童筠
(青島地鐵集團(tuán)有限公司 山東 青島 266071)
在交通部水運(yùn)定額站編發(fā)的2004年《沿海港口水工建筑工程定額》里:
第二章 基礎(chǔ)工程 基礎(chǔ)打入樁工程 有打樁船打鋼筋混凝土管樁和打樁船打鋼管樁的定額,在本工程中出現(xiàn)一種特殊樁型“組合樁”,是由原設(shè)計(jì)的混凝土大管樁變更為由混凝土管樁和鋼樁通過(guò)法蘭連接的組合樁。由于組合樁沉樁計(jì)價(jià)無(wú)法直接套用定額,因此需要結(jié)合工藝、一方面做好詳實(shí)工藝、工序記錄,一方面與混凝土管樁和鋼管樁兩種沉樁進(jìn)行對(duì)比和分析,以合理應(yīng)用水運(yùn)工程定額對(duì)組合樁沉樁進(jìn)行計(jì)價(jià)。
本工程位于東營(yíng)市東北部的東營(yíng)港,現(xiàn)黃河入??谝员奔s50km處,地理坐標(biāo)為38°06′N、118°58′E,海上距萊州港70海里;距天津港90海里,距龍口港72海里,距大連港122海里。
東營(yíng)港擴(kuò)建工程分為7km引橋和碼頭兩部分,本工程為東營(yíng)港擴(kuò)建工程中的碼頭施工部分,包括30000DWT多用途泊位兩個(gè)(設(shè)計(jì)年吞吐量為300萬(wàn)噸)及附屬設(shè)施。合同總價(jià)款為人民幣4.615億元。
碼頭平面圖:
東營(yíng)港擴(kuò)建工程碼頭工程為半開(kāi)敞式、高樁承臺(tái)與高樁梁板結(jié)構(gòu)形式,二個(gè)泊位呈“L”形布置,夾角為100°, 一號(hào)泊位寬79.7m,二號(hào)泊位寬56m,泊位長(zhǎng)度2×302m,前沿水深為-13.0m(當(dāng)?shù)乩碚撋疃然鶞?zhǔn)面),碼頭內(nèi)側(cè)靠船、外側(cè)利用鋼筋混凝土胸墻和擋浪板擋浪。基樁兩種形式,碼頭以后張預(yù)應(yīng)力混凝土管樁為主(《港口工程預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁設(shè)計(jì)施工規(guī)程》的B1型樁),即Φ1200樁,二號(hào)泊位外側(cè)擋浪承臺(tái)下布置Φ1200鋼管樁,材質(zhì)Q345、壁厚18mm(浪濺區(qū)22mm)。
碼頭排架間距為8m,混凝土管樁為打入式擠土樁,現(xiàn)澆樁帽,預(yù)制、安裝預(yù)應(yīng)力梁、板(疊和構(gòu)件),現(xiàn)澆梁接頭及疊合板混凝土。碼頭后側(cè)擋浪承臺(tái)為預(yù)制、安裝鋼筋混凝土擋浪板、現(xiàn)澆鋼筋混凝土承臺(tái)和胸墻。
東營(yíng)港擴(kuò)建工程碼頭工程原設(shè)計(jì)為48m以上的混凝土管樁,試樁后發(fā)現(xiàn)混凝土管樁在此地區(qū)進(jìn)入粉細(xì)砂層的能力有限,沉樁困難,出現(xiàn)3000多錘停錘的情況,在標(biāo)貫N>50的粉細(xì)砂層基本進(jìn)入2D左右,靜載結(jié)果顯示承載力滿足設(shè)計(jì)要求。但由于入土深度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求,為保證埋深,混凝土管樁設(shè)計(jì)變更為組合樁,即:上部為混凝土管樁,下部為鋼樁和鋼樁靴,其中:混凝土管樁樁徑Φ1200,樁壁厚為145mm;鋼管樁樁徑Φ945,樁壁厚為18mm。原設(shè)計(jì)混凝土管樁和鋼管樁長(zhǎng)度相應(yīng)發(fā)生變化。
第一、打樁船及打樁錘。因樁型較多,本工程投入的是打樁18(架高93.5米)和打樁19(架高76米),樁錘選用沖擊能360KN·m,D125錘。
第二、碼頭工程離岸10公里,外海風(fēng)大浪高,碼頭施工區(qū)受風(fēng)浪影響較大,船舶定位困難,運(yùn)輸及存放管樁的駁船均選用2000至2500噸方駁,2640hp的拖輪配合拖航,兩艘700hp錨艇配合拋錨起錨,起重船選用180t全回轉(zhuǎn)起重船,以保證沉樁全過(guò)程的穩(wěn)定。
第三、組合樁、混凝土管樁和鋼管樁的施打情況做比較。
組合樁和混凝土管樁的施工工序均是一樣的。施打一根樁的施工工藝流程為:移船吊樁——立樁入龍口——移船就位、粗定位——關(guān)閉抱樁器——套替打——調(diào)平后,調(diào)整龍口和樁的斜度——GPS定樁位——替打和樁自沉——測(cè)樁偏位,微調(diào)樁位——解吊索——壓錘——打開(kāi)抱樁器——小沖程錘擊沉樁——正常錘擊沉樁——打樁記錄——停止錘擊——起吊錘和替打——沉樁驗(yàn)收——移船進(jìn)入下一根樁的施工。
1.移船吊樁情況比較:組合樁是由混凝土管樁和鋼管樁組成,混凝土管樁段長(zhǎng)度超過(guò)31m,必須通過(guò)用鋼絲繩扣子捆樁的方式來(lái)吊樁。而鋼管樁是通過(guò)事先設(shè)置吊耳的方式來(lái)吊樁的。在吊樁這一程序上組合樁同混凝土管樁是一樣的。
2.抱樁器的應(yīng)用情況:混凝土管樁的側(cè)向受壓能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼管樁,所以在抱樁時(shí),為避免壓碎混凝土管樁,需選用人工操作的抱樁器。而鋼管樁的抱樁可以通過(guò)應(yīng)用液壓抱樁器來(lái)實(shí)現(xiàn)。抱樁器使用過(guò)程組合樁與混凝土管樁施工情況完全相同。
3.套替打情況比較:組合樁和混凝土管樁的樁頂均是混凝土管節(jié),為了避免打碎樁頂,都需要在套替打時(shí)使用樁墊,由于同為混凝土管節(jié),所以使用的樁墊是一樣的。而鋼管樁不存在打碎樁頂?shù)那闆r,不需要使用樁墊。套替打工作過(guò)程組合樁和混凝土管樁也是等同的。
4.解吊索情況比較:組合樁和混凝土管樁的吊樁方式是一樣的,所以解吊索的方式也是一樣的,都需要解鋼絲繩扣子。而鋼樁是用吊耳吊樁,只需摘掉卡環(huán)就可以了。解吊索工作過(guò)程組合樁和混凝土管樁也是一樣的。
5.錘擊沉樁情況比較:混凝土管樁的施工受風(fēng)流影響較大,容易出現(xiàn)由于偏心而引起樁頂破損的情況,而鋼管樁不存在樁頂損傷問(wèn)題。在可工作的海況情況下,錘擊沉樁過(guò)程組合樁和混凝土管樁是等同的。
6.樁錘的選擇比較:組合樁的承載力同原設(shè)計(jì)的混凝土管樁的承載力是一樣的。承載力的大小以及當(dāng)?shù)氐耐翆訕?gòu)成決定著所選樁錘的型號(hào),在同樣的土層情況下,組合樁和混凝土管樁進(jìn)入粉細(xì)砂層的能力是一樣的。鋼管樁穿入粉細(xì)砂層的能力要高于混凝土管樁。在樁錘的選擇上,組合樁與混凝土管樁是一樣的。
7.其余的施工工藝程序?qū)τ诨炷凉軜?、組合樁和鋼管樁三種樁型是一樣的。
通過(guò)上述比較,基本確定組合樁沉樁同混凝土管樁沉樁在工序上是完全一致的。
第四、組合樁、混凝土管樁和鋼管樁的施打工效比較。
東營(yíng)港擴(kuò)建工程是我國(guó)北方地區(qū)首次使用大管樁作為基礎(chǔ)的工程;沉樁數(shù)量多,樁的型式、品種和尺寸繁多,共兩種型式,三個(gè)品種,34種尺寸;幅寬大、布局集中,施工作業(yè)相互干擾嚴(yán)重。本工程設(shè)計(jì)變更后混凝土管樁225根,鋼管樁458根,組合樁950根,共計(jì)施打1633根樁。其中:組合樁樁長(zhǎng)分別為(混凝土管樁/鋼管樁)37/20m、37/18m、37/16m……35/16m、35/14m……33/6m不等;混凝土管樁最長(zhǎng)(混凝土管樁/鋼樁靴)55/0.5m,最短33/0.5m;鋼管樁最長(zhǎng)34m,最短38m。
東營(yíng)當(dāng)?shù)貧夂蚝r較差,每年7~9月為突風(fēng)、臺(tái)風(fēng)季節(jié),瞬間風(fēng)力達(dá)到10級(jí)以上,而碼頭施工海域距避風(fēng)南港池有10公里,船舶頻繁調(diào)遣避風(fēng)。為確保合同工期,好天氣時(shí)全天24小時(shí)打樁作業(yè),打樁船進(jìn)場(chǎng)后各月份施打樁數(shù)如下:12月施打59根樁,3月50根,4月63根,5月227根,6月317根,7月180根,8月156根,9月198根,10月190根,11月193根。施工期各種樁型沉樁
通過(guò)對(duì)每根樁的施打時(shí)間進(jìn)行記錄,計(jì)算出三種樁的工效對(duì)比,結(jié)合東營(yíng)全年總體有效作業(yè)時(shí)間的統(tǒng)計(jì),得出結(jié)論:沉設(shè)組合樁與沉設(shè)混凝土管樁的效率基本相同。
根據(jù)組合樁與混凝土管樁、鋼管樁在工序、工藝和工效等各方面的對(duì)比分析,以及東營(yíng)當(dāng)?shù)睾r、年可作業(yè)時(shí)間的記錄,結(jié)合水工定額中混凝土管樁和鋼管樁定額子目中人工、材料、船機(jī)消耗量的逐項(xiàng)核算,論證在東營(yíng)港海域沉設(shè)組合樁應(yīng)參照混凝土管樁定額計(jì)價(jià)的觀點(diǎn)。建設(shè)單位和監(jiān)理單位也同意就提出論證報(bào)請(qǐng)交通部水運(yùn)工程定額站咨詢,以確定組合樁的計(jì)價(jià)。通過(guò)建設(shè)、監(jiān)理、施工三方在水運(yùn)定額站的詳細(xì)分析說(shuō)明,最終得到定額站的函復(fù):該工程設(shè)計(jì)變更后的基樁實(shí)為帶樁靴的混凝土混凝土管樁,盡管鋼管樁長(zhǎng)度占總樁長(zhǎng)的比例較高,但就沉樁工藝而言仍未改變其為混凝土混凝土管樁的屬性。故該“組合樁”仍應(yīng)按施打混凝土管樁定額計(jì)算打樁單價(jià)。計(jì)算“組合樁”的樁長(zhǎng)、樁徑,應(yīng)按照混凝土管樁樁徑、總樁長(zhǎng)計(jì)算。
工程施工中會(huì)出現(xiàn)很多新工藝,新情況,通過(guò)工程實(shí)踐,真實(shí)準(zhǔn)確地記錄現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生情況,提供詳細(xì)的工效數(shù)據(jù)資料,對(duì)促進(jìn)工程結(jié)算的審核,完善定額適用能夠起到積極地推動(dòng)作用。
[1]交通部文件,交水發(fā)2004】247號(hào),關(guān)于發(fā)布《沿海港口建設(shè)工程概算預(yù)算編制規(guī)定》及配套定額的通知。
[2]交通部2004年7月1日發(fā)《沿海港口水工建筑工程定額》。
[3]《高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(JTJ291-98)
[4]《港口工程樁基規(guī)范》(JTJ254-98)