高樁碼頭鋼管樁施工質(zhì)量控制

梁達志

摘 要：目前，大噸位的海上高樁碼頭樁基工程多采用鋼管樁，特別是離岸較遠的大噸位深水油碼頭工程。雖然鋼管樁應(yīng)用廣泛、工藝成熟，但由于其是水上錘擊沉樁施工，水下情況無法觀測，海上地質(zhì)變化較大，而且海水環(huán)境腐蝕較嚴重，故在鋼管樁制作、沉樁時要嚴格控制其質(zhì)量，否則會影響到高樁碼頭的結(jié)構(gòu)安全。

關(guān)鍵詞：鋼管樁 制作 沉樁 質(zhì)量控制

某30萬噸級原油碼頭，建設(shè)規(guī)模包括30萬噸級原油碼頭1座，工作船碼頭1座及長2898m的引橋。樁基為Φ1404鋼管樁，壁厚δ=22mm，其材質(zhì)為Q345B鋼材，樁尖及樁頂部位根據(jù)設(shè)計要求加強處理，樁長為68.5～75m，樁頂標高10.5m，本工程所用鋼管樁共計181根。由于樁長較長、樁徑較大，而且地質(zhì)條件復(fù)雜，沉樁較困難?，F(xiàn)就該工程鋼管樁施工的質(zhì)量控制進行論述。

鋼管樁制作及防腐質(zhì)量控制

本工程鋼管樁制作工藝采用常溫螺旋成型，雙面自動埋弧法焊接。對焊前鋼板開V形坡口，內(nèi)、外坡口均為60°，整樁制作鋼管樁。

1、對原材料進行檢查

鋼材及焊接材料的型號和質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求，應(yīng)有出廠合格證及質(zhì)量證明文件，并按要求進行送檢檢驗。

2、鋼板放樣下料

應(yīng)根據(jù)工藝要求預(yù)放切割、磨削刨邊和焊接收縮等的加工余量；鋼板卷制前，應(yīng)清除坡口處有礙焊接的毛刺和氧化物。

3、鋼管樁焊接

先進行焊接工藝評定。按焊接工藝規(guī)程進行試驗驗證，方法、程序、參數(shù)和技術(shù)措施等各項指標滿足要求后，才能組織施工。焊工必須持證上崗，并對焊工進行考評。

焊條、焊絲和焊劑應(yīng)存放在干燥處，焊前應(yīng)按產(chǎn)品說明書要求進行烘培，并在規(guī)定時間內(nèi)使用。

焊接前應(yīng)將焊接坡口及其附近20mm-30mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污、水氣和雜物清除干凈。焊接應(yīng)按焊接工藝所規(guī)定的方法、程序、參數(shù)和技術(shù)措施進行，以減少焊接變形和內(nèi)應(yīng)力，保證質(zhì)量。保證焊接接頭抗拉強度不得小于母材規(guī)定的最低抗拉強度，對鋼管樁的焊縫應(yīng)進行焊接接頭的機械性能試驗。

焊接完成后對所有焊縫進行外觀檢查。焊縫金屬應(yīng)緊密，焊道應(yīng)均勻，焊縫金屬與母材的過度應(yīng)平順，不得有裂縫、未融合、未焊透、焊瘤和燒穿等缺陷。同時，根據(jù)設(shè)計要求對焊縫進行無損傷檢查。

做好鋼管樁焊接完成后驗收。外觀表面不得有明顯缺陷，當缺陷深度超過1/8壁厚時進行修補。鋼管管體周長公差、樁頂傾斜、樁長公差、鋼管樁縱軸線的彎曲矢高、管端平整度、管端平面傾斜、管節(jié)對接縫錯邊、管端橢圓度等應(yīng)滿足規(guī)范要求。外觀檢查采用目測及焊接檢驗尺檢測，咬邊深度不超過0.5mm，累計總長度不超過焊縫長度的10%，超高允許范圍為2mm～3mm；所有起弧點及樁端3m范圍內(nèi)的焊縫，進行100%超聲波無損探傷檢查，其他部位檢測長度不少于焊縫長度的的10%；X射線檢查鋼管頂端、底端各檢查長200mm焊縫。當檢測結(jié)果不符合規(guī)定時，應(yīng)進行修補，對修補后的焊縫仍應(yīng)進行探傷檢查，不合格焊縫的修補次數(shù)不宜超過兩次。

4、鋼管樁防腐

鋼管樁防護層所用涂料的品種和質(zhì)量均應(yīng)符合設(shè)計要求，檢查產(chǎn)品合格證及質(zhì)量證明文件，并按規(guī)定進行取樣送檢。除銹材料應(yīng)干燥、無油、無灰塵和其它污染物。

涂底前對鋼管樁表面處理。鋼管樁表面除銹等級必須達到設(shè)計要求，表面無可見油脂和污垢，無氧化皮、鐵銹、涂料涂層和異物。表面處理作業(yè)區(qū)不允許靠近涂裝作業(yè)區(qū)，涂裝作業(yè)區(qū)應(yīng)有隔離措施，以防止?jié)衿崮け换覊m和磨料污染。所有處理過的鋼管樁表面必須清理才可涂底漆。表面處理完畢并檢驗合格后，立即進行涂裝作業(yè)，以免發(fā)生返銹或劣變，如果表面已出現(xiàn)返銹，重新進行除銹處理。

涂裝環(huán)境條件。在表面處理和涂裝過程中，定期測量并記錄環(huán)境條件（溫度、濕度和露點）。在涂裝環(huán)境溫度低于5℃或高于35℃，鋼管樁表面溫度低于露點以上3℃，相對濕度大于85%，風力大于5級，雨、霧及大風的氣候條件下，不允許進行表面處理和涂料涂裝施工。當樁身表面潮濕時，嚴禁進行噴涂。

防腐涂料涂裝。防腐涂料的配制和使用必須按照產(chǎn)品說明書的規(guī)定進行。防腐涂層的結(jié)構(gòu)、每道涂層厚度及涂裝間隔時間應(yīng)符合設(shè)計要求和產(chǎn)品說明書中的規(guī)定，如果涂裝間隔超過規(guī)定的時間，對涂層表面進行處理后方可進行下一道工序的施工。各涂層應(yīng)厚薄均勻，并有足夠的固化時間，每道防腐涂層施工完成后，根據(jù)規(guī)范和設(shè)計要求進行檢查驗收，采取測厚儀檢查。

涂層成品檢測。涂裝后進行涂層外觀目視檢查，表面均勻、無氣泡、無裂紋、無流掛等缺陷，不合格的進行補涂或處理后重新涂裝；涂裝后使用測厚儀對涂層厚度進行測定，并記錄測量結(jié)果。測量結(jié)果不能滿足要求時，則根據(jù)具體情況進行局部或全面修補。

5、鋼管樁堆存及運輸

經(jīng)檢查合格后的成品鋼管樁應(yīng)按不同的規(guī)格分別堆存。堆存場地應(yīng)平整、堅實、排水順暢。堆放形式和層數(shù)應(yīng)安全可靠，避免產(chǎn)生縱向變形和局部壓曲變形，堆放要整齊，底部及管與管之間墊放軟物，避免破壞防腐涂層。

裝卸時使用專用吊具，以保護涂層；嚴禁摔、碰、滾、撬等可能損壞防腐涂層的操作方法；鋼管樁間墊放枕木，捆綁時鋼絲繩外包裹麻袋或其它柔性材料。

采用駁船運輸時，駁船必需具備足夠的長度和穩(wěn)定性，裝駁時注意沉樁順序及編號；鋼管樁宜放置在半圓形專用支架上，由于樁長度較長，裝駁時均需用要木枋找平，使支點處在同一平面上，避免折樁，鋼管樁間墊放枕木防止涂層損壞，并用纜索緊固。

鋼管樁沉樁質(zhì)量控制

水上沉樁是高樁碼頭施工質(zhì)量控制最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，沉樁質(zhì)量很大程度影響到整體碼頭工程質(zhì)量。

1、沉樁施工前的質(zhì)量控制

施工前應(yīng)根據(jù)施工平面圖、樁位圖，結(jié)合地形、地物、地質(zhì)、水深、海況、機具船舶性能、船只拋錨和沉樁操作對航行有無影響等情況，對沉樁順序進行設(shè)計，以確定需要設(shè)計部門更改的樁位和扭角等尺寸，編制沉樁施工順序圖，并按沉樁順序安排制樁及沉樁，結(jié)合沉樁允許偏差，校核各樁是否相碰。

2、打樁船的選擇

打樁船的選擇非常重要，其性能、起重能力及樁架高度都要滿足要求。樁架高度 = 樁長-水深 + 樁錘高度 + 打樁船吃水+ 2m。本工程選用的打樁船是“粵工樁8”船，樁錘選用D138筒式柴油錘，船尺寸70.5×28×5.2m，樁架93.5m。

3、水上吊樁

鋼管樁由駁船運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，打樁船靠近駁船起吊所需施打的樁，在打樁船起吊前，還將檢查樁的外觀，以避免樁在運輸過程中損壞后被沉樁。檢查吊點位置是否符合設(shè)計要求。

4、鋼管樁沉樁測量定位

由于本工程水上沉樁測量采用在打樁船上安裝GPS機及打樁定位軟件，由GPS進行定位。檢查測定樁身的位置、方位和傾斜度，當計算機上顯示出樁身的位置、方位和傾斜度滿足設(shè)計要求時，經(jīng)驗收后開始打樁。

5、鋼管樁沉樁

開始沉樁前檢查樁的起吊，防止發(fā)生溜樁事故，檢查錘擊檔次是否滿足要求，樁錘、替打、送樁和樁保持是否在同一縱軸線上，替打是否平整，檢查是否有偏心錘擊情況和背板蹩樁情況，及時在沉樁記錄上做好記錄。

檢查樁的施打過程樁位變化，沉樁過程中是否有貫入度反常、樁身突然下降、過大傾斜、位移及樁身出現(xiàn)嚴重裂縫、掉塊、樁頂破壞現(xiàn)象，若有應(yīng)立即通知停錘檢查，及時查明原因，采取措施后再打，掌握樁施打進尺速度和設(shè)計提供的地質(zhì)資料進行對比，檢查是否有用移船方法糾正樁位的情況，若有，應(yīng)及時糾正，并在沉樁記錄中詳細記錄。當沉樁遇土層異常情況時，應(yīng)會同有關(guān)單位研究，必要時進行補充鉆探，以摸清土層實際情況。

沉樁過程要做好高程控制、錘擊數(shù)及貫入度的測定。本工程停鍾標準采用標高和貫入度雙控，當樁沉達到設(shè)計要求的停錘標準后，可以停錘。當樁端已達到設(shè)計標高而貫入度仍較大時，應(yīng)繼續(xù)錘擊使其貫入度接近控制貫入度，但繼續(xù)下沉的深度應(yīng)考慮施工水位的影響。當樁端距離設(shè)計標高尚較大，而貫入度小于控制貫入度時，應(yīng)繼續(xù)錘擊貫入100mm或錘擊30～50擊，其平均貫入度應(yīng)小于控制貫入度，超過上述規(guī)定由設(shè)計等有關(guān)單位研究解決。

沉樁結(jié)束后應(yīng)及時夾樁，當有臺風、大浪等預(yù)報時，必須檢查夾樁是否牢固可靠，并采取必要的加固措施。在夾樁時嚴禁拉樁。

6、沉樁后鋼管樁的驗收

樁沉完后，應(yīng)及時測定處于自由狀態(tài)的樁頂偏位，并記錄，當偏位值較大時應(yīng)與設(shè)計聯(lián)系處理。在夾樁完成后，應(yīng)再次測定樁頂偏位，并以此作為竣工偏位的最終數(shù)值。

沉樁后應(yīng)及時對鋼管樁涂層進行檢查，當有破壞時，及時修補。修補時考慮潮水的影響，修補前做好除銹和干燥等工作，鏟除已松動的舊涂層。修補所用的涂料應(yīng)具有厚漿及快干的特點。平均潮位以下的涂層修補，應(yīng)采取有效措施，確保涂層固化及具有良好的附著力。

采用高應(yīng)變動力試驗法對單樁垂直承載力進行檢測，檢測樁數(shù)為總樁數(shù)的5%～10%，且不少于10根。本工程鋼管樁高應(yīng)變檢測20根，高應(yīng)變檢測的檢測結(jié)果滿足設(shè)計要求。本工程采用消防平臺的S1和S2樁作為垂直靜載荷試驗樁，其豎向抗壓承載力均超過13000KN，豎向抗拔承載力均超過6500KN，檢測結(jié)果滿足設(shè)計要求。

（作者單位：廣東國信工程監(jiān)理有限公司）