淺談鋼管樁沉樁施工質量控制措施

摘要：本文著重介紹鋼管樁沉樁施工技術的制定和實施，簡要敘述施工的控制指標及質量保證措施。

關鍵詞：沉樁 施工 質量 控制

本工程碼頭鋼管樁沉樁共計238根，全部在件雜貨碼頭。其中件雜貨碼頭一期工程119根，二期工程預估119根根。238根鋼管樁中碼頭平臺斜樁84根、直樁126根，引橋直樁28根。碼頭平臺斜樁扭角27°，斜率為6：1。所有鋼管樁頂錨固在上部橫梁上10mm，下端座落于灰巖巖面上。

1 樁船配備

該工程使用的“航工樁八”打樁船進行沉樁，“航工樁七”備用。兩條打樁船均配有GPS全球定位系統，打樁船的性能良好，以確保沉樁施工的順利進行。航工樁七配D138錘，航工樁八配D128錘，另配樁船拖輪一艘、運樁駁四艘、運樁拖輪兩艘、交通艇一艘。

2 沉樁測量

利用樁船自備GPS全球定位系統來控制樁位。打樁船利用GPS系統進行水上沉樁定位如下：

2.1 基準站的建立：根據監理復核確認的控制點，在岸建立一個裝有固定頻率的數據鏈發射電臺的基準站，滿足GPS定位需求。定位時，就以此為基準，不在另設基準站。

2.2 在打樁船的適當部位布設兩個流動站，一般布設在船縱橫軸線或其平行線上，能代表船的具體位置和方向，以RTK作業模式，實時測出該船上兩個固定點的三維坐標，通過GPS打樁定位工程軟件將基準站GPS坐標系統轉換為本碼頭工程坐標和85國家高程，從而就知道打樁船的位置和方向。

2.3 通過各種傳感器，測出樁到兩個固定點的相對距離、樁架傾斜度及其與樁船縱（橫）軸線水平夾角、樁頂標高等，從而利用打樁定位工程軟件計算出樁在設計中心處的設計坐標及偏位、樁的扭角、傾斜度、樁頂（尖）標高等，并能自動記錄錘擊數和計算每10擊的平均貫入度。

2.4 具體定位前，將定位樁的設計中心坐標和高程輸入計算機內，定位時，可在顯示屏上顯示實時樁位數據與圖形，同時也顯示設計樁位及偏差，樁船指揮人員根據顯示的有關信息指揮樁船正確就位。

2.5 在定位第一根樁位時，為使定位準確，在打樁船利用定位系統定好位后，在已知控制點，用全站儀直接測出樁在設計標高處的坐標來校核；在沉放完第一或第二根樁后，用全站儀直接測出樁頂標高；在樁身上設置水尺，供校核下根樁樁頂標高用。

3 吊樁

3.1 根據樁長和受力情況均采用四點吊來吊樁，見下圖。

4 運樁及加固

運樁根據樁重和運距以及施工進度的要求，本工程在第一階段沉樁擬投入航工方駁42、航工方駁43、航工方駁46等運輸船4艘來運樁，以滿足兩條打樁船的沉樁供樁要求（每條打樁船現場需一條供樁駁，另兩條進行運輸）。水上運輸風浪大，對樁采取加固措施， PHC樁運輸固定。駁船裝運樁時，應符合下列規定：根據施工時沉樁順序和吊樁的可能性，按落駁圖要求分層裝駁；樁堆放形式應使駁船在裝樁、運輸和吊起時保持平穩，運樁駁在水上運距較長，故樁在船上增加錨錠措施，確保水上運輸安全；及時收聽天氣預報，避開大霧、臺風等惡劣天氣對運樁的影響，確保安全運輸。

5 沉樁順序

水上沉樁擬采用“航工樁八”打樁船進行施工，“航工樁七”打樁船備用。根據本工程現場情況，為便于施工。先進行引橋鋼護筒沉放，然后從引橋處下游往上游方向沉放碼頭平臺上游部分鋼護筒，再從引橋處上游往下游方向沉放引橋下游部分鋼護筒。沉樁是合理安排沉樁順序，按階梯式進行沉放。

6 沉樁施工要點

6.1 本工程沉樁以標高控制為主，以貫入度作為校核。

6.2 錘擊時還應嚴格控制樁的順直度，樁身不順直，除了樁頂產生集中應力外，樁身還要受到壓彎聯合作用，產生拉應力和彎曲應力，對樁不利。

6.3 沉樁前，對到場樁身的制作、防護等質量進行逐根檢查。沉樁時隨時注意貫入度變化，防止鋼護筒卷邊。

6.4 在沉樁過程中，采用替打和樁墊保護樁頂，以防破損，并視使用情況及時更換。替打上開設通氣孔，替打與樁之間墊以紙墊或木墊。樁帽（替打）、樁墊主要作用是在沉樁時減少錘的沖擊強度和偏心，其構造要堅固，墊材易拆換或整修，樁帽尺寸要與錘底、樁頂相吻合。頂面和底面平整與中軸線垂直，設有掛千斤繩的耳環，以便起吊。在錘與樁帽、樁帽與樁頂之間墊以緩沖材料，使均勻地傳遞錘的沖擊力，根據樁錘的性能及尺寸規格，錘墊采用10mm厚鋼板下墊鋼絲繩盤，鋼絲繩盤根據經驗經過一定錘擊數后及時根換新鋼絲繩盤。樁墊選用10cm厚紙墊，施沉時采用單樁單墊同時根據錘擊數來調整采用單樁雙墊或單樁三墊來保護樁頂。同時采用部分木墊用于部分樁頂標高低于水面時防止紙墊浸水失效。厚度采用7～10cm的松木。

6.5 沉樁時，樁錘、替打和樁三者保持在同一直線上，替打應保持平整，避免產生偏心錘擊，沉樁前必須保證樁錘、替打、樁身三位一體之軸心一線，嚴禁強行糾偏，同時避免在樁身晃動過程中錘擊。施打斜樁時根據斜率采用樁架自備抱樁器。

6.6 對已沉到位的樁及時進行夾樁處理，以免單根樁受到碰撞或其他原因產生傾斜或破壞。并做醒目標志，提醒過往船只。

6.7 沉樁時考慮到有可能出現的偏位，施工前應清楚水下可能存在的障礙物并根據事先探明的地質變化情況決定下樁時的提前量，沉樁作業中注意隨時觀察，對提前量參數及時進行調整。

6.8 及時測出已沉樁的成果資料。為保證沉樁質量，對樁位數據必須認真計算、校對、確認無誤后方可用于施工。沉樁期間如遇異常情況應暫停施工，將情況匯報監理及設計經研究決定后再行施工。

7 施工注意事項

7.1 漲、落潮時，隨潮水的漲、落適時松、緊纜繩，以保持船位不變和防止個別錨纜受力過大。

7.2 施工時結合地質詳勘資料，逐根分析樁的入土情況，錘擊沉樁，詳細記錄沉樁過程，做好沉樁記錄，特別對貫入度的異常變化，切忌強行施打或盲目施打，防止出現斷樁或超沉現象，要準確反映停錘前幾陣貫入度。

7.3 樁帽與樁之間的墊層(包括錘墊和樁墊)仔細安放，在錘擊過程中須及時修理錘墊更換樁墊，避免樁頭引起很高的壓應力。樁帽要夾著墊層，減少錘擊時產生振動，使錘擊力能均勻地分布在樁頭上。

7.4 不得采用大能量的錘擊施工，如錘擊應力超過樁頂混凝土的抗壓強度，錘擊應力超過樁身混凝土的抗剪強度，錘擊拉應力超過樁身混凝土的抗拉強度。特別是樁尖進入硬土層，貫入度變小時，容易造成樁頭和樁身的損傷。

7.5 測量控制點，須經過三級驗收，定期復核定位用的施工基線或基點，以防止因其沉降和位移而影響定位的正常進行。

8 沉樁質量標準

8.1 對于直樁。在順排架軸線方向，樁頂偏位一般不得大于10cm，超過上述規定，且不大于15cm者，不應超過直樁總數的10%；在垂直排架軸線方向，樁頂偏位一般不應大于5cm，最大不得大于10cm，不允許一個排架內的直樁全部向同一側大者達5cm。

8.2 對于斜樁，樁頂偏位一般不大于10cm，超過上述規定，且不大于20cm者，不應超過斜樁總數的20%。

8.3 樁的縱軸線傾斜度偏差一般不大于10cm，超過上述規定，且傾斜度偏度不大于2%者，直樁不超過直樁總數的10%，斜樁不超過斜樁總數的30%，

9 效果檢查及分析

9.1 質量方面：通過以上質量控制措施，為本工程創優奠定了基礎。各項目質量和外觀質量檢查合格，證實以上質量控制措施管理可行。本工程本工程主體結構經驗收，通過分項、分部、單位工程質量評定匯總，總體工程質量達到優良。我們對整體工程的質量進行跟蹤，最終檢驗和試驗，結構經驗收質量等級合格全部合格，證實以上質量控制措施管理可行，總體施工效果達到了預期的要求。

9.2 經濟效益：通過本方案活動實施，未再現施工質量浮動不穩定的問題，提高了工程的整體施工質量。大大減少了因施工質量問題而導致的后期投入費用。

參考文獻：

[1]《水運工程質量檢驗標準》JTS 257-2008.

[2]陳萬佳.港口水工建筑物[M].北京：人民交通出版社.

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