高樁碼頭大管樁沉樁施工技術分析

吳嘉昱

摘 要：本文簡單介紹了高樁碼頭大管樁沉樁施工技術，并且總結了部分具體實施效果和實施中遇見的問題，提出了一些針對高樁碼頭大管樁沉樁施工技術的具體施工措施，目的在于幫助大管樁沉樁施工工作的有效實施，希望對大管樁施工工作有參考價值。

關鍵詞：大管樁;沉樁施工;樁頭破損

0 引言

本文是利用高樁碼頭大管樁沉樁施工技術在寧波-舟山港某碼頭施工，新建170m碼頭分段，高樁采用專用打樁船吊運和沉樁，下面來具體介紹一下具體施工過程中的技術問題和解決方案。

1 工程概況

（1）碼頭樁的設計要求。寧波-舟山港某碼頭項目計劃建造170m碼頭分段，碼頭結構為高樁梁板式，共18個排架，排架間距10m;每個排架分為7個獨立樁帽，樁帽采用D1200B32-2大管樁作為樁基，共計234根;以AA樁帽為例，采用3根樁設計，樁基直徑1200mm，樁長56m，樁尖采用直徑960mm，長11.5-19.0米的鋼樁靴。具體樁位布置（如圖1所示）。（2）工程施工地點土質(zhì)分析。施工地點的浪涌較大，工程水域垂線流速為1.5-2.1m/s之間，對施工有所影響，該施工地點的地質(zhì)層復雜，由上至下依次為淤泥層、粉砂層、黏土層，其中粉砂層較厚，地質(zhì)層復雜會給沉樁造成難度，沉樁時容易出現(xiàn)樁頭破損的問題。（3）具體施工流程：大管樁沉樁施工采用專用打樁船實施，具體流程如下：打樁船取樁吊起，移動打樁船，打樁船到達目標位置后調(diào)平船，打樁船對龍口垂直度調(diào)整，龍口定位后讓高樁自沉，監(jiān)測高樁位置是否偏移，通過打樁船調(diào)整，對高樁進行錘擊，沉樁的標準如下：沉樁主要根據(jù)標高控制為主，貫入度作為校核。當沉樁貫入度比較小而達不到設計樁端標高時，以貫入度控制，按最后一陣30擊平均貫入度或者最后100mm平均貫入度<10mm/擊時可以停止錘擊。當沉樁達到設計樁頂標高而貫入度>20mm/擊時，應繼續(xù)錘擊沉樁，直到最后一陣10擊平均貫入度達到≤15mm時停錘，同時報告監(jiān)理公司。樁頂標高最多不低于設計樁頂標高1m。

2 沉樁施工結果

此次工程前期水上沉樁施工，具體試打了3根大管樁，3根大管樁的樁尖平均到達高程34M時，出現(xiàn)沉樁困難，因達到計劃高程的標準，所以沒有停止錘擊，平均每根高樁的錘擊次數(shù)為2500錘，大管樁的樁墊均被打爛，樁頭出現(xiàn)了鋼筋露出、混凝土碎落的現(xiàn)象，其中一根大管樁出現(xiàn)的問題較為嚴重，總錘擊數(shù)只有1500擊左右，樁頭就開始破損。

3 樁頂破損原因

（1）高樁在打樁時沒能做好樁墊的及時更換。在打樁時，高樁要受到樁錘高能量的反復錘擊，這時高樁的頂端和樁身會產(chǎn)生較大的錘擊應力，所以才要在樁頂和樁錘上加入護墊來減少錘擊應力，進而保護樁頂，樁頂上設置的樁墊和樁錘上的錘墊均具有適當?shù)膹椥?，可以有效的減少錘擊應力。在試打過程中，因為施工人員沒有及時發(fā)現(xiàn)錘墊和樁墊因反復錘擊出現(xiàn)的變形和不平整，在沒進行對樁墊和錘墊更換的情況下繼續(xù)錘擊，造成了偏心錘擊。試沉樁過程中出現(xiàn)了樁墊被打爛的情況，在失去緩沖作用的情況下連續(xù)錘擊，導致樁頭破損。（2）海況較差，影響沉樁效果。由于打樁船的拋錨沒有預估好打樁區(qū)域水深，造成拋錨長度不夠，影響了打樁船船身的穩(wěn)定性，進而造成了對樁身垂直度的影響。沉樁時海況較差，浪涌導致打樁船樁架傾斜，此時沒有及時停止錘擊，造成了偏心錘擊。（3）對土質(zhì)分析不夠詳細。由于該地區(qū)一些地質(zhì)層頂部與底部強度指標相差較大，對地質(zhì)層分類不夠詳細，影響了設計人員對樁基持力層的選取。在沉樁施工過程中出現(xiàn)沉樁困難的問題，因為該地區(qū)粉砂層較厚，密實性好、樁端阻力大，所以讓樁尖高程無法到達設計高程。沒有達到設計高程標準的情況下，設計單位才沒有通知停錘，連續(xù)反復錘擊，造成了樁頭的損壞。

4 防止樁頭破損的措施

（1）及時監(jiān)測樁墊并加以更換。施工人員加大了對樁墊錘擊的監(jiān)測，出現(xiàn)樁墊或錘墊變形情況的時候及時停止捶打，并對其進行更換，及時更換樁墊和錘墊，有效減少了樁頭破損的情況。根據(jù)情況選擇替打，也能有效減少對樁頭的損壞。（2）對施工地點地質(zhì)加強勘探。對施工地點的地質(zhì)進行了詳細勘察，根據(jù)勘察結果得到了更加詳細的地質(zhì)參數(shù)，對各土層的密度進行了詳細的分析，每種土層上下層的密度加以區(qū)分，針對施工地點地質(zhì)分布做出合理的應對。詳細的地質(zhì)分布和土層分類讓整個工程規(guī)劃和施工工作得以順利進行。（3）對樁尖結構加以改進減少沉樁阻力。在沉樁之前，對沉樁區(qū)域的土層表面進行了大致清理，避免有堅硬的障礙物，并在原有的樁尖結構上加以改進，原有的樁尖為垂直的柱形結構，這樣不利于高樁的下沉;在現(xiàn)有樁尖處可以考慮澆筑出一圈帶有傾斜角度的破土環(huán)，并且在破土環(huán)上焊接一層鐵板包裹破土環(huán)，這樣的結構設計對樁體下沉有益，能達到減少沉樁錘擊次數(shù)的目的，加入破土環(huán)，使高樁樁尖形成錐形結構，錐形結構能更好的延長錘擊作用時間，降低錘擊應力，間接地保護了樁頭。在樁尖加入破土環(huán)設計（如圖2所示）。

5 結束語

綜上所述在大管樁沉樁施工時，要提前對施工地點的地質(zhì)進行詳細的勘察，對地質(zhì)復雜程度、土層密度加以分析，應適當增加地質(zhì)數(shù)據(jù)采集點，具體的掌握施工區(qū)域的地質(zhì)分布情況，能為項目計劃和施工提供更準確的參考依據(jù)，根據(jù)不同的土層密度做出相應的沉樁措施。根據(jù)試沉樁施工得到的數(shù)值，對錘擊次數(shù)做出適當調(diào)整，及時對樁墊和錘墊變形程度監(jiān)測，注意樁墊、錘墊的更換，有效避免樁頭破損的出現(xiàn)，提高了沉樁施工效率;根據(jù)施工地點地質(zhì)的復雜程度，適當?shù)母倪M樁墊的彈性，和對樁尖結構加以調(diào)整，有助于更有效的進行沉樁工作，減少樁頭破損。

參考文獻：

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