黃驊港多用途泊位碼頭工程預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁的應(yīng)用

1、    黃驊港多用途泊位碼頭工程預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁的應(yīng)用    【摘要】本文通過(guò)對(duì)碼頭工程中的樁基選型、管樁制作、沉樁控制和質(zhì)量檢驗(yàn)等方面的闡述，對(duì)該種樁型在施工中存在的問(wèn)題提出了較好的解決方法，并介紹了多項(xiàng)創(chuàng)新施工工藝和技術(shù)。【關(guān)鍵詞】高樁梁板式；預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁；高強(qiáng)度； 高承載力；適用性強(qiáng)1 工程概述黃驊港多用途泊位碼頭工程位于位于河北省渤海灣西南岸，大口河河口外北側(cè)海區(qū)；距黃驊市約45km，距滄州市約90km。工程需建設(shè)4個(gè)多用途泊位，碼頭長(zhǎng)度為1057m，碼頭承臺(tái)寬度為60m（前承臺(tái)寬度36m、后承臺(tái)寬度24m），碼頭頂面高程+6.0

2、m，前沿設(shè)計(jì)水深-15.3m。碼頭承臺(tái)與接岸結(jié)構(gòu)之間通過(guò)5座引橋連接，引橋長(zhǎng)度為40m，寬度為25m。碼頭結(jié)構(gòu)采用高樁梁板型式，前承臺(tái)排架間距為7m，后承臺(tái)排架間距分別為3.5m和7m。碼頭前方承臺(tái)樁基采用1200mm的大直徑管樁，后方承臺(tái)樁基采用650×650mm預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁，引橋樁基采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁和灌注樁。碼頭上部結(jié)構(gòu)為預(yù)制安裝預(yù)應(yīng)力的橫梁、軌道梁、連系梁、面板和鋼筋混凝土靠船構(gòu)件，各構(gòu)件安裝好后均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土接頭將其連接成整體。2 樁型比選黃驊港地區(qū)地基土表層有較厚的淤泥質(zhì)軟土層，采用高樁梁板式結(jié)構(gòu)是較為合理的結(jié)構(gòu)型式。而在其軟土層下適當(dāng)深度處存在較為堅(jiān)

3、硬的持力土層，可大大提高樁基承載力，使用此種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)更為突出。另外，由于黃驊地區(qū)缺少砂、石等回填材料，碼頭結(jié)構(gòu)也不宜考慮需要大量回填料的重力式和板樁式等結(jié)構(gòu)型式。3 技術(shù)方案3.1 管節(jié)成型施工（1）管節(jié)成型采用復(fù)合法工藝專用設(shè)備離心、振動(dòng)、輥壓成型機(jī)；（2）管節(jié)成型工藝按以下流程進(jìn)行：（3）布料均勻連續(xù)一次完成3.2 管樁拼接3.2.1 注意事項(xiàng)首先在管樁拼接過(guò)程中，需要注意以下幾點(diǎn)：（1）預(yù)應(yīng)力鋼筋采用高強(qiáng)度低松弛的鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860 mpa。（2）混凝土應(yīng)根據(jù)氣溫的變化調(diào)整粘結(jié)劑配比。初凝時(shí)間控制在1.52h，終凝時(shí)間控制在5h左右。2024h抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到30mpa以上。3.

4、2.2 拼接張拉管節(jié)混凝土抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，且齡期大于14d。樁頂首節(jié)（距樁頂1.5m）及第七管節(jié)（從樁頂計(jì)）預(yù)留排氣孔，孔徑50mm，每個(gè)管節(jié)對(duì)稱布置2個(gè)。管節(jié)的粘結(jié)面及外側(cè)倒角應(yīng)進(jìn)行清潔處理，管節(jié)吊運(yùn)到拼接線后用磨光機(jī)二次打磨，并在干燥的狀態(tài)下涂刷粘結(jié)劑。粘結(jié)面應(yīng)涂刷均勻飽滿。管節(jié)合攏后，應(yīng)將管節(jié)端面內(nèi)外側(cè)用粘結(jié)劑補(bǔ)平，貼上膠帶紙，以防粘結(jié)劑流淌。3.3 沉樁工藝3.3.1 吊點(diǎn)設(shè)置本工程大管樁總長(zhǎng)在55米左右，由于其剛度較好，均采用四點(diǎn)吊的方式進(jìn)行施工。（見(jiàn)下圖）3.3.2 打樁施工流程3.3.3 沉樁（1）吊樁就位打樁船駐位時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按事先設(shè)計(jì)的錨位進(jìn)行拋錨，并用起錨艇拖帶打樁船

5、駐位，然后運(yùn)樁方駁駐位，打樁船移船至運(yùn)樁方駁前，用鋼絲扣捆樁，采用四點(diǎn)吊，吊點(diǎn)位置按規(guī)范要求確定，起吊樁后再移船就位，并將樁豎立進(jìn)入樁架龍口內(nèi)，樁頂戴上替打及樁錘后，收緊錨纜，在測(cè)量定位的控制下移船至樁位處于允許偏差的范圍內(nèi)，再開(kāi)始?jí)哄N沉樁，壓錘時(shí)應(yīng)仔細(xì)觀測(cè)樁身變化，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，確保下樁正位率。（2）錘擊沉樁錘擊時(shí)應(yīng)確保樁錘替打和樁處于同一直線，替打應(yīng)保持平整，避免產(chǎn)生偏心錘擊，錘擊應(yīng)連續(xù)，錘芯沖程控制在2.42.5m范圍內(nèi)，沉樁過(guò)程應(yīng)加強(qiáng)觀察，樁尖進(jìn)入軟弱土層時(shí)應(yīng)減小油門(mén)，防止發(fā)生溜樁引起樁身過(guò)大的拉應(yīng)力及發(fā)生意外，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，并嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范

6、要求控制停錘標(biāo)準(zhǔn)。4 實(shí)施效果本工程共計(jì)沉樁1378根，低應(yīng)變檢測(cè)600根，均為一類樁，經(jīng)高應(yīng)變檢測(cè)，均符合設(shè)計(jì)承載力要求。具有樁身強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。5 技術(shù)創(chuàng)新本工程采用了大直徑管樁作為基樁，是北方緯度最高地區(qū)首次大規(guī)模使用，也是黃驊港地區(qū)的首次嘗試，在此過(guò)程中，各方人員均做了最大的努力，保證了本工程的順利實(shí)施及運(yùn)行。（1）在制樁過(guò)程中，樁頂摻加了一定比例的鋼纖維，提高樁頂?shù)哪痛蛐裕瑫r(shí)采用樁頂增加鋼抱箍以及樁身添加聚丙烯纖維，以提高大管樁在復(fù)雜地區(qū)沉樁的適應(yīng)性。實(shí)踐證明，這三項(xiàng)技術(shù)措施是必要和及時(shí)的，并且完全消除了在沉樁初期發(fā)生的碎頂?shù)痊F(xiàn)象。（2）在沉樁過(guò)程中，采用gps定位，使沉樁速度較傳統(tǒng)定位提高了近一倍，保證了工程進(jìn)度的順利實(shí)施，并能夠有效延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間，大大減少了因規(guī)避大風(fēng)天氣而損失的時(shí)間。6 小結(jié)本工程共計(jì)沉樁1378根，在制造和施工過(guò)程中經(jīng)過(guò)靜荷載試驗(yàn)、高應(yīng)變檢測(cè) 、氯離子滲透試驗(yàn)、抗凍融試驗(yàn)等證明大管樁完全可滿足設(shè)計(jì)要求。在黃驊港海域地質(zhì)較為復(fù)雜的情況下首次嘗試得到成功，也標(biāo)志的大直徑管樁能夠在黃驊港及天津港地區(qū)進(jìn)行進(jìn)行推廣，但也存在一些問(wèn)題需要改進(jìn)：1、由于北方?jīng)]有相關(guān)的預(yù)制場(chǎng)，須從南方制作運(yùn)輸，運(yùn)距長(zhǎng)，極易受到天氣影響，對(duì)施工進(jìn)度帶來(lái)較大影響，并有較大的安全隱患；2、樁頂增加鋼抱箍及摻加鋼纖維還不能完全適應(yīng)黃驊港地區(qū)的復(fù)雜地質(zhì)情況，以后應(yīng)在樁頂耐打處理方面多下