高桩码头工程钢管桩施工质量控制
时间：2020-04-10 07:59:34 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘 要：本文分析与论述了高桩码头工程钢管桩施工质量控制，确保墩台基础具有符合要求的承载力。
关键词：引堤工程 高桩码头 钢管桩 施工质量 控制
2.工程地质条件
海南洋浦港某30万吨原油码头引堤工程从陆域延伸至-4m等深线附近，场地地层上部为全新世海陆和滨海交互相沉积物，主要以中粗砂、淤泥、粘性土与砂土互层为主。现按自上而下的次序对各地层分述如下：①中粗砂和细砂：局部分布较连续，多分布于上部表层，均属中软土。下部有碎块状的珊瑚碎石土，软弱的砂混粘土。②淤泥～淤泥质土、砂混粘性土、中粗砂和粉细砂：局部分布较连续，工程性质差。③粉质粘土～粉土、砂混粘性土、中粗砂粉细砂：坚硬，局部硬。有较高的承载能力。④中风化玄武岩：坚硬，气孔状、块状结构，属较硬岩；强风化玄武岩：呈坚硬土状，局部半岩半土状和夹中风化碎块，工程性质较好，属较软岩。
3.钢管桩的制作和连接3 . 1制作
本工程的钢管桩采用工厂制作，钢管桩焊接方法采用自动双面埋弧焊工艺，纵向焊缝采用一条焊缝。第一排钢管桩分段长度一般选择8.0m。焊接钢管桩必须用对接焊接焊缝，并达到设计强度要求。卷管方向应和钢板压延方向保持一致，管端平面和管轴线相互垂直。管节外形尺寸标准：外周长允许偏差为±0.5%周长，且不大于10mm；管端椭圆度允许偏差为±0.5%D且不大于5mm；管端平整度允许偏差是2mm；管端平面倾斜是2mm。3 . 2钢管桩连接
钢管桩连接采用对接焊缝拼接，焊缝为单边V型坡口，单面焊接成型，在相邻管节拼接时，施工质量控制标准：管径是1600mm，相邻管节的管径允许偏差是5mm ；相邻的管节对口板边允许高差为2.0mm。
4.沉桩设备的选择和施工质量控制注意事项
4 . 1沉桩设备的选择
根据工程地质资料，故选用振动锤振动沉桩方式。同时考虑沉桩船桩架高度须具有足够的架高以满足设计桩长的要求，并满足设计桩的吊重要求。桩锤采用D-138柴油锤，若采用其他桩锤沉桩，替用锤的有效能量不得小于D-138柴油锤的有效能量。
4 . 2沉桩施工测量控制
本工程远离岸线，常规的测量仪器已不适用。按照设计要求，沉桩定位采用《海上GPS打桩定位系统》，该系统的平面定位及高程控制精度已达到厘米级，完全能够满足本工程测量定位的精度要求。
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，选择良好的观测时段，进行外业静态定位测量，同步观测出基准站与控制点的有关数据。外业观测完毕后，通过内业的数据处理，利用解算的参数反测控制点坐标，进行静态比对，以复核观测成果。
②桩平面定位：在打桩船上安装2台双频接收机，实时监测接收天线的大地坐标，同时监测船体横摇、桩架倾角、桩体与桩架的相对位置，根据坐标转换数学模型以及接收天线、桩架间几何关系，计算出桩体实时的坐标和方位角，根据设计坐标和方位角进行指导桩的平面定位，据此指挥打桩船调整锚缆移动船位，直至桩位偏差达到允许范围，开始下桩。
③定位精度调整：当桩沉桩完毕取下替打后，由于其自身倾斜产生重力方向上力分量，使桩发生下沉，并会引起船体平衡位置改变，影响船体定位的精度。根据需要首先估算出测戴替打与压锤前后偏位值，以确定斜桩仰俯角与桩位提前的预留量，提高定位的精度。
4 . 3沉桩过程施工质量控制
①桩位偏位微调控制。稳桩需要两次进行垂直的起吊，稳桩时要进行双向的校正，桩定位完毕后，让桩与桩替打在自重作用下下沉完毕后，及时监测桩位的偏差，根据桩位的偏差及时地进行桩位的调整。桩位偏差大，则应该及时起锤并根据偏位情况进行适当调整打桩船的锚缆，调整好打桩船自身位置和桩架垂直度。
②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。若不能在平潮作业且沉桩时流速稍大，则应适当增加来流方向的锚缆力。打桩初时，起锤应轻压，随时测查倾角偏差情况，偏差在允许范围内后，方可转入正常施打，避免偏心锤击：锤击沉桩过程中，宜采用重锤低击，桩由硬土层进入软土层应用低落距锤击；以确保桩承载力在设计要求的停锤贯入度下达到设计承载力，锤击要保持连续，以免土体强度的恢复而增加土体对沉桩的阻力。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溜桩处理。施工区域可能遇到溜桩土层或稳桩标高异常现象，施打前先用空锤击打几次，沉桩稳定或无异常，才可低档锤击，之后按正常档位锤击，减小锤击能量。为防止桩位偏移过大，每个墩台沉桩完毕后需及时进行夹桩，台风时，事先检查夹桩是否稳固并加固。
④终桩条件确认。沉桩控制标准以标高控制为主，贯入度作为辅助进行校核。当桩达到设计标高，继续锤击达设计桩长时可以终锤。当沉桩平均贯入度已达到3-每阵，而桩端未达设计标高，应继续锤击，直至最后三阵平均贯入度小于1mm，进行终锤。若出现贯入度很小而高程尚未达到沉桩控制高程相差较大时应仔细分析原因并与设计部门联系采取可行的处理措施。
5.钢管桩防腐的质量控制
5 . 1阴极保护
①阴极保护有强制电流阴极保护和牺牲阳极保护，牺牲阳极保护方法对于码头钢结构防腐比较合适，设计布局相对容易，抗杂散电流干扰性能好，稳定性高，投入及维护成本不高。本码头工程钢管桩防腐采用铝-铟-镁-钛牺牲阳极，这种合金阳极的特点可以自调发生电流，单位质量发电量比较大，可提供稳定电流。
②牺牲阳极块与钢管桩应有良好的电性连接，保证牺牲阳极与被保护钢结构的短路连接可靠。钢管桩水下焊接工艺应采用保护焊以避免钢管桩母材出现淬冷裂纹。焊缝应采用水下摄影或水下电视检查焊缝的牺牲阳极数不得少于总数的10%，当发现有不符合要求的焊缝时，应对焊缝进行全面检查。牺牲阳极安装10日后，逐桩测量钢管桩的保护电位，检测结果应符合设计文件要求。
5 . 2码头钢管桩防腐层选用
涂层防腐是应用最广的防腐措施。码头钢管桩长期处于恶劣的腐蚀环境中，因此采用高性能重防腐涂料，主要有：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。
6.针对水平荷载影响的桩基施工控制方法
考虑到该工程的地质条件较差和海上作业受海风影响较大，受到水平荷载的情况对多，针对水平荷载影响的桩基施工控制方法进行分析和总结。水平受荷桩在其受力后桩与土体系相互作用的性状极为复杂，桩水平变形和其水平承载力具有密切的关系。当桩变形为结构所允许时，桩与土体系的抗力才可作为设计采用的承载力。要提高桩的水平承载力须保证桩与土体系具有较高的强度和刚度，提高桩刚度与强度和提高桩周土体抗力可以有效地减少桩顶的变形，因此桩基施工中一定要严格控制桩体的刚度和水平位移。
本文对高桩码头工程钢管桩施工质量控制进行了分析及讨论，确保墩台基础具有符合要求的承载力。在钢管桩的制作和连接以及沉桩时均严格控制施工质量，必须控制好钢管桩的定位、标高以及贯入度，同时对钢管桩的防腐也要严格把关，才能全面保证码头工程钢管桩的质量。
参考文献：
[1]林兆启.钢管桩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.
[3]胡津津，石明伟. 海洋平台的腐蚀及防腐技术[J].中国海洋平台，2008.12，23（6）：39-42.
