浮吊配合泥驳在平台骨架上进行安装焊接;上层平台面板可用厚木板铺设作为施工便道。
4 钢平台搭设施工中的要点
4.1 钢平台顶标高的控制
钢平台顶标高的确定,是本工程桩基施工平台搭设的关键。顶标高定低了,则在灌注桩施工过程中冲孔设备等经常被水淹没,从而直接影响桩基施工进度;顶标高定高了,不但增加了平台的搭设时间,而且增加了材料用量(钢平台每增高1m增加钢用量约为5t),从而增加施工成本。按进度计划,两泊位的桩基施工时间安排在2～4月,根据水文资料表明,施工地点设计水位为14.88m,枯水期常水位为设计水位上2.0m,即16.88m,施工水位应该定为17.0m,大多数日平均水位处于15.5m～16.0m之间,因此决定以16.0m作为施工水位。为了平台稳定和便于搭设,钢平台顶面高程应高出施工水位2.0m以上,所以两泊位钢平台搭设高程应为18.0m;考虑到1#泊位灌注桩主要施工时间在2～3月(2～3月大多数日平均水位低于15.5m)且在1#泊位灌注桩施工结束后钢平台还要作为装卸平台第一层纵横梁脚手架的支撑平台(第一层纵横梁底设计标高为18.0m),因此1#泊位钢平台搭设高程定为17.5m,而由于2#泊位灌注桩主要施工时间为施工水位相对较高的3～4月份,其钢平台搭设高程定为18.0m。
4.2 平台支承桩的平面控制
钢平台支承桩布设的准确与否,将直接决定灌注桩钢护筒是否能按设计桩位埋设,而钢护筒的埋设偏差程度决定了桩径偏差是否符合规范要求(泥浆护壁钻孔桩桩径D＞1000mm,桩径允许偏差为±50mm)。在本工程中,每个泊位根据桩基设计平面位置,在装卸平台宽度方向上(以下简称横向)设置4排钢管支承桩,在装卸平台长度方向上(即水流方向,以下简称纵向)设置8排钢管支承桩;为保证有足够的强度,钢管支承桩在横向上用整根的工字钢联系(用于承受冲孔机自重等静载及各种施工动载),因此钢管支承桩在埋设后,其中心在横向上应基本在一条直线上,以利于横向承重工字钢的布设。由于是临岸水上作业,在实际进行钢管支承桩定位时直接由船上定位人员通过岸上纵横导标进行目测定位,每日在埋设钢管支承桩施工结束前要通过岸上测站用全站仪对已埋设的钢管支承桩中心和垂直度进行精确测量,以检查钢管支承桩桩位是否影响钢护筒的准确埋设及横向承重工字钢的布置。事实证明,通过准确的岸上纵横导标进行目测定位,既能保证满足钢管支承桩的埋设精度要求,又能保证钢管支承桩的埋设速度。
5 结语
1#、2#泊位码头桩基施工平台于1月17日开始进场搭设,于2月6日完成;两个泊位的第一根桩于2月15日开始施工,最后一根桩于5月1日完工。在此期间,由于降雨反常,3月初有6d施工水位均超过16.0m(最高时达17.5m),施工平台受高水位浸泡了6d,桩基施工停工6d,但在第7d施工水位低于16.0m之后桩基施工立即恢复正常。一场意外的涨水,使钢管支承桩施工平台在特殊施工工况下“施工进度容易掌控、稳固、安全、受自然因素影响小”的优点得以充分展示。
参考文献
[1] 马维汉.上海港一座单锚板桩码头侧向位移的原因分析及修复措施[J].水运工程,1992(1).
[2] 付家猷.板桩码头设计与施工规范[J].水运工程,1998(3).