高桩码头工程施工质量控制

【摘要】笔者将一工程的实际施工作为例子,深入探究了高桩码头工程质量控制工作,只有做好这一工作,才可以保证墩台基础的承载力能够满足有关规定。

【关键词】引堤工程;高桩码头钢管桩;施工质量;控制。

1高桩码头结构特征。

中国港口工程的施工中,高桩码头的使用范围极广,它主要包括桩基、上部结构及接岸结构三大部分。首先,桩基的一般形式为大管桩、钢管桩、PHC桩、预应力混凝土方桩、非预应力混凝土方桩、嵌岩桩及灌注桩等。进行水工工程的施工时,最普遍的有叉桩和直桩的混合结构装置,而桩基施工中通常都是柴油打桩锤的沉桩,偶尔也会使用液压锤沉桩。在某些工程中的桩基处理工作,都是在结束沉桩工作后,还需在桩中进行嵌岩,也可以在桩内开展锚杆施工;其次,上部结构可分为板式结构、梁板式结构以及墩式结构。依据预应力的差异,通常又将其分成预应力结构与非预应力结构;根据安装和浇注工艺的不同,分为预制安装结构、叠合结构与现浇结构;根据材料的不同,分为普通混凝土结构、高性能混凝土结构;最后,斜坡是接岸结构中最普遍的形式,它和高桩码头地基的软弱性有着很好的适应性,能够防止因边坡太陡而导致的桩基毁坏以及码头位移。

2.钢管桩的制作和连接。

2.1制作。

一工程的钢管桩是由厂商生产的,在焊接钢管桩时也使用自动双面埋弧焊方式,而纵向焊缝也只有一条。首排钢管桩的分段程度设置为8米。焊接钢管桩时要用对接焊接焊缝的方式,这样才能满足对设计强度的需求。卷管方向和钢板的压延方向应该是相同的,管端的平面和管轴线成90度角。

管节的规格要满足如下规定:外周长的偏差在±0.5%周长的范围内,并且要小于10mm;管端椭圆度的偏差在±0.5%D的范围内,并且不能超过5mm;管端平整度的偏差不能超过2mm,平面倾斜要在2mm内。

2.2钢管桩连接。

连接钢管桩时要用对接焊缝拼接方式,并且要将焊缝设置为单边的V型,进行两个管节的拼接工作时,要满足下列的规定和标准:管径应为160mm,相邻两个管节的管径误差不得超过5mm;相邻两管节对口板边高度差不能超过2.0mm。

3.沉桩设备的选择和施工质量控制注意事项。

3.1沉桩设备的选择。

分析施工现场的实际地质条件发现,使用锤击沉桩工作方式效果最好。此外,沉桩船桩的桩架高度一定要符合设计桩长的有关规定,还要符合设计桩吊重的规定。桩锤一般使用D—138柴油锤,也可以使用其他的桩锤进行沉桩,但代用锤的有效能量必须大于等于D—138柴油锤。

3.2沉桩施工测量控制。

一工程离岸线很远,普通的测量仪器不能满足需求。根据设计规定,沉桩定位要使用《海上GP S打桩定位系统》,这一系统中的平面定位和高程控制精确度为厘米级,符合这一工程测量工作对精度的要求。

①建立基准站:在项目部办公区设立GPS基准站,依据已知测量控制点,利用基准站的主机和打桩船所配各的双频接收机,在适当的时间开展观测工作,还要使用外业静态定位测量方式,还要检测出基准站和控制点的各种数据。结束外业观测工作后,就要对业内的数据进行处理,并确定控制点的坐标,在完成静态对比工作后再检查最终结果。

②在定位桩平面时,必须保证打桩船上有2各双频接收机,并保证天线可以监控到大地坐标,还要监控船体的摇晃程度、桩架的斜角及桩体与桩架的位置,并以接收天线及桩架间的集合关系为依据算出桩体的坐标及方位,然后进行指导桩的平面定位工作,最后确定船位需移动的地方,符合有关规定后才能进行下桩。

③保证定位的精度,结束沉桩工作后,桩身所产生的重力向上分量会导致桩的下沉,船体的平衡位置也会发生移动,降低船体定位的精确度。要结合实际预估出测戴替打和压锤工作后的偏位大小,还要保证斜桩仰俯角与桩位之间合适的预留量,保证定位的精确性。

3.3沉桩过程施工质量控制。

①保证桩位偏位的科学性。稳桩工作中要开展两次垂直起吊工作,并实行双向校正,定位结束后,就要让桩在重力的作用下沉桩,在确定桩位的偏差后,就要以此为依据开展桩位的特征工作。若桩位的偏差过大,就要马上起锤并对打桩船的锚缆进行适应性的调整,保证桩架的垂直度。

锤击沉桩质量控制。沉桩应尽量选择平潮时段,此时水流速小,可以有效地避免船位变化所引起的桩、桩锤不在同一轴线等问题。若风速大于2m/s风、大于6级、波高H>1.2 m时停止沉桩。如果作业时流速比较大,就要提高来流方向的锚缆力。开始打桩时,要轻起锤,并确定好测查的倾角,误差符合规定后,就要开展施打工作,并防止偏心。开展锤击沉桩工作时,应重锤低击,这样才能使桩顺利的从硬土层进入软土层;保证桩的承载力符合承载力的相关要求。要连续进行锤击,防止土体强度的增加而对沉桩产生阻力。在桩自沉、压锤、开锤过程中不得移船校正桩位避免造成断桩。

③做好溜桩工作施工现场常常会出现溜桩土层、稳桩标高异常等情况,工作前要用空锤敲击几次,确定无异常时才能进行低档锤击,然后再按正常的力度进行锤击,降低锤击能量。要避免桩位出现太大的位移,做好夹桩工作

④检查终桩情况。沉桩控制标准要将标高控制作为重点工作,并校核好贯入度。桩符合标高要求后,仍要将其锤击至设计桩长后才能终锤。沉桩的贯入度可达到3—每阵,然后进行锤击手术,贯入度小于1mm时方可终锤。如果贯入度太小、高程与实际误差过大时,也要深究原因后制定高效的解决方案。

4.钢管桩防腐的质量控制。

4.1阴极保护。

①阴极保护包括电流阴极保护、牺牲阳极保护两种方式,后者在码头结构的防腐中效果很好,并且布局也比较简单,对于杂散电流的干扰性也很好,运营时的投入也比较少。在牺牲阳极保护法中,通常使用的是铝、铟、镁、钛等,这些金属材料能够通过自调而产生电流,每单位的发电量也很大,产生的电流较稳定。

②牺牲阳极的保护方式能够和钢管桩之间产生很好的电性连接,这样能防止阳极钢管桩母材上产生淬冷裂纹。焊缝时要进行水下摄影或者是水下电视检查,所牺牲的阳极数也要超过总量的10%,若某些焊缝不符合有关规定,就必须再次开展检查工作,牺牲阳极工作10天后,就要检查每个钢管桩的保护电位,检测结果要和设计文件相符。

4.2码头钢管桩防腐层选用。

现今使用最多的防腐方式是进行涂层工作码头钢管桩所处的环境十分恶劣,所以要使用性能高、防腐性强的涂料,一般有:聚氨酯涂料、环氧粉末涂料和聚酯玻璃鳞片涂料等。本工程在潮差及浪溅区:喷砂除锈达GB8923—88中Sa2.5级,刮涂二道HZF101环氧重防腐材料,刷涂一道HZF102环氧重防腐涂料,总干膜厚度≥1500μm。在海水区:喷砂除锈达GB8923—88中Sa2.5级,刮涂二道HZF101环氧重防腐材料,刷涂一道HZF102环氧重防腐涂料,总干膜厚度≥1000μm。

5.结语。

笔者深入论述了高桩码头工程施工质量控制工作的重点,并提出了使墩台基础满足规定承载力的工作方法。进行钢管桩的制作、连接、沉桩工作时必须严格监控施工质量,保证钢管桩的定位、标高和贯入度,并且要保证钢管桩有较好的防腐性能,这样才能够真正的提高码头工程钢管桩的质量。

参考文献:

[1]林兆启.钢管施工工艺及施工方法[J].黑龙江科技信息,2008(1).

[2]关梦林,刘维利.牺牲阳极阴极保护工程质量控制方法及措施[J].中国港湾建设,2006(2):65—66.

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