高樁碼頭施工技術(shù)在沙特國(guó)王港項(xiàng)目的應(yīng)用

唐 雄

（中國(guó)水利水電第五工程局有限公司，四川 成都 610021）

高樁碼頭作為港口碼頭建筑中最重要的結(jié)構(gòu)之一，有著十分廣闊的適用性，施工企業(yè)以及施工人員應(yīng)當(dāng)予以高度的重視，熟悉高樁碼頭施工技術(shù)的原理、組成與結(jié)構(gòu)特征，加大對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的研究力度，并不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，切實(shí)提升該技術(shù)的施工水平，為同類工程項(xiàng)目提供幫助。

1 案例概況

沙特薩拉曼國(guó)王國(guó)際港務(wù)綜合設(shè)施工程位于沙特東部阿拉伯灣，朱拜勒以北約80 km，建成后為中東區(qū)域最大造船廠，主要從事船舶、鉆井平臺(tái)制造、維護(hù)、修理及大修包括超級(jí)油輪的檢修制造，總面積約4 500 m×2 500 m。

2 高樁碼頭施工技術(shù)的概述、組成與結(jié)構(gòu)特征

2.1 概述

隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，高樁碼頭施工技術(shù)的水平實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，碼頭建設(shè)也在逐漸向著標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，且不斷向著深水區(qū)域延伸。高樁碼頭施工技術(shù)因其自身的透空性特點(diǎn)，可以降低波浪反射對(duì)船舶停靠的影響，十分適用于軟土地基建設(shè)，也因此在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。高樁碼頭施工具有受力均勻、自重較小等優(yōu)勢(shì)，適用于超深挖泥、高水位碼頭的建設(shè)項(xiàng)目。除此之外，在高樁碼頭施工過(guò)程中所使用的砂石料數(shù)量較少，有效降低了施工企業(yè)的建設(shè)成本。

2.2 組成

高樁碼頭施工主要分為樁基、上部結(jié)構(gòu)以及接岸結(jié)構(gòu)三部分。這三個(gè)部分的形式具有多樣性的特點(diǎn)，比如樁基分為灌樁基、大管樁以及鋼管樁（本項(xiàng)目的1#A104、2#A105指型碼頭）等。

上部結(jié)構(gòu)同樣有三種形式，即板式結(jié)構(gòu)、梁板式結(jié)構(gòu)和墩式結(jié)構(gòu)，分類方式多種多樣，按照材料可以劃分為普通性能混凝土結(jié)構(gòu)和高性能混凝土結(jié)構(gòu)；根據(jù)應(yīng)力劃分可以分為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)和非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。

斜坡作為一種較為常見(jiàn)的接岸結(jié)構(gòu)，主要適用于高樁碼頭的地基建設(shè)中，有利于降低和減少樁基被損壞和碼頭位移等情況。

（1）先挖除基礎(chǔ)部分，以此增強(qiáng)軟土的應(yīng)力。

（2）選擇合適的坡面，優(yōu)化和完善擋土結(jié)構(gòu)，減少碼頭與接岸之間沉降現(xiàn)象的產(chǎn)生。

（3）在簡(jiǎn)支板底下安裝橡膠支座，提高接岸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

2.3 結(jié)構(gòu)特征

高樁碼頭具有結(jié)構(gòu)輕、造價(jià)低、位移小以及效果好等特征，在各方面條件的共同支撐下，應(yīng)用于本項(xiàng)目的高樁碼頭建設(shè)中可以實(shí)現(xiàn)既經(jīng)濟(jì)又合理的工程目標(biāo)。但是，由于高樁碼頭的結(jié)構(gòu)比較薄弱、耐用性能低，加之結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工序繁多，對(duì)施工中的機(jī)械設(shè)備有著極其嚴(yán)格的要求，且后期維護(hù)及管理任務(wù)較為繁重。如果在具體的建設(shè)過(guò)程中沒(méi)有處理好穩(wěn)定性、回填沉降等方面的問(wèn)題，可能造成碼頭出現(xiàn)位移以及損壞等情況，為此施工企業(yè)應(yīng)對(duì)以上問(wèn)題予以高度重視[1]。

3 高樁碼頭施工關(guān)鍵技術(shù)研究

3.1 測(cè)量放樣

在特國(guó)王港項(xiàng)目應(yīng)用高樁碼頭施工技術(shù)時(shí)，使用全站儀測(cè)量出各個(gè)樁基的中心點(diǎn)位；使用水準(zhǔn)儀測(cè)量各個(gè)護(hù)筒的高程，并做出標(biāo)記；結(jié)合全站儀測(cè)量出的樁基中心點(diǎn)位，再利用水準(zhǔn)儀對(duì)其頂部、頂部和標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，以此控制立柱的三維坐標(biāo)。

3.2 平臺(tái)搭設(shè)

在本工程項(xiàng)目中，施工所使用的平臺(tái)以鋼管柱作為支撐，在其下部現(xiàn)澆一定量的混凝土以固定立柱，縱梁與橫梁之間使用接頭連接，并在沿系梁的方向鋪設(shè)槽鋼，再于平臺(tái)后方的基礎(chǔ)巖石上搭設(shè)一定數(shù)量的鋼管錨桿，將鋼管與施工平臺(tái)連接于一起。另外，在高樁碼頭的前方使用拋錨的方式進(jìn)行固定，以此增強(qiáng)施工作業(yè)平臺(tái)的穩(wěn)固性。

橫縱梁接頭如圖1所示。

圖1 橫縱梁接頭

3.3 鋼筋施工

（1）鋼筋的加工與制作。

在加工與制作鋼筋之前，應(yīng)復(fù)核與確認(rèn)設(shè)計(jì)圖紙，并認(rèn)真檢查鋼筋下料表單是否有遺漏和錯(cuò)誤。先制作一個(gè)試樣，如果符合要求再進(jìn)行成批加工和制作。將加工與制作完成的鋼筋整齊有序地堆放在一起，并進(jìn)行掛牌標(biāo)識(shí)。在使用鋼筋之前，清理表面的銹跡、油污，再對(duì)鋼筋進(jìn)行調(diào)直處理，調(diào)直后的鋼筋不得具有彎曲和波浪的形狀。為減少鋼筋的使用成本，在鋼筋的切割工作中嚴(yán)格遵循先長(zhǎng)后短的原則，以此減少鋼筋接頭問(wèn)題。

（2）鋼筋的綁扎與安裝。

①在綁扎與安裝鋼筋之前，施工人員應(yīng)了解和掌握與之對(duì)應(yīng)的施工圖紙，并根據(jù)鋼筋下料表認(rèn)真檢查成品的尺寸，確認(rèn)無(wú)誤后方可開(kāi)始工作。在本項(xiàng)目中，對(duì)于直徑在10 m及以下的鋼筋使用22#鐵絲綁扎；對(duì)于直徑在12 m及以上的鋼筋使用20#鐵絲綁扎。

②當(dāng)縱向受力鋼筋出現(xiàn)多層排列的情況，應(yīng)在其中間搭設(shè)一層短鋼筋，鋼筋接頭以交錯(cuò)的形式排列。

③梁柱筋外角與箍筋之間使用滿扎的方式綁扎于一起，保證鋼筋的牢固性。

3.4 混凝土施工

（1）混凝土拌制。

①在建設(shè)過(guò)程中所使用的混凝土必須嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室給出的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拌制，不得使用已經(jīng)初凝的混凝土，更不得通過(guò)加水稀釋的方式改變?cè)谢炷恋酿こ矶取?/p>

②在具體的拌制過(guò)程中，保證混凝土材料的均勻性，盡可能使每一顆粒的混凝土都能被砂漿包裹，同時(shí)保證混凝土的密實(shí)度，并嚴(yán)格控制拌和水的用量。拌制時(shí)所使用的機(jī)械設(shè)備應(yīng)符合工程項(xiàng)目的實(shí)際需求，并經(jīng)監(jiān)理工程師審批和同意后方可使用。

③每一盤(pán)混凝土原料在投入滾筒之前，先于滾筒內(nèi)加一些少量的水，在攪拌機(jī)開(kāi)始后的15～20 s再將拌和水全部加入滾筒中，所有的材料在進(jìn)入滾筒直至排除滾筒外的最短時(shí)間應(yīng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)定和要求。

（2）混凝土的運(yùn)輸。

在運(yùn)輸已經(jīng)拌制好的混凝土過(guò)程中，確保澆筑施工不間斷運(yùn)行，特別是在炎熱的夏季，定期測(cè)試混凝土的坍落度，以此確定因混凝土水分的蒸發(fā)而引起的水分損失情況，為水灰比的調(diào)整提供重要的理論依據(jù)。

（3）澆筑與振搗。

在混凝土澆筑之前，委派專業(yè)人員復(fù)核配件的質(zhì)量，確認(rèn)無(wú)誤后即可開(kāi)始澆筑。待混凝土澆筑完畢后，由專業(yè)施工人員進(jìn)行振搗，振搗過(guò)程中保證混凝土均勻受振，避免振搗過(guò)分出現(xiàn)骨料離析現(xiàn)象，影響混凝土澆筑質(zhì)量，振搗器與模板之間的距離控制在5～10 cm，避免與鋼筋接觸。

（4）混凝土的養(yǎng)護(hù)。

當(dāng)澆筑和振搗工作完畢后，根據(jù)施工要求及時(shí)開(kāi)展養(yǎng)護(hù)。①一般情況下，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7 d；②加入緩凝劑的混凝土，其養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得低于14 d；③為有效防止混凝土熱量散失，可以使用薄膜的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3.5 樁基礎(chǔ)施工

因本工程項(xiàng)目的樁基礎(chǔ)需要嵌入中風(fēng)化巖的4.5 m處，加之覆蓋層主要以淤泥質(zhì)土為主，經(jīng)技術(shù)人員研究決定采用鉆孔灌注樁成樁。

（1）鉆孔前滲入一定量的黏土和水，利用鉆機(jī)的空鉆作用攪拌泥漿，將攪拌好的泥漿抽入至循環(huán)池中，待池內(nèi)蓄滿泥漿后方可利用泥漿泵和轉(zhuǎn)盤(pán)進(jìn)行施工，在鉆進(jìn)過(guò)程中嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，前期慢，后期勻速進(jìn)行。此外，注意鉆孔作業(yè)應(yīng)保持連續(xù)，盡量避免施工中斷或者停頓[2]。

（2）待鉆孔施工完畢后，及時(shí)清理成孔內(nèi)的鉆渣和密度較大的泥漿，以達(dá)到稀釋孔內(nèi)泥漿密度的作用。

（3）如果混凝土灌注過(guò)程中出現(xiàn)間歇，應(yīng)及時(shí)搖動(dòng)導(dǎo)管，以此保證混凝土的流動(dòng)性，但導(dǎo)管的搖動(dòng)速度不得過(guò)快。控制導(dǎo)管的埋深在2.0～6.0 m，并確保導(dǎo)管垂直，避免導(dǎo)管發(fā)生傾斜[3-5]。

高樁碼頭施工流程如圖2所示。

圖2 高樁碼頭施工流程

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高樁碼頭施工技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)、復(fù)雜的工作，加之沙特國(guó)王港項(xiàng)目涉及的內(nèi)容較多，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)給整個(gè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量帶來(lái)影響。為此，施工技術(shù)人員應(yīng)在了解高樁碼頭施工組成與結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)上，掌握其中的關(guān)鍵技術(shù)，注重細(xì)節(jié)，以此保證本工程項(xiàng)目保質(zhì)、保量完成。