施燦斌
摘 要:高樁梁板結(jié)構(gòu)碼頭具有施工工藝成熟、施工工期短、施工經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于港口建設(shè)中。文章以實際工程為例,首先對工程的地質(zhì)情況進(jìn)行了分析,其后對高樁梁板結(jié)構(gòu)碼頭樁基施工技術(shù)進(jìn)行了探討,可為類似工程提供借鑒。
關(guān)鍵詞:樁基施工 鋼筋籠制作 沖孔
1.工程概況
福州港松下港區(qū)牛頭灣作業(yè)區(qū)0#泊位工程建設(shè)碼頭工程位于長樂市松下鎮(zhèn)牛頭灣,5千噸級碼頭一座,總長73m,寬度19.3m,碼頭面標(biāo)高+10.13m(以理論最低潮面為基準(zhǔn),下同),碼頭面前沿設(shè)計泥面標(biāo)高為-9.40m。碼頭為連片式結(jié)構(gòu),采用高樁梁板結(jié)構(gòu)型式。碼頭排架間距8.5m。基樁采用φ1400mm嵌巖樁,每榀排架4根樁,樁長46~58m。碼頭上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆橫梁,現(xiàn)澆縱梁、現(xiàn)澆軌道梁,以及現(xiàn)澆面板。引橋1座,總長14.7m,寬度11m,頂標(biāo)高為+10.11m,同樣采用高樁梁板結(jié)構(gòu),排架間距8m。基樁采用φ1400mm嵌巖樁,每榀排架2根樁,樁長54m。碼頭上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆橫梁,現(xiàn)澆面層、預(yù)制安裝引橋面板以及現(xiàn)澆橋臺。
2.0#泊位地質(zhì)情況
基樁采用φ1400mm嵌巖樁,每榀排架4根樁,樁長46~58m,嵌入中風(fēng)化巖根據(jù)強(qiáng)風(fēng)化巖及拋石層厚度的不同而不同。
各主要巖土層的標(biāo)貫擊數(shù)統(tǒng)計如下:①灰黃色粉細(xì)砂3~10擊;②灰色粉質(zhì)粘土4~12擊;③t灰色粉砂12~25擊;④a灰黃~灰白色粉質(zhì)粘土9~18擊;⑤灰黃~灰白色殘積土 15~28擊;⑥雜色全風(fēng)化層30~49擊;⑦a雜色強(qiáng)風(fēng)化層>50擊。各土層可塑性為:①a灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土呈流塑~軟塑狀;②b灰色淤泥混粉砂呈軟塑狀;③灰色粉質(zhì)粘土呈軟塑~可塑偏硬狀;④b灰色粘土呈可塑狀;⑤a灰黃~灰白色粉質(zhì)粘土呈可塑~硬塑狀;⑥灰黃~灰白色殘積土呈硬塑狀。
3.樁基施工
3.1施工平臺的搭設(shè)工作
在鋼管樁的選擇上采取的是Ф630mm×8mm鋼管樁,該工程的工程基礎(chǔ)是拋石基礎(chǔ),而拋石基礎(chǔ)的主要特點便是具有較大的厚度,因此想要將鋼管樁直接打入至拋石層基本只是一種設(shè)想,所以需通過一系列的工序才能完成,首先對鋼管樁采用振動插入,而后進(jìn)行定位,并在鋼管樁位置通過潛水員來堆疊至2m高,以3m×3m的袋裝砼來保證鋼管樁的穩(wěn)定性;鋼管樁在水平撐的選擇上采取的是I25,I14槽鋼來作為剪刀撐,I25、I14槽鋼和鋼管樁滿焊連接成一個整體;樁頂鋼板的選擇上采取的是厚度1cm的750×750鋼板,對其進(jìn)行滿焊,之后鋪設(shè)雙排I36a工字鋼并將其與鋼板焊接在一起,也對其進(jìn)行滿焊,確保平臺連成一個整體,提高穩(wěn)定性。在縱梁的選擇上采取3m×1.5m(0.9m)×1.5m(長×寬×高)的貝雷片,將I14槽鋼按照間距為30cm進(jìn)行鋪設(shè)并將其作為平臺的分配梁,面板選擇厚度為10mm的鋼板。為了能進(jìn)一步確保整體的穩(wěn)定性,把貝雷片和分配梁以及橫墊梁以U型螺栓連接起來,因本平臺的各項作業(yè)均在海面上進(jìn)行,所以為了安全考慮,在平臺上設(shè)高度為1.2m的防護(hù)欄桿。在現(xiàn)有的2#泊位出運(yùn)碼頭后側(cè)位置澆筑地坪前預(yù)埋上2根I14工字鋼,并以I20槽鋼焊接在I14工字鋼與I36a工字鋼上與出運(yùn)碼頭連成一個整體,以保證整個平臺的安全、穩(wěn)固。
3.2鋼護(hù)的筒制作以及其埋設(shè)工作
在灌注樁護(hù)筒的選擇上采取的是以10mm厚的鋼板來進(jìn)行分節(jié)制作。護(hù)筒的樁徑與內(nèi)徑應(yīng)相差5cm。泥面上和泥面下護(hù)筒長度分別為1.5m/節(jié)和1.8m/節(jié);在外側(cè)位置加設(shè)環(huán)向加勁肋,以此來確保其剛度達(dá)到設(shè)計要求。采取分節(jié)制作方式,并在每節(jié)間以閃光焊的方式進(jìn)行滿焊連接,同時在連接位置加設(shè)相應(yīng)的加勁板。
通過全站儀來確定出樁的準(zhǔn)確位置,并以I14槽鋼制作兩個井字型架子,分別設(shè)置在高潮位處和低潮位處,需將井字架與立柱相焊接起來使其形成一個整體,而后把鋼護(hù)筒吊放至井字架中,再進(jìn)行定位和校核工作。
3.3沖孔
(1)開孔鉆進(jìn)的具體施工過程中,需注意鉆機(jī)要緩慢且平穩(wěn)地進(jìn)入,避免出現(xiàn)觸碰到護(hù)筒的情況出現(xiàn),所以需將護(hù)筒和鉆頭的距離控制在50cm以內(nèi)。
(2)在鉆機(jī)工作過程中,不能忽視對孔內(nèi)泥漿面的觀察,需時刻注意其變化情況,要是出現(xiàn)漿面浮動過大,應(yīng)及時地對各項參數(shù)進(jìn)行檢查,若未能達(dá)到規(guī)定要求,便應(yīng)及時做出改進(jìn),以防出現(xiàn)塌孔等的不良現(xiàn)象發(fā)生。
(3)在鉆進(jìn)的過程以正循環(huán)的方式進(jìn)行,使泥漿泵與轉(zhuǎn)盤空轉(zhuǎn)一段時間,直到泥漿灌注至孔中的數(shù)量達(dá)到一定程度后,正式開始鉆進(jìn)工作;達(dá)到鋼護(hù)筒底部區(qū)域時,以較慢的速度進(jìn)行沖擊,以便于護(hù)筒底部能得到進(jìn)一步的密實;而在硬土層采取中速來進(jìn)行沖擊,在鉆進(jìn)一定深度或地層出現(xiàn)變化時,進(jìn)行樣品的收取工作,也就是殘渣,在鉆進(jìn)過程中不定期對泥漿的比重以及粘度進(jìn)行檢查記錄,并做出相應(yīng)的調(diào)整。避免對孔壁造成損壞;一旦開孔就必須要進(jìn)行24h的連續(xù)作業(yè)。
(4)清孔工作:為了能確保鉆孔樁的支撐能力以及其質(zhì)量,在開始對灌注樁進(jìn)行砼的灌注前,針對那些已鉆成的樁孔及時地進(jìn)行清孔工作。清孔指標(biāo)見表1。
3.4鋼筋籠的制作與安放工作
首先對鋼筋進(jìn)行整直和除銹工作,再進(jìn)行鋼筋籠的制作,杜絕主筋有任何的彎曲情況。以每段位12cm左右來分段制作鋼筋骨架,并將其與主筋的接頭錯開。完成清孔后檢查孔徑與豎直程度是否達(dá)到設(shè)計要求,也就是鋼筋籠的插放。鋼筋籠需居中插進(jìn),將各節(jié)以單面塔焊接,設(shè)計塔接長度為49cm;在鋼筋骨架至特定位置后,護(hù)筒頂口處橫放2根QU100的軌道鋼,用來支撐,以4根Φ25鋼筋焊接至主筋與軌道鋼的頂部位置,起到固定的作用,知道混凝土達(dá)到初凝要求后將4根Φ25鋼筋割斷。
3.5灌注水下混凝土
完成鋼筋籠的插放工作后,開始第二次的清孔工作,在各項指標(biāo)均達(dá)到規(guī)定要求后進(jìn)行砼的水下澆筑。以撥球法進(jìn)行隔水,直升導(dǎo)管法進(jìn)行砼的水下澆筑。在澆筑時漏斗的頸部位置設(shè)隔水球栓,并在下面墊上特定的塑料布,用細(xì)鋼絲將球栓掛在至橫梁上,直至砼在漏斗中貯存滿后,將球栓擠出。砼的攪拌與運(yùn)輸分別通過攪拌站和砼運(yùn)輸車輛來完成。確保砼的灌注工作是以連續(xù)不斷的方式進(jìn)行,通過各個工作人員相互密切配合來避免出現(xiàn)中斷灌注作業(yè)情況出現(xiàn)。在灌注過程中不能忽視對反水情況的觀察,不間斷地觀察其反水狀態(tài),以便于能正確地判斷孔內(nèi)實際情況,并制定相應(yīng)的措施。
4.灌注樁質(zhì)量的相關(guān)保證措施
確保樁孔的深度與直徑均達(dá)到設(shè)計要求,嚴(yán)格控制孔底的沉渣情況,確保<5cm,保證孔底的各項指標(biāo)均達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求;灌注樁所采用原材料的各項配合比以及泥漿的穩(wěn)定性、質(zhì)量均達(dá)到設(shè)計的要求;對灌注樁進(jìn)行具體施工時需快速并且連續(xù)的進(jìn)行,特別是進(jìn)行清孔、鋼筋骨架的吊裝以及混凝土的灌注等工序時;對于沖孔樁進(jìn)行施工時,不能忽視對該區(qū)域地質(zhì)情況的了解工作,需確保已經(jīng)掌握的地質(zhì)狀態(tài),在施工過程中確保護(hù)筒定位和機(jī)架安裝就位等的正確性,并且堅固可靠。同時依據(jù)地層的變化情況來對泥漿指標(biāo)進(jìn)行控制,以防出現(xiàn)坍孔、縮頸等現(xiàn)象。對二次清孔的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制,以確保所有根樁的沉渣厚度均在5cm以內(nèi);為了能進(jìn)一步保證樁底的質(zhì)量,在灌注混凝土達(dá)到樁頂標(biāo)高時應(yīng)加灌50cm,以確保樁頂砼的質(zhì)量達(dá)到要求。
5.結(jié)束語
綜上所述,在樁基工程施工時,需根據(jù)工程的地質(zhì)情況和地下水位情況進(jìn)行施工工藝的選擇。文章以實際工程為例,對高樁梁板結(jié)構(gòu)碼頭施工工藝進(jìn)行了分析,取得了良好的施工效果,樁基質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計要求,值得推廣應(yīng)用。
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