碼頭工程中的樁基工程施工技術(shù)分析

（廈門市海路港建設(shè)集團有限公司，福建 廈門 361000）

1 碼頭工程中的樁基基本類型

1.1 鉆孔式的灌注樁

鉆孔式的灌注樁可以嵌入基巖，主要是通過直樁構(gòu)成的承載平面，施工設(shè)備操作簡便，需要搭設(shè)工作平臺，但是施工所用的時間長，耗費的成本高，但是在地形復(fù)雜的環(huán)境中擁有良好的作業(yè)表現(xiàn)[1]。

1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土樁

預(yù)應(yīng)力樁與混凝土樁非常相似，在叉樁與直樁組裝下構(gòu)成的承載平面，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土樁需要在現(xiàn)場安設(shè)專門的預(yù)制場，但是因為沉樁施工難度較大，在施工期間存在斷樁、沉樁的可能。

1.3 鋼管材質(zhì)的樁基

叉樁與直樁相互配合構(gòu)成鋼管樁，鋼管樁的長度與直徑可以根據(jù)需要設(shè)置，在叉樁傾斜一定角度后應(yīng)用在施工中，利用縱向與橫向的承載，支撐碼頭主體，鋼管樁在使用過程中應(yīng)該考慮到施工參數(shù)對工程作業(yè)形成的影響，水平移動距離與彎矩等參數(shù)都是樁基選擇必須考慮的內(nèi)容[2]。

2 碼頭工程中樁基類型的選擇依據(jù)

2.1 根據(jù)地質(zhì)狀況

碼頭工程施工在進行前，需要確定施工所用的樁基，樁基選擇必須根據(jù)碼頭工程所在地的實際情況，比如地質(zhì)條件、環(huán)境因素進行選取。不同的地質(zhì)狀況應(yīng)該從施工角度進行考量，選擇與之相匹配的樁基類型。我國海域面積遼闊，不同區(qū)域的地質(zhì)情況存在差異，所以在樁基選擇上必須參考工程所在區(qū)域的地質(zhì)情況選擇樁基類型。不同區(qū)域碼頭的地質(zhì)情況存在差異，在樁基類型選擇前需要進行實地勘察，收集工程區(qū)域的土質(zhì)并對其進行分析，工作人員必須靈活的選擇與工程所在地土質(zhì)相適合的樁基類型，根據(jù)所選樁基編寫施工方案，還需要加強施工過程的監(jiān)管力度，保證項目整體質(zhì)量達到規(guī)定要求。

2.3 根據(jù)樁基特征

樁基有多個類型，不同的樁基均有其獨自的特征。在碼頭工程樁基選擇期間，必須了解樁基類型，在此基礎(chǔ)上根據(jù)工程需要選擇與工程最匹配的樁基開展工程工作，這也是保證工程能在限期內(nèi)順利移交且達到建設(shè)質(zhì)量要求的關(guān)鍵所在。對樁基進行分類，可以將目前掌握的樁基分為三個類型，分別是預(yù)應(yīng)力管樁、水沖樁與大管樁。預(yù)應(yīng)力管樁與常見的鋼管樁外形相似，但是管樁的承載能力明顯弱于鋼管狀，且在實際施工中發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力管樁工作難度較大，所以在工程中沒有得到廣泛的推廣；水沖樁與大部分鋼筋混凝土管樁在外形方面具備一定的相似性。但是由于水沖樁在施工期間管控難度較大，所以選擇樁基應(yīng)該平衡利弊，在可以克服水沖樁不易控制缺陷的前提下，才能將其應(yīng)用到施工中。另外其主要應(yīng)用在基數(shù)較大的沙土地質(zhì)結(jié)構(gòu)中；大管樁具有良好的密實性、承載能力與低滲透性，一般應(yīng)用在海岸或海洋工程等樁基結(jié)構(gòu)中[3]。

2.4 根據(jù)碼頭結(jié)構(gòu)與承載能力

樁基工程施工在各個區(qū)域碼頭開展，在施工前需要分析碼頭的地質(zhì)，了解碼頭的結(jié)構(gòu)與碼頭可以承載的負荷，掌握相關(guān)信息后對施工技術(shù)的選擇進行多方面評判。不同碼頭因為實際情況不同，所以應(yīng)該選擇不同的施工技術(shù)，確定碼頭結(jié)構(gòu)類型，在此基礎(chǔ)上從經(jīng)濟層面、施工層面進行考量，選擇與碼頭匹配度最高的樁基類型，對碼頭結(jié)構(gòu)承載能力與碼頭地質(zhì)進行分析，這是樁基類型判定的主要參數(shù)。在施工前需要深入分析碼頭的主體架構(gòu)，掌握樁位承載力與樁位分布情況，根據(jù)掌握的信息確定施工方案，從而提高方案的可操作性，防止后期施工因方案與實際情況相悖，導(dǎo)致工程出現(xiàn)多次返工狀況，不僅會拖慢工程進度，還會增加施工的總成本。

3 碼頭工程中的樁基選擇類型分析

3.1 根據(jù)具體工程狀況

在施工時需要根據(jù)實際情況靈活選擇了解工程總體概況，收集工程所在地的地質(zhì)情況，收集相關(guān)信息并進行數(shù)據(jù)分析，了解工程所在地的地質(zhì)層分布狀況，并測試土質(zhì)性質(zhì)，比如砂質(zhì)粉土、礫砂等，查看相應(yīng)土層的厚度、密度、標(biāo)貫擊數(shù)等，對方案設(shè)計以及后續(xù)工作的開展均有非常大的作用[4]。

碼頭載荷分析也是工程前期完成樁基選擇類別判斷必須跟進的工作，通過碼頭載荷的分析，了解碼頭用途根據(jù)獲得的承載數(shù)據(jù)，以此為基礎(chǔ)選擇樁基并確定分析指標(biāo)，船舶荷載、堆貨荷載、流動機械荷載、裝載機械荷載等，掌握不同載荷的表現(xiàn)內(nèi)容，在當(dāng)下需要整理碼頭載荷數(shù)據(jù)，為施工提供支撐數(shù)據(jù)。

碼頭結(jié)構(gòu)類型劃分在樁基選擇期間需要掌握碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)置類型，確定碼頭裝備的承載與分布狀況，了解樁基在施工過程中應(yīng)該起到的作用，根據(jù)需求選擇樁基類型，不僅可以提高施工效率，還能夠保障施工可以獲得預(yù)期效果。合理的選擇施工工藝，確定樁基類型，保證碼頭施工作業(yè)可以順利開展，這是工程質(zhì)量達到標(biāo)準(zhǔn)的重要保障。

在樁基類別判定環(huán)節(jié)應(yīng)該結(jié)合施工準(zhǔn)備將收集的資料，確定施工所在地的土質(zhì)結(jié)構(gòu)，在整合相應(yīng)資料進行全過程分析后，選擇樁基類類別，根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特性確定樁基類型，分析樁體在施工中的使用狀況，以此為依據(jù)從水沖樁、預(yù)應(yīng)力樁、鋼管樁中選擇最恰當(dāng)?shù)臉痘愋汀?/p>

3.2 根特特性進行選擇

3.2.1 水沖樁

水沖樁應(yīng)用在碼頭工程中，樁基類型與預(yù)應(yīng)力樁和鋼筋混凝土方案大致趨同，通過實驗發(fā)現(xiàn)水沖樁因為擁有較大的標(biāo)貫擊數(shù)，可以插入土體下方較深的部位，但是在施工中因為水沖樁的沉樁偏位比大，所以需要在后期進行修改，這樣不僅會拖慢工程進度，還會增大施工成本。

3.2.2 預(yù)應(yīng)力樁

預(yù)應(yīng)力樁構(gòu)成方式與鋼管樁非常相似，也是叉樁與直樁相互配合的形式，叉樁的傾斜角度也大致相同，但是通過實驗對比發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力樁的承受能力不及鋼管樁，預(yù)應(yīng)力樁端插入土體達到砂礫層即停止。預(yù)應(yīng)力樁施工作業(yè)方式難度非常高，對施工人員的技術(shù)水平有極高的要求。當(dāng)下工作人員必須擁有良好的操作能力，在這種情況下才能選擇預(yù)應(yīng)力樁。通過綜合比對，發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力樁雖然在施工方面作業(yè)難度大，但是應(yīng)用預(yù)應(yīng)力樁消耗的成本卻很少，所以可以施工單位在確定自身擁有足夠能力的時候可以選擇預(yù)應(yīng)力樁，從而可以有效的控制施工成本[5]。

3.2.3 鋼管樁

鋼管樁作為以往碼頭工程經(jīng)常使用樁基形式，雖然擁有良好的應(yīng)用效果，但是由于自身造價昂貴，同時存在沉樁的隱患，因此需要慎重的選擇鋼管樁。

4 碼頭工程中的樁基工程施工技術(shù)分析

樁基碼頭施工內(nèi)容眾多，無形中增加了施工的難度，考慮到項目質(zhì)量直接影響到碼頭的使用，需要加強對工程施工質(zhì)量的重視程度。下面以廈門船舶重工三期工程為例，分析樁基工程施工技術(shù)在實際工作中的應(yīng)用，項目位于廈門海滄排頭，瀚盛游艇廠與唐榮游艇廠東南側(cè)，現(xiàn)廈船重工有限公司的西側(cè)，包括有600T門式起重機、八萬噸級造船塢、32T門架起重機、總組平臺、碼頭等，下面從實際層面考量，介紹錨桿嵌巖施工技術(shù)與沖擊鉆孔施工技術(shù)：

4.1 錨桿嵌巖施工技術(shù)

錨桿嵌巖施工技術(shù)應(yīng)用在廈門船舶重工三期工程中，需要搭建設(shè)備平臺，安裝鉆機，清理基礎(chǔ)，完成套管、鉆孔等操作，最終進行灌注。

鋼管樁成孔需要采用內(nèi)鉆機進行成孔作業(yè)，使用大直徑的樁孔并將其延伸到鋼管樁的底部，如果發(fā)現(xiàn)遇到阻礙需要及時停止突進，防止貿(mào)然施工造成嚴(yán)重的問題并查看實際狀況制定解決方案。

鋼管樁清孔使用氣舉法，該方式為反循環(huán)作業(yè)模式，在施工期間需要做好防護措施，保護孔口防止清孔期間沉渣掉入孔中。

導(dǎo)向架作為施工的重要內(nèi)容，包含導(dǎo)向盤與鋼管并進行整理制作而成，在施工前制作導(dǎo)向架并按照要求，遵循施工操作準(zhǔn)則將其與鋼管連接在一起，安裝導(dǎo)向架還需要將卷揚設(shè)備逐節(jié)放置在鋼管內(nèi)，最后達到孔底。

錨桿孔施工需要完成前期準(zhǔn)備工作，勘察施工場地，對照施工方案是否存在問題，接著確定施工所用的設(shè)備與材料。在施工過程中嚴(yán)格按照要求作業(yè)，規(guī)避坍孔等問題，接著安裝錨桿并完成余下的安裝工作。

4.2 沖擊鉆孔施工技術(shù)

廈門船舶重工三期工程將海堤與棧橋連接起來并在其上進行，使用鉆孔灌注樁，該類樁基剛性強、穩(wěn)定性高，可以良好的將海堤與棧橋連接起來，由此形成一個碼頭基礎(chǔ)，在相關(guān)操作下提高碼頭整體的穩(wěn)定性。

鉆孔成樁采用沖擊鉆，在施工中對黏土層進行連續(xù)成孔沖擊，在沖擊成孔后需要及時回填，每次沖擊均要回填，從以往施工得到的數(shù)據(jù)，一般三次就可以沖擊成孔，首先搭建鉆孔平臺、放樣樁位、埋設(shè)護筒并完成后續(xù)一系列操作后進行灌注操作。

埋設(shè)護筒的時候需要注意很多方面的內(nèi)容，必須按照文件中對護筒埋設(shè)給出的要求，制作10mm鋼板，還應(yīng)該保證護筒的直徑超過成樁直徑，否則后續(xù)工作會受到影響。護筒的長度需要參考黏土層。護筒埋設(shè)應(yīng)該確定埋設(shè)位置，相關(guān)操作均需要按照要求進行，在埋設(shè)護筒的過程中使用機械進行配合，還應(yīng)該讓樁心與護筒中心在一個重合線上，兩者存在誤差也必須控制在10mm范圍中。

護筒埋設(shè)應(yīng)該嚴(yán)格按照要求執(zhí)行，保證護筒垂直度達到要求。在成孔過程中，還需要從工作需求層面根據(jù)樁徑選擇垂頭的直徑，鉆孔手法極為重要，在剛開始鉆孔的時候需要關(guān)注鉆機的速度與強度，接著遵循輕拉慢放的原則，鉆進速度可能會影響到工作效果，所以控制鉆進速度。在成孔達到一定深度后才可以鉆孔，鉆機沖擊黏土層中的淤泥層時，需要沖擊回填石塊，一般回填三次即可。這樣做的目的是保證成孔的穩(wěn)定性，防止后期出現(xiàn)坍孔等問題。

清理成孔需要關(guān)注細節(jié)，為保證后續(xù)工作不會受到成孔清理的影響，將此部分工作分為兩個階段，首先在成孔后立即清理成孔，第一次通過排沙管清理大粒徑沉渣與泥塊。第二次清理的目的是保證孔壁的可靠性與穩(wěn)定性不會受到影響，采用正循環(huán)的清理方式，降低管內(nèi)的泥漿密度。

鋼筋籠吊裝需要控制鋼筋籠吊裝的速度與吊裝時的方向，保持垂直的方向，防止鋼筋籠磕碰孔壁，安裝過程中使用橫筋進行固定，采用此種方法可以提高鋼筋籠移動時的穩(wěn)定性。

混凝土灌注是鉆孔樁的重點內(nèi)容，工作執(zhí)行情況與作業(yè)方式息息相關(guān)，保證灌注工作可以連續(xù)進行，掌握施工重點內(nèi)容并完成關(guān)鍵點防護，在輔助防護措施的應(yīng)用下防止斷樁情況的出現(xiàn)。

5 結(jié)束語

碼頭工程中需要從多個層面進行考量，關(guān)注樁基施工，還需要發(fā)現(xiàn)影響樁基類別選擇的因素，在施工方案編寫前應(yīng)該到實地進行全方位的考察，掌握項目的環(huán)境因素，結(jié)合建設(shè)要求確定樁基類別，保證所選的樁基滿足工作要求。除此之外，樁基工程施工技術(shù)的選擇也非常重要，施工人員需要掌握技術(shù)應(yīng)用要點，應(yīng)用技術(shù)施工過程中，完成前期準(zhǔn)備工作，關(guān)注施工的關(guān)節(jié)點，按照文件要求規(guī)范自身行為，按照施工計劃順利的完成工程任務(wù)。