高樁碼頭工程中的施工平臺施工技術分析

黃惠澤

中國水產廣州建港工程有限公司 廣東 廣州 510220

1 高樁（灌注樁）碼頭工程施工平臺類型選擇

1.1 地質情況的確認

項目位置不同，地質情況也不同，長江流域、珠江流域、長江口、珠江口、沿海海岸線等，因所處區或不同，地質情況相差很大，灌注樁施工平臺建設成本也相差很大，不同的區域，不同的地質情況，選擇合理的平臺，能夠節省很多施工成本和提高施工進度。樁基的選擇必須考慮到工程項目規定和要求，還必須進行開展現場調研，獲得充足的材料，調查工程項目所在的自然環境，分辨地質類型，剖析地質結構，搜集整理建筑資料，設計方案工程施工方案，保證樁基類型的選擇合乎現場自然環境[1]。在平臺建設過程中，需根據項目的地質勘察資料和周邊施工經驗值，結合平臺使用荷載和受風浪情況，通過平臺載荷受力計算，選擇合理的平臺類型基礎。

1.2 施工平臺形式確定

灌注樁（高樁）碼頭施工平臺（主要有鋼平臺和浮平臺）類型的選擇決定整個項目的施工成本和施工速度，根據項目的實際地質情況和工況，選擇合適的施工平臺對整個項目的施工起到關鍵作用。施工平臺類型選擇時須根據項目的地質情況和采取施工工藝（有沖孔樁機、有旋挖樁機施工）進行選擇，平臺有輕型、有重型，它們的受力情況不同，造價也完全不同，每平方鋼平臺的造價相差很大的。也可以根據風浪情況選擇浮平臺（平板船作為平臺，或升降式鋼平臺，鋼浮箱），平臺類型的選擇根據地質、工況、風況、沖孔設備等對比選擇。

茂名港吉達港區東作業區管廊一期工程擬建滿足東華能源（茂名）烷烴資源綜合利用項目一期物料運輸。管廊棧橋總長4169.9m、寬16/12m，其中陸域段管廊長度為 625.5m，海域段管廊長度為 3544.4m。陸上部分管廊采用樁基排架結構，標準排架間距10m，每榀排架下方布置3根直徑800mm灌注性嵌巖樁；樁基上部設置現澆C40鋼筋混凝土橫梁，橫梁長12.0m，梁高1.2m，梁寬1.6m，橫梁兩側設置防撞欄桿。水上部分管廊橋下部結構為樁基排架結構，排架間距30m，每榀排架下方布置3根直徑1400mm灌注型嵌巖樁；樁基上部設置現澆C40鋼筋混凝土橫梁，橫梁長15.8m，上橫梁高2.2m，下橫梁高1.3m，梁底寬2.8m，頂寬1.0m；上部結構采用預應力箱梁結構，管廊橋斷面方向共設置4榀箱梁，箱梁高度1.6m（垂直補償段箱梁高度1.8m）。此段管廊橋頂高程為10.5m，箱梁底高程為8.8m（垂直補償段8.6m），管廊橋面寬16.0m。引橋兩側布置管架（其中一側為預留管架），中間設防撞欄桿等防護設施。管廊橋在受力較大的固定管線墩處，布置樁基墩臺結構，墩臺平面尺寸12.8m×16m，墩臺下方設置8根直徑1400mm灌注型嵌巖樁，樁上現澆C40鋼筋混凝土墩臺。

該項目由于東側防波堤未完工，尚未形成掩護條件，受風浪影響，項目施工如果采用船舶運輸施工材料，施工影響比較嚴重，安全隱患也比較大，為安全施工，確保施工進度，結合當地的地質情況，經公司、項目充分討論分析，本項目采用施工平臺和施工通道采用上承式貝雷鋼橋的方式，方便砼運輸車輛運輸和其他材料運輸。

連江縣馬鼻玉井二級漁港建設工程地處連江縣馬鼻鎮玉井村，位于羅源灣腹部西岸，為公益性基礎設施（碼頭、防波堤、棧橋、港池疏浚、給排水、供電照明等），工程建設項目包括如下內容：

東碼頭長200m、寬15m，橫向3根樁基間距2*5.5m，縱向間距布置為6*7.7+3+6*7.7+3+6*7.7+3+6*7.7m；擬投入15m*10m平臺4套，每套施工2排樁。

東防波堤長140m、寬7.5m，橫向2根樁基間距4.4m，縱向間距布置為5*6+3+5*6+3+5*6+3+5*6m；擬投入8m*15m平臺4套，每套施工2排樁。

棧橋A段長11m、寬15m，橫向3根樁基間距2*5.5m，縱向間距8.0m，擬投入11m*15m平臺1套。

擬計劃在建設工程東防坡堤、東碼頭內側搭設鋼便橋，東防坡堤、東碼頭、棧橋a段樁基范圍搭設施工鋼平臺；鋼便橋寬6m，跨徑6.0m；東防坡堤樁基平臺長140m、寬7.5m，東碼頭樁基平臺長200m、寬15m，棧橋a段樁基平臺長11m、寬15m，下部結構采用鋼管樁基礎，上部結構采用型鋼結構(上承式)。具體方案見圖1、圖2。

圖1 鋼棧橋、樁基平臺平面布置圖

圖2 鋼棧橋、樁基平臺方案設計圖

以上兩個項目，由于地質情況和風浪情況不同，采取施工平臺類型不同，造價也不同，只有適合項目的施工平臺才是最佳選擇。

1.3 施工平臺結構和承載力的合理設計

在不同碼頭構造、不同地質情形下，施工平臺類型選擇極其重要，必須在平臺設計方案時提早明確承載力，便于立即高效地掌握平臺的受力情況，以連江縣馬鼻玉井二級漁港施工平臺為例：平臺橫向跨度6m，縱向跨度6m。采用ф400×8mm鋼管樁，根據地質情況，鋼管上用工字鋼連接成一個整體，最外側鋼管樁間用12cm槽鋼連接增加整體性。鋼管樁需盡可能進入持力層。最外側每墩的縱向每排鋼管間露出常水位段均采用12cm槽鋼水平向和剪刀向牢固焊接成整體。墩樁橫向間距6.0m。墩樁頂布置2*25cm工字鋼橫梁，使鋼管立柱形成一座牢固的排架結構。縱梁跨徑6.0m，根據最不利荷載要求，縱梁布置36b工字鋼(間距根據實際調整)，工字鋼縱向采用焊接連接。與其下2*25cm工字鋼橫梁焊接連接以保證其整體穩定性。橋面采用2cm厚鋼板。平臺面最外側采用Ф48×3.0鋼管做成的欄桿進行防護，欄桿高度為1.2m，縱向每隔2.0m設置1根立柱與橋面槽鋼焊接，高度方向設置兩道橫桿。

為了確保施工平臺設計合理、經濟實用，須對承載力進行科學、合理地分析，根據對數據信息和資料進行深入分析，最后明確平臺管樁型號。

2 施工平臺施工流程及在實際施工中的應用

2.1 工藝流程

施工平臺施工流程如下圖3所示。

圖3 施工平臺施工流程圖

2.2 施工平臺類型

灌注樁碼頭施工平臺主要有筑島平臺、支承樁平臺、浮式平臺和移動式自升平臺等形式。施工平臺尺寸應能滿足沖（鉆）孔設備的布置、操作、移動和混凝土澆筑的要求，平臺頂標高的確應考慮施工期水位、潮位、波浪和鉆孔工藝等因素。平臺應具有足夠的穩定性，應能承受施工設備、材料和人員荷載，并能承受水流力、波浪力、風力和施工船舶系靠力等荷載[2]。

當碼頭樁位處于淺水區且地層土質較好時，可采用筑島平臺方式；當樁位于深水區時，可采用支承樁平臺；當樁位處于水流速度小且流態穩定、水位升降緩慢和風浪不大的水域時，可采用浮式平臺。浮式平臺應設可靠的錨碇系統；當樁位處于風浪和潮差較大的水域時，可采用移動式自升平臺。

2.3 固定施工平臺在實際施工中的應用

固定施工平臺主要形式有筑島平臺和支承樁平臺，目前實際施工應用中承承樁平臺應用比較廣泛。隨著國家對環保重視，今后碼頭型式采用更多的是高樁碼頭，樁基施工過程中采用的更多的將是支承樁平臺。平臺將根據每個項目的實際地質情況和采用設備情況進行設計，在江浙一帶，由于地質粘土層較厚，水深比較淺，且近岸作業，為節省成本，成孔設備采用傳統的沖孔設備，更多采用輕便型的施工平臺，如下圖4：

圖4 高裝碼頭中的輕型支撐樁平臺圖

對位于水深比較深，風浪比較大，離岸線比較遠的，更多采用重型的鋼平臺，它既可以作為樁基成孔設備作業場地，也可以作為砼、鋼筋等施工材料的運輸通道，如下圖5。

圖5 重型鋼平臺圖

2.4 浮平臺在實際施工中的應用

浮平臺主要型式有利用平板船或浮箱作為施工平臺（浮式平臺應設可靠的錨碇系統），也有采用移動式自升平臺。當項目處于處于水流速度小且流態穩定、水位升降緩慢和風浪不大的水域時，可采用浮式平臺[3]。在實際項目中，更多的應用在內河水平比較寬廣，水流速度小的區域和沿海內灣水域。我司浮平臺主要應用廣東粵西某碼頭項目中，該項目位于內灣，水流速度比較慢，受風浪影響小，僅受水位漲退潮影響，當時剛好公司1艘無動力3000噸級平板船在附近項目施工完，暫時沒有任務，為充分利用設備，公司、項目部經過討論研究，決定采用平板船作為該項目的灌注樁施工平臺，如下圖6。

圖6 浮平臺——平板船

經過這個項目的實踐，平板船在作業環境比較好的地方作為灌注樁施工平臺，既經濟又安全，是一種不錯的選擇。

2.5 浮平臺在實際施工中的應用

浮平臺主要型式有利用平板船或浮箱作為施工平臺（浮式平臺應設可靠的錨碇系統），也有采用移動式自升平臺。當項目處于處于水流速度小且流態穩定、水位升降緩慢和風浪不大的水域時，可采用浮式平臺。在實際項目中，更多的應用在內河水平比較寬廣，水流速度小的區域和沿海內灣水域。我司浮平臺主要應用廣東粵西某碼頭項目中，該項目位于內灣，水流速度比較慢，受風浪影響小，僅受水位漲退潮影響，當時剛好公司1艘無動力3000噸級平板船在附近項目施工完，暫時沒有任務，為充分利用設備，公司、項目部經過討論研究，決定采用平板船作為該項目的灌注樁施工平臺。

3 結束語

總的來說，加強對高樁碼頭工程樁基施工平臺施工的探討和剖析，對其優良的施工實際效果具備關鍵實際意義。因而，在以后的樁基施工平臺中，選擇合理、經濟、適用的施工平臺，決定了一個項目的成敗。