高桩码头桩基施工手艺解析,高桩码头桩基施工

2019-08-12 14:35 来源:未知

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摘要:高桩码头桩基施工困难大,技术含量高,因此,必须在施工前进行合理、深入地分析,为桩基工程施工做好部署安排。本文对桩基施工技术要点进行了分析探讨,以期为广大工程实际操作提供一些借鉴。

摘要:码头与引桥工程通过转运站平台连接,平台桩基为灌注桩,上部结构为现浇承台,本文叙述了钢管桩搭设及现浇承台的施工工艺,为以后类似工程施工提供了参考依据。

高桩码头是码头建筑物的一种重要结构形式,在各种可以沉桩的地基中应用,尤其适应软土地基条件,所以不少内陆沿河地区逐渐建立起高桩码头。高桩码头一般包括上部结构、桩基、挡土结构和岸坡。在高桩码头的设计和施工过程中最为关键的便是其桩基部分的施工,高桩码头桩基,决定了一个码头的未来。它的制造、运输、设置沉桩的位置,还有一个临时的工作平台,都显得极为重要,稍有不慎,就会造成不可估量的损失。

必发88手机客户端,关键词:高桩码头;桩基;施工技术 高桩码头是码头建筑物的一种重要结构形式,在各种可以沉桩的地基中应用,尤其适应软土地基条件,所以不少内陆沿河地区逐渐建立起高桩码头。高桩码头一般包括上部结构、桩基、挡土结构和岸坡。在高桩码头的设计和施工过程中最为关键的便是其桩基部分的施工,高桩码头桩基,决定了一个码头的未来。它的制造、运输、设置沉桩的位置,还有一个临时的工作平台,都显得极为重要,稍有不慎,就会造成不可估量的损失。 一、桩基的定位 为了使桩基准确无误的放到预计好的位置,就必须在放桩基之前,运用基线进行设置点,以便于准确的走位工作能正常进行。其次,就是对于基线的要求,尽量避免与不平坦路面的接触,在一个地面平整的条件下,设置基线。基线尽量与码头上的中间线平行,或者垂直都可以。如果没有较好的参照物的话,可以去搭建一个临时的打桩平台,便于测量与施工。 二、沉桩步骤 沉桩,是整个高桩码头桩基建设最为重要的一部分,如果桩基建不好,面临的危险是无法预计的。沉桩的条件和质量受到很大的限制要求码头上的所有人在自然条件和桩基条件允许的情况,尽可能快的进行施工,一是为了提高工作效率,二是减少天气突然的转变所造成的工程实践推移和桩基的损坏程度。 不同的环境采用不同的沉桩方法 环境不同,沉桩方法也不相同。沉桩方法随着科技的发展不断创新,但是并不是每一个都能适用所有环境。沉桩的方法需要工作人员对码头进行实地考察,加上精确测算才能确定。不同地形、风浪大小、水位高低、地质特点的等自然条件的不同,它们所要求的工程材料、设备和相应的技术以及时间的长短都不尽相同,工作人员必须要拿出多种方案进行比对划分,必要的时候还要进行试验才能下结论。 沉桩要讲究先后顺序 合理的沉桩顺序对于施工的影响是很大的。因为水下沉桩和陆地不一样,水下沉桩需要考虑水对桩的压强,沉桩后水下面出现了多大的压力,桩周围又产生了多大压强,沉桩有没有偏移,每个桩之间的距离是多少,沉桩后水下的压强多久会消失,水下压强消失多长时间可以进行第二次沉桩,如果多船作业还需要考虑船的间距,每条船水下的锚会不会碰到桩以及船返回的路线会不会碰到下沉的桩等等问题。水下作业要求很高,不能马虎大意,稍有操作不当,都会酿成惨剧。 三、施工平台的作用 施工平台的搭设和用途,我们不言而喻。这样的平台搭设要求的地理环境很特殊。除了在陆地上,这种平台的搭设主要用于河岸附近或者陡峭的岩壁附近。这样的桩基平台,如何施工,选择什么样的施工方法,对于桩基的施工,显得很重要。这个时候,如果采取一般的平台进行搭设,工程量不仅大,而且所消耗的材料也越多,不切合实际。所以说,考虑到地理环境的不同,所设置的施工平台也不一样。根据不同的环境设置不同的平台,一方面减少材料的用量,另一方面就是高效的进行施工。 四、施工技术要点 控制平台标高 施工中十分关键的步骤是对钢平台顶的标高进行精确的设定。假如顶标高的高度不足很容易在施工的灌注桩中由于河水水位上升而导致冲孔淹没,最终影响了桩基施工的质量;而如果顶标高的高度过大则一方面提升了平台搭设的工作量另一方面则提高了材料用量使施工的成本居高不下。 控制支承桩平面 钢平台支承桩的设计也是工程中十分关键的一步,只有支撑桩平面设计具有足够的精度才更加有利于灌注桩钢护筒埋设的准确率。在钢护筒埋设操作中如果出现了较大的偏差,则难以使桩径偏差达到国标的要求。 灌注桩的施工控制 在灌注桩施工过程中,首先加强对护筒沉放的控制,利用前方直角的交会,强化对桩位的控制,以满足规范要求。在沉放过程中,利用垂球检测护筒的垂直度变化状况,并及时调整偏差。在灌注桩的钻孔过程中,应确保钻机和护筒的中心线处于同一条直线中,成孔后需进行沉渣厚度和泥浆比重的检测试验,试验合格后再安装钢筋骨架。一般采取导管法完成灌注桩的混凝土浇筑,对首罐混凝土量实行精准测量,确保连续浇灌,避免出现断桩现象。 冲击成孔 在冲孔的时候要,每冲击1~2m,就要及时的清除孔里留下的残渣,直到达到预计的深度,中间还要及时的补浆。平均每冲击l~2m,要对成孔的垂直程度检查一次,要是碰到孔塌、孔斜或护筒四面流浆时,要及时停止操作,必须采取有效的措施进行补救然后再开始施工。 加强PHC桩的预制质量 PHC 桩相比钢管桩在造价上优势明显,但 PHC 桩抗超载能力较弱,穿透下卧硬土层能力较弱,桩身易开裂。因此大直径 PHC 桩在南方应用较广。对于PHC 桩,应加强管桩预制的养护措施,降低脆性。PHC 桩预制除满足 C80F300 混凝土各项参数要求外,桩身混凝土劈裂抗拉强度不小于 5.0MPa,预制桩出厂前必须分批次抽样进行检测,每批次不超过 10根桩。凡抽样检查不合格,均不得用于工程施工当中。 质量检测 在工程施工完成后,施工企业需要切实做好自检工作,针对码头桩基施工中容易出现质量问题的位置,进行全面细致地检查,以便及时发现工程中存在的质量隐患,并及时进行处理。在进行质量检测时,对桩基的质量检测具体包括质量检测和承载力检测,应该先进行质量检测后进行承载力检测。 对于加固补强后的桩基,需采用适合的试验方法检测其是否达到设计要求。同时,监理单位要做好工程验收工作,对于分项工程要加强质量监督,确定合格后才能开展后续施工。 五、结束语 高桩码头桩基的建设,可以看出码头的繁华程度和经济水平。材料的选择,工期的长短,效率的高低,技术的要求,缜密的规划,主要这些前期工作准备充分,后期工作开展起来都会方便很多,即使中间出现一些差错,但是由于前期工作准备的缜密, 工作人员也可以在短时间内修复出现失误的地方,也不至于重新研究,延长工期。只要一切尽在掌握之中,再大再难的高桩码头的桩基施工,都会迎刃而解。 参考文献: [1]华群岳.高桩码头桩基施工技术分析[J].中国水运,2013,:315-316. [2]姜耘获,张洪平.复杂地质条件下的内河高桩码头桩基施工方法研究[J].中国水运,2014,14:292-293.

关键词:转运平台;海上;灌注桩;现浇承台 1 概述 国投湄洲湾煤炭码头一期工程卸船码头总长588m,北侧39m范围内设置转运站平台1座,宽33m,高2.5m。平台底标高 8.7m,顶标高 11.2m;近引桥处设集污池一座底长17m,宽6m,高1.5m,底标高 7.2m,顶标高 11.2m。平台采用高桩承台结构。基桩采用30根Φ1800mm嵌岩灌注桩,其中平台处24根桩桩顶标高 9.7m,集污池处6根桩桩顶标高 8.2m,设计持力层为进入中微风化层不小于5m。灌注桩钢套管采用Q345B钢板制作而成,长度为31~41m。转运站平台上部结构为现浇承台,混凝土强度等级为C40,抗氯离子渗透性C≤1500库伦,总量为3049m3。 2 总体施工流程 钢套管加工、运输→钢套管沉桩→夹桩→桩基施工平台搭设→嵌岩灌注桩冲孔、灌注施工→施工平台拆除→现浇承台施工平台搭设→底模铺设→钢筋绑扎→侧模支立→钢筋、模板、预埋件综合验收→现浇承台混凝土 3 具体施工工艺 3.1 施工总体安排问题 因上游承包商头基槽挖泥施工控制不足,造成转运平台桩基处超挖,钢套管覆土深度不能满足自稳要求,结合总体施工工期及总承包部要求,项目部采用回填碎石措施满足埋深要求。类似工程施工应首先施工灌注桩结构,如必须先施工码头工程时,要求严格控制抓斗船施工深度。 3.2 钢护筒加工、运输 本工程所需30根钢套管均在广州海重钢管厂订制,钢套管采用δ=18mm厚Q345B钢板卷制而成。钢套管利用2000t方驳进行运输。钢套管装船时,钢套管两侧垫楔形木块,钢套管外侧焊接槽钢作为支撑,再用钢丝绳及紧张器将钢套管固定在方驳甲板上。支撑同钢套管以及钢套筒之间接触位置垫土工布 3.3 钢套管沉桩 钢套管沉桩采用福建港口工程公司“闽桩3号”打桩船施工。桩架高72m,配筒式柴油锤D-128型进行钢套管打设作业,钢套管沉桩以贯入度控制为主,贯入度控制为10mm,以不卷边为原则。打桩船打设钢套管定位采用“海上远距离GPS打桩定位系统”来实现。 3.4 钢套管水上接长 钢套管以贯入度控制,且由于基槽超挖,部分钢套管打至设计标高后任不满足设计要求,需进行水上接长。为便于上下钢护筒对接,在第一节钢套管四周焊接导向肋板,导向肋板采用16mm厚钢板,绕第一节钢套管四周对称焊接4个。钢护筒与第一节钢护筒对接端均打设坡口,由于沉桩过程中造成第一节钢套管顶口变形,现场实测顶口数据后,按照现场实际值厂家定制第二节钢套管。 3.5 夹桩 钢套管夹桩采用20#槽钢将每根桩基联成一体结构形式,20#槽钢通过焊接方式同钢套管进行连接。由于靠近码头侧桩基根本无法满足自身稳定需求,虽抛填碎石进行稳桩措施,但为了确保钢护筒稳定,采取边沉桩边夹桩的措施。 3.6 平台搭设 方案设计初期理念为灌注桩施工平台与上部结构平台采用同一结构,减少工程平台搭设工期及施工成本。灌注桩顶部高程为 9.7m,承台底部高程为 8.7m和 7.2m,现场实施方案存在如下限定条件:一是灌注桩桩顶深入承台1m高度;二是灌注桩钢筋笼单根自重25t,承台中间位置钢筋笼安装需求重型起重设备;三是承台底部设计高程因增加集污池而不同,底模支立难度增加。 为了规避以上限定条件,经过多次讨论决定采用如下工艺: 底模支立工艺:根据综合考虑,决定采用牛腿法作为底模受力基础构件,具体工艺比选情况如表1所示。 牛腿作为灌注桩施工平台及混凝土平台底模支撑构件,考虑到后期底模拆除方便,避免码头沉箱及引桥方桩的位置影响,牛腿焊接位置为前后沿方向。牛腿的高程结合两个平台的高度需求,选取高度低的作为控制高程,为了同时满足两个平台施工需求,灌注桩施工平台通过采用安装贝雷架调整施工平台高差,待灌注桩施工完成后将其拆除再搭设上部结构施工平台。贝雷架规格为1.5m×3m,先在方驳上分组进行拼装,装上连接销子插销及支撑架,然后将其运至方驳吊机作业半径范围内。每6片贝雷片分为一组,70t履带吊首先安装一组贝雷架。准确就位后先牢固捆绑在牛腿上,然后在牛腿上焊接卡板进行限位,再安装另一组贝雷片,同时与安装好的一组贝雷片剪刀撑进行连接,依此类推完成整跨贝雷架的安装。贝雷架与分配梁之间采用螺栓固定,防止贝雷架移动。 灌注桩钢筋笼吊装工艺:设计方案灌注桩施工平台高程为 9.63m,考虑满足70t履带吊上平台吊装钢筋笼及钻机在平台上部调整位置方便。 3.7 靠船构件施工 设计在后期在转运站平台2#桩和5#桩分别增加1个靠船构件,靠船构件单重约125t。项目部进过综合必须,考虑构件安装的安全性和灌注桩的稳定,决定采用现浇的工艺替代设计预制后安装的工艺。 首先焊接型钢加固前排单桩,通过桩与桩之间焊接槽20,形成平面网格,减少了桩的自由长度,降低桩的晃动幅度。然后焊接牛腿,搭设主梁、次梁同承台底模工艺,为避免承重梁前倾,在后排桩上焊接上牛腿。 3.8 现浇承台 转运站平台采用分区分层浇筑,施工分缝考虑灌注桩跨中1/3处,分层分区考虑因素:设计要求下层混凝土须达到设计强度的80%,方可浇注上层混凝土;整体浇筑则单次浇筑混凝土量大,混凝土供应不能保证;平台整体结构受力和减少接缝防腐处理,施工分缝不能过多;2区集污池底板处设计要求必须一次浇筑。 结合以上因素现浇承台分三层浇筑,第一层浇筑至 9.87m,第二层浇筑至 11.0m;最后浇筑剩余0.2m的面层、排水沟及皮带机基础墩等。具体方量及分层分区方式如表2所示。 4 结束语 不同形式的码头结构衔接工程施工时,优先考虑高桩码头桩基基础工程的施工,但后期重力式码头基槽开挖及基床夯实部位施工时,也须重点观测桩基的稳定性。此工程采用抛填碎石方式进行桩基稳定补充,碎石抛填工程量较大,是基于工程工期紧的因素,也可采用抛填袋装碎石或袋装砂等方式。 海上高桩承台式钢筋混凝土平台底模支立方式多样,此工程为嵌岩灌注桩,入承台高度较大,且为直桩,故采用牛腿法较为方便,如为斜桩可优先采用吊模法。通过本工程的施工实践,积累了一定的施工经验,为以后类似工程提供了参考。

一、桩基的定位

为了使桩基准确无误的放到预计好的位置,就必须在放桩基之前,运用基线进行设置点,以便于准确的走位工作能正常进行。其次,就是对于基线的要求,尽量避免与不平坦路面的接触,在一个地面平整的条件下,设置基线。基线尽量与码头上的中间线平行,或者垂直都可以。如果没有较好的参照物的话,可以去搭建一个临时的打桩平台,便于测量与施工。

二、沉桩步骤

沉桩,是整个高桩码头桩基建设最为重要的一部分,如果桩基建不好,面临的危险是无法预计的。沉桩的条件和质量受到很大的限制要求码头上的所有人在自然条件和桩基条件允许的情况,尽可能快的进行施工,一是为了提高工作效率,二是减少天气突然的转变所造成的工程实践推移和桩基的损坏程度。

不同的环境采用不同的沉桩方法

环境不同,沉桩方法也不相同。沉桩方法随着科技的发展不断创新,但是并不是每一个都能适用所有环境。沉桩的方法需要工作人员对码头进行实地考察,加上精确测算才能确定。不同地形、风浪大小、水位高低、地质特点的等自然条件的不同,它们所要求的工程材料、设备和相应的技术以及时间的长短都不尽相同,工作人员必须要拿出多种方案进行比对划分,必要的时候还要进行试验才能下结论。

沉桩要讲究先后顺序

合理的沉桩顺序对于施工的影响是很大的。因为水下沉桩和陆地不一样,水下沉桩需要考虑水对桩的压强,沉桩后水下面出现了多大的压力,桩周围又产生了多大压强,沉桩有没有偏移,每个桩之间的距离是多少,沉桩后水下的压强多久会消失,水下压强消失多长时间可以进行第二次沉桩,如果多船作业还需要考虑船的间距,每条船水下的锚会不会碰到桩以及船返回的路线会不会碰到下沉的桩等等问题。水下作业要求很高,不能马虎大意,稍有操作不当,都会酿成惨剧。

三、施工平台的作用

施工平台的搭设和用途,我们不言而喻。这样的平台搭设要求的地理环境很特殊。除了在陆地上,这种平台的搭设主要用于河岸附近或者陡峭的岩壁附近。这样的桩基平台,如何施工,选择什么样的施工方法,对于桩基的施工,显得很重要。这个时候,如果采取一般的平台进行搭设,工程量不仅大,而且所消耗的材料也越多,不切合实际。所以说,考虑到地理环境的不同,所设置的施工平台也不一样。根据不同的环境设置不同的平台,一方面减少材料的用量,另一方面就是高效的进行施工。

四、施工技术要点

控制平台标高

施工中十分关键的步骤是对钢平台顶的标高进行精确的设定。假如顶标高的高度不足很容易在施工的灌注桩中由于河水水位上升而导致冲孔淹没,最终影响了桩基施工的质量;而如果顶标高的高度过大则一方面提升了平台搭设的工作量另一方面则提高了材料用量使施工的成本居高不下。

控制支承桩平面

钢平台支承桩的设计也是工程中十分关键的一步,只有支撑桩平面设计具有足够的精度才更加有利于灌注桩钢护筒埋设的准确率。在钢护筒埋设操作中如果出现了较大的偏差,则难以使桩径偏差达到国标的要求。

灌注桩的施工控制

在灌注桩施工过程中,首先加强对护筒沉放的控制,利用前方直角的交会,强化对桩位的控制,以满足规范要求。在沉放过程中,利用垂球检测护筒的垂直度变化状况,并及时调整偏差。在灌注桩的钻孔过程中,应确保钻机和护筒的中心线处于同一条直线中,成孔后需进行沉渣厚度和泥浆比重的检测试验,试验合格后再安装钢筋骨架。一般采取导管法完成灌注桩的混凝土浇筑,对首罐混凝土量实行精准测量,确保连续浇灌,避免出现断桩现象。

在冲孔的时候要,每冲击1~2m,就要及时的清除孔里留下的残渣,直到达到预计的深度,中间还要及时的补浆。平均每冲击l~2m,要对成孔的垂直程度检查一次,要是碰到孔塌、孔斜或护筒四面流浆时,要及时停止操作,必须采取有效的措施进行补救然后再开始施工。

加强PHC桩的预制质量

PHC 桩相比钢管桩在造价上优势明显,但 PHC 桩抗超载能力较弱,穿透下卧硬土层能力较弱,桩身易开裂。因此大直径 PHC 桩在南方应用较广。对于PHC 桩,应加强管桩预制的养护措施,降低脆性。PHC 桩预制除满足 C80F300 混凝土各项参数要求外,桩身混凝土劈裂抗拉强度不小于 5.0MPa,预制桩出厂前必须分批次抽样进行检测,每批次不超过 10根桩。凡抽样检查不合格,均不得用于工程施工当中。

在工程施工完成后,施工企业需要切实做好自检工作,针对码头桩基施工中容易出现质量问题的位置,进行全面细致地检查,以便及时发现工程中存在的质量隐患,并及时进行处理。在进行质量检测时,对桩基的质量检测具体包括质量检测和承载力检测,应该先进行质量检测后进行承载力检测。 对于加固补强后的桩基,需采用适合的试验方法检测其是否达到设计要求。同时,监理单位要做好工程验收工作,对于分项工程要加强质量监督,确定合格后才能开展后续施工。

高桩码头桩基的建设,可以看出码头的繁华程度和经济水平。材料的选择,工期的长短,效率的高低,技术的要求,缜密的规划,主要这些前期工作准备充分,后期工作开展起来都会方便很多,即使中间出现一些差错,但是由于前期工作准备的缜密, 工作人员也可以在短时间内修复出现失误的地方,也不至于重新研究,延长工期。只要一切尽在掌握之中,再大再难的高桩码头的桩基施工,都会迎刃而解。

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