高樁碼頭大管樁沉樁施工技術(shù)分析

吳嘉昱

摘 要：本文簡(jiǎn)單介紹了高樁碼頭大管樁沉樁施工技術(shù)，并且總結(jié)了部分具體實(shí)施效果和實(shí)施中遇見的問題，提出了一些針對(duì)高樁碼頭大管樁沉樁施工技術(shù)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(shí)施，希望對(duì)大管樁施工工作有參考價(jià)值。

關(guān)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(shù)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(yùn)和沉樁，下面來具體介紹一下具體施工過程中的技術(shù)問題和解決方案。

1 工程概況

（1）碼頭樁的設(shè)計(jì)要求。寧波-舟山港某碼頭項(xiàng)目計(jì)劃建造170m碼頭分段，碼頭結(jié)構(gòu)為高樁梁板式，共18個(gè)排架，排架間距10m;每個(gè)排架分為7個(gè)獨(dú)立樁帽，樁帽采用D1200B32-2大管樁作為樁基，共計(jì)234根;以AA樁帽為例，采用3根樁設(shè)計(jì)，樁基直徑1200mm，樁長(zhǎng)56m，樁尖采用直徑960mm，長(zhǎng)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(diǎn)土質(zhì)分析。施工地點(diǎn)的浪涌較大，工程水域垂線流速為1.5-2.1m/s之間，對(duì)施工有所影響，該施工地點(diǎn)的地質(zhì)層復(fù)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(fù)雜會(huì)給沉樁造成難度，沉樁時(shí)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(shí)施，具體流程如下：打樁船取樁吊起，移動(dòng)打樁船，打樁船到達(dá)目標(biāo)位置后調(diào)平船，打樁船對(duì)龍口垂直度調(diào)整，龍口定位后讓高樁自沉，監(jiān)測(cè)高樁位置是否偏移，通過打樁船調(diào)整，對(duì)高樁進(jìn)行錘擊，沉樁的標(biāo)準(zhǔn)如下：沉樁主要根據(jù)標(biāo)高控制為主，貫入度作為校核。當(dāng)沉樁貫入度比較小而達(dá)不到設(shè)計(jì)樁端標(biāo)高時(shí)，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(shí)可以停止錘擊。當(dāng)沉樁達(dá)到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高而貫入度>20mm/擊時(shí)，應(yīng)繼續(xù)錘擊沉樁，直到最后一陣10擊平均貫入度達(dá)到≤15mm時(shí)停錘，同時(shí)報(bào)告監(jiān)理公司。樁頂標(biāo)高最多不低于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高1m。

2 沉樁施工結(jié)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(dá)高程34M時(shí)，出現(xiàn)沉樁困難，因達(dá)到計(jì)劃高程的標(biāo)準(zhǔn)，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(yán)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(shí)沒能做好樁墊的及時(shí)更換。在打樁時(shí)，高樁要受到樁錘高能量的反復(fù)錘擊，這時(shí)高樁的頂端和樁身會(huì)產(chǎn)生較大的錘擊應(yīng)力，所以才要在樁頂和樁錘上加入護(hù)墊來減少錘擊應(yīng)力，進(jìn)而保護(hù)樁頂，樁頂上設(shè)置的樁墊和樁錘上的錘墊均具有適當(dāng)?shù)膹椥裕梢杂行У臏p少錘擊應(yīng)力。在試打過程中，因?yàn)槭┕と藛T沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)錘墊和樁墊因反復(fù)錘擊出現(xiàn)的變形和不平整，在沒進(jìn)行對(duì)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(dǎo)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(yù)估好打樁區(qū)域水深，造成拋錨長(zhǎng)度不夠，影響了打樁船船身的穩(wěn)定性，進(jìn)而造成了對(duì)樁身垂直度的影響。沉樁時(shí)海況較差，浪涌導(dǎo)致打樁船樁架傾斜，此時(shí)沒有及時(shí)停止錘擊，造成了偏心錘擊。（3）對(duì)土質(zhì)分析不夠詳細(xì)。由于該地區(qū)一些地質(zhì)層頂部與底部強(qiáng)度指標(biāo)相差較大，對(duì)地質(zhì)層分類不夠詳細(xì)，影響了設(shè)計(jì)人員對(duì)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?yàn)樵摰貐^(qū)粉砂層較厚，密實(shí)性好、樁端阻力大，所以讓樁尖高程無法到達(dá)設(shè)計(jì)高程。沒有達(dá)到設(shè)計(jì)高程標(biāo)準(zhǔn)的情況下，設(shè)計(jì)單位才沒有通知停錘，連續(xù)反復(fù)錘擊，造成了樁頭的損壞。

4 防止樁頭破損的措施

（1）及時(shí)監(jiān)測(cè)樁墊并加以更換。施工人員加大了對(duì)樁墊錘擊的監(jiān)測(cè)，出現(xiàn)樁墊或錘墊變形情況的時(shí)候及時(shí)停止捶打，并對(duì)其進(jìn)行更換，及時(shí)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(duì)樁頭的損壞。（2）對(duì)施工地點(diǎn)地質(zhì)加強(qiáng)勘探。對(duì)施工地點(diǎn)的地質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)勘察，根據(jù)勘察結(jié)果得到了更加詳細(xì)的地質(zhì)參數(shù)，對(duì)各土層的密度進(jìn)行了詳細(xì)的分析，每種土層上下層的密度加以區(qū)分，針對(duì)施工地點(diǎn)地質(zhì)分布做出合理的應(yīng)對(duì)。詳細(xì)的地質(zhì)分布和土層分類讓整個(gè)工程規(guī)劃和施工工作得以順利進(jìn)行。（3）對(duì)樁尖結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)減少沉樁阻力。在沉樁之前，對(duì)沉樁區(qū)域的土層表面進(jìn)行了大致清理，避免有堅(jiān)硬的障礙物，并在原有的樁尖結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)，原有的樁尖為垂直的柱形結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)樁體下沉有益，能達(dá)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(jié)構(gòu)，錐形結(jié)構(gòu)能更好的延長(zhǎng)錘擊作用時(shí)間，降低錘擊應(yīng)力，間接地保護(hù)了樁頭。在樁尖加入破土環(huán)設(shè)計(jì)（如圖2所示）。

5 結(jié)束語

綜上所述在大管樁沉樁施工時(shí)，要提前對(duì)施工地點(diǎn)的地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的勘察，對(duì)地質(zhì)復(fù)雜程度、土層密度加以分析，應(yīng)適當(dāng)增加地質(zhì)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，具體的掌握施工區(qū)域的地質(zhì)分布情況，能為項(xiàng)目計(jì)劃和施工提供更準(zhǔn)確的參考依據(jù)，根據(jù)不同的土層密度做出相應(yīng)的沉樁措施。根據(jù)試沉樁施工得到的數(shù)值，對(duì)錘擊次數(shù)做出適當(dāng)調(diào)整，及時(shí)對(duì)樁墊和錘墊變形程度監(jiān)測(cè)，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(diǎn)地質(zhì)的復(fù)雜程度，適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)樁墊的彈性，和對(duì)樁尖結(jié)構(gòu)加以調(diào)整，有助于更有效的進(jìn)行沉樁工作，減少樁頭破損。

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