淺談海上沉樁質(zhì)量控制

顧世韌

摘 要：沉樁是高樁碼頭施工的關(guān)鍵工序，沉樁質(zhì)量直接影響碼頭整體質(zhì)量，因此沉樁施工必須采取一系列質(zhì)量保證措施，保證樁基施工質(zhì)量，為整個高樁碼頭的施工打好基礎(chǔ)。本文以海南八所港新港區(qū)DCC碼頭項目樁基施工為例，簡要介紹海上沉樁的質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞：高樁碼頭 沉樁 質(zhì)量控制

1.工程概況

八所港新港區(qū)DCC項目碼頭配套擴該工程建設(shè)地點位于海南省東方市八所港新港區(qū)北防波堤內(nèi)側(cè)，新港區(qū)距離八所港老港區(qū)約4.5km，在羅帶河入?？谝阅?50m，南臨在建的華能電廠碼頭。本工程施工區(qū)域位于既有防波堤內(nèi)側(cè)，防波堤可形成對施工船機的防護，使得防波堤內(nèi)涌浪較小，有效的提升了船機海上有效作業(yè)時間。本工程外部施工條件較好。本工程新建的5萬噸級石化碼頭總長400m，寬25m，布置在現(xiàn)有5千噸級碼頭東側(cè)，前沿線凸出5千噸級碼頭前沿線25m，端部與5千噸級碼頭平臺間距69.5m。

碼頭采用高樁梁板結(jié)構(gòu)，碼頭頂高程5.5m，沿長度方向分為6個結(jié)構(gòu)段，標(biāo)準(zhǔn)段長69.73m，結(jié)構(gòu)段兩端采用懸臂梁結(jié)構(gòu)。碼頭樁臺由基樁、樁帽、上部梁板結(jié)構(gòu)組成，橫梁和基樁組成的排架間距為7.4m。標(biāo)準(zhǔn)段排架布置6根樁（2根直樁、2對叉樁）。碼頭共有1#、2#兩座引橋，共需沉設(shè)預(yù)應(yīng)力方樁357根。本工程基樁均為650mm×650mm預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁，樁長43m～49m不等，碼頭樁頂標(biāo)高為+2.4m，樁底標(biāo)高為-39m～-44m。

2.打樁船機選擇

根據(jù)本工程特點及施工順序，采用打樁船南工681承擔(dān)本工程的沉樁任務(wù)。南工681船長52.05米，寬22米，樁架高54米，共8條錨纜，樁錘為D100-13型柴油錘。

3.施工部署及質(zhì)量控制

根據(jù)打樁船船型尺寸及工程實際情況，打樁施工分九個作業(yè)段，每個作業(yè)段沉樁約40根。按照劃分的作業(yè)區(qū)段自東向西呈階梯形進行碼頭的沉樁施工。根據(jù)總體施工計劃，在碼頭沉樁施工過程中，2#引橋1、2兩榀箱梁安裝完成后，再將2#引橋的3、4兩根樁施打完成，然后再繼續(xù)碼頭沉樁施工。現(xiàn)結(jié)合本工程對方樁沉設(shè)過程中的質(zhì)量控制做簡要闡述。

3.1沉樁天氣選擇

海上沉樁應(yīng)選擇海況較好、海流較小的天氣施工，以減小沉樁過程中的方樁偏位。海上沉樁施工打樁船受風(fēng)浪、海流影響較大，風(fēng)浪、海流會造成船舶晃動，錨纜無法收緊，難以進行準(zhǔn)確定位，造成方樁沉設(shè)偏差較大。

3.2岸上地壟布設(shè)

因海上沉樁一般均在離岸較近海域作業(yè)，故需在岸上布設(shè)一定數(shù)量的地壟便于船舶帶纜定位。本工程在岸上每隔70米布設(shè)一混凝土地壟，施工過程中打樁船根據(jù)船舶所需扭角合理選擇帶纜地壟。

3.3沉樁定位控制

本工程方樁沉設(shè)定位采用打樁船上配裝的中海達GPS打樁定位系統(tǒng)進行控制。方樁沉設(shè)典型施工期，需在岸上架設(shè)兩臺全站儀用前方交會法測量定位與打樁船GPS打樁定位系統(tǒng)進行比對，二者比對無誤后方可單獨利用GPS打樁定位系統(tǒng)進行控制定位。在施工過程中由于打樁船震動較大，GPS打樁定位系統(tǒng)的傾斜儀常常發(fā)生位移，造成定位偏差，因此需定期對GPS打樁定位系統(tǒng)各參數(shù)進行全面校核，以免引起偏差過大。

3.4斜樁沉設(shè)的預(yù)留量

斜樁沉設(shè)與直樁沉設(shè)在定位過程中存在一定差異，沉樁定位時需根據(jù)典型施工情況及經(jīng)驗預(yù)留一定的下樁角度，保證斜樁沉設(shè)完成后達到設(shè)計傾斜角度。本工程斜樁設(shè)計斜率均為4：1，傾角14.03度，沉樁下樁時預(yù)留1-2度的傾斜角度即樁架按12度下樁，沉樁完畢打樁船抱箍松開后方樁會前傾或后仰約2度，達到設(shè)計傾角。如未預(yù)留角度下樁，則沉樁完畢后樁的傾角會大于設(shè)計傾角。

3.5沉樁過程的施工控制

3.5.1樁錘檔位選擇。沉樁過程中檔位應(yīng)自低到高依次選用，嚴(yán)禁作業(yè)開始時采用高檔位造成方樁下沉過快出現(xiàn)溜樁、樁錘空擊的現(xiàn)象。本工程采用的是D100-13型柴油錘，共分1，2，3，4四個檔位，沉樁用低檔位1檔開始，待方樁穿過軟淤泥層后換2檔位沉設(shè)，方樁貫入度較小時換用3檔，直至貫入度達到設(shè)計要求時停錘。

3.5.2樁墊材料的選擇。樁墊材料的選擇對沉樁質(zhì)量也會產(chǎn)生影響。本工程樁墊用黃表紙制成，厚度40～50cm/個，實際使用效果較好。因海上沉樁作業(yè)海底地質(zhì)情況較為復(fù)雜，經(jīng)常會遇到較為堅硬的鐵板砂地質(zhì)造成樁下沉較慢的情況，此時樁墊材料過軟或樁墊過薄都會造成樁墊容易破碎，樁墊破碎后樁錘的直接擊打易造成方樁樁頭破碎，影響沉樁質(zhì)量。

3.5.3特殊情況處理。沉樁施工過程中常會遇到因海底挖泥不平造成方樁下沉觸底后鏟樁偏位的情況，遇到這種情況時，應(yīng)立即緩慢將樁拔出，并可在鏟樁位置拋填一定數(shù)量的砂袋將不平整的海底整平，然后再重新定位下樁，效果較好。

3.6沉樁后的質(zhì)量控制

海上方樁陳設(shè)后因受潮汐、海流的影響容易發(fā)生偏位，因此沉樁完成后需對已經(jīng)陳設(shè)的方樁進行夾樁處理，用型鋼或長枋木對每排方樁橫、縱方向上夾聯(lián)，使之成為一整體，減少海流擾動產(chǎn)生的位移。

結(jié)束語

海上沉樁是一項較為復(fù)雜的施工過程，需要各作業(yè)船只、人員等的密切配合。沉樁過程中施工單位必須加強現(xiàn)場施工管理，必須有監(jiān)理工程師全過程旁站，施工人員必須落實好各施工參數(shù)并做好詳細的施工記錄，施工時如出現(xiàn)地質(zhì)條件、貫入度等與設(shè)計要求差異較大的情況時，及時會同監(jiān)理工程師、設(shè)計人員等共同研究解決，嚴(yán)禁施工單位擅自決定，野蠻施工，必須嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范要求操作方可使沉樁的質(zhì)量到達最優(yōu)。

參考文獻

1.《高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》（JTS167-1-2010）；

2.《港口工程樁基規(guī)范》（JTJ254-98）；