靜壓植樁技術(shù)在水運(yùn)工程中的應(yīng)用與實(shí)踐研究

黃超

華設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，中國·江蘇 南京 210014

1 引言

靜壓植樁技術(shù)在水運(yùn)工程建設(shè)中的科學(xué)運(yùn)用關(guān)系到中國水運(yùn)工程建設(shè)的發(fā)展。不過，在現(xiàn)階段，由于人類對(duì)靜壓植樁技術(shù)的了解還存在著局限性，對(duì)于具體的施工應(yīng)用也缺乏科學(xué)依據(jù)，而相應(yīng)的基礎(chǔ)理論研究成果也還沒有完善，所以論文關(guān)于靜壓植樁技術(shù)在水運(yùn)施工中運(yùn)用情況和施工質(zhì)量管理的分析研究還是非常具有現(xiàn)實(shí)意義的。

2 利用靜壓植樁技術(shù)在水運(yùn)施工中的運(yùn)用

2.1 應(yīng)用原理

靜壓植樁一般是由液壓缸、上機(jī)身、下滑座、下機(jī)座、反力樁、定位夾、壓進(jìn)樁、夾頭架和夾頭等部門構(gòu)成。而所說的靜壓植樁技藝則是利用反力樁的預(yù)先輸入，然后再使用起重設(shè)備將靜壓植樁設(shè)定于相對(duì)的反作用力基礎(chǔ)上，以便通過不斷地喂樁，再通過夾頭夾和定位夾將樁抱緊，從而利用機(jī)械本身的重力加上機(jī)器所配備的重力完成由頂壓油缸向樁體的輸送，并集中地完成承載力，最后實(shí)現(xiàn)通過送樁器將鋼板柱送入標(biāo)準(zhǔn)而成樁的目的。

概括來說，靜壓植樁技藝只是一個(gè)成樁的基本工藝。由于靜壓植樁工藝技術(shù)的逐漸成熟，它在水運(yùn)工程建設(shè)中的運(yùn)用也越來越多，而不管是在哪一類工程建設(shè)中的運(yùn)用，靜壓植樁工藝技術(shù)的使用機(jī)理都是相同的。

2.2 應(yīng)用影響

靜壓植樁技術(shù)在水運(yùn)施工中的應(yīng)用，對(duì)水運(yùn)建筑的施工技術(shù)質(zhì)量具有很大的深遠(yuǎn)影響。

首先，由于靜壓植樁技術(shù)在水運(yùn)建筑使用的過程中，是不會(huì)震動(dòng)或者噪聲的，再加上成樁的準(zhǔn)確度相當(dāng)高，從而能夠在較大程度上達(dá)到水運(yùn)工程建設(shè)的需要。而與此同時(shí)，由于該技術(shù)的運(yùn)用并不需要直接破壞或者拆除原來的建筑，而僅僅通過專門型號(hào)的靜壓植樁設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)，從而能夠在較大程度上克服不良工況的各種問題，從而節(jié)省建設(shè)的成本。

其次，由于靜壓植樁技術(shù)的施工工藝作業(yè)面較小，因此可以不受相關(guān)要求的直接影響，而且沒有對(duì)周圍環(huán)境形成灰塵、水等方面的污染。

再次，靜壓植樁技術(shù)還能夠推動(dòng)水運(yùn)部門項(xiàng)目建設(shè)產(chǎn)品質(zhì)量的提升。這也就是靜壓植樁送樁裝置，即便不斷地澆筑也不能形成晃動(dòng)或者震蕩的主要問題，因?yàn)殪o壓裝置對(duì)鋼板樁的推動(dòng)力很大，從而有效地降低對(duì)成品質(zhì)量的危害，也能夠在較大程度上增加成樁的準(zhǔn)確性。

最后，由于靜壓植樁技術(shù)對(duì)工程人員的管理能力、對(duì)現(xiàn)場施工作業(yè)的準(zhǔn)確度等要求較高，且相應(yīng)的硬件設(shè)備主要依靠進(jìn)口，設(shè)施保養(yǎng)維護(hù)比較麻煩，從而在一定程度上增加對(duì)水運(yùn)部門工程的建設(shè)要求。

2.3 應(yīng)用方式

靜壓植樁技術(shù)在水運(yùn)施工中的運(yùn)用，首先要從施工過程的實(shí)際條件和環(huán)境特點(diǎn)考慮。例如，通用航空道凈寬、凈高、地質(zhì)勘探土質(zhì)、航線日平均船只的通過率等因素，以便做好航線護(hù)岸建筑施工、水路航運(yùn)建筑施工、航線兩側(cè)建筑施工等靜壓植樁工藝的制定[1]。然后，在要開始實(shí)施水運(yùn)部門建筑項(xiàng)目的步驟中，必須首先確保建筑打樁用船樁機(jī)就位，再設(shè)置導(dǎo)向控制樁，而后實(shí)施喂樁、插樁、校準(zhǔn)、調(diào)直等工作，當(dāng)靜壓植樁超過所設(shè)定的高度時(shí)，必須再撤出，以便于做好下一次樁柱的高度設(shè)定，并這樣反復(fù)。另外，還必須提供工程技術(shù)的質(zhì)量保證。在工程建設(shè)完成后，要做好對(duì)施工現(xiàn)場監(jiān)控網(wǎng)坐標(biāo)控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)的檢測工作，以確?？刂泣c(diǎn)的準(zhǔn)確，同時(shí)還要以工程設(shè)計(jì)文檔和有關(guān)規(guī)范為基礎(chǔ)做好技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面的宣傳工作，并做好相關(guān)的考核檢測工作，以確保工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行得科學(xué)合理。最后還要注重相關(guān)建筑材料及其成品的標(biāo)準(zhǔn)性能，并按照有關(guān)文件規(guī)范，做好合理合規(guī)的鋼板樁的選用，以及采取適當(dāng)?shù)姆栏g措施，從而進(jìn)一步增強(qiáng)靜壓植樁技術(shù)使用的有效性。

3 靜壓植樁技術(shù)的施工質(zhì)量控制措施

3.1 導(dǎo)向架施工

引導(dǎo)架建造是對(duì)靜壓植樁技術(shù)施工質(zhì)量管理的主要前提與基石。對(duì)引導(dǎo)架的建造，主要涉及引導(dǎo)架的設(shè)計(jì)制造、對(duì)引導(dǎo)架的就位和線形管理等。

首先，引導(dǎo)架的設(shè)計(jì)制造。一般情況下，在水運(yùn)部門項(xiàng)目建造過程中應(yīng)該使用H588型鋼完成單邊導(dǎo)向樁的制造，并且利用與導(dǎo)樁上鋼牛腿的連接來完成鋼導(dǎo)架的裝配，從而能夠使用H588 型鋼來完成導(dǎo)架的制造。而通常，導(dǎo)架直徑都要在12m 以內(nèi)。

其次，在完成相應(yīng)的施工作業(yè)的過程中，要采用兩端先固定后拉的形式，完成導(dǎo)架的定位及其線性控制。也唯有如此，才能夠?yàn)殪o壓植樁專業(yè)技術(shù)的施工質(zhì)量管理打下基礎(chǔ)。

3.2 吊運(yùn)以及定位施工

吊載的定位施工是對(duì)靜壓植樁技術(shù)的施工質(zhì)量管理的關(guān)鍵部分，同時(shí)也是后續(xù)工程建設(shè)順利進(jìn)行的必要保障[2]。首先，在實(shí)施吊載的流程中，一般要求采用水泥躉船來完成鋼板樁的運(yùn)送工作，以增加船舶的靈活性和運(yùn)送的連續(xù)性。與此同時(shí)，要設(shè)定在距鋼板樁頂部的三厘米處為起吊的吊點(diǎn)，以此提高吊載的穩(wěn)定能力。在實(shí)施鋼板樁調(diào)運(yùn)的流程中，要重視專業(yè)技術(shù)信息指導(dǎo)員的設(shè)置，由專門的技術(shù)人員做好對(duì)現(xiàn)場的指導(dǎo)，同時(shí)相關(guān)吊裝技術(shù)人員也要做好與指揮人員之間的協(xié)調(diào)，這樣保證施工吊裝的安全穩(wěn)定和鋼板樁的完好性，這就為今后鋼板樁的有效運(yùn)用打下基石。再次，對(duì)鋼板樁的位置調(diào)整要采用導(dǎo)樁的導(dǎo)架完成，以增加軸線位置的精確度。

3.3 靜壓植樁施工

靜壓植樁施工管理，是靜壓植樁專業(yè)技術(shù)施工過程品質(zhì)管理的核心環(huán)節(jié)[3]。一般情況下，靜壓植樁機(jī)械必須先在工程項(xiàng)目的起始地方利用振動(dòng)機(jī)完成3～5 根反力樁的設(shè)定，并把靜壓植樁機(jī)械安裝到當(dāng)前已設(shè)定好的樁頂上，再使用紅外線或激光等室外強(qiáng)光投線儀來完成對(duì)相應(yīng)放線工作的配合。

前期壓入：依據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告和水位狀況，按照工程設(shè)計(jì)圖樣將檢驗(yàn)合格的鋼板樁用浮吊吊起，再按照勘測報(bào)告放樣前線路用浮吊喂樁至靜壓植樁機(jī)夾頭線槽處，用夾頭架和夾頭夾緊固鋼板樁，用無線電電子計(jì)量學(xué)操縱盤遙控靜水壓力植樁機(jī)[4]。

中到后期的壓進(jìn)：先用相反力壓進(jìn)一段鋼板樁后，無線電操作盤通過調(diào)節(jié)靜水壓力植樁機(jī)和液壓缸，植樁時(shí)壓進(jìn)樁的支持力能夠有效支撐靜壓樁機(jī)的重力后，將握住新反力樁的固定夾開啟，在完全夾住壓進(jìn)樁的狀況下，將上機(jī)身上升適當(dāng)高程后，將基石向前移至與下一反效果樁基的水準(zhǔn)界面，然后再將基石下滑至新反力樁位，經(jīng)檢測并確認(rèn)適當(dāng)調(diào)節(jié)水平角度后，關(guān)閉固定夾，緊接著重新構(gòu)建新反力基礎(chǔ)，緊跟將壓進(jìn)樁壓入施工標(biāo)高的部位。將靜水壓力建筑施工技術(shù)步驟反復(fù)完成，再使用無線電操作盤通過調(diào)控調(diào)節(jié)靜水壓力植樁向前運(yùn)行，逐步形成穩(wěn)定順直的線型。

3.4 其他施工問題處理

其他施工技術(shù)問題的解決，也是靜壓植樁專業(yè)技術(shù)進(jìn)行施工質(zhì)量管理的必要措施。在靜壓植樁專業(yè)技術(shù)進(jìn)行施工的整個(gè)過程中，因?yàn)閷?duì)建筑施工精確度需要較高，因此往往會(huì)出現(xiàn)某些重大問題，而要想管理好建筑施工的質(zhì)量，就必須做好施工技術(shù)問題的解決[5]。其中，在鋼板樁插打的整個(gè)過程中，往往會(huì)出現(xiàn)縱向偏斜或串樁的提問，不但嚴(yán)重影響植樁的外形功效，對(duì)植樁的品質(zhì)也產(chǎn)生很大的負(fù)面影響。從其縱偏斜的實(shí)際問題出發(fā)，通常需要采用引孔的方法，來實(shí)現(xiàn)垂直，從而更有效地完成對(duì)混凝土料的回填，從而使得混凝土體的軟硬度大范圍地均勻。

與此同時(shí)，通過采用異型鋼板樁來實(shí)現(xiàn)對(duì)偏差量的調(diào)節(jié)，則更為合理。從串樁的實(shí)際問題出發(fā)，一般需要以對(duì)前期就已根植于鎖口問題的檢測結(jié)果為基準(zhǔn)，并做好對(duì)鎖口位置變化的檢查，以便做出有針對(duì)性的改進(jìn)。

4 鋼板樁施工常見問題及處理措施

鋼板樁插打過程中出現(xiàn)某些問題，如縱向偏斜、串樁等，必須采取相應(yīng)措施以保證植樁質(zhì)量和外觀效果[6]。

4.1 縱向傾斜

土質(zhì)巖層軟硬結(jié)合不均，插樁不當(dāng)，底樁斜率過大初入土?xí)r就出現(xiàn)偏斜，改善辦法：引孔保持垂直并且要及時(shí)基本施工，使土質(zhì)巖層軟硬結(jié)合均衡；通過異形鋼板樁來調(diào)節(jié)縱向累計(jì)的偏差數(shù)值。

4.2 串樁

靜壓植樁過程中，前期植入的鋼板樁會(huì)跟隨后期植入的鋼板樁一并向下植入的情況發(fā)生。調(diào)整方法：對(duì)前期已經(jīng)植入的鋼板樁所有的鎖口全面檢查，發(fā)現(xiàn)一些鎖鎖口位移變化和歪曲的鋼板樁，采取有效措施糾正，相應(yīng)地將鋼板樁鎖口位置噴刷黃油以抵消摩擦阻力。

5 結(jié)語

綜上所述，通過從實(shí)踐中入手，剖析中國靜壓植樁技術(shù)在水運(yùn)工程建設(shè)中的實(shí)際運(yùn)用，與時(shí)俱進(jìn)，并提出科學(xué)合理的工程質(zhì)量控制措施，不但有助于促進(jìn)中國靜壓植樁工程技術(shù)使用效益的提高，對(duì)中國水運(yùn)工程建設(shè)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢，也產(chǎn)生很大的影響。