高樁碼頭沉樁偏位的成因分析與對策分析

高進磊

（渤海石油航務建筑工程有限責任公司，天津 300450）

眾所周知，樁基礎是否發生偏位的情況將會對碼頭的整體結構穩定性產生深遠的影響。而在高樁碼頭沉樁施工的過程中，由于預制因素、現場作業因素等方面的不確定性，往往很容易導致偏位情況的發生。為了使得碼頭在運轉的過程中不發生意外情況，技術人員就必須在施工過程中致力于降低碼頭樁基礎的偏位率，探究可能導致其發生偏位現象的各種原因，并采取有效的對策進行解決。

1 淺析可能導致高樁碼頭沉樁偏位的各種原因

1.1 預制因素

在進行樁基礎施工之前，往往需要采取一系列的措施來對相應的施工材料進行預制。而在預制過程中，如果出現差錯，就很有可能會對后期樁基礎的正位率產生負面影響。首先，如果技術人員在控制樁臺座的彎曲矢高的時候沒有進行精準的控制，就有可能會影響后期安裝施工過程中的準確性。其次，如果樁靴的中心位置和樁身的軸線出現較大的偏差，抑或是樁頂的鋼板在安裝過程中出現了傾斜的現象，那么也會對安裝結果造成負面影響。

1.2 現場作業環境的因素

現場作業環境的因素又包括幾大方面。

（1）自然因素。由于碼頭工程所在的位置是自然條件變化多樣的海岸地區，因此樁基礎的施工過程也會受到來自地質條件、天氣情況等多個方面的影響。比如，在施工過程中如果突然出現較大的海風，抑或是潮汐流的方向突然改變、海浪的強度突然增大，那么樁基礎的施工準確率都會受到影響。除此之外，不同的地質條件還會決定打樁過程中所使用的船型的種類。

（2）人為因素的影響。碼頭樁基礎的施工需要各類人員共同完成，因此施工質量也會受到來自各方的影響。如果指揮全局操作的人員不具備熟練的技術以及臨場應變的能力，抑或是施工人員沒能對樁基礎的質量控制工作形成足夠的重視，那么都有可能會導致沉樁在施工過程中出現偏位的現象。

（3）作業過程的影響。作業過程中每個環節都是相互聯系的，因此，只要其中一個環節出現錯誤，其他環節也都會受到極大的影響。在下樁環節容易發生的錯誤是技術人員對于下樁提前量控制的偏差。而在下樁過程容易發生的錯誤是跑樁問題。除此之外，用于樁基礎施工的船機設備的工作性能也會對沉樁施工過程的一系列指標產生不容忽視的影響。

2 淺析控制高樁碼頭沉樁偏位現象的對策

2.1 提高沉樁預制過程的整體質量

（1）在控制預制臺座彎曲矢高的時候，可以借助全站儀等精度較高的設備進行操作，而且還需要派遣專門的人員進行反復的數據核查。

（2）在焊接樁靴的時候，必須提高焊接的準確性，保證樁靴和樁尖的匹配度。與此同時，還要定期檢查樁身軸線的精確度。

（3）要將樁頂鋼板的平整度誤差控制在兩毫米內，同時，要保證鋼板平面和樁身軸線之間的垂直度水平控制在3mm內。

（4）在進行澆筑前，相關人員要提前檢查芯模膠囊所處的位置是否準確，與此同時，還要對高度方向和水平方向上的誤差進行控制。兩者都要控制在10mm內。

最后，不管是在預制沉樁過程中的哪個環節，都必須采用嚴格的檢查制度來進行驗收。對于不規范的施工流程，必須進行整頓。

2.2 不斷提高施工人員的質量意識，并加強技術培訓

由于高樁碼頭沉樁施工的過程會受到多種因素的影響，因此技術人員在施工之前，就必須進行全面的準備，對可能影響施工過程的各種內容進行巨細無遺的了解和把控。譬如，沉樁區域長期以來的潮汐規律，以及該地區風力水平的大小等等，都應進行相應的觀察和分析。

此外，該區域的海水深度以及底面的坡度大小、地層結構特性等內容，都必須進行相應的勘測和記錄。雖然沉樁施工過程會受到多種因素的影響，但是各項施工技術仍需要得到有效的掌握。而技術人員也應不斷分析各類施工案例中出現的問題，以此做到有備無患。除此之外，監督人員應提前檢驗操作人員的各項技術，并且糾正他們操作過程中的不規范問題。在正式施工之前，相關人員還要對施工設備進行檢查，對船機設備的起吊能力、船架高度等內容，都必須進行相應的核查。

在施工之前，施工方必須制定巨細無疑的施工計劃，對施工過程的各個環節進行規劃：盡量抽調具有多次施工經驗的人員來進行指揮，并且對各類技術的操作人員進行技術交底。通過長期的培訓，提高他們對于沉樁質量意識的重視程度，讓每個工作人員都能夠充分意識到沉樁正位率所能夠對整個工程的質量的影響。

在選擇施工的船機設備的時候，應立足工程的具體要求，選擇不管是在船架的高度還是起吊能力等方面都能夠和實際情況相匹配的設備進行施工。盡量提高拋錨距離，選擇重量超過六噸的底錨。在施工之前，要提前對施工區域的天氣情況進行觀察，并對施工時的天氣情況進行預測。在施工過程中，指揮人員要密切觀察周圍的環境變化，并在風力突然提升等意外現象發生的時候及時對施工計劃進行調整。

2.3 提高沉樁正位率的有效措施分析

只有采取有效的措施控制沉樁過程中的一系列不確定因素，才能夠充分保障沉樁的正位率。具體措施如下：在不同區域進行沉樁操作的時候，下樁提前量的大小也是存在一定差異的。而且提前量的大小需要事先進行反復的實驗，才能夠得到一個準確的數據。具體來說，地質特征是影響提前量的一個重要因素，相關人員只有提前對海地的地質情況進行勘測，并對所測得的數據進行分析，才能選擇最合適的下樁提前量。

此外，在下樁時，還要提前觀測周圍環境的風力變化情況，并分析潮汐流向的規律，及時根據實際情況做出相應的調整。在正式開錘之前，還要和負責進行GPS定位操作的工作人員取得聯系，并且詢問操作岸測儀器的人員，在確保樁位的準確性后，才能夠開始操作。如果在操作過程中出現了溜樁跑偏的現象，那么則應及時進行拔樁操作，并重新進行定位工作。錘擊沉樁過程中的錘擊力度的大小也應進行嚴格的把控，與此同時，還要在錘擊的過程中密切控制樁架的垂直水平，避免其出現偏差。

一般來說，樁船的各個方位上都會配備相應的定位錨纜，而這些錨纜的緊實度也會在很大程度上影響沉樁效果，因此相關人員必須在發現錨纜松動的第一時間，就對其進行控制和調節。由于樁墊材料部分是紙質的，因此，可能會發生燃燒現象，所以相關人員必須提高警惕，在出現這一現象的時候及時對樁墊進行更換。如果在沉樁過程當中遇到較為堅硬的地層，那么必須逐漸降低速度，并且使用重錘這一工具從低處對樁基礎進行捶打。特別是在樁尖部位通過硬土層的時候，操作人員更加應該對錘擊力度進行下調，從而提高錘擊過程的穩定性。在每一根沉樁施工結束之后，都必須對其偏位情況進行綜合的觀察，并分析其背后的規律，吸收經驗，用于下根沉樁的施工中。

由于海上作業經常會遇到惡劣天氣，因此相關人員必須制定應急方案，在海風的風力大于六級的時候，立即停止施工。

由于海底的地質結構差異較大，不同的地層會對樁尖施工產生不同的影響。因此，相關人員必須在施工的時候，總結不同地層的施工規律，比如說，貫入度大小以及樁下沉時的速度大小等，并且結合具體的鉆孔柱狀圖，對相應的地質情況進行綜合的分析。

3 結語

沉樁施工過程會在很大程度上對高樁碼頭的整體施工效果產生巨大的影響。而在這一施工過程中，經常出現的問題就是沉樁的偏位現象，這一現象的出現不僅會使得碼頭的結構穩定性受到負面影響，與此同時，還有可能縮短碼頭的使用壽命，使其承壓性大大降低。而本文正是以此為出發點，著力于探究在高樁碼頭沉樁施工過程中出現偏位現象的原因，并從人為角度和自然角度等因素入手，探究了有效的應對之策，希望能夠為我國高樁碼頭整體施工有效性的不斷提升貢獻微薄之力，也希望相關的技術人員能夠從中吸取有益的施工知識。