■董德強(qiáng)
(福建省陸海建設(shè)管理有限公司,福州 350007)
福州港羅源灣港區(qū)某化工專用碼頭工程位于羅源灣南岸,建設(shè)2個5000噸級的固體化工泊位及2個5000噸級的液體化工泊位,泊位總長692m,同時建有5座引橋。其中2個固體化工碼頭為高樁梁板式結(jié)構(gòu),2個液體化工碼頭為高樁墩式結(jié)構(gòu),碼頭樁基均采用Φ800PHC管樁,引橋接岸部分排架樁基采用Φ1000灌注樁,其余部分均采用Φ800PHC管樁。
該項目工程PHC管樁共629根,其中斜樁531根,長度為44m至60m,斜率均為4∶1,扭角根據(jù)平面布置與受力要求不同,有 15°、20°、35°、45°四種角度。 2 個固體化工泊位斜樁樁頂標(biāo)高為7.1m,2個液體化工泊位斜樁樁頂標(biāo)高為7.7m、8.7m,港池底標(biāo)高均開挖至-7.1m,因此PHC管樁泥面以上自由長度有14.2m~15.8m。
根據(jù)該項目工程所處位置、水文情況及掩護(hù)條件,設(shè)計確定樁頂偏位按照 “無掩護(hù)近岸水域沉樁”的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,即按《水運工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》(JTS257-2008)規(guī)定,斜樁設(shè)計標(biāo)高處樁頂平面位置在夾樁鋪底后的允許偏差為200mm。
該項目工程超過84%的PHC管樁為斜樁,因此如何在確保樁基達(dá)到設(shè)計承載力的同時做好斜樁樁頂偏位的控制,是對項目管理團(tuán)隊、樁基施打班組最大的考驗。為切實做好斜樁樁頂偏位控制,確保后續(xù)上部結(jié)構(gòu)施工滿足要求,在樁基施工開工之前,項目管理人員即對樁頂偏位可能的原因進(jìn)行了分析與歸納,并在前期的沉樁過程中選取一定數(shù)量的斜樁對樁頂偏位情況進(jìn)行跟蹤分析、確定主要原因,以便后續(xù)沉樁施工中采取針對措施予以控制。
水上管樁沉樁主要依靠打樁船將預(yù)制好的PHC管樁打設(shè)到設(shè)計深度,依靠樁自重以及打樁船的樁錘將樁打到設(shè)計的標(biāo)高通過貫入度及標(biāo)高控制沉樁質(zhì)量,而材料、質(zhì)量、施工工藝、機(jī)械類型、地質(zhì)土質(zhì)、施工環(huán)境都可能造成沉樁偏位,具體影響因素見圖1:
圖1 高樁碼頭斜樁沉樁偏位因果圖
為確定造成斜樁偏位的主要原因,對前期施工的50根斜樁進(jìn)行了相關(guān)的跟蹤記錄,并且在沉樁完畢后及時進(jìn)行了鋪底夾樁與偏位測量。偏位測量實測數(shù)據(jù)見表1。
表1 沉樁偏位實測數(shù)據(jù)表
針對以上實測數(shù)據(jù),對偏位大于200mm的17根斜樁的跟蹤調(diào)查記錄情況進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析,詳見表2。
表2 沉樁偏位情況調(diào)查分析表
根據(jù)調(diào)查分析表可得出結(jié)論:造成PHC管樁沉樁偏位的主要因素為壓錘過程中樁與樁架不在同一軸線和預(yù)留點位修正值不準(zhǔn)確,兩個因素分別占頻次總數(shù)的41%和35%,只要全力控制這兩個主要因素,沉樁偏位情況將可以大幅改善。
(1)針對以上兩個主要因素,經(jīng)廣泛商討收集建議,決定采取下表3中的控制措施:
表3 控制措施表
(2)控制效果
在后續(xù)的沉樁施工中,針對斜樁偏位問題,結(jié)合現(xiàn)場實際情況要求嚴(yán)格執(zhí)行以上兩項控制措施,記錄了剩余的481根斜樁的沉樁偏位情況,并對偏位大于200mm的沉樁進(jìn)行了原因分析統(tǒng)計。沉樁偏位數(shù)據(jù)及原因分析見表4:
表4 沉樁偏位數(shù)據(jù)表
表5 采取控制措施實施后沉樁偏位原因分析表
根據(jù)表2和表5可以發(fā)現(xiàn) “壓錘過程中樁和坐標(biāo)點不在同一軸線”造成偏位的發(fā)生頻率由原來的41%降低至31%,“預(yù)留點位修正值不準(zhǔn)確”造成偏位發(fā)生頻率由原來的35%降低至23%,同時根據(jù)表1和表4可以發(fā)現(xiàn)沉樁正位率由原先的66%提高到了95%。
通過事前充分分析尋找原因、事中跟蹤切實落實、事后實測數(shù)據(jù)分析驗證等一系列工作,最終實現(xiàn)了提高PHC樁斜樁沉樁正位率的目的,同時直樁采用以上控制措施沉樁正位率也得到了進(jìn)一步的提高。高樁碼頭樁基類型較多,但沉樁原理、船機(jī)設(shè)備等相差不多,所以上述所做偏位原因分析、控制措施等也可根據(jù)實際情況參考借鑒。
[1]JTS 257-2008,水運工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)[S].
[2]JTJ 167-1-2010,高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)程[S].