浅谈高桩码头沉桩工艺

浅谈高桩码头沉桩施工工艺

月东油田人工岛工程项目B、C岛高桩码头，位于辽宁省盘锦市三道沟近海海域。其码头规模为B、C岛（人工）靠泊体前各为一个2千吨级泊位，结构形式为高桩码头。其基桩总共192根，B岛为钢管桩100根（直桩41根、斜桩59根，其中斜度分别为4：1、5：1、20：1 ，桩径为700mm，桩底标高为-33.5m，桩顶标高分别为0.6m和2.8m，桩长为34.78m至36.3m）；C岛为PHC预应力钢筋混凝土空心圆桩92根（直桩36根、斜桩56根，其中斜度分别为4：1、5：1、20：1，桩径为1000mm，桩底标高为-33.5m，桩顶标高分别为0.6m和2.8m，桩长为33.6m至35.8m）。

一、沉桩测量控制

该工程采用黄海85高程坐标系①，高程基面以黄海(青岛)的多年平均海平面作为统一基面，对沉桩进行测量控制。

1.1 测量依据

本工程在沉桩施工监控过程中采用的测量依据主要有业主提供的平面控制点（网），水准点；施工图纸；招标文件；《港口工程桩基规范》TJT254-98；《水运工程测量规范》（JTJ 203－2001）等。

1.2 测量程序

由测量工程师、主管工程技术人员提供测量所需的资料、图纸。由测量员负责现场测量及内业计算，测量工程师负责对现场测量成果及内业计算结果进行审核。对重要项目、关键部位，项目主管工程师必须复核其测量内业计算结果；对须经业主代表、监理工程师复测确认的测量，如施工平面控制网、高程控制网以及沉桩控制，应按合同及规范将有关资料报监理工程师和业主代表审核批准。所有原始、中间和最终测量，均按经监理工程师认可的测量方法实施。各项验收测量，均要有监理人员在场。每次测量结束后应于规定时间内将所有测量数据交给监理工程师审核确认。

1.3 测量仪器

根据本工程沉桩施工需要，选用TC402型全站仪2台，精度为2//，2mm+2ppm，T2经纬仪4台，精度为2//，NA2水准仪2台，精度为0.7mm及SDH-13A 型测深仪1台，精度为100mm进行本工程的测量实施工作。

1.4 沉桩施工测量方法

1.4.1 根据本工程现场条件，在拟建码头后方靠泊体和两侧设置4～5个平面控制点，形成测量控制网。利用测量控制网加密施工控制点，对码头施工用前方交会法进行控制。施工水准点由业主提供的基点直接引测至施工现场。基点用混凝土墩做成，点位用钢十字标示，设明显的保护标志。并提交监理工程师和业主代表审批。施工期间定期对测量控制网进行复测校核。

1.4.2水上沉桩测量采用前方交会和GPS打桩定位系统二种方法(见后文

2.5沉桩定位方法)。

二、沉桩控制

2.1 打桩船选择

要同时满足起重能力和桩架高度两个要求。

2.1.1桩架高度= 桩长- 水深（负值）+ 桩锤高度+ 打桩船吃水+ 2m

2.1.2统计本工程所有桩在其相应的桩位上的水深情况，依据桩长与水深差的最大值来确定桩架高度。本工程沉桩施工需要桩架高度50m的打桩船，投入的打桩船为中交二航局第三工程有限公司3号打桩船②（桩架高60m），其起重能力和桩架高度均满足施工要求。

2.2 桩锤选择

根据设计要求桩锤选用D-100型。

2.3 沉桩顺序和计划安排

根据船舶的性能及码头桩位布置安排打桩顺序。桩船每抛一次锚（6只锚）可工作的范围为左右各50m，前后各20m。所以安排沉桩顺序时，每次沉桩的范围宜在100m×40m内。沉桩作业段成阶梯形布置，其前一个作业段要不影响后一个作业段所有桩位的沉桩施工。应尽可能减少移船次数。沉桩顺序要保证每一根桩都能按设计桩位、扭角和坡比进行沉桩。根据本工程的特点，打桩总顺序为由岸侧向海侧阶梯形逐步推进。

2.4 基桩装驳及出运要求

基桩按打桩顺序分批预制，由于B岛码头采用的是直径700mm钢桩不受龄期、强度限制，预制完成后直接装船运至现场工地施工（7月中旬开工）；C 岛码头则采用的是PHC预应力混凝土空心圆桩，受龄期、强度限制，待强度达

到要求后，装船运至现场工地（8月中旬开工）。

2.4.1根据桩位平面布置图，结合工程要求和施工条件，按沉桩顺序安排桩的预制，运输及沉桩工作。

2.4.2 根据施工时的沉桩顺序和吊桩的可行性，绘制装驳图，严格按装驳图要求分层装驳。

2.4.3 货船装桩采用多点支垫堆放，垫木均匀放置并适当布置通楞，上下层垫木应在同一垂直面，垫木顶面应在同一平面上。

2.4.4运输船在装桩、运输和吊起时保持平稳，桩船与桩的摆向必须相符合。2.4.5桩装驳后，采取适当加固措施，防止因风浪影响发生桩倾倒。

2.5 沉桩定位方法

根据本工程的实际情况，沉桩定位测量采用前方交会和GPS打桩定位系统二种方法。

2.5.1 前方交汇法：前方交汇法是在正面基线布置一台全站仪，侧面基线上布置一台经纬仪，通过测量仪器的竖直角来确保仪器观测点均在桩顶设计标高上，正面基线的仪器还负责桩扭角控制。沉桩定位分粗定位、细定位、精定位三步进行，经各方向观测员校核无误后开始压锤施打。

2.5.2 海上GPS打桩定位法：海上打桩定位系统采用分段控制的形式，首先在打桩船适当位置安装两台GPS接收机对船体进行定位，以RTK方式工作，实时测出打桩船上两固定点相对于基站的坐标，同时根据检测的船体横摇和纵倾值，经过计算处理，得出理论上水平船位坐标和方位角；在其基础上，以船体作为已知参照物，用安装在打桩船纵向中轴线和桩架左转轴前方的两台激光测距仪对桩身位置进行测定，因激光测距仪与GPS接收机的位置是固联的，通过激光测距仪和和船体与桩架的几何关系，推算出桩位坐标和方位，从而达到由GPS对桩身的控制目的。海上GPS打桩定位系统的计算机操作界面能同时以图象及数字的形式反映出施打桩的设计位置及主要桩参数，包括设计的桩中心坐标、桩顶标高、平面扭角、倾斜坡度等和当前施打桩的实时位置及桩船的预定位置和当前位置。

2.6 沉桩控制标准

根据设计要求，本工程未进行地质勘查，设计桩长为暂定桩长，根据试桩