煤炭碼頭海上高樁承臺施工技術

宋鵬飛+劉宗帥

摘 要：碼頭與引橋工程通過轉運站平臺連接，平臺樁基為灌注樁，上部結構為現(xiàn)澆承臺，本文敘述了鋼管樁搭設及現(xiàn)澆承臺的施工工藝，為以后類似工程施工提供了參考依據(jù)。

關鍵詞：轉運平臺；海上；灌注樁；現(xiàn)澆承臺

1 概述

國投湄洲灣煤炭碼頭一期工程卸船碼頭總長588m，北側39m范圍內設置轉運站平臺1座，寬33m，高2.5m。平臺底標高+8.7m，頂標高+11.2m；近引橋處設集污池一座底長17m，寬6m，高1.5m，底標高+7.2m，頂標高+11.2m。平臺采用高樁承臺結構?；鶚恫捎?0根Φ1800mm嵌巖灌注樁，其中平臺處24根樁樁頂標高+9.7m，集污池處6根樁樁頂標高+8.2m，設計持力層為進入中微風化層不小于5m。灌注樁鋼套管采用Q345B鋼板制作而成，長度為31～41m。轉運站平臺上部結構為現(xiàn)澆承臺，混凝土強度等級為C40，抗氯離子滲透性C≤1500庫倫，總量為3049m3。

2 總體施工流程

鋼套管加工、運輸→鋼套管沉樁→夾樁→樁基施工平臺搭設→嵌巖灌注樁沖孔、灌注施工→施工平臺拆除→現(xiàn)澆承臺施工平臺搭設→底模鋪設→鋼筋綁扎→側模支立→鋼筋、模板、預埋件綜合驗收→現(xiàn)澆承臺混凝土

3 具體施工工藝

3.1 施工總體安排問題

因上游承包商碼頭基槽挖泥施工控制不足，造成轉運平臺樁基處超挖，鋼套管覆土深度不能滿足自穩(wěn)要求，結合總體施工工期及總承包部要求，項目部采用回填碎石措施滿足埋深要求。類似工程施工應首先施工灌注樁結構，如必須先施工碼頭工程時，要求嚴格控制抓斗船施工深度。

3.2 鋼護筒加工、運輸

本工程所需30根鋼套管均在廣州海重鋼管廠訂制，鋼套管采用δ=18mm厚Q345B鋼板卷制而成。鋼套管利用2000t方駁進行運輸。鋼套管裝船時，鋼套管兩側墊楔形木塊，鋼套管外側焊接槽鋼作為支撐，再用鋼絲繩及緊張器將鋼套管固定在方駁甲板上。支撐同鋼套管以及鋼套筒之間接觸位置墊土工布

3.3 鋼套管沉樁

鋼套管沉樁采用福建港口工程公司“閩樁3號”打樁船施工。樁架高72m，配筒式柴油錘D-128型進行鋼套管打設作業(yè)，鋼套管沉樁以貫入度控制為主，貫入度控制為10mm，以不卷邊為原則。打樁船打設鋼套管定位采用“海上遠距離GPS打樁定位系統(tǒng)”來實現(xiàn)。

3.4 鋼套管水上接長

鋼套管以貫入度控制，且由于基槽超挖，部分鋼套管打至設計標高后任不滿足設計要求，需進行水上接長。為便于上下鋼護筒對接，在第一節(jié)鋼套管四周焊接導向肋板，導向肋板采用16mm厚鋼板，繞第一節(jié)鋼套管四周對稱焊接4個。鋼護筒與第一節(jié)鋼護筒對接端均打設坡口，由于沉樁過程中造成第一節(jié)鋼套管頂口變形，現(xiàn)場實測頂口數(shù)據(jù)后，按照現(xiàn)場實際值廠家定制第二節(jié)鋼套管。

3.5 夾樁

鋼套管夾樁采用20#槽鋼將每根樁基聯(lián)成一體結構形式，20#槽鋼通過焊接方式同鋼套管進行連接。由于靠近碼頭側樁基根本無法滿足自身穩(wěn)定需求，雖拋填碎石進行穩(wěn)樁措施，但為了確保鋼護筒穩(wěn)定，采取邊沉樁邊夾樁的措施。

3.6 平臺搭設

方案設計初期理念為灌注樁施工平臺與上部結構平臺采用同一結構，減少工程平臺搭設工期及施工成本。灌注樁頂部高程為+9.7m，承臺底部高程為+8.7m和+7.2m，現(xiàn)場實施方案存在如下限定條件：一是灌注樁樁頂深入承臺1m高度；二是灌注樁鋼筋籠單根自重25t，承臺中間位置鋼筋籠安裝需求重型起重設備；三是承臺底部設計高程因增加集污池而不同，底模支立難度增加。

為了規(guī)避以上限定條件，經(jīng)過多次討論決定采用如下工藝：

（1）底模支立工藝：根據(jù)綜合考慮，決定采用牛腿法作為底模受力基礎構件，具體工藝比選情況如表1所示。

牛腿作為灌注樁施工平臺及混凝土平臺底模支撐構件，考慮到后期底模拆除方便，避免碼頭沉箱及引橋方樁的位置影響，牛腿焊接位置為前后沿方向。牛腿的高程結合兩個平臺的高度需求，選取高度低的作為控制高程，為了同時滿足兩個平臺施工需求，灌注樁施工平臺通過采用安裝貝雷架調整施工平臺高差，待灌注樁施工完成后將其拆除再搭設上部結構施工平臺。貝雷架規(guī)格為1.5m×3m，先在方駁上分組進行拼裝，裝上連接銷子插銷及支撐架，然后將其運至方駁吊機作業(yè)半徑范圍內。每6片貝雷片分為一組，70t履帶吊首先安裝一組貝雷架。準確就位后先牢固捆綁在牛腿上，然后在牛腿上焊接卡板進行限位，再安裝另一組貝雷片，同時與安裝好的一組貝雷片剪刀撐進行連接，依此類推完成整跨貝雷架的安裝。貝雷架與分配梁之間采用螺栓固定，防止貝雷架移動。

（2）灌注樁鋼筋籠吊裝工藝：設計方案灌注樁施工平臺高程為+9.63m，考慮滿足70t履帶吊上平臺吊裝鋼筋籠及鉆機在平臺上部調整位置方便。

3.7 靠船構件施工

設計在后期在轉運站平臺2#樁和5#樁分別增加1個靠船構件，靠船構件單重約125t。項目部進過綜合必須，考慮構件安裝的安全性和灌注樁的穩(wěn)定，決定采用現(xiàn)澆的工藝替代設計預制后安裝的工藝。

首先焊接型鋼加固前排單樁，通過樁與樁之間焊接槽20，形成平面網(wǎng)格，減少了樁的自由長度，降低樁的晃動幅度。然后焊接牛腿，搭設主梁、次梁同承臺底模工藝，為避免承重梁前傾，在后排樁上焊接上牛腿。

3.8 現(xiàn)澆承臺

轉運站平臺采用分區(qū)分層澆筑，施工分縫考慮灌注樁跨中1/3處，分層分區(qū)考慮因素：設計要求下層混凝土須達到設計強度的80%，方可澆注上層混凝土；整體澆筑則單次澆筑混凝土量大，混凝土供應不能保證；平臺整體結構受力和減少接縫防腐處理，施工分縫不能過多；2區(qū)集污池底板處設計要求必須一次澆筑。

結合以上因素現(xiàn)澆承臺分三層澆筑，第一層澆筑至+9.87m，第二層澆筑至+11.0m；最后澆筑剩余0.2m的面層、排水溝及皮帶機基礎墩等。具體方量及分層分區(qū)方式如表2所示。

4 結束語

不同形式的碼頭結構銜接工程施工時，優(yōu)先考慮高樁碼頭樁基基礎工程的施工，但后期重力式碼頭基槽開挖及基床夯實部位施工時，也須重點觀測樁基的穩(wěn)定性。此工程采用拋填碎石方式進行樁基穩(wěn)定補充，碎石拋填工程量較大，是基于工程工期緊的因素，也可采用拋填袋裝碎石或袋裝砂等方式。

海上高樁承臺式鋼筋混凝土平臺底模支立方式多樣，此工程為嵌巖灌注樁，入承臺高度較大，且為直樁，故采用牛腿法較為方便，如為斜樁可優(yōu)先采用吊模法。通過本工程的施工實踐，積累了一定的施工經(jīng)驗，為以后類似工程提供了參考。