高樁碼頭工程中的樁基平臺施工技術研究

宋磊 趙斌

摘 要：高樁碼頭樁基平臺施工是碼頭工程中最為關鍵的一環，它決定了碼頭工程整體的工程質量及結果。本文介紹了某S港區碼頭工程中的高樁碼頭樁基平臺施工設計和施工工藝，希望有效提升高樁碼頭工程的施工效率。

關鍵詞：高樁碼頭 樁基平臺 施工設計 工藝

在港區碼頭進行高樁碼頭樁基平臺施工，由于施工地區存在深水位、高水位差和大流速等地理特征，再加之季節性水位漲落影響，所以樁基平臺的施工難度是非常之大的。筆者認為在工程中應該合理利用樁基沖孔、鋼筋籠制作以及水下混凝土澆筑等技術，保證樁基平臺施工建設的高質量。

1.S港區高樁碼頭的工程概況

本工程水工建筑物包括碼頭及引橋部分，考慮預留船型的因素，按一級建筑物設計。水工建筑物的設計基準期為50年。碼頭平面采用連片式布置，碼頭總長340m，碼頭由1個工作平臺、4個系纜墩及1個引橋組成。墩與墩之間、墩與工作平臺之間采用人行鋼便橋聯系，碼頭通過引橋與后方陸域聯系。

1. 1設計波要素

擬建碼頭附近水域掩護條件較好，對擬建工程處可能產生影響的波浪主要來自兩個方向：一是外海NE～ENE向波浪。據實測資料，該向為洞頭海域的強浪向之一，同時也是當地的強風向和常風向，所以外海波浪與風場的共同作用可能會形成較大的風涌混合浪，加上南水道走向大致為東偏北30，該向波浪經由南水道傳入進而影響工程水域。二是W～WSW向。由于工程水域西接甌江口風區較長，加上該向風速強度比較大，具備一定的風成浪條件，也有可能對港口產生影響。

1.2工程地質

根據《溫州港狀元岙港區化工碼頭工程巖土工程勘察報告（施工圖設計階段）浙江省工程勘察院2011.06》及《溫州港狀元岙港區化工碼頭工程巖土工程勘察報告（初步設計階段）浙江省工程院2011.01》，本工程場地地層層序，從上到下分述如下：

①1層淤泥：灰色，局部頂部黃灰色，流塑，局部夾有粉砂團塊和貝殼碎片，切面光滑，干強度和韌性高，高壓縮性，性質較差。

①2層淤泥質粘土：灰色，流塑，局部夾有粉砂團塊和貝殼碎片，光滑，干強度及韌性高，高壓縮性，性質較差。

②1層含粘性土卵石：淺灰黃色，中密為主，卵石含量約50%，粒徑一般5～10cm，大者可達15cm左右，圓礫含量10～20%，余以粘性土為主，砂少量，土質不均。

③層粘土：灰色，軟塑，厚層狀，含少量半腐植物殘體，光滑，干強度及韌性高，高壓縮性。

④1層含粘性土粉砂：灰黃色，稍中密，混少量粘性土，偶夾徑0.5～1cm圓礫，具水平層理及鐵錳質條紋。搖震反應迅速。

④2層含粘性土圓礫：淺灰黃色，中密為主，卵石、圓礫含量約50～60%，其中卵石含量約占20%，圓礫粒徑一般0.5～2cm，卵石一般2～5cm，砂含量約占20%，余為粘性土，局部粘性土含量較高，土質不均。

⑤層粘土：灰色，軟塑，厚層狀，含較多半腐植物殘體，光滑，干強度及韌性高，高壓縮性。

⑥1層含碎石粉質粘土：灰黃色，可塑，厚層狀，含有20～30%左右的碎石和角礫，粒徑一般2～6cm，多呈強風化狀態，土質不均。

⑥2層含粘性土碎石：灰黃色，中密為主，碎石含量約50%，粒徑一般2～5cm，大者可達8～10cm，部分呈強風化狀態，余以粘性土為主，土質不均。

⑦1層全風化花崗斑巖：灰黃、灰褐色，局部略帶紫紅色，風化極強，巖芯呈砂土狀，中密狀態，鐵錳質渲染強烈。

⑦2層強風化花崗斑巖：灰黃、灰褐色，局部略帶紫紅色，巖芯呈碎塊狀，風化強烈，碎塊手碾易碎或部分易碎，鐵錳質渲染較強，風化裂隙很發育。

⑦3層中風化花崗斑巖：淺紫紅色，斑狀結構，塊狀結構，巖芯呈短柱狀、碎塊狀，以短柱狀為主，柱長一般5～15cm，裂隙發育，面上鐵錳質渲染較強，巖石屬硬質巖。

2.S港區高樁碼頭樁基平臺的施工總體方案

高樁碼頭樁基平臺施工作業時刻受水位變化影響，所以必須首先搭設水上施工平臺，從而解決水上施工所存在的各種問題。

平臺主要分通道平臺、碼頭段作業平臺兩個部分。面凈寬6m，車行道5.3m，人行道0.7m（人行道遇到鋼套管位置斷開，作活動鋼跳板），頂面設計標高+7.2m。碼頭及系纜墩部分通道平臺每排架采用2根φ820鋼管樁打入強風化巖層作為基礎，樁中心間距4.5m，縱向排架間距5m、7.5m布置。鋼管間在標高+1.5m處以I28a工字鋼雙拼作為平聯，再以兩根[20a槽鋼作為剪刀撐。鋼管內嵌入單根H70型鋼作為平臺結構主梁（碼頭部分平臺的主梁與鉆機作業平臺連接形成整體），上設7榀貝雷。貝雷片上間距按60cm布置I28a分配梁，分配梁設20槽鋼間隔3cm平放作為面板。兩側設護欄，護欄以1.2m10槽鋼間隔3m布置作為立柱，立柱割兩個圓孔，孔中穿鍍鋅鋼管作橫檔。

碼頭段作業平臺頂面標高+5.635m；采用φ630鋼管樁打至強風化巖層作為基礎，上設H70型鋼和通道平臺φ820鋼管樁連接，H70型鋼上面間隔1.5m鋪設I28a雙拼工字鋼，面上鋪設10mm厚鋼板，鋼管樁在標高+1.5m處以I25a工字鋼雙拼進行水平連接（設斜撐），以確保鋼管樁的穩定。碼頭平臺16～21#排架基巖裸露沒有覆蓋層，該段通道平臺和作業平臺鋼管內設2根2m長錨桿（入中風化1m）。每根由3根φ20錨筋間隔1米點焊成束，錨孔內灌漿后，鋼管樁內澆筑2m高混凝土進行錨固，確保鋼管穩定。

經過計算鋼平臺受力滿足施工荷載要求。

3.S港區高樁碼頭樁基平臺的施工施工工藝

3. 1平臺搭設

根據現場施工條件，鋼平臺搭設從引橋開始向碼頭平臺方向逐步推進。利用80t履帶吊起吊鋼管樁將其吊入制作好的沉樁定位架內。履帶吊再吊起DZ150A雙頰振動錘夾住鋼管樁樁頂開始沉樁施工。引橋部分存在大量拋石層，平臺鋼管樁沉設以在振動錘最大激振力下不再下沉為準。碼頭平臺部分均沉至強風化巖層。鋼管樁沉設后，利用I28a工字鋼雙拼進行水平連接，通道平臺設斜撐。具體布置見詳圖。

主梁安裝：鋼管樁沉設完成后，在樁頂開40cm深孔，履帶起吊主梁，嵌入鋼管樁頂部，進行焊接。

貝雷安裝安裝：貝雷片分批次在陸上拼接后，利用平板車運至安裝處，履帶吊起吊放置平臺主梁上。利用連接件焊接與主梁型鋼進行連接。

分配梁及面板安裝：分配梁和面板槽鋼在陸域加工場地加工成6m×6m的板塊，利用平板車運至安裝處，履帶吊起吊安裝至貝雷上，再利用卡扣焊接與貝雷進行連接。

3.2平臺使用維護

灌注樁施工平臺使用過程中需進行日常維護，維護內容有一下幾點：①樁基穩定性監測；②平臺穩定性監測；③岸坡穩定性監測；④焊縫質量監測。

針對上述四項內容，特別加強對于樁基平臺穩定性和岸坡穩定性的監測，在平臺使用過程中每天針對平臺輔樁進行沉降位移觀測，并做好沉降位移觀測數據記錄，研究平臺沉降位移變化特點，如果發現數據有明顯變化，則立即停止平臺的使用并查找原因，必要時可用80t履帶吊移除平臺上部作業機械，保證施工安全。

在日常作業中，每周進行安全生產大檢查，特別對于平臺的焊縫進行檢查，對于開裂的焊縫及時進行補焊。

3.3鋼平臺拆除施工流程

拆除方向碼頭平臺自東向西，引橋由海測向岸側推進，平臺拆除順序由上至下進行，起重設備用80t履帶吊機和DZ60a振動錘。

（1）欄桿拆除。欄桿等附屬構件人工割除后，吊裝上平板車轉運到岸上回收場。緊跟著人工配合履帶吊拆除20槽鋼和I28工字鋼面板，利用履帶吊機起吊直接裝車運走。

（2）貝雷梁拆卸。上部槽鋼及分配梁拆除后，進行貝雷桁架拆卸。與安裝時的方向相反。縱向按跨徑分節斷開拆除，貝雷梁在后端平臺分解成單片貝雷用平板車運走。

4.總結

本文對S港區的高樁碼頭樁基平臺施工建設進行了施工工藝方面的分析，證明了它在施工工序、速度、質量等方面的優越性。但考慮到工程項目的不同，其它高樁碼頭樁基平臺工程在參考過程中還應該根據自身水文地質條件的實際狀況來進行技術工藝方面的改良與深入調研，確保在施工中工藝發揮的穩定性，并滿足工程質量控制要求。

參考文獻：

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