浅谈高桩码头沉桩施工质量控制

2015-07-31 173 0

  摘要:高桩码头是港口工程中最常用的码头结构型式之一,由于具有结构轻,受力明确,适宜作成透空式,减弱波浪的效果好,适于软土地基等优点,应用极其广泛。沉桩施工是高桩码头的一个重要工序,本文就高桩码头沉桩施工质量控制谈一些体会。

  关键词:高桩码头;沉桩施工;质量;控制

  高桩码头是港口工程中最常用的码头结构型式之一,由于具有结构轻,受力明确,适宜作成透空式,减弱波浪的效果好,适于软土地基等优点,应用极其广泛。沉桩施工是高桩码头的一个重要工序,本文就高桩码头沉桩施工质量控制谈一些体会。

  一、工程概况

  本码头工程沉桩共有307根,其中方桩151根,截面为6060cm,长度从14m-43m;PHC桩125根,直径为80cm,妊度从21m-48m;钢管桩31根,直径为80cm,长度从26.5m-30m。

  二、施工中遇到的问题

  由于桩的规格种类复杂繁多,沉桩应特别注意对号入座。另外,码头从岸边向外海延伸约lkm,三面均无岸线,给测量定位带来很多不便。还有大部分为斜桩(斜桩共有260根,占总数85%),斜率大部分为3:1,且部分位于浅滩区需赶潮作业,再加上该海区风浪大、流速大,设计桩位布置过密,平面扭角过大且方向多样,给沉桩带来了极大的困难。

  三.沉桩测量控制

  1、施工平面控制点的布置

  业主提供的平面位置控制点经过复测合格后,作为首级施工平面位置控制点的起始点,经现场踏勘及根据施工实际需要进行全面规划、分级布设。控制网布设形式及精度,根据建筑物离岸距离及精度要求确定,然后引测加密点以满足施工放样的需要。

  2、施工坐标系的建立

  为便于工程的细部放样及内业计算,应根据工程的结构特点建立施工坐标系。

  3、高程控制点布置

  根据业主提供的高程控制点,将高程引测到码头后方陆域,引测精度不低于四等水准测量,并按施工实际需要布设,以满足码头工程各个部位施工的高程控制。

  4、施工放样

  码头工程中各种构件施工放样以施工图为依据,计算出各种构件的特征点在施工坐标中的坐标值,放样前需两人以上验算数据,避免出现计算错误。施工放样一般选用全站仪,在离岸较远时,放样也可采用GPS静态测量,并经校准。GPS点位的选取宜避开电磁辐射源和可能产生多路径效应误差的地点、光滑反射物体或大面积水面。

  5、施工控制要点

  (1)基线布置时,首先对业主提供的平面及高程控制点进行踏勘复核,并按要求办理书面移交手续。

  (2)施工平面位置控制点和高程控制点必须定期复测,复测报告应及时提交监理工程师审核。

  (3)测量仪器必须按期进行校正检测,以确保测量数据的准确性。

  (4)控制点应布设在基础稳固的地方,可采用埋石或铁棒并浇筑混凝土。控制点应标识清楚、统一编号,并绘制平面图。

  (5)每次测量施工完成后,应及时检查验收,做好工序交接手续,确保后续工程的正常施工,并做好施工日记。

  (6)根据工程要求,应设置永久性观测点,定期对码头进行沉降位移观测,并做好详细记录。工程结束后,向业主提供一套完整的码头沉降位移观测资料。

  (7)所有平面控制和高程控制必须符合设计及有关规范要求。

  四、沉桩施工质量控制

  1、施工前准备

  施工前须详细勘查了解沉桩水域水深、流速,附近航道船舶通行等工况,熟悉施工图纸、地质报告等相关设计资料,调查附近类似工程的沉桩情况,如岸坡稳定、溜桩、硬夹层、承压水、浅层气等问题,指导后续施工。泥面自然坡度大于1:4时,需进行土体稳定性验算,必要时应采取削坡等相应措施。

  结合现场水深条件,根据桩长、桩型、桩重等选择相关船机设备,力求经济合理。选择施工船舶时需考虑水深、桩间距等是否适宜。配套船舶主要有运桩驳、拖轮、牢锚驳以及小型施工船。

  2、试桩

  由于码头地区尚无静载试桩资料,为确定桩的可打性和桩长必须进行试桩。设计单位选定了2处有代表性的桩位。打桩锤采用D125系列柴油锤,桩架高70米。桩垫为棕绳和竹胶板共16mm厚。根据《港口工程桩基规范》(JTJ54-98)规定,进行静载试验,并对试桩进行高、低应变动力检测。

  3、确定沉桩施工标准

  通过试桩并考虑桩的安全,结合试桩报告,制定了停锤标准。采用锤击沉桩,用125柴油锤、二档(能量300KJ)仍击打。停锤按设计高程和最后一阵10击平均度控制,以高程控制为主,且控制总锤击数在2000击之内。

  4、沉桩定位

  离岸较近,且具备布设控制点的条件时,一般用前方交会法;在离岸较远时,采用GPS远程定位系统,GPS基点必须与地面控制网联测,避免产生系统误差。前方交会角应控制在60o~120o之间,如遇特殊情况,不能采用前方交会法时,可采用全站仪极坐标法进行沉桩定位。

  5、沉桩施工

  (1)安装导向架。导向架是确保打桩质量的关键之一,导向架必须有足够的强度和刚度,因打桩时桩的轴线偏差和倾斜控制要靠导向架来卡住强制导向。

  (2)插桩施工。用打桩机的吊钩将靠桩机一头的桩顶吊起,桩另一头用喂桩的吊机吊起,桩吊直并起吊到桩尖底部超过导向架顶部后,用人工配合将桩尖的后锁口对准定位桩的前锁口后套上将桩慢慢插入土中,后用振动锤夹钳夹牢桩的顶端钳口板,在钢板桩前沿轴线上设一台经纬仪控制桩的轴线和倾斜度,满足要求后振动锤开始沉桩。如发现桩稍有偏位,测量员立即通知打桩专职指挥,利用桩机进行调整。

  (3)锤击送桩。打桩机插好的桩,桩顶比地面约高8-10m左右,待一个施工段的桩全部插完后,此时打桩机就好位,用柴油锤配合该桩设计的特殊替打桩帽将桩打平地面。待一个施工段的桩全部打平地面后,进行基坑开挖和场地加回处理,在基坑面上进行第二阶段打桩,待一个施工段的桩全部打平地面后,再换上送桩器将桩送至设计标高。

  6、施工控制要点

  (1)对运抵现场的桩必须严格验收,对不符合质量要求的桩及时退回生产厂家。对桩身混凝土的龄期要求必须满足设计及规范要求。

  (2)沉桩前须进行技术交底,作业人员必须熟悉桩位、水流及地质情况。根据设计要求及桩型选择合适桩锤及相应厚度的桩垫,避免桩顶劈裂。岸坡较陡时,沉桩应辅以“跳打”、控制沉桩速率等措施。

  (3)稳桩、压锤后禁止纠正桩位,开锤前应检查桩与锤是否在同一轴线上,避免偏心锤击。开始阶段应轻锤慢打,待桩尖穿过淤泥层或硬夹层后,可正常锤击。

  (4)在沉桩过程中定位、稳桩、压锤、施打以及最后停锤必须进行跟踪观测,并对每根桩及时做好沉桩记录。

  (5)沉桩期间要注意过往航行船只,避免航行波影响沉桩正位率,或造成沉桩质量事故。

  (6)沉桩过程中要密切注意桩身变化,一旦发现问题,如贯入度突然变大、方桩突然冒气泡等,应立即停锤,并会同设计和监理,分析原因,采取相应措施。

  (7)沉桩结束后,作好安全警示标志,尽快夹桩及进行上部结构施工。在台风及寒潮期间应采取防风浪措施,确保桩基安全。

  五、结束语

  由此可见,高桩码头施工工艺比较复杂,在施工中会遇到各种各样不同的环境条件的制约。因此,在沉桩施工时要始终坚持技术标准,注意加强施工管理,强化质量意识,并通过推广新材料、新工艺,以科技含量高的施工方法提高工程质量。

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