某碼頭樁基變更分析

◎?qū)O萍 古浩 南京水利科學(xué)研究院

1.碼頭概況

某碼頭位于江陰申港河內(nèi)港池，建設(shè)2個3000噸級散貨泊位，由2座靠船作業(yè)平臺、2座系纜墩、2座接岸引橋組成，原設(shè)計結(jié)構(gòu)斷面為：

靠船作業(yè)平臺及引橋采用高樁梁板結(jié)構(gòu)，排架間距為8.0m，樁基為Φ800mmPHC樁，每榀排架設(shè)5根樁基，其中3根直樁和2根斜樁；引橋標準排架間距為16m，每榀排架設(shè)2根Φ1000mm鉆孔灌注樁；系纜墩采用高樁墩式結(jié)構(gòu)，樁基采用Φ800mmPHC樁。結(jié)構(gòu)斷面如圖1、圖2所示。

圖1 靠船作業(yè)平臺斷面

圖2 系纜墩斷面

2.工程地質(zhì)

本工程在地貌單元上屬長江南岸漫灘地段。在勘探深度范圍內(nèi)，場地土層自上向下可分為：①-1層雜填土、①-2層沖填土、②層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、③層粉質(zhì)粘土、④層粉土夾粉質(zhì)粘土、⑤層粉細砂、⑥層粉細砂、⑦層粉細砂、⑧層粉質(zhì)粘土、⑨層粉細砂。

3.設(shè)計荷載

碼頭平臺：20kN/m2，系纜墩：10kN/m2。

4.變更原因

建設(shè)單位擬于12月份開工，冬季長江水位偏低、申港河水深不利于打樁船施工作業(yè)，考慮到施工周期及港池水域條件，現(xiàn)場采用陸上沉樁工藝。

根據(jù)原設(shè)計方案，樁基持力層為第7層粉細砂，PHC樁進入持力層約13m。根據(jù)地質(zhì)條件分析，第6層標貫為25.3擊、第7層為35.9擊，持力層為緊密的粉砂層。陸上樁機錘擊能量比水上打樁船小，標貫較大不易穿過，如錘擊數(shù)過大，樁頭易破損、樁身易損壞，導(dǎo)致PHC管樁入土深度不足，PHC管樁端板拼接位置在泥面處，影響樁基使用耐久性和抗彎能力。

5.變更方案

5.1 樁基變更方案

考慮到現(xiàn)場已施工情況，靠船作業(yè)平臺后沿樁基已施打完成，經(jīng)檢測承載力及樁基完整性滿足要求，樁基變更方案如下（變更設(shè)計斷面如圖3、圖4所示）：

圖3 靠船作業(yè)平臺變更斷面

圖4 系纜墩變更斷面

（1）靠船作業(yè)平臺排架調(diào)整為前排4根Φ1000mm鉆孔灌注樁，后排1根Φ800mmPHC管樁。

（2）系纜墩樁基均調(diào)整為Φ1000mm鉆孔灌注樁。

（3）引橋樁基調(diào)整為PHC樁。

5.2 變更后結(jié)構(gòu)計算

根據(jù)變更方案，采用易工軟件，其中靠船作業(yè)平臺假定為平面問題分析，采用橫向排架計算程序進行計算，系纜墩采用空間高樁墩臺計算程序進行計算。計算結(jié)果如表1、表2所示，碼頭平臺、系纜墩及引橋均滿足要求。

表1 碼頭平臺結(jié)構(gòu)主要計算結(jié)果表

表2 系纜墩結(jié)構(gòu)主要計算結(jié)果表

5.3 變更后施工工藝

PHC樁施工工藝流程為：測量定位→樁機就位、對中→壓樁→接樁→送樁或截樁→靜壓樁到設(shè)計高程；

鉆孔灌注樁施工工藝流程為：樁位放樣→鋼護筒埋設(shè)→泥漿系統(tǒng)布置→樁機就位→鉆孔→清孔→裝吊鋼筋骨架→灌注水下砼→樁基施工完畢，拆卸鉆機。

原水上沉樁工藝調(diào)整為陸上沉樁。

5.4 工程概算變化

Φ800mmPHC管樁變更為Φ1000mm鉆孔灌注樁，樁的總價有所提高，但由于施工工藝變化，陸上施工較水上沉樁施工費用的減少，工程總費用增加不明顯。

6.結(jié)語

預(yù)應(yīng)力管樁、鉆孔灌注樁均適用于土質(zhì)軟弱、埋深較厚的地基中，具有承載力高、沉降小、穩(wěn)定性好等特點[3]，兩種樁型施工方法不同，采用的機械設(shè)備及施工工藝也不同，需根據(jù)實際工程需要，結(jié)合施工條件、水文地質(zhì)條件及工期整體控制等方面因素進行綜合分析。本文為工程設(shè)計提供了有力依據(jù)，對類似工程的開展提供了借鑒。