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摘要:本文主要闡述了板樁碼頭的概念,詳細分析了板樁碼頭施工技術,對施工中的關鍵技術進行探索,以推進港口的良好建設。
關鍵詞:板樁碼頭;施工技術
一、板樁碼頭的概念
隨著我國物質文化生活水平日益增長,對外貿易的不斷發展,對外開放的港口碼頭肩負的著重要責任。港口主要的建筑物就是碼頭,用于貨物裝卸、旅客上下船、船舶停靠等專業性水工作業。而板樁碼頭是我國常用的一種碼頭結構形式。板樁碼頭的組成結構有錨碇設施和板樁墻,地面使用時所承載的負荷和在墻后填土而產生的側壓力則主要由板樁和錨碇設施承受。相對于重力式碼頭,板樁碼頭對地基條件要求較低,除了地基特別軟弱或過于堅硬的以外,一般地質均可采用。板樁碼頭結構并不復雜,所需材料不多,施工速度較快,被廣泛應用于內河和沿海地區。
二、板樁碼頭施工技術
(一)、板樁碼頭施工程序
板樁碼頭施工時,先對基槽挖泥清淤;進行錨淀叉樁施打,對錨淀帽梁用混凝土澆注;同時進行板樁施打,安裝導梁;加工和安裝拉桿;現場澆筑帽梁;進行墻后回填土;墻前港池挖泥及對碼頭面層進行修整,即完成板樁碼頭建設。
(二)、板樁碼頭主要施工技術
1、板樁的沉樁
板樁打設是整個工程的第環節也是最重要的環節,如果沉樁不合格,板樁間出現過大縫隙并且不能處理合格,以后將會出現局部塌陷,輕則影響碼頭的使用,重則使整個碼頭報廢,后果嚴重。所以板樁沉樁的質量是關系到整個工程的施工質量的關鍵,在施工過程中,我們要加強現場管理,嚴格各項質量控制措施,確保工程質量達到優良。
1.1 施工準備工作
板樁打設施工準備工作比較多,主要分為技術準備和現場準備兩個部分。其中,技術準備有:了解工程地質狀況,制定相應的施工方案,熟悉設計施工,進行施工技術交底等工作。施工現場準備有基槽開挖,測量放樣、機械設備進場及安裝檢修等。
1.2 板樁的打設
板樁打設質量要求比較高,不但要保證整個板樁駁岸順直,而且要保證板之間的緊密。
a.定位板樁的打設
起吊時,吊索與樁軸線的夾角不得大于45°,通過樁架的協調運動,待樁帽進入替打后。此時樁處于直立狀態,樁尖對樁位穩樁,樁架自動調直后,正側面和側面各用一臺經緯儀對準進行垂直度觀測,如果傾斜,通過移動樁架或伸縮龍口進行調直,而不應通過樁架的調直而調直樁。
下樁過程中,用正側面經緯儀認真控制樁身垂直度,樁錘、樁帽、樁身要始終在同一垂直線,以免產生偏心錘擊。樁插入時的垂直度偏差不得超過0.5%,如果超差,及時調整,但須保證樁身不裂,必要時拔出重新下樁。
下樁完畢后,經經緯儀再次監測板樁垂直度后,可開始穩樁。穩樁的過程應是松大鉤起吊力慢慢減小,隨著樁的入土,大鉤將不會承重,此時觀測樁的垂直度,可對樁的垂直度進行調整。大鉤解除后,可以壓錘。壓錘的力量應注意控制,防止溜樁,造成偏位。在此過程中隨時監測樁的垂直度。如有偏差,可以停止壓錘,調整樁的垂直度。
壓錘結束,垂直度調整后,即可進行錘擊,為了防止溜樁,開始錘擊時,對錘的能量應控制1~2檔范圍或空錘試擊。經檢查無誤后,開始連續錘擊沉樁到設計標高,標高控制由陸上水準儀進行。
b.導向梁的設置
在定位板樁打設完成后,根據板樁間距,在中心軸線位置離開一定距離沉設定位樁,隨后在定位板樁與定位樁之間安裝導向梁。
導向梁可采用型鋼,一端與定位樁聯系通過螺栓聯系起來,另外一端擱置在導向樁鋼牛腿上,通過硬木夾條和對拉螺栓來保證板樁寬度,導向梁長一般長5~8m,導向梁形成后即為板樁打設的導向裝置。
c.后續板樁的打設
在導向梁設置完成后,即可進行后續板樁的打設,根據板樁的排列,將定位板樁后續板樁對準槽口,相繼插入導向梁槽口,后續板樁凸槽緊貼先前板樁的凹槽。插入時要求保證板樁的垂直,同時,保證板樁不脫榫。
板樁插入槽口后,暫時不一次沉設到位,先將板樁2/3沉樁入土后,暫停繼續沉樁,緊接著進行后續板樁沉設,形成階梯形。待板樁基本插滿導向槽口后,開始送樁,送樁采取階梯式送至設計標高的方法,樁架正向行走,將板樁陸續送到設計標高。
完成后,以最后1~2根板樁作為基準樁,將導向樁和導向梁向前移,繼續打設后續板樁。
d.板樁灌縫
板樁打設完成以后,可能需進行灌縫施工。板樁灌縫目的增強板樁之間的連接性以及減弱板樁之間的滲水性。
灌縫前,先用高壓水槍沖洗板樁槽,沖洗由上至下進行,將槽中的泥土沖出來,根據標高,高壓水槍要求深入到底部。直到槽中留出的全是清水為止。
灌縫混凝土可采用模袋細石混凝土或砂漿,模袋的直徑必須大于10cm,對模袋底口進行封口后,灌入少量混凝土后,依靠模袋內砼的自重慢慢的下沉到底,再直接將細石混凝土或砂漿灌入模袋中,使填充料順著模袋滑入,直到填滿模袋為止。
灌縫混凝土或采取直接用導管進行灌注,用內徑Ф50的鋼管分段接長,每段長度不大于1.5m,在清孔后,將導管接長伸入板樁接縫底面,上口加一料斗,采用人工對料斗內進行填充砂漿,直到導管滿后,晃動導管,砂漿面不再下沉后將導管緩慢上拔20~30cm,砂漿面下沉后再添加砂漿,如此反復,直到將砂漿灌滿板樁間隙。
細石混凝土的塌落度控制在20±2cm,由于灌注方量小,施工持續時間長,采用小型攪拌機拌制。如在灌縫前進行樁頂的鑿除,必須注意破碎的混凝土不得掉入板縫中,加強孔口的保護。
1.3 板樁施工打設的質量保證措施
a. 板樁施工中要注意定位樁的重要性,施工中,要加強對定位樁平面控制,保證正位。同時,要注意對施工過程中,導向樁和導向梁的設置,保證板樁岸線的順直,在每一次位移導向梁時,都要采用儀器進行校核。
b. 在硬軟土互層中沉樁時,掌握各種土層的標高和樁尖所處的位置,當樁尖進入軟土層時,控制好錘擊能量,出現溜樁現象時,立即停錘,盡量采用空檔或一檔施工。
c.沉樁過程中出現貫入度反常或樁身位移,應查明原因,方可繼續進行施工,樁運至現場后做好樁的驗收,對存在質量問題的樁,必須退回。
d.為了避免累計偏差造成板樁軸向傾斜太嚴重,必要是預制樁尖無倒角樁進行調整。
e. 為了確保各轉角樁之間的距離,在交接處板樁需根據實際情況調整之間間歇。
2、安裝拉桿及吊裝
水下石頭堆積會對吊機安放產生不利影響,影響吊機的穩定性,應選擇水下沒有堆積石料的地方。并盡量向外放置,使鋼筋籠順著自身方位穩定下來,將挖掘量降到最低。安裝拉桿之前,為了保證鋼筋的穩定性,需要按照順序將一定量的石料向籠內進行拋填,拋填時注意選擇合適位置進行,盡量選擇遠離拉桿所在的地方,從拉桿的中間空隙中,進行對稱均勻拋填,然后再進行拉桿的安裝。這樣的操作方式可以有效降低不均勻沉降情況的發生率。因此,在施工前期,應先研究工程具體的地理水文狀況,并結合施工實際情況進行工作安排。
鋼筋籠的安裝的位置與堤頭的位置相隔較遠,普通的吊機無法進行安裝,需要大型的汽車吊。在吊起的過程中,操作緩慢且施力均勻,利用四點吊鋼筋籠的前沿面位置,將鋼筋籠移到指定位置。固定好吊機的位置,用挖掘機輔助穩定,按照設計的方位,利用四點吊將鋼筋籠吊起,在45°方向上進行緩慢橫移,就位時,可在兩側添加2根繩子幫助就位,交通船上的工作人員從旁協助。并且,可以做一道橫梁將錨定臺進行整體組合,以解決拉桿的埋設錨定不夠的問題,提高錨固的安全性。
3、回拋鋼筋籠內的石料
目前,在低潮水時進行施工是最優時段。施工時,盡量遠離拉桿,先拋填內部,再拋填外部。因為鋼筋籠的不均勻沉降,會降低支撐腳的穩定性。為了避免鋼筋籠的不穩定,可以由潛水員進行操作,用石料在前沿作墊腳。整個施工的時間是6個小時左右,可以一次性完成拋石出水。在此過程中,要注意鋼籠的傾斜情況,如果后傾過度,應立刻拋填墻后的棱體,提高施工的安全性。
4、錨固系統的施工
在鋼筋籠的前沿設置一排工字鋼或是兩排圍柃作一排拉桿,以補足鋼筋籠的整體剛度的不足,提高穩定性。為了便于沉樁,對工字鋼前頭29cm進行處理,削尖此部位。保證工字鋼的安放方位與鋼籠鋼管的位置一致,如果該位置下沉過淺,應及時調整,使入泥深度約有2m之后,用挖掘機起吊及沉樁。工字鋼樁固定之后,進行前沿鋼圍柃的制作,在施工水位處設置第一排圍,在最上方設置第二排圍柃。
此外,必須保證料槽與船型設計一致。可以通過預埋的鋼絲繩和基座鋼板進行衡量。料槽的后方受力的鋼絲繩,是利用坡架來判斷預埋鋼絲繩的實際受力角度與設計角度是否一致。如果有偏差,可以先完成回填,然后挖出預先澆注好的吊環,再進行鋼絲繩的預埋。料槽兩立柱的基座鋼板為了保證受力平衡,是將鋼板在混泥土中直接進行澆注,或者在預留的錨筋上安裝鋼板,這一操作一般在混泥土澆注完成后進行,其中采用的鋼板規格一般是15毫米。
結束語
隨著社會的發展,我國碼頭的建設技術逐步成熟,港口水工建筑物的結構型式也不斷變化,碼頭的施工技術水平和工藝均在不斷的進步。但是,板樁碼頭施工過程中仍存在需要注意的地方。對此,應加強施工技術的研究,以保證碼頭的建設質量。
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