高桩码头工程中的桩基平台施工技术研究

关键词：高桩码头 桩基平台 施工设计 工艺 

　　在港区码头进行高桩码头桩基平台施工，由于施工地区存在深水位、高水位差和大流速等地理特征，再加之季节性水位涨落影响，所以桩基平台的施工难度是非常之大的。笔者认为在工程中应该合理利用桩基冲孔、钢筋笼制作以及水下混凝土浇筑等技术，保证桩基平台施工建设的高质量。 

　　1.S港区高桩码头的工程概况 

　　本工程水工建筑物包括码头及引桥部分，考虑预留船型的因素，按一级建筑物设计。水工建筑物的设计基准期为50年。码头平面采用连片式布置，码头总长340m，码头由1个工作平台、4个系缆墩及1个引桥组成。墩与墩之间、墩与工作平台之间采用人行钢便桥联系，码头通过引桥与后方陆域联系。 

　　1. 1设计波要素 

　　拟建码头附近水域掩护条件较好，对拟建工程处可能产生影响的波浪主要来自两个方向：一是外海NE～ENE向波浪。据实测资料，该向为洞头海域的强浪向之一，同时也是当地的强风向和常风向，所以外海波浪与风场的共同作用可能会形成较大的风涌混合浪，加上南水道走向大致为东偏北30，该向波浪经由南水道传入进而影响工程水域。二是W～WSW向。由于工程水域西接瓯江口风区较长，加上该向风速强度比较大，具备一定的风成浪条件，也有可能对港口产生影响。 

　　1.2工程地质 

　　根据《温州港状元岙港区化工码头工程岩土工程勘察报告（施工图设计阶段）浙江省工程勘察院2011.06》及《温州港状元岙港区化工码头工程岩土工程勘察报告（初步设计阶段）浙江省工程院2011.01》，本工程场地地层层序，从上到下分述如下： 

　　①1层淤泥：灰色，局部顶部黄灰色，流塑，局部夹有粉砂团块和贝壳碎片，切面光滑，干强度和韧性高，高压缩性，性质较差。 

　　①2层淤泥质粘土：灰色，流塑，局部夹有粉砂团块和贝壳碎片，光滑，干强度及韧性高，高压缩性，性质较差。 

　　②1层含粘性土卵石：浅灰黄色，中密为主，卵石含量约50%，粒径一般5～10cm，大者可达15cm左右，圆砾含量10～20%，余以粘性土为主，砂少量，土质不均。 

　　③层粘土：灰色，软塑，厚层状，含少量半腐植物残体，光滑，干强度及韧性高，高压缩性。 

　　④1层含粘性土粉砂：灰黄色，稍中密，混少量粘性土，偶夹径0.5～1cm圆砾，具水平层理及铁锰质条纹。摇震反应迅速。 

　　④2层含粘性土圆砾：浅灰黄色，中密为主，卵石、圆砾含量约50～60%，其中卵石含量约占20%，圆砾粒径一般0.5～2cm，卵石一般2～5cm，砂含量约占20%，余为粘性土，局部粘性土含量较高，土质不均。 

　　⑤层粘土：灰色，软塑，厚层状，含较多半腐植物残体，光滑，干强度及韧性高，高压缩性。 

　　⑥1层含碎石粉质粘土：灰黄色，可塑，厚层状，含有20～30%左右的碎石和角砾，粒径一般2～6cm，多呈强风化状态，土质不均。 

　　⑥2层含粘性土碎石：灰黄色，中密为主，碎石含量约50%，粒径一般2～5cm，大者可达8～10cm，部分呈强风化状态，余以粘性土为主，土质不均。 

　　⑦1层全风化花岗斑岩：灰黄、灰褐色，局部略带紫红色，风化极强，岩芯呈砂土状，中密状态，铁锰质渲染强烈。 

　　⑦2层强风化花岗斑岩：灰黄、灰褐色，局部略带紫红色，岩芯呈碎块状，风化强烈，碎块手碾易碎或部分易碎，铁锰质渲染较强，风化裂隙很发育。 

　　⑦3层中风化花岗斑岩：浅紫红色，斑状结构，块状结构，岩芯呈短柱状、碎块状，以短柱状为主，柱长一般5～15cm，裂隙发育，面上铁锰质渲染较强，岩石属硬质岩。 

　　2.S港区高桩码头桩基平台的施工总体方案 

　　高桩码头桩基平台施工作业时刻受水位变化影响，所以必须首先搭设水上施工平台，从而解决水上施工所存在的各种问题。 

　　平台主要分通道平台、码头段作业平台两个部分。面净宽6m，车行道5.3m，人行道0.7m（人行道遇到钢套管位置断开，作活动钢跳板），顶面设计标高+7.2m。码头及系缆墩部分通道平台每排架采用2根φ820钢管桩打入强风化岩层作为基础，桩中心间距4.5m，纵向排架间距5m、7.5m布置。钢管间在标高+1.5m处以I28a工字钢双拼作为平联，再以两根[20a槽钢作为剪刀撑。钢管内嵌入单根H70型钢作为平台结构主梁（码头部分平台的主梁与钻机作业平台连接形成整体），上设7榀贝雷。贝雷片上间距按60cm布置I28a分配梁，分配梁设20槽钢间隔3cm平放作为面板。两侧设护栏，护栏以1.2m10槽钢间隔3m布置作为立柱，立柱割两个圆孔，孔中穿镀锌钢管作横档。 

　　码头段作业平台顶面标高+5.635m；采用φ630钢管桩打至强风化岩层作为基础，上设H70型钢和通道平台φ820钢管桩连接，H70型钢上面间隔1.5m铺设I28a双拼工字钢，面上铺设10mm厚钢板，钢管桩在标高+1.5m处以I25a工字钢双拼进行水平连接（设斜撑），以确保钢管桩的稳定。码头平台16～21#排架基岩裸露没有覆盖层，该段通道平台和作业平台钢管内设2根2m长锚杆（入中风化1m）。每根由3根φ20锚筋间隔1米点焊成束，锚孔内灌浆后，钢管桩内浇筑2m高混凝土进行锚固，确保钢管稳定。 

　　经过计算钢平台受力满足施工荷载要求。 

　　3.S港区高桩码头桩基平台的施工施工工艺 

　　3. 1平台搭设 

　　根据现场施工条件，钢平台搭设从引桥开始向码头平台方向逐步推进。利用80t履带吊起吊钢管桩将其吊入制作好的沉桩定位架内。履带吊再吊起DZ150A双颊振动锤夹住钢管桩桩顶开始沉桩施工。引桥部分存在大量抛石层，平台钢管桩沉设以在振动锤最大激振力下不再下沉为准。码头平台部分均沉至强风化岩层。钢管桩沉设后，利用I28a工字钢双拼进行水平连接，通道平台设斜撑。具体布置见详图。 　　主梁安装：钢管桩沉设完成后，在桩顶开40cm深孔，履带起吊主梁，嵌入钢管桩顶部，进行焊接。 

　　贝雷安装安装：贝雷片分批次在陆上拼接后，利用平板车运至安装处，履带吊起吊放置平台主梁上。利用连接件焊接与主梁型钢进行连接。 

　　分配梁及面板安装：分配梁和面板槽钢在陆域加工场地加工成6m×6m的板块，利用平板车运至安装处，履带吊起吊安装至贝雷上，再利用卡扣焊接与贝雷进行连接。 

　　3.2平台使用维护 

　　灌注桩施工平台使用过程中需进行日常维护，维护内容有一下几点：①桩基稳定性监测；②平台稳定性监测；③岸坡稳定性监测；④焊缝质量监测。 

　　针对上述四项内容，特别加强对于桩基平台稳定性和岸坡稳定性的监测，在平台使用过程中每天针对平台辅桩进行沉降位移观测，并做好沉降位移观测数据记录，研究平台沉降位移变化特点，如果发现数据有明显变化，则立即停止平台的使用并查找原因，必要时可用80t履带吊移除平台上部作业机械，保证施工安全。 

　　在日常作业中，每周进行安全生产大检查，特别对于平台的焊缝进行检查，对于开裂的焊缝及时进行补焊。 

　　3.3钢平台拆除施工流程 

　　拆除方向码头平台自东向西，引桥由海测向岸侧推进，平台拆除顺序由上至下进行，起重设备用80t履带吊机和DZ60a振动锤。 

　　（1）栏杆拆除。栏杆等附属构件人工割除后，吊装上平板车转运到岸上回收场。紧跟着人工配合履带吊拆除20槽钢和I28工字钢面板，利用履带吊机起吊直接装车运走。 

　　（2）贝雷梁拆卸。上部槽钢及分配梁拆除后，进行贝雷桁架拆卸。与安装时的方向相反。纵向按跨径分节断开拆除，贝雷梁在后端平台分解成单片贝雷用平板车运走。 

　　4.总结 

　　本文对S港区的高桩码头桩基平台施工建设进行了施工工艺方面3d91的分析，证明了它在施工工序、速度、质量等方面的优越性。但考虑到工程项目的不同，其它高桩码头桩基平台工程在参考过程中还应该根据自身水文地质条件的实际状况来进行技术工艺方面的改良与深入调研，确保在施工中工艺发挥的稳定性，并满足工程质量控制要求。 

　　参考文献： 

　　[1]许海锋.高桩码头工程中的桩基平台施工技术分析[J].中国水运（下半月），2012，12（1）：229-230. 

　　[2]史久军.高桩码头工程中的桩基平台施工技术分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012， （4）. 

　　[3]王磊.寸滩高桩码头桩基施工工艺及质量控制技术研究[D].重庆交通大学，2013.19-49.