高桩码头工程中的桩基平台施工技术分析

第１２卷　第１期　２０１２企　中　国水运　Ｎｏ．１　２０１２　１月　Ｏｈ　ｉ　ｎａ　Ｗａｔｅｒ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　高桩码头工程中的桩基平台施工技术分析　许海锋　（浙江海洋工程有限公司，浙江宁波３１５２００）　摘要：高桩码头的桩基平台是码头建设工程中的施工重点，桩基平台的施工质量也是码头工程质量的最终保证。　在高桩码头施工中，深入研究桩基平台的施工技术方法是有效提高高桩码头施工效率、降低因为质量带来的成本损　失的重要方法。　关键词：高桩码头；桩基平台；施工　中图分类号：Ｕ６５５．５５　文献标识码：Ａ　高桩码头桩基的施工主要工作有：桩的预制和运输、设　置打桩定位基线及临时工作平台，定位、沉桩，桩的临时固　定和处理（包括夹桩，载桩、桩的校正及桩内填料等）。本　文将从桩的制备运输开始论述，详细分析测量基线、沉桩作　业和桩基布置的重要桩基平台组成部分的施工技术方法。　一、制桩和运桩　桩，一般在基地预制，运到工地沉放。预制时要根据沉　桩的顺序分类安排生产，应提早预制，以保证沉桩过程中不　会因缺桩而导致沉桩作业停工、但也应注意，不宜过早生产　或者使预制场制桩生产率过大，否则会加大预制场储存场地　面积和积压资金。在制桩数量上还要考虑有一定的富裕量，　以防施工中因基桩损失而影响工程进度。其富裕量可根据沉　桩方法、土质情况、沉桩数量，运输条件等决定。方桩、矩　形桩，通常整根预制；用离心法预制的钢筋混凝土管桩，以　及钢桩则可分节预制，运往工地拼接成设计要求的长度。运　输桩的方式方法，耍根据预制场和施工现场之间的交通运输　条件来决定。应尽可能采用水运，如用驳船装运，桩过长时，　可改装驳船。若采用公路和铁路运输，桩长受到运输工具的　限制时，在施工现场要增加接桩的工作，给施工带来困难。　二、测量基线　为使桩沉放到设计位置，需要敷设施工基线和桩位控制　点，以便准确地进行走：位工作。基线应沿拟建码头岸线设　置，通常要设二个方向的施工基线（最好是互相垂直布置），　其中一根尽可能与码头的轴线平行或垂直。施工基线应该布　置在地面平整、无沉陷、无位移的地段，不受或少受外界施　工的干扰，以免施工基线走动。若无岸线或已有建筑物好利　用时，可以专门建一临时的打桩测量平台或施工栈桥供定位　和其它使用。若由于地形条件或其它原因不能采用上述方法　布设基线时，可布设任意夹角的基线，或者一条与码头轴线　倾斜相交或平行的基线，用二架或三架经纬仪以任意角前方　交会法进行控制。施工基线要与工地控制网相衔接，并建立　施工座标系统。施工基线的测设应满足精度要求。　三、沉桩作业　沉桩作业是桩基码头施工的主要工程，它的质量和进度　受着施工条件和自然条件的影响。必须充分利用有利条件，　收稿日期：２０１１—１１—１０　作者简介：许海锋，浙江海洋工程有限公司。　文章编号：１００６—７９７３（２０１２）０１—０２２９—０２　采取适应当地条件的工作制度，争取时间与空间，为后续工　程创造条件，使码头施工作业能早日全面铺开。总之，组织　好沉桩作业是码头工程顺利进行的基础和关键。　１．沉桩方法的选择　随着科学技术的发展还会有新的沉桩方法出现，在具体　的工程上选用何者为好，需要根据码头工程的地理位置，地　形、水位，风浪、地质等自然条件，以及工程规模、结构设　计、机械设备、材料、动力等技术供应情况，工期等施工条　件，进行详细的调查，通过多个方案的技术比较，必要时还　要通过试验，才能确定合适的沉桩方法。对于离岸边较远的　陆上打桩，问题较简单，在确定采用预制桩以后，就是选择　用什么打桩机和打桩锤的问题。　对于临近岸边的桩基工程，可以采用搭设栈桥，由陆上　打桩架打桩，或者在水深足够时用打桩船进行水上打桩。用　陆上沉桩法，要搭设临时施工栈桥，蒲要十笔临时没施的费　用和材料，沉桩时要起重船配合，还要有相当的准备时间，　但是施工时可以不受或者少受气候，潮水的影响：沉桩进度　快、质量好。在近岸水浅的情况下较为有利乙用水上沉桩法，　不用搭设沉桩施工栈桥（但有时为了定位需要搭设临时平　台），打桩船进点以后就可以开始沉桩，可以利用水深打长　桩，不用起重船配合、船舶调动，改变桩架坡度都很方便。　２．沉桩顺序的确定　沉桩以前要先拟定好沉桩的顺序，顺序的合理与否对施　工进度和施工质量的影响很大。最好采取顺岸打桩的顺序。　由岸边向外逐排打设，如用一条打桩船沉桩时，最好采用顺　排间隔沉桩法；采用多条打桩船同时打桩时，应使船舶之间　保持相当距离，使同一断面里相邻桩的下沉有一定的时间间　隔，让土壤中因沉桩震动引起的孔隙水压力得以消散，有利　于岸坡稳定。尽量减少打桩架移架，改架、移锚的次数陆上　打桩考虑桩架移动的方便，水上打桩减少改变打桩架坡度和　移锚的次数，因此在拟定打桩顺序时对桩位布置，特别是桩　的平面扭角要认真研究。考虑施工水域船舶锚缆的布置：要　了解工作船舶的尺度，研究它们的布置。不使打桩船有碰撞　已打好的桩的危险，一般不采用打桩船跨桩顶打桩。要考虑　好锚缆的布置、各种工作船舶之间的协调（避免互相干扰）。　２３０　四、桩基布置　中国水运　３．桩基的平面布詈　第１２卷　高桩码头的桩基既是基础，也是结构的主要构件，基桩　与其上面的横梁（桁架或无梁板）组成横向排架。桩基布置　桩基在进行平面布置时，应安排好斜桩的倾斜方向，要　避免桩与桩在泥面下相碰，考虑到打桩偏差，两根桩交叉时　的净距不宜小于５０ｃｍ、此外，还要考虑桩基布置对施工程　序的影响。应使平面布置符合下列要求：保证每根桩都能打，　且施工方便；不妨碍打桩船的抛锚和带缆；尽量减少调船和　变动打桩架斜度。　４．桩长　不仅关系到整个码头结构受力情况，在码头结构的总造价中　也占有相当大的比重。其布置原则是：应能充分发挥桩基承　载力，且使同一桩台下的各桩受力尽量均匀，使码头的沉降　和不均匀沉降较小；应使整个码头工程的建设比较经济；应　考虑桩基施工的可能与方便。因此桩基的布置应拟定几种方　案通过分析比较确定。　１．横向排架中桩的布置　支承桩的桩长根据岩层（或其他硬土层）的标高确定。　摩擦桩的桩长一般根据所需要的承载力确定。为了减少码头　高桩码头一般均承受水平的船舶荷载等。承受水平力较　大的码头宜布置叉桩，当桩的强度和桩顶位移能满足使用要　求时，经技术经济比较，也可全部采用直桩。桩基的布置与　码头面上的荷载有关，并应结合纵梁的布置一起考虑，原则　上桩应尽量布置在纵梁下面。以顺岸式高桩码头为例，当码　头上有门机时，门机荷载较大，在门机下设门机梁，门机梁　下相应地布置桩，靠前沼的门机梁下可布置双直桩，叉桩一　般布置在后门机梁下。这可使较大的集中荷载直接通过桩传　的沉降和提高桩的承载力，应尽量将基桩桩尖打人良好持力　层的一定深度（对粘性土和粉土不宜小于２倍桩径，密实砂　土和碎石类不宜小于１倍桩径）。如不能达到良好持力层时，　也应使同一桩台下的桩打至同一土层，且桩尖标高不宜相差　太大；桩长不宜超过打桩船能打的高度，否则必须接桩，接　桩数量不宜多于一个，接桩位置宜设在泥面下且计算内力和　腐蚀性较小处，同时应考虑施工的可能性。　参考文献　［１　Ｊ张远东，高桩码头工程中的桩基平台施工技术分析　沿　海企业与科技，２０１０，（５）：１２８—１２９．　【２】董亮．长江上游码头桩基工程施工技术Ｕ１．上海建设科技，　２０１０，（４）：４９—５Ｏ，５６．　人地基。窄突堤码头一般两侧靠船，桩基也对称布置。　２．桩基的纵向布置　桩基的纵向布置与横向排架问距有关。横向排架间距主　要决定于作用在码头上的荷载和基桩的承载能力，为了发挥　桩基承载能力，常采用长桩大跨。横向排架间距增大，使桩　基造价降低；但上部构件尺寸和重量增大，又使造价相应增　［３１岳海林．浅谈高桩码头工程施工阶段监理要点ＵＩ．建筑节　能，２００９，（６）：７８—８０．　加，而且要求设备有较大的施工能力，也给靠船构件的工作　和防护设备的布置带来一定困难。无掩护码头沿主要波浪作　用方向或沿强潮流作用方向宜设置叉桩或斜桩。　ｆ４１麦皓愉，徐烈毅．高桩码头桩基方案的价值＿Ｔ－程评价与优　选Ｕ１．中国港湾建设，２００９，（４）：１６—１８．　（上接第２２８页）　及大体积混凝土的无缝整体现浇，但后　浇带施工复杂，严重影响施工进度，其在设计及施工过程中　都应该慎重考虑。对于具体工程应如何设置后浇带必须根据　工程类型、工程部位、现场施工情况和结构受力情况而具体　确定。　要求，建议对于水运工程的后浇混凝土，宜选用早强、快硬、　无收缩的水泥，或按微膨胀混凝土配置（常用膨胀水泥或掺　用膨胀剂的方法配制），防止新老混凝土接缝收缩开裂。配制　的混凝土强度等级应比先浇混凝土高一个强度等级。　５．后浇带混凝土的浇灌时间，不同类型后浇带的浇灌时　间是不同的。伸缩后浇带应根据先浇混凝土的收缩完成情况　而定，不同水泥、水灰比、养护条件的混凝土，其后浇时间　也不尽相同。一般应控制在施工后２０ｄ进行。如工期非常紧　迫，也应在２周以上。　１．后浇带的缝宽与结构有关。水运工程可根据主体结构　形式灵活处理，但后浇带的宽度要保证受力钢筋的搭接长度。　当施工较困难时，后浇带缝宽可适当增加。　２．后浇带位置的确定应综合考虑主体结构及施工难易程　度。一般而言，后浇带宜设置在结构受剪力小，钢筋较少，　主体结构有合适截断面且施工方便的区域。尤其是水运工程　设置后浇带的混凝土结构一般有较规律的钢筋骨架结构，我　参考文献　…１刘九红．后浇带的设置方案及设计施工中应注意的ｆ￣－Ｉ＠－Ｕ】　山西建筑，２００９，３５（９）：１５１—１５５．　们在选择后浇带设置位置时要优先考虑纵向钢筋较少的部　位。　［２］刘占宗．析混凝土结构后浇带设计和施工卟工程建设与　设计，２０１１，（７）：１５５—１５６．　３．后浇带的钢筋是否断开或贯通，应根据该钢筋在主体　结构的部位和后浇带缝的类型具体确定。对于以减少收缩应　力而设置的后浇带而言，受力钢筋以断开为宜；水运工程现　浇梁在设置后浇带时，应将梁侧面和梁顶的纵向钢筋尽量截　断，只保留梁底钢筋连续贯通。　【３】王铁梦．钢筋混凝土结构的裂缝控制【Ｊ１．混凝土，２０００，　（５）：３－６．　【４】全学友．后浇带的设置方案对抗裂效果的影响Ⅲ．建筑结　构，２００４，３４（６）：２２—２４．　【５１李富民．混凝土结构温度及收缩裂缝控制问题的探讨Ｕ】．　施工技术，２００５，（８）：４９—５１．　４．考虑到水运工程结构在强度及耐久性方面的高标准高