王俊杰 (中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)安徽電力建設(shè)第一工程有限公司,安徽 合肥 230000)
印尼某燃煤電廠(2×100MW)碼頭工程中碼頭長(zhǎng)度為220m(由裝卸作業(yè)平臺(tái)、移船平臺(tái)等組成),接岸引橋長(zhǎng)度為175.5m。碼頭工程采用樁基,沉樁施工水域水深4~7m,鋼管樁長(zhǎng)26~30m,摩擦型端承樁,巖面較淺、沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高滿足不了承載力要求的鋼管樁采用嵌巖型。移船平臺(tái)鋼管樁64根(其中16根嵌巖樁):φ1200mm、δ20mm;卸船機(jī)平臺(tái)鋼管樁62根:φ900mm、δ16mm;靠船樁 19 根:φ800mm、δ20mm;引橋鋼管樁38根 (其中18根嵌巖樁):φ900mm、δ18mm。
鋼管樁采用分兩段制作,運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后提前統(tǒng)一進(jìn)行對(duì)接焊接,達(dá)到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)后再進(jìn)行施打。
2.2.1 沉樁順序
鋼管樁沉樁按區(qū)域劃分,沉樁順序:引橋→卸船機(jī)作業(yè)平臺(tái)→移船平臺(tái)→靠船樁
2.2.2 作業(yè)方法
打樁船選用D100型柴油錘進(jìn)行打樁施工,GPS自動(dòng)定位系統(tǒng)將樁定位后,打開(kāi)抱樁器,將樁送入龍口,隨后向樁頂安裝上替打。待陸上全站儀校核樁位無(wú)誤后,靠樁自重下樁,樁透過(guò)泥層后,再次校核樁位,如發(fā)生溜樁現(xiàn)象則將樁提起重新定位。確定樁位未發(fā)生變動(dòng)后,繼續(xù)靠樁自重下樁,待樁停止下沉后,壓錘打樁。打樁過(guò)程中保持船體平衡,保證樁錘、替打、樁軸線在同一直線上,替打應(yīng)保持平整,避免產(chǎn)生偏心錘擊,錘擊應(yīng)連續(xù),樁尖進(jìn)入持力層后,每下沉10cm記錄一次錘擊數(shù)和錘的落距。打樁盡量選擇平潮時(shí)間進(jìn)行,此時(shí)水流流速小、潮位變化慢,可避免因船位變化引起的樁、替打、樁錘不在同一軸線的偏心錘擊問(wèn)題。
2.2.3 沉樁具體作業(yè)步驟及方法
①樁身刻度的涂畫:用白油漆從樁尖向樁頂刻畫,從樁尖向樁頂0~(L-5)m范圍內(nèi)刻度線間距為1m,從(L-5)~樁頂范圍刻度線間距為0.2m(L為樁長(zhǎng)),刻度線的長(zhǎng)度不小于0.2m,整米刻度時(shí)畫明顯,并且保證順直。
②吊樁:吊樁采用2點(diǎn)吊,即在樁頭附近開(kāi)對(duì)稱的2個(gè)吊孔使用卸扣卡住,沉入泥面以下部分樁身使用鋼絲繩捆綁。鋼管樁在起吊應(yīng)避免由于碰撞、摩擦等原因造成涂料破損、管節(jié)變形和損傷。鋼管樁裝船時(shí),須放置在硬木支墊上。吊樁時(shí)鋼絲繩與管樁接觸處必須用布裹住,如鋼管樁涂層受到破壞,需在沉樁施工之前采用廠家提供的油漆進(jìn)行修補(bǔ)。吊樁樁駁采用橫雞躉,為保持船體穩(wěn)定,吊樁時(shí),橫雞躉和打樁船長(zhǎng)邊軸線與水流方向保持45。夾角,起吊后橫雞躉立即調(diào)整為順流狀態(tài),以減少船體迎水面,避免走錨等現(xiàn)象。碼頭沉樁時(shí),要注意落水錨和漲水錨的走錨現(xiàn)象。
③移船、立樁:通過(guò)緊松錨纜,打樁船移離橫雞躉,并在過(guò)程中緩緩立樁:主吊索上升,副吊索下降,隨著下降程度,副吊索逐個(gè)解去,使鋼管樁成豎直狀態(tài)。樁架后傾,使鋼管樁與龍門梃滑道成平行狀態(tài)(即同時(shí)成豎直狀態(tài)),抱樁器合攏抱樁并鎖定。立樁完畢后,根據(jù)GPS定位系統(tǒng)粗定位,將打樁船移至樁位附近。最后再利用之前建立的GPS和全站儀確定樁的準(zhǔn)確位置;為確保鋼管樁保護(hù)層不被損壞,抱樁器上的導(dǎo)向輪采用橡膠材質(zhì)導(dǎo)向輪,并保持導(dǎo)向輪的表面光潔,適當(dāng)涂抹潤(rùn)滑油。
④沉樁定位:a.平面控制:用GPS-RTK實(shí)時(shí)差分打樁定位,陸上全站儀進(jìn)行校核。b.高程控制:樁高程控制主要由岸上架設(shè)全站儀測(cè)量控制。在岸側(cè)水上設(shè)置水文尺,沉樁過(guò)程中通過(guò)樁身水面長(zhǎng)度刻度線讀數(shù)和當(dāng)時(shí)水文高度,控制樁頂即時(shí)高程。沉樁終錘后,樁船離開(kāi)樁身通過(guò)水準(zhǔn)儀精確測(cè)量樁頂標(biāo)高。
⑤錘擊沉樁:鋼管樁在錘擊沉樁過(guò)程中密切注意貫入度的變化,密切注意樁與樁架及替打的工作情況,避免偏心錘擊;潮流過(guò)急、涌浪過(guò)大時(shí)暫停沉樁;樁船進(jìn)退作業(yè)時(shí),注意錨纜位置,避免纜繩絆樁。
如巖面較淺,沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高,承載力滿足不了要求將進(jìn)行樁芯嵌巖。先搭設(shè)嵌巖施工平臺(tái),截除樁頭后將嵌巖鉆機(jī)安放就位,調(diào)整鉆機(jī)位置和斜度,使之滿足鉆孔要求。鉆孔開(kāi)始后先清除樁芯內(nèi)泥土,鉆孔至設(shè)計(jì)要求巖層,通過(guò)取樣確定設(shè)計(jì)巖層的標(biāo)高,最終嵌巖至設(shè)計(jì)要求的嵌巖長(zhǎng)度。嵌巖完成后,拆除嵌巖鉆機(jī),澆筑樁芯混凝土;樁芯混凝土施工滿28d后,拆除工作平臺(tái)至樁基所需標(biāo)高,進(jìn)行樁基試驗(yàn)。
3.1.1 平臺(tái)搭設(shè)
樁芯混凝土施工平臺(tái)采用M16拉桿對(duì)拉鎖住[14a槽鋼作為支撐架,在支撐架上安放鋼抱箍及在抱箍牛腿上設(shè)置I25工字鋼、12×12×350cm硬木枋、厚木板制作的可移動(dòng)式作業(yè)平臺(tái),此作業(yè)平臺(tái)在樁基施工后,亦作為現(xiàn)澆橫梁施工的底模支撐結(jié)構(gòu)。
3.1.2 鉆機(jī)就位
用橫雞躉將鉆機(jī)、鉆頭、配件等吊放至施工作業(yè)平臺(tái)。機(jī)架組裝調(diào)試完畢后,由橫雞躉移動(dòng)鉆機(jī)就位至施工樁孔,要求鉆機(jī)底座中線與樁位中心重合。
3.1.3 鉆進(jìn)成孔和清渣
在鉆巖過(guò)程中一般不會(huì)發(fā)生塌孔現(xiàn)象,不用考慮護(hù)壁。沖擊成孔時(shí),采用小沖程開(kāi)孔,使初成孔順直和圓順,起到導(dǎo)向作用,正常沖程控制1~2m為宜。在沖孔過(guò)程中采用反循環(huán)清渣。
3.1.4 鋼筋籠綁扎及安裝
樁芯鋼筋籠在后方陸域加工區(qū)制作,樁芯鋼筋籠通過(guò)臨時(shí)出運(yùn)碼頭運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng),采用橫雞躉安裝入管樁內(nèi)。鋼筋籠采用轉(zhuǎn)輪型C30混凝土墊塊定位。澆注封底混凝土前,用水泵抽干海水后,用淡水沖洗管壁、鋼筋籠及孔底,并清干管內(nèi)積水。
3.1.5 混凝土施工
混凝土為C30(圓柱體抗壓強(qiáng)度)V型防腐混凝土,樁芯混凝土由地泵進(jìn)行澆筑施工。
印尼某燃煤電廠(2×100MW)項(xiàng)目碼頭工程鋼管樁及嵌巖樁施工非常成功,檢測(cè)結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求,為類似項(xiàng)目施工提供了借鑒。