码头工程中桩基工程施工技术研究

码头工程中桩基工程施工技术研究

摘要:桩基是码头工程的关键内容,一旦桩基承载能力不足,会直接影响到码头结构的稳定性,因此桩基形式选择与相应技术应用也成为码头施工的重要内容,当下必须保证所用的施工方法与管控方式符合要求,在桩基施工过程中应该结合实际情况灵活的进行考量,在此基础上确定桩基类型、施工技术,优化施工方案内容,保证项目质量达到规定标准。码头桩基工程作业情况直接影响到码头工程,码头工程所在的位置非常特殊,水下的地质结构非常复杂,这些因素的存在直接增加了施工的难度,当下必须意识到此方面问题,桩基必须可以在粉土、砂土、粘土存在的情况下,依然可以达到建设要求,因此需要收集多方数据从实际层面考量,选择桩基类型与相关技术。

关键词:码头工程;桩基施工技术;分析

1码头工程中的桩基基本类型

1.1钻孔式的灌注桩。钻孔式的灌注桩可以嵌入基岩,主要是通过直桩构成的承载平面,施工设备操作简便,需要搭设工作平台,但是施工所用的时间长,耗费的成本高,但是在地形复杂的环境中拥有良好的作业表现[1]。1.2预应力混凝土桩预应力桩与混凝土桩非常相似,在叉桩与直桩组装下构成的承载平面,应用预应力混凝土桩需要在现场安设专门的预制场,但是因为沉桩施工难度较大,在施工期间存在断桩、沉桩的可能。

1.3钢管材质的桩基。叉桩与直桩相互配合构成钢管桩,钢管桩的长度与直径可以根据需要设置,在叉桩倾斜一定角度后应用在施工中,利用纵向与横向的承载,支撑码头主体,钢管桩在使用过程中应该考虑到施工参数对工程作业形成的影响,水平移动距离与弯矩等参数都是桩基选择必须考虑的内容[2]。

2码头工程中桩基类型的选择依据

2.1根据地质状况。码头工程施工在进行前,需要确定施工所用的桩基,桩基选择必须根据码头工程所在地的实际情况,比如地质条件、环境因素进行选取。不同的地质状况应该从施工角度进行考量,选择与之相匹配的桩基类型。我国海域面积辽阔,不同区域的地质情况存在差异,所以在桩基选择上必须参考工程所在区域的地质情况选择桩基类型。不同区域码头的地质情况存在差异,在桩基类型选择前需要进行实地勘察,收集工程区域的土质并对其进行分析,工作人员必须灵活的选择与工程所在地土质相适合的桩基类型,根据所选桩基编写施工方案,还需要加强施工过程的监管力度,保证项目整体质量达到规定要求。

2.3根据桩基特征。桩基有多个类型,不同的桩基均有其独自的特征。在码头工程桩基选择期间,必须了解桩基类型,在此基础上根据工程需要选择与工程最匹配的桩基开展工程工作,这也是保证工程能在限期内顺利移交且达到建设质量要求的关键所在。对桩基进行分类,可以将目前掌握的桩基分为三个类型,分别是预应力管桩、水冲桩与大管桩。预应力管桩与常见的钢管桩外形相似,但是管桩的承载能力明显弱于钢管状,且在实际施工中发现预应力管桩工作难度较大,所以在工程中没有得到广泛的推广;水冲桩与大部分钢筋混凝土管桩在外形方面具备一定的相似性。但是由于水冲桩在施工期间管控难度较大,所以选择桩基应该平衡利弊,在可以克服水冲桩不易控制缺陷的前提下,才能将其应用到施工中。另外其主要应用在基数较大的沙土地质结构中;大管桩具有良好的密实性、承载能力与低渗透性,一般应用在海岸或海洋工程等桩基结构中[3]。

2.4根据码头结构与承载能力。桩基工程施工在各个区域码头开展,在施工前需要分析码头的地质,了解码头的结构与码头可以承载的负荷,掌握相关信息后对施工技术的选择进行多方面评判。不同码头因为实际情况不同,所以应该选择不同的施工技术,确定码头结构类型,在此基础上从经济层面、施工层面进行考量,选择与码头匹配度最高的桩基类型,对码头结构承载能力与码头地质进行分析,这是桩基类型判定的主要参数。在施工前需要深入分析码头的主体架构,掌握桩位承载力与桩位分布情况,根据掌握的信息确定施工方案,从而提高方案的可操作性,防止后期施工因方案与实际情况相悖,导致工程出现多次返工状况,不仅会拖慢工程进度,还会增加施工的总成本。

3码头工程中的桩基选择类型分析

3.1根据具体工程状况。在施工时需要根据实际情况灵活选择了解工程总体概况,收集工程所在地的地质情况,收集相关信息并进行数据分析,了解工程所在地的地质层分布状况,并测试土质性质,比如砂质粉土、砾砂等,查看相应土层的厚度、密度、标贯击数等,对方案设计以及后续工作的开展均有非常大的作用[4]。码头载荷分析也是工程前期完成桩基选择类别判断必须跟进的工作,通过码头载荷的分析,了解码头用途根据获得的承载数据,以此为基础选择桩基并确定分析指标,船舶荷载、堆货荷载、流动机械荷载、装载机械荷载等,掌握不同载荷的表现内容,在当下需要整理码头载荷数据,为施工提供支撑数据。码头结构类型划分在桩基选择期间需要掌握码头结构设置类型,确定码头装备的承载与分布状况,了解桩基在施工过程中应该起到的作用,根据需求选择桩基类型,不仅可以提高施工效率,还能够保障施工可以获得预期效果。合理的选择施工工艺,确定桩基类型,保证码头施工作业可以顺利开展,这是工程质量达到标准的重要保障。在桩基类别判定环节应该结合施工准备将收集的资料,确定施工所在地的土质结构,在整合相应资料进行全过程分析后,选择桩基类类别,根据地质结构的特性确定桩基类型,分析桩体在施工中的使用状况,以此为依据从水冲桩、预应力桩、钢管桩中选择最恰当的桩基类型。

3.2根特特性进行选择。3.2.1水冲桩。水冲桩应用在码头工程中,桩基类型与预应力桩和钢筋混凝土方案大致趋同,通过实验发现水冲桩因为拥有较大的标贯击数,可以插入土体下方较深的部位,但是在施工中因为水冲桩的沉桩偏位比大,所以需要在后期进行修改,这样不仅会拖慢工程进度,还会增大施工成本。3.2.2预应力桩。预应力桩构成方式与钢管桩非常相似,也是叉桩与直桩相互配合的形式,叉桩的倾斜角度也大致相同,但是通过实验对比发现预应力桩的承受能力不及钢管桩,预应力桩端插入土体达到砂砾层即停止。预应力桩施工作业方式难度非常高,对施工人员的技术水平有极高的要求。当下工作人员必须拥有良好的操作能力,在这种情况下才能选择预应力桩。通过综合比对,发现预应力桩虽然在施工方面作业难度大,但是应用预应力桩消耗的成本却很少,所以可以施工单位在确定自身拥有足够能力的时候可以选择预应力桩,从而可以有效的控制施工成本[5]。3.2.3钢管桩钢管桩作为以往码头工程经常使用桩基形式,虽然拥有良好的应用效果,但是由于自身造价昂贵,同时存在沉桩的隐患,因此需要慎重的选择钢管桩。

4码头工程中的桩基工程施工技术分析

桩基码头施工内容众多,无形中增加了施工的难度,考虑到项目质量直接影响到码头的使用,需要加强对工程施工质量的重视程度。下面以厦门船舶重工三期工程为例,分析桩基工程施工技术在实际工作中的应用,项目位于厦门海沧排头,瀚盛游艇厂与唐荣游艇厂东南侧,现厦船重工有限公司的西侧,包括有600T门式起重机、八万吨级造船坞、32T门架起重机、总组平台、码头等,下面从实际层面考量,介绍锚杆嵌岩施工技术与冲击钻孔施工技术:

4.1锚杆嵌岩施工技术。锚杆嵌岩施工技术应用在厦门船舶重工三期工程中,需要搭建设备平台,安装钻机,清理基础,完成套管、钻孔等操作,最终进行灌注。钢管桩成孔需要采用内钻机进行成孔作业,使用大直径的桩孔并将其延伸到钢管桩的底部,如果发现遇到阻碍需要及时停止突进,防止贸然施工造成严重的问题并查看实际状况制定解决方案。钢管桩清孔使用气举法,该方式为反循环作业模式,在施工期间需要做好防护措施,保护孔口防止清孔期间沉渣掉入孔中。导向架作为施工的重要内容,包含导向盘与钢管并进行整理制作而成,在施工前制作导向架并按照要求,遵循施工操作准则将其与钢管连接在一起,安装导向架还需要将卷扬设备逐节放置在钢管内,最后达到孔底。锚杆孔施工需要完成前期准备工作,勘察施工场地,对照施工方案是否存在问题,接着确定施工所用的设备与材料。在施工过程中严格按照要求作业,规避坍孔等问题,接着安装锚杆并完成余下的安装工作。

4.2冲击钻孔施工技术。厦门船舶重工三期工程将海堤与栈桥连接起来并在其上进行,使用钻孔灌注桩,该类桩基刚性强、稳定性高,可以良好的将海堤与栈桥连接起来,由此形成一个码头基础,在相关操作下提高码头整体的稳定性。钻孔成桩采用冲击钻,在施工中对黏土层进行连续成孔冲击,在冲击成孔后需要及时回填,每次冲击均要回填,从以往施工得到的数据,一般三次就可以冲击成孔,首先搭建钻孔平台、放样桩位、埋设护筒并完成后续一系列操作后进行灌注操作。埋设护筒的时候需要注意很多方面的内容,必须按照文件中对护筒埋设给出的要求,制作10mm钢板,还应该保证护筒的直径超过成桩直径,否则后续工作会受到影响。护筒的长度需要参考黏土层。护筒埋设应该确定埋设位置,相关操作均需要按照要求进行,在埋设护筒的过程中使用机械进行配合,还应该让桩心与护筒中心在一个重合线上,两者存在误差也必须控制在10mm范围中。护筒埋设应该严格按照要求执行,保证护筒垂直度达到要求。在成孔过程中,还需要从工作需求层面根据桩径选择垂头的直径,钻孔手法极为重要,在刚开始钻孔的时候需要关注钻机的速度与强度,接着遵循轻拉慢放的原则,钻进速度可能会影响到工作效果,所以控制钻进速度。在成孔达到一定深度后才可以钻孔,钻机冲击黏土层中的淤泥层时,需要冲击回填石块,一般回填三次即可。这样做的目的是保证成孔的稳定性,防止后期出现坍孔等问题。清理成孔需要关注细节,为保证后续工作不会受到成孔清理的影响,将此部分工作分为两个阶段,首先在成孔后立即清理成孔,第一次通过排沙管清理大粒径沉渣与泥块。第二次清理的目的是保证孔壁的可靠性与稳定性不会受到影响,采用正循环的清理方式,降低管内的泥浆密度。钢筋笼吊装需要控制钢筋笼吊装的速度与吊装时的方向,保持垂直的方向,防止钢筋笼磕碰孔壁,安装过程中使用横筋进行固定,采用此种方法可以提高钢筋笼移动时的稳定性。混凝土灌注是钻孔桩的重点内容,工作执行情况与作业方式息息相关,保证灌注工作可以连续进行,掌握施工重点内容并完成关键点防护,在辅助防护措施的应用下防止断桩情况的出现。

5结束语

码头工程中需要从多个层面进行考量,关注桩基施工,还需要发现影响桩基类别选择的因素,在施工方案编写前应该到实地进行全方位的考察,掌握项目的环境因素,结合建设要求确定桩基类别,保证所选的桩基满足工作要求。除此之外,桩基工程施工技术的选择也非常重要,施工人员需要掌握技术应用要点,应用技术施工过程中,完成前期准备工作,关注施工的关节点,按照文件要求规范自身行为,按照施工计划顺利的完成工程任务。

参考文献

[1]刘闯.高桩码头工程中的桩基平台施工技术分析[J].广东建材,2020,36(03):62-63+76.

[2]王建安,任猛涛.房屋建筑桩基工程中的钻孔灌注桩施工技术分析[J].中外建筑,2019(02):175-176.

[3]杜武增.高桩码头工程中的桩基平台施工技术分析[J].建材与装饰,2016(33):203-204.

[4]刘建东.港口码头工程钻孔灌注桩施工技术及其质量控制[J].工程建设与设计,2020,432(10):233-234.

[5]孙国峰.高桩码头桩基夹桩稳桩抗风浪技术应用[J].珠江水运,2020,505(09):74-75.

作者:罗宏善 单位:厦门市海路港建设集团有限公司