某電廠煤碼頭工程鋼管樁施工技術(shù)

關(guān)鍵詞：鋼管樁 試樁 沉設(shè) 檢測 

　　一、工程概況 

　　某電廠煤碼頭采用高樁梁板結(jié)構(gòu)型式，前方平臺長254m，寬18.5m，排架間距8m。每榀排架基礎(chǔ)由一對直樁、一對叉樁及一根直樁共5根φ0.9m鋼管樁組成，平均樁長約43m。前方平臺上游側(cè)后方設(shè)連接平臺，平面尺寸為16×22m，下部為12根φ0.9m鋼管樁基礎(chǔ)，平均樁長約40m。 

　　二、鋼管樁施工技術(shù) 

　　鋼管樁施工主要分為專業(yè)廠家制樁后裝運至現(xiàn)場、現(xiàn)場沉設(shè)和驗收幾個環(huán)節(jié)，本文就這幾個環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵控制點進行簡述。 

　　1、鋼管樁儲存與運輸過程的成品保護 

　　鋼管樁在吊運、堆存和沉設(shè)過程中，須避免由于碰撞、摩擦等原因造成涂料破損、管節(jié)變形和損傷。沉設(shè)時，鋼索、鋼抱箍、籠口等與鋼管樁的接觸面、點須采取包裹柔性材料等措施，避免可能造成的對涂層的損壞。 

　　水上運輸鋼管樁采用駁船上封倉運輸，裝船層數(shù)不超過3層，鋼管樁底部支墊方木，上下層鋼管樁用硬方木隔墊，相鄰鋼管樁中間預(yù)留15～20cm的空隙，樁間直接用大木楔塞實，駁船兩側(cè)用槽鋼支架擋護，槽鋼和鋼管樁之間用木板塞緊，鋼管樁封好后，表面遮蓋一層防曬帆布。每船的裝樁順序跟沉樁順序相反。 

　　鋼管樁以整樁交驗，鋼管樁交驗同時提供有關(guān)驗收資料和出廠合格證，駁船運至現(xiàn)場后進行復(fù)驗，對運輸過程中造成涂層破壞處按設(shè)計要求進行修補，合格后方可使用。 

　　2鋼管樁試樁 

　　⑴試樁內(nèi)容 

　　根據(jù)設(shè)計圖紙要求，在樁基施工前應(yīng)進行高應(yīng)變動力檢測試樁。 

　�、圃嚇赌康模� 

　�、俅_定單樁軸向抗壓極限承載力和軸向抗拔極限承載力，為合理確定樁長提供依據(jù)； 

　　②分析土層的阻力分布，打樁時的樁身應(yīng)力即瞬時沉降特征，為確定打樁控制標準提供依據(jù)； 

　�、蹖Ρ褥o載荷試驗結(jié)果與高應(yīng)變動力檢測結(jié)果，驗證動力檢測參數(shù)的合理性，為施工階段高應(yīng)變動測提供依據(jù)； 

　　④確定樁端進入持力層深度和最后貫入度，給出沉樁貫入度控制標準建議值。 

　�、葑C實打樁設(shè)備是否合適。 

　�、琴|(zhì)量標準 

　　沉樁貫入度或樁尖標高必須滿足設(shè)計要求，并符合現(xiàn)行行業(yè)標準《港口工程樁基規(guī)范》（JTJ 254）有關(guān)規(guī)定。 

　�、仍嚇对O(shè)備選擇 

　　根據(jù)試樁樁長、樁重、試樁水域情況，結(jié)合設(shè)計樁位布設(shè)，試樁選用樁架高44m的打樁船進行沉樁，滿足本工程試樁要求。替打采用分體式回火鋼替打，替打的錘擊部分和送樁部分采用套接連接，從而確保替打下部軸線與樁的軸線一致，減免鋼樁蹩勁受擊。 

　　⑸試樁施工工藝 

　�、俅驑洞�駐位 

　　沉樁施工安排原則為打樁船用最小移動頻率，可將此試樁區(qū)域的基樁施打完畢。打樁船拋6根錨纜，注意前錨纜不能出現(xiàn)蹩樁現(xiàn)象，施工前對打樁船的錨機、錨纜進行檢驗調(diào)整以滿足施工要求。 

　　②運樁方駁就位 

　　運樁方駁在打樁船左前定位（主鉤在樁頭方）。 

　�、鄣鯓丁⒘�樁入籠口 

　　吊樁采用四點吊，在鋼樁起吊時，平穩(wěn)起吊到一定高度時，上部和中部吊點的大鉤帶勁回收，下部吊點的大鉤緩緩放松，錘、替打同步上升，進行立樁，適當調(diào)整樁架的傾斜度和替打的高度，使上口嵌入替打，此時將連接下部吊點的大鉤緩緩放松并解除，關(guān)閉抱樁器或背板，然后移船就位。 

　�、艹翗抖ㄎ� 

　　沉樁定位采用正、側(cè)面基線切線法交會。 

　　A.直樁的定位：如圖1所示，正面基線上的經(jīng)緯儀（或全站儀）視線切在圓樁的左側(cè)或右側(cè)；側(cè)面基線上的經(jīng)緯儀視線切在圓樁近岸的一側(cè)。正面基線的y坐標應(yīng)由樁的設(shè)計中心坐標加或減圓半徑b/2（b為圓樁直徑）。 

　　B.斜樁的定位：如圖2所示，當圓樁傾斜時它與水平面的截面是一橢圓，橢圓的短半軸為圓樁的半徑b/2，橢圓的長半軸為： 

　�。╞√n2+1）/2n 

　　正面基線上定位控制點計算：如圖2b所示，設(shè)A為經(jīng)緯儀控制樁面中心線的樁位控制點，可見AA‘=AA‘’為： 

　　△y= AA‘=AA‘’=（b/2）/cosψ 

　　因此其樁位控制點在A點向左或向右調(diào)整△y的一個數(shù)值即可。 

　　側(cè)面基線上的樁位控制點計算：在圖2中作垂直于側(cè)面基線且與橢圓相切的垂線，橢圓中心至切點的坐標增量為△x，由圖可見，△x隨水平面扭角ψ的變化而變化，為了使側(cè)面基線上的視線和圓樁近岸的一側(cè)相切，△x為極大值的點即為切點。根據(jù)坐標平移及轉(zhuǎn)換公式，按照求極值的方法推導(dǎo)出△x與平面扭角ψ之間的函數(shù)關(guān)系為： 

　　△x=b√（1+cos2ψ/n2）/2 

　　當水平扭角ψ=0時，如圖2所示，即圓樁縱軸線垂直于正面基線， △x為最大，及橢圓長半軸： 

　　△x=b√（n2+1）/2n 

　　當水平扭角ψ=90°時，如圖2所示，即圓樁縱軸線平行于正面基線， △x為最小，即為橢圓短半軸： 

　　△x=b/2 

　　當水平扭角ψ=45°時，則： △x=b√（1+1/2n2）/2 

　�、輼逗吞娲蜃猿� 

　　樁定位完畢，樁架工解除下部捆樁的鋼絲繩和連接錘和替打的鋼絲繩，主鉤緩緩下放，讓樁和替打在自重作用下下沉，下沉完畢，觀察樁位偏差，根據(jù)樁位偏差適當調(diào)整樁位。 

　　⑥壓錘 

　　樁自沉完畢后，進行壓錘，并觀察樁的偏位，若發(fā)現(xiàn)樁位偏差過大，則應(yīng)起錘并根據(jù)偏位情況適當調(diào)整打樁船錨纜，然后重新壓錘。 

　　⑦錘擊施工 

　　觀測樁的偏位和垂直度，確定各項控制數(shù)據(jù)完全達到設(shè)計要求時，可以開始錘擊。 

　　打樁初時，起錘應(yīng)輕壓或輕擊數(shù)錘，落距應(yīng)較小，觀察樁身、樁架、樁錘等中心軸線一致后，方可轉(zhuǎn)入正常施打，以避免偏心錘擊。錘擊沉樁過程中，宜采用重錘低擊，特別是樁由硬土層進入軟土層時，應(yīng)改用低落距錘擊；以確保樁的承載力在設(shè)計要求的停錘貫入度下達到設(shè)計承載力，無額外原因，錘擊要保持連續(xù)，以免土壤恢復(fù)而增加其對沉樁的阻力。 

　�、试嚇陡邞�(yīng)變動力檢測 

　　為確定試樁的軸向抗壓極限承載力，區(qū)分樁側(cè)分層土阻力，提供與靜載相比對的數(shù)據(jù)，確定有關(guān)設(shè)計參數(shù)及施工期試驗檢測參數(shù)。需依據(jù)《港口工程樁基動力檢測規(guī)程》（JTJ249-2001），對試驗樁進行高應(yīng)變初打和復(fù)打試驗檢測，提供極限承載力與貫入度相關(guān)曲線，用于指導(dǎo)工程樁基施工。 

　�、虽摴軜对嚇秺A樁 

　　為確保已施打完成的鋼樁保持穩(wěn)定，沉樁后及時對鋼管樁進行夾樁加固處理，以抵抗風(fēng)浪和便于樁頭切割等后續(xù)工序施工。 

　�、糖谐�鋼管樁 

　　鋼管樁切割時使用普通氣焊切割工藝，用浮吊吊住樁頭，根據(jù)事先畫好的截樁線，先將樁身表面的防腐涂層用氣焊燒掉，再沿樁周緩慢切割，切割斜樁時先切割樁身腹側(cè)，再切割背側(cè)，并且在樁身背側(cè)預(yù)留一段不切割，防止樁頭傾倒傷人，由吊機將切割下來的樁頭吊走。 

　　三、結(jié)語 

　　通過精心組織，某電廠煤碼頭工程182根鋼管樁在19天內(nèi)全部施打完畢，且沉樁質(zhì)量達到了設(shè)計及規(guī)范要求，由此證明： 

　　1.鋼管樁基礎(chǔ)施工工藝簡便，施工快速，特別適用于工期要求緊的工程； 

　　2.通過試樁確定合理參數(shù)和選擇性能符合要求的打樁船和打樁錘是鋼管樁施工成功的關(guān)鍵； 

　　3.在鋼管樁施工中，要做好施工測量控制，確保沉樁位置的準確以及打樁的垂直度，保證沉樁的貫入度能夠滿足地基承載力的要求； 

　　4.鋼管樁的防腐涂層除吊耳割除處需重新修補外在施工過程中基本完好，這說明鋼管樁在運輸及打設(shè)過程中采取的保護措施有效。 

　　綜上所述，鋼管樁施工在本工程中得到了成功應(yīng)用，在設(shè)備選型、施工組織、施工工藝方面積累了許多寶貴的經(jīng)驗，可為同類工程提供參考。