連云港碼頭樁基施工技術(shù)1

1、論文一73201部隊(duì)船隊(duì)碼頭大修改建工程樁基施工技術(shù)姓名 李景寶 2011年4月15日73201部隊(duì)船隊(duì)碼頭大修改建工程樁基施工技術(shù)李景寶中交一航局第二工程有限公司，青島，2660711.工程簡介73201部隊(duì)船隊(duì)碼頭位于江蘇省連云港市，本工程為新建直立式登陸艇靠船泊位總長度為104m，碼頭寬度為16m，水工結(jié)構(gòu)為高樁梁板式，碼頭面標(biāo)高+7.10m（連云港高程），樁基為預(yù)應(yīng)力砼方樁；新建引橋全長152.42m，寬度為6m，結(jié)構(gòu)形式同碼頭，見圖1-1樁基結(jié)構(gòu)示意圖。圖1-1樁基結(jié)構(gòu)示意圖1.1工程施工特點(diǎn)施工工期緊，受風(fēng)浪、潮水影響大，海上沉樁有效作業(yè)時(shí)間短。本工程靠近漁港和養(yǎng)殖區(qū)，船舶施工期間

2、將會對其產(chǎn)生很大影響。在打樁船打樁期間要特別注意錨纜對進(jìn)出港漁船的安全影響，這就要求船員要具有很高的安全意識和熟練的操作技能。碼頭沉樁區(qū)域地質(zhì)情況復(fù)雜，巖面變化無規(guī)律可尋。沉樁過程中，遇到硬夾層，在達(dá)到設(shè)計(jì)最終貫入度的前提下，實(shí)際打入樁長與設(shè)計(jì)樁長出入較大時(shí)，應(yīng)仔細(xì)研究地質(zhì)報(bào)告和分析附近樁的入巖情況，確定是否可停錘，必要時(shí)需進(jìn)行動測或報(bào)請?jiān)O(shè)計(jì)單位研究確定。本工程是在原有碼頭基礎(chǔ)上擴(kuò)建。在新建引橋接岸處由于有斜坡滑道不能進(jìn)行挖泥打樁船不能靠近打樁，只能進(jìn)行陸上打樁；引橋與碼頭接茬處打樁船不能靠近打樁，所以采用鉆孔灌注樁方式施工。2.樁基設(shè)計(jì)簡介本工程樁基施工為預(yù)應(yīng)力砼方樁陸上施打及海上施打。預(yù)應(yīng)

3、力砼方樁砼標(biāo)號為C50，樁截面尺寸為60cm60cm，共計(jì)152根，其中直樁112根，斜樁40根，方樁全部由公司青島后海基地預(yù)制場負(fù)責(zé)預(yù)制，并用駁船運(yùn)至現(xiàn)場施工。其中水上砼方樁施打采用我公司新建打樁船打樁20#進(jìn)行施工，陸上砼方樁施打采用陸上打樁機(jī)進(jìn)行施工。由于引橋與碼頭接茬處為一拐角，打樁船無法定位進(jìn)行施工，后經(jīng)與設(shè)計(jì)、業(yè)主及監(jiān)理單位協(xié)商，此處采用鉆孔灌注樁施工，鉆孔灌注樁共計(jì)6根，編號分別為g17-18，h17-18，i17-18。見表2-1碼頭、系纜墩樁數(shù)量尺寸型號表和圖2-1碼頭樁位圖、圖2-2引橋樁位圖。表2-1 碼頭、系纜墩樁數(shù)量尺寸型號表排號樁頂標(biāo)高樁尖標(biāo)高樁長斜度水平偏角樁數(shù)橫

4、向縱向1、2a,b4.8-13.771 195：115。4c、d、e4.8-14.219006f、g、h、i5.7-14.3200083-6a,b4.8-14.261 19.55：115。8c、d、e4.8-14.719.500127-11a,b4.8-14.752 205：115。10c、d、e4.8-14.719.5001512、13a,b4.8-14.261 19.55：115。4c、d、e4.8-14.21900614-16a,b4.8-13.771 195：115。6c、d、e4.8-13.718.500917、18a,b4.8-13.281 18.55：115。4c、d、e4.8-

5、13.218006f、g、h、i5.7-13.31900843,44m,n4.1-14.258 194:110。4引橋樁數(shù)量尺寸型號表排號樁頂標(biāo)高(m)樁尖標(biāo)高(m)樁長（m)斜度水平偏角樁數(shù)橫向縱向19、20j,k5.7-11.300 1700421、22j,k5.7-10.800 16.500423、24j,k5.7-10.300 1600425、26j,k5.7-9.800 15.500427-30j,k5.7-9.300 1500831-36j,k5.7-8.800 14.5001237-42j,k5.7-8.300 140012圖2-1碼頭樁位圖圖2-2引橋樁位圖3.樁基施工技術(shù)簡介

6、3.1預(yù)應(yīng)力砼方樁海上沉樁施工采用公司新建打樁船打樁20#沉樁，選用適合施打預(yù)應(yīng)力鋼筋砼方樁的D-80樁錘進(jìn)行沉樁。沉樁順序布置原則在布置沉樁順序時(shí)，首先考慮打樁船的外型尺寸，采用模擬打樁船型，結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬，進(jìn)行沉樁站位試驗(yàn)，嚴(yán)禁出現(xiàn)蹩樁和絞纜時(shí)碰到已打好樁。其次考慮打樁船起錨移位的頻率、方駁喂樁的位置以及后續(xù)夾樁、打樁等工序的合理緊湊。在考慮上述因素的基礎(chǔ)上，盡量使沉樁順序布置的科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、合理。沉樁順序 打樁船首先施打碼頭處2根試樁，接著從碼頭北側(cè)往南側(cè)一排排施打，最后從碼頭與引橋接茬處往引橋接岸處施打直至打到打樁船水上不能施打?yàn)橹?。沉樁工藝流程打樁船駐位運(yùn)樁方駁就位移船吊樁立樁入龍口移

7、船就位、粗定位關(guān)閉抱樁器套替打調(diào)平后，調(diào)整龍口和樁的斜度GPS定樁位替打和樁自沉測樁偏位，微調(diào)樁位解開吊索壓錘打開抱樁器小沖程錘擊沉樁正常錘擊沉樁打樁記錄停止錘擊起吊錘和替打測樁偏位移船進(jìn)入下一根樁的施工。沉樁方法（1）預(yù)應(yīng)力砼方樁裝運(yùn)：樁全部采用成品樁，由1000T自航駁封倉運(yùn)輸，裝船層數(shù)不超過4層（詳見方樁樁裝船示意圖），方樁底部支墊200200mm的硬方木，間距4m，方木底部用鐵片或木楔找平，上部與木楔墊用3#鋼釘固定，木楔墊間距1.5m，方樁間水平凈距30cm，頂層方樁用鋼絲繩封固，駁船兩側(cè)用22槽鋼支架擋護(hù)。每船的裝樁順序跟沉樁順序相反，見圖3-1-4-1方樁裝船示意圖。圖3-1-4

8、-1方樁裝船示意圖（2）拋錨駐位：打樁船上共設(shè)6根約200m*47.5mm的錨纜，同時(shí)配備5t的錨和單福士錨各4口、并有2口6t的備用錨，沉樁前，打樁船按照試樁順序要求合理拋錨駐位（如下圖所示）。錨艇拋錨布纜時(shí)，注意前抽心纜不能出現(xiàn)蹩樁現(xiàn)象，后抽心纜應(yīng)做好標(biāo)志；施工中注意俯打時(shí)后抽心、后邊錨持力較大，應(yīng)牢固定位，仰打時(shí)前抽心、前邊錨持力較大，應(yīng)牢固定位。另外，沉樁過程中應(yīng)根據(jù)潮位變化適當(dāng)調(diào)整錨纜的長短。打樁船定位完畢，運(yùn)樁船需按照打樁船的站位及起吊要求，在打樁船的左前或右前方適時(shí)調(diào)節(jié)站位，見圖3-1-4-2打樁船錨纜布設(shè)圖。圖3-1-4-2打樁船錨纜布設(shè)圖（3）移船吊樁：運(yùn)樁駁船就位完畢以后，

9、打樁船移船取樁，預(yù)應(yīng)力砼方樁采用捆綁式四點(diǎn)吊，捆樁采用自鎖壓扣法，即將鋼絲繩在樁上多繞一圈，相互壓住，當(dāng)樁水平吊起后，在重力作用下，鎖扣將自行壓緊，在立壓過程中，扣也不會滑動。吊樁采用四點(diǎn)吊（如圖所示），吊點(diǎn)位置與設(shè)計(jì)吊點(diǎn)位置偏差不超過20cm，鋼絲繩與樁的夾角大于450，方樁起吊時(shí)，鋼絲繩用外穿橡皮管，捆扎于樁身吊點(diǎn)處，在方樁的兩端人工用晃繩進(jìn)行牽拉，見圖3-1-4-3吊點(diǎn)布置圖及圖3-1-4-4打樁船吊裝圖。圖3-1-4-3吊點(diǎn)布置圖圖3-1-4-4打樁船吊裝圖（4）立樁入籠口：樁平穩(wěn)起吊到一定高度后，吊上部和中部吊點(diǎn)的大鉤帶勁回收，吊下部吊點(diǎn)的鋼絲繩緩緩放松，進(jìn)行立樁，錘、替打同步上升，

10、立樁完畢，適當(dāng)調(diào)整樁架的傾斜度和替打的高度，使上口嵌入替打，此時(shí)將連接下部吊點(diǎn)的大鉤緩緩放松并解除，然后關(guān)閉抱樁器或背板。（5）移船定位:在岸上設(shè)立GPS基準(zhǔn)站，打樁船上布設(shè)兩臺GPS流動站采用RTK GPS模式，配合兩臺傾角傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控船體的位置、方向和姿態(tài)，同時(shí)利用兩臺免棱鏡激光測距儀實(shí)時(shí)校正基樁的平面位置，與設(shè)計(jì)標(biāo)高處坐標(biāo)比較，從而得到船體的移動方向和移動量，抱樁完畢后據(jù)此指揮打樁船調(diào)整錨纜移動船位，直至樁位偏差達(dá)到沉樁允許偏差范圍。注意提前用安裝在樁架的傾斜傳感器控制調(diào)整樁的傾斜度至設(shè)計(jì)坡度并通過壓載水將打樁船進(jìn)行調(diào)平。當(dāng)樁自沉結(jié)束和沉樁完畢取下替打時(shí)，由于其自身傾斜所產(chǎn)生的重力方向

11、上的分量，會使樁有輕微的下沉，并引起船體姿態(tài)微小改變，影響定位精度。因此，根據(jù)需估測戴替打和壓錘前后的偏位值，以確定斜樁仰俯角和樁位的提前預(yù)留量。（6）樁和替打自沉：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(dāng)調(diào)整樁位，見圖3-1-4-5打樁船沉樁圖。（7）壓錘：樁自沉完畢后，進(jìn)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(dāng)調(diào)整打樁船錨纜，然后重新壓錘。（8）錘擊沉樁：剛開始沉樁時(shí)，用高檔位啟動，然后切換到低檔位進(jìn)行小沖程錘擊沉樁，觀察樁身、樁架、樁錘等中心軸線一致后，切

12、換到2檔進(jìn)行沉樁，當(dāng)發(fā)現(xiàn)貫入度自小變大時(shí)應(yīng)切換至低檔沉樁，快到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)切換至確定試樁貫入度的檔位進(jìn)行沉樁。（9）停錘控制：通過安裝在樁架上的“高程感應(yīng)系統(tǒng)”實(shí)時(shí)測定樁頂標(biāo)高，并通過測量下沉量，配合“錘擊計(jì)數(shù)器”記錄打樁錘擊數(shù)，進(jìn)行打樁貫入度的計(jì)算。停錘標(biāo)準(zhǔn)按設(shè)計(jì)高程和最后一陣10擊平均貫入度控制，以貫入度（3mm）為主，且控制總錘擊數(shù)1500擊。（10）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)滿足JTJ221-98規(guī)范要求，本工程錘擊沉樁允許偏差見表3-1-4-1。表3-1-4-1 錘擊沉樁允許偏差表直樁斜樁允許垂直度150mm200mm1%砼方樁的大小應(yīng)變動力檢測，根據(jù)樁型分布情況及受力狀態(tài)的重要性，并結(jié)合具體復(fù)打可能性

13、的情況下，由設(shè)計(jì)單位確定位置，業(yè)主組織檢測部門進(jìn)行檢測。圖3-1-4-5打樁船沉樁圖4.預(yù)應(yīng)力砼方樁陸上沉樁施工 由于新建引橋接岸處有斜坡滑道不能進(jìn)行挖泥，原始水深不能滿足打樁船靠近此處打樁，只能采取陸上打樁機(jī)沉樁，樁錘采用D-63柴油打樁錘，見圖4-1陸上打樁船沉樁施工圖。 圖4-1陸上打樁船沉樁施工圖4.1陸上預(yù)應(yīng)力砼方樁沉樁工程量：打樁共計(jì)12根，方樁長度為14.5m15.5m，全部為直樁。4.2陸上沉樁施工安排陸上沉樁從2007年4月20日2007年4月30日進(jìn)行樁位的清理和回填等準(zhǔn)備工作，5月4日開始陸上打樁，計(jì)劃4根/天，5月7日結(jié)束，總施工時(shí)間為4天。4.3打樁順序：先打與水上沉

14、樁交界處37跨樁，然后退著打。具體是：k3742，j42k37。4.4工藝流程清理樁位樁位回填軟土圍堰回填亂土整平放線定位打樁機(jī)就位方樁倒運(yùn)至施工區(qū)域50t吊機(jī)喂樁打樁機(jī)打樁打樁完成進(jìn)入下一根樁的施工。4.5施工操作要點(diǎn)4.5.1樁位清理要清至淤泥層確保樁位無塊石，清除完成后用軟土回填。 由于使用的打樁機(jī)寬度為10m長度9m，故圍堰范圍寬度從老引橋邊線出去20m；長度至第36跨樁的位置，圍堰用周邊亂石，拋填時(shí)注意對原有樁的保護(hù)；圍堰高度+5m以保證打樁機(jī)施工場地。4.5.3 回填完成并整平后，采用全站儀定出樁位，并用白線標(biāo)出以利定位。4.5.4 倒樁時(shí)注意對樁身的保護(hù)，減少對樁不必要的損壞。4

15、.5.5 吊機(jī)正向給打樁機(jī)喂樁，使用原有吊索及卡環(huán)。4.5.6打樁機(jī)移位至樁位，吊機(jī)喂樁完成后，微調(diào)打樁機(jī)使樁尖對準(zhǔn)樁位線；開空錘使樁下沉12m，這時(shí)樁已經(jīng)穩(wěn)定，吊機(jī)放松，但為了安全起見要求略微帶勁；用經(jīng)緯儀觀察方樁的垂直度，調(diào)整樁架使樁垂直；開錘下樁，注意控制油門，測量人員觀察沉樁的垂直度，如有傾斜及時(shí)調(diào)整樁架，確保沉樁的位置及垂直度符合要求。4.5.7 樁機(jī)使用6.3t柴油錘，使用最大檔確保沖擊能達(dá)到8t錘2檔的沖擊能；貫入度采用在樁上定出刻度，人工計(jì)數(shù)推算得出?？紤]到沉樁標(biāo)高可能低于+5m，在回填場地整平完成后，將樁位用挖掘機(jī)挖出，這樣容易定位并避免出現(xiàn)打不下去的情況。為了確保沉樁達(dá)到設(shè)

16、計(jì)承載力，對沉樁做大應(yīng)變檢測，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)確定停錘貫入度。4.5.8質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)滿足JTJ221-98規(guī)范要求，本工程錘擊沉樁允許偏差為：項(xiàng)目邊樁中間樁設(shè)計(jì)標(biāo)高處樁頂平面位置100mm300mm5.海上鉆孔灌注樁施工5.1平臺制作5.1.1采用32#36#工字鋼24根做支撐樁。用30T振動錘，振錘支撐樁入粘土層3米左右，視振動錘下壓速度來支撐樁支撐力，使平臺足以載鉆機(jī)重量。5.1.2用10#槽鋼做成X型焊接在24根支撐樁上。5.1.3用30#工字鋼用電焊型式把24根支撐樁頂口互聯(lián)，使得24根支撐樁成為水平，焊制做成整體的平臺鋼結(jié)構(gòu)框架，再用槽鋼或木方鋪在平臺上。5.2測量放線測量儀器為全站儀，將儀

17、器架在A1點(diǎn)，后視A2，將儀器調(diào)零角度，拔至要求角度，從全站儀讀出已定的距離S的方法來確定樁徑的中心，見圖5-2-1。圖5-2-1測量放線控制圖確定O后，在開挖護(hù)筒前基坑前，要注意保護(hù)樁MM、NN（通過樁中心拉的兩條十字線）一是在埋設(shè)護(hù)筒過程中破壞O點(diǎn)來恢復(fù);二是檢測鉆機(jī)就位情況;三是檢測護(hù)筒是否移位。5.3護(hù)筒安裝5.3.1采用直徑80cm厚10mm鋼板制成護(hù)筒，以平臺支撐樁為支撐點(diǎn)上下做#字型為導(dǎo)向，用30T振動錘打入粘土層3M以保證護(hù)筒中心對正、垂直。5.3.2將MM，NN分別用細(xì)線相連，恢復(fù)開挖基坑時(shí)破壞的樁心O，應(yīng)保證護(hù)筒的中心O與O點(diǎn)在垂直方向上，應(yīng)用鉛垂線檢測。5.3.3考慮潮水

18、漲落的高差，確保護(hù)筒不穿孔，在水位5m上口處開孔焊接法蘭做泥漿出口。用8寸鋼絲膠管10米長做引流，流入圓桶內(nèi)，見圖5-3-3-1。圖5-3-3-1平臺搭設(shè)及護(hù)筒安裝圖5.4鉆機(jī)安裝5.4.1考慮灌注樁入巖，須采15型正循環(huán)鉆機(jī)成孔。5.4.2因碼頭比平臺高，又不是在陸地上工作，為安全著想，用20T吊車配合鉆機(jī)安裝。5.4.3將就位好的鉆機(jī)充分固定，鉆機(jī)用走管型成式移動把鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤中心對正樁中心，找平轉(zhuǎn)盤平臺，鉆機(jī)機(jī)架垂直，確保不斜口，不偏孔。5.4.4以護(hù)筒邊緣做樁位放樣控制點(diǎn)，滿足C條要求，使孔的傾斜 率1%，孔位偏移5cm。5.5成孔鉆孔開鉆前，首先要調(diào)好泥漿。泥漿由水、粘土(或膨潤土)和摻

19、加劑組成，調(diào)制時(shí)，應(yīng)先將粘土或膨潤土加水浸透，然后用攪拌機(jī)或人工拌制，同時(shí)要注意環(huán)保問題。同時(shí)，在地質(zhì)松軟、松散的地層中，控制鉆進(jìn)速度，確保泥漿形成穩(wěn)定護(hù)壁，保證孔的安全。在軟硬土層交界面或傾斜巖面處鉆進(jìn)，應(yīng)低速低鉆壓鉆進(jìn)。發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜，應(yīng)及時(shí)回填粘土，沖平后再低速低鉆壓鉆進(jìn)，定期檢查鉆頭、鉆桿、鉆桿接頭，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)維修或更換。整個(gè)過程要保證孔內(nèi)具有的水位和要求的泥漿比重、粘度、含砂率，按設(shè)計(jì)要求鉆進(jìn)，孔深測量采用丈量鉆桿的方法，取鉆頭的2/3長度作為孔底終孔界面。同時(shí)注意地質(zhì)情況的變化，在土層變化處均應(yīng)撈取渣樣，判明土層，達(dá)到規(guī)范要求。5.6 灌注清孔：在成孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)立即

20、進(jìn)行孔底清理，避免隔時(shí)過長以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于20cm，要準(zhǔn)確測量孔底沉渣厚度，首先需準(zhǔn)確測量樁的終孔深度，樁的終孔深度應(yīng)采用丈量鉆桿長度的方法測定，取孔內(nèi)鉆桿長度鉆頭長度，鉆頭長度取至鉆尖的2/3處。鋼筋籠制作與安裝：鋼筋籠制作要按設(shè)計(jì)圖紙要求制作，鋼筋型號、規(guī)格、長度、一定要符合標(biāo)準(zhǔn)。主筋與加勁筋應(yīng)焊接牢固，主筋采用閃光對焊。主筋間距箍筋間距要均勻。每一個(gè)鋼筋籠要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收。鋼筋籠的尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。鋼筋籠安裝時(shí)使用吊機(jī)吊入，搬運(yùn)和吊入時(shí)應(yīng)采取加固措施，防止扭曲，折彎變形，鋼筋籠做70mm水泥隔離塊以確保保護(hù)層厚度。向孔內(nèi)安裝時(shí)應(yīng)緩緩放入，避免碰撞孔壁。第一段鋼筋籠放至規(guī)定位置后，隨即將其固在平臺上，然后將第二段鋼筋籠吊起與第一段鋼筋籠搭接，緩慢的將整個(gè)鋼筋籠放至孔底并提高6cm將其固定。為準(zhǔn)確控制鋼筋籠標(biāo)高，必須確保預(yù)留筋長度及吊筋長度。導(dǎo)管埋設(shè)：鋼筋籠吊