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辽河石油勘探局修造船基地一期工程舾装码头工程钢管桩沉桩施工

作者：王洪东日期：2016-01-14 15:04 来源：未知

【文章摘要】
辽河石油勘探局修造船基地一期工程舾装码头共需沉桩393根，桩径为 700mm，桩长为 29m~43.9m 不等，钢管桩运输采用浮运的施工工艺，沉桩采用打桩船华远桩 7 进行沉桩。
【关键词】
钢管桩；沉桩；浮运
1 工程概况
辽河石油勘探局修造船基地一期工程位于辽河入海口以北3公里处，隶属盘锦市。码头长度为 321.58m，6 个结构段，前沿水深 -6.7m，码头顶面高程 +6.8m。码头结构为桩基梁板式结构，排架间距6.2m。桩基采用 φ700 钢管桩，每个结构段共分 9 个排架，约 60 根钢管桩。
2 施工方法
2.1 施工准备
该高桩码头沉桩根数多，为了用前方直角交会法进行细部测量（测定桩位、测设支立下横梁模板、安装梁、板的点位），以提高测设精度，简化内业计算。施工基线确定后，可以将每根桩自定义坐标标出，为沉桩做好准备。
本工程施工采用画CAD立体图进行碰桩验算，这里不作详述。确定沉桩顺序是施工前准备的关键步骤，具体方法是在基桩平面布置图上，用同比例尺的打桩船模型，做模拟驻位沉桩，以检查所选用的打桩船（船宽、龙口外伸距离）能否进行全部钢管桩的沉桩作业，并逐步确定沉桩顺序。值得注意的是，沉桩顺序应与打桩船方面仔细研究，并根据现场实际情况作出必要的调整。
2.2 钢管桩浮运
钢管桩的运输的施工工艺一般用方驳运输，但采用该种运输方式的主要缺点有以下几点：
⑴ 使用船机较多，占用水域面积大，且易与打桩船施工产生干扰。
⑵ 船机台班费用高，不经济。
因本工程位于辽河口，属于内河水域，施工时受水流影响，且沉桩施工区域距离出运码头仅500m位于沉桩区域上游，项目部经过现场研究钢管桩的运输方式可以采用浮运的方式运输至现场，具体方法是，在陆地上将钢管桩密封，使其下水后能够漂浮在水面上，通过船只帮带至施工区域，打桩船在水面将钢管桩起吊，完成沉桩作业。
具体施工方法如下：
⑴施工前准备：
① 制作封口气囊:因焊接后的钢管桩顶部与底部的厚度不同（顶部钢管桩壁厚为20mm，底部壁厚为16mm），需要制作两种类型的气囊。
② 靠桩沉桩：施工前需要在施工区域预先施打2根钢管桩，因辽河口的水流湍急，在进行封口气囊拆除作用时必须停靠在这 2 根钢管桩上。
⑵钢管桩封口
钢管桩起吊前，应先进行封口。具体方法是将气囊塞入钢管桩内，并将气囊充气，并拧紧螺丝将管口封死以防止漏气影响安全。
⑶ 起吊下水
钢管桩封口后，用70t履带吊将钢管桩倒运至临时码头，将钢管桩平行于码头前沿线方向放入水中。此时应在水中观察5分钟，确定钢管桩不漏气时方可进行浮运，否则应该重新吊起进行封口。
⑷ 浮运
钢管桩浮运输采用锚艇运输。钢管桩固定好之后，锚艇就位，同时施工人员将固定于临时码头的绳索解开，将钢管固定于锚艇的侧舷上，锚艇随即将钢管桩拖运至施工区域，并将钢管桩缓缓停靠在已经施打的 2 根靠桩上。
⑸ 拆除气囊
钢管桩固定之后，打桩船开始移船至钢管桩处，将钢管桩顶端吊起略高于水面，施工人员随即将气囊拆除，当钢管桩整个吊起并高于水面一定高度时再拆除底部气囊。
2.3 钢管桩沉桩
2.3.1 概述
本工程打桩船为华远打桩7，配D100型柴油打桩锤施打钢管桩。配备1艘 1000Hp 锚艇国良 16 移锚驻位。打桩船在码头东侧驻位，纵向由南向北按排依次进行打桩，横向由西向东进行。钢管桩沉桩采用双控，既要保证桩顶标高达到+3.6m，同时最终10击的平均贯入度为5mm~10mm/击。
通过试桩结果可以进行以下工作：
⑴给出试桩的锤击数、桩身分层摩阻力及桩尖阻力、桩身锤击拉、压应力。
⑵确定试桩轴向极限承载力与相应的贯入度。
⑶对桩身完整性进行评价。
⑷ 给出沉桩控制标准建议值和桩长建议值，确定终锤标准。
2.3.2 地质资料
⑴ 地层分布
根据外业施工的钻探记录、原位测试指标及室内土工试验成果资料，在勘察场区内、钻探所达深度范围内，地基土层分布如下：
②层粉质粘土与粉砂互层，厚1.50 ～ 12.60m。
③层粘土层厚 7.20 ～ 9.20m。
④层细砂，该层分布普遍，本次勘察勘探孔最大深度30.00m，未揭穿该层，最大揭露厚度为 20.80m。
④-1层粘土揭露处底板埋深25.80 ～ 26.00m，层厚 4.30 ～ 4.50m。
2.3.4 沉桩施工要点
⑴ 沉桩的控制标准应满足规范及验收标准的要求。
①桩顶平面偏位直桩不大于10cm，斜桩不大于 15cm。
②桩身垂直度允许偏差不大于 1%。
⑵ 鉴于本工程细砂层呈密实状态、标贯较高，且码头西南端相当一段必须要穿透硬层，试沉桩要求采用高程及贯入度双重控制的原则，并以贯入度控制为主。
⑶ 沉桩过程应特别注意事项：
①沉桩过程中应及时测定沉桩施工偏位值及竣工偏位。沉桩完毕后应及时夹桩，加强基桩之间的连接，以减少桩身位移，改善施工期受力状态。为鉴定沉桩质量，分析沉桩过程中可能发生的问题，每根桩应做好记录，并在全部桩基沉放后，作好综合记录。
②沉桩过程中如发现地质情况与勘察报告有出入时，应及时与设计单位联系，根据具体情况采取补充钻探等措施。
③沉桩时，如有桩自沉情况发生，在自沉过程中应控制自沉缓慢进行，待稳定后，再进行锤击，并应随时跟踪观测沉桩质量情况，发现问题，必须立即纠正，必要时需把桩拔出重新插正，并采取强制措施按预定轨迹下沉，确保桩位。
④打桩过程中，不允许有长时间停歇间断。
⑤严格掌握打桩船的抗风、抗流能力，不允许打桩设备超能力施工。
⑥禁止在锤击过程中用移船的方法纠正沉桩桩位。
⑦在施工中应严格按照设计单位提供的终锤标准执行，当施工中遇到桩顶过高的情况应及时上报监理、业主及设计单位共同研究解决。
2.4 钢管桩检测
根据《港口工程桩基规范》及设计要求，钢管桩在施工过程中应进行高应变动力检测以确定桩身完整性及承载力是否达到设计要求，经检测所沉钢管桩施工质量符合设计及规范要求。
3 结语
本工程沉桩从2008年8月20日开始至2008年11月16日结束，历时89天，期间项目部在施工中克服了各种困难，如钢管桩供应不及时、地质情况复杂等。在克服困难的同时，采用了一些新工艺及新方法，沉桩效率逐渐提高，每日的沉桩最多沉桩 14 根。
【参考文献】
[1]徐敬林，曹妃甸原油码头一期工程钢管桩沉桩施工及管理，[J]《水运工程》，2008.08 ；
【作者简介】
王洪东，男 , 1983 年 12 月生，汉族，从事港口与码头施工工作