陆上打设钢管桩施工技术在大型高桩码头建设中的研究与应用

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[桩桩,钢管,码头]钢管桩桩尖在码头工程中的应用

[桩桩,钢管,码头]钢管桩桩尖在码头工程中的应用

钢管桩桩尖在码头工程中的应用摘要:桩基础是一种传统古老的基础型式,但其在建筑施工过程中扮演的角色非常重要,是一种发展迅速,生命力很强的施工型式。

文章结合实践经验对钢管桩桩尖在码头工程中的应用情况进行探讨,从而提出解决工程问题的看法与建议,为码头工程采用钢管桩桩尖施工的工作人员提供一定的参考依据。

关键词:桩基础钢管桩码头工程近几年,随着我国贸易往来的增多,对港口码头的需求增大,钢管桩得到广泛应用,其得天独厚的优势为我国码头工程作出了重要贡献。

1.钢管桩设计要素1.1桩承载力施工前,了解桩承载力是基本要求,是桩基结构的基本参数,也是其最重要的参数。

桩承载力不仅包括桩与地基相互作用的承载力,也包括桩身材料的承载力,进行桩基工程施工时,必须了解桩基承载力才能正确设计桩结构。

码头实际施工中,根据公式确定桩基本承载力后,施工前首先进行试桩,以此作为沉桩终锤标准,能保证工程质量。

桩承载力公式为:钢管桩的桩身结构设计主要是其所能承受的弯压组合,根据材料力学方法,验算桩身材料力学。

保证允许应力法与其对应,码头工程对钢材强度的要求较高,按照港口工程规范,严格调整其强度设计值,使其满足施工要求。

1.3材质选择1.4压屈皱问题使用过程中钢管桩顶与上部结构之间相互连接,发生屈皱现象的机率很小,最容易出现的是锤击沉桩的时候。

根据《港口工程桩基规范》要求,钢管桩打入持力层过程中,如果沉桩遇到一定的困难,桩外径与壁厚的比例控制在70以内最宜。

这是由我国码头工程实际调查和经验总结中得出,能有效地避免沉桩时带来的屈皱问题。

容易出现屈皱问题的还有一种状态,即静载试桩状态。

随着码头的大量使用,对大直径钢管桩设计桩力要求很高,其极限承载力高达10000KN。

做桩极限承载力试验时,要加载到桩破坏状态前或出现不适于承载变形的状态,其加荷量大于检验性试验,由此看来,静载试桩阶段,桩基受到的轴向荷载最大。

试桩时候,试验桩桩顶水平没有足够的约束力,容易出现压屈现象。

大管桩在码头工程中应用

大管桩在码头工程中应用

大管桩在码头工程中的应用研究摘要:不同桩基码头由于地质条件、施工条件等不同而具有不同的适用范围,且造价相差较大。

故本文选取φ1.2m和φ1.4m大管桩为研究对象,初步分析了其在码头工程中的应用情况。

实践证明,经采用加固措施后的φ1.4m大管桩,更能满足沉桩要求和施工质量。

关键词:大管桩;沉桩;加固桩基码头随着港口建设使用要求的持续提高而被广泛地应用,尤其在当前钢管桩造价比较高的背景下,大量大管桩被应用于地质条件比较复杂的大型码头工程中,桩径由φ1.2m增加到φ1.4m,相应的,桩锤从d100增加到d125,由此则对桩基提出更严格的要求。

本文结合sct4#~6#泊位工程实践,初步分析了大管桩在码头工程中的应用情况。

1、工程概述本码头采用全直桩大管桩结构方案,其中6#泊位10根桩均采用φ1.4m大管桩,5#泊位中间4根为φ1.2m大管桩,前后轨道梁下各布置2根φ1.4m大管桩,4#泊位同样如此。

本码头地质条件复杂,存在厚度9-18m的厚砂层,且局部区域砂层下还存在3m-5m的粘土层。

2、沉桩情况2.1d100桩锤沉桩情况根据对80根d100桩锤沉桩(锤击数2200-3000)锤的结果观测得出,部分φ1.4m大管桩桩尖落在比较弱的砂质粘土层上,未进入强风化层,而其他大部分均进入,相较而言,φ1.4m的大管桩比φ1.2m大管桩打入深度小2.8m。

且沉桩后发现纵向裂缝在一些桩顶的内壁。

据此判断,在厚砂层条件下,相较φ1.4m大管桩,d100桩锤对φ1.2m是更适用,原因在于粉质粘土层的固结沉降将造成桩基负摩擦,不利于桩基承载力。

2.2dl25桩锤复打桩情况对于d100桩锤沉桩后高出设计桩顶比较多的桩,本工程采用d125桩锤进行复打沉桩,经测量均打入2.8m左右,桩尖基本落入强风化层,且终锤前的贯入度约6mm,比d100桩锤的初打贯入度大。

在同等条件下,d125桩锤仅仅需要锤击1200左右则可以达到设计桩尖,锤击数只占d100的40%。

高桩码头施工技术的应用研究

高桩码头施工技术的应用研究

高桩码头施工技术的应用研究发布时间:2021-09-06T07:36:32.119Z 来源:《工程建设标准化》2021年第11期作者:曾鹏[导读] 在社会经济水平全面提升的背景下,港口码头工程得到了良好开展,其中,高桩码头属于该项工程中普遍应用的一项结构形式,同时也是从软土路基内修建码头的主要改善方式曾鹏广州打捞局摘要:在社会经济水平全面提升的背景下,港口码头工程得到了良好开展,其中,高桩码头属于该项工程中普遍应用的一项结构形式,同时也是从软土路基内修建码头的主要改善方式,基于此,引进合理的高桩码头施工技术是极为关键的。

本文主要论述了高桩码头施工技术的实际应用要点。

关键词:高桩码头;施工技术;应用在码头建筑物中,高桩码头占据着重要的地位,其比较适合应用于沉桩地基以及软土地基中,不过从实际情况来看,高桩码头应用期间还有着一些缺陷存在,具体表现为对地面超载作用力的适应性不强,和板桩式码头以及重力式码头相互比较可以看出耐久性是非常弱的,构件受损严重。

所以,强化高桩码头施工技术监督控制力度非常重要。

1、高桩码头结构特征表现对于高桩码头来讲,主要是指建设于软土地基的基本码头结构形式,该项码头具备的特征表现为结构轻盈、受力精准,减弱波浪的效果极佳,比较适合在软土地基内应用。

不过高桩码头结构也有着一些缺陷存在,表现为耐久性不佳,构件受损以后无法有效修复和改善,难以有效适应地面超载和装卸工艺变化现象。

通过分析来看,高桩码头组成结构如下所示。

其一,上部结构。

把桩基连接成整体,借助桩基将荷载传递给地基,装设各项码头设备。

其二,桩基。

对上部结构起到一定的支承效果,而且还会将作用于上部结构内的荷载传递给地基,在增强地基稳定性的基础上确保岸坡安全。

其三,岸坡。

必须保持一定的安全性和稳定性,针对于水流量非常大的领域和地质条件不佳的现象,务必做好护坡处理作业,防止被过度冲刷。

通常来讲,高桩码头主要是以透空结构形式为主,结构轻盈,在软弱地基内适合应用。

港口码头工程施工中的钢桩打桩与固定技术

港口码头工程施工中的钢桩打桩与固定技术

港口码头工程施工中的钢桩打桩与固定技术第一部分:引言港口码头工程是国家经济发展和对外贸易的重要组成部分。

其中,钢桩打桩与固定技术作为港口码头工程中的重要环节,对项目的安全性和可持续发展起着至关重要的作用。

本文将从施工中的钢桩打桩和固定技术角度进行讨论,探究其在港口码头工程中的应用及其重要性。

第二部分:钢桩打桩技术钢桩打桩,是将钢桩通过特定的设备和方法嵌入深入地下,起到增加地基承载能力和稳定土层的重要作用。

在港口码头工程中,由于项目常常需要面对波浪冲刷、坚硬的海底、高水位等挑战,使用钢桩打桩技术可以有效增加码头的稳定性。

钢桩打桩通常可以分为两类:直接打入型和锤击型。

直接打入型是指通过特殊的装置将钢桩直接嵌入地下,这种方法适用于较软的土层。

而锤击型是指用专门的施工设备将钢桩垂直方向持续敲击,通过冲击力将钢桩逐渐嵌入地下。

这种方法适用于较硬的土层和岩石。

第三部分:钢桩固定技术钢桩打桩完成后,还需要进行固定,以确保其在承受纵向和横向荷载时不会发生滑移或松动。

钢桩固定技术主要包括锚固和预应力两种方法。

锚固是一种利用锚索将钢桩与周围土层或岩石相连接的方法。

通过将钢丝或钢板安装在钢桩上,并与锚索紧密相连,可以增加钢桩在地下的稳定性。

这种方法在港口码头工程中广泛应用,因为锚固既能够提供纵向稳定,又能够有效抵抗水平荷载。

预应力技术是一种在施工过程中通过施加预压力将钢桩固定在地下的方法。

预应力技术可以增加钢桩的抗弯刚度和抗剪能力,从而提高码头的稳定性。

这种方法在需要承受较大横向荷载的港口码头工程中常被采用。

第四部分:钢桩打桩与固定技术的优势钢桩打桩与固定技术在港口码头工程中有着诸多优势。

首先,钢桩的施工过程相对简单,可以提高工程的施工效率。

其次,钢桩的使用寿命较长,在恶劣的海洋环境下也能够确保项目的安全运行。

此外,钢桩打桩与固定技术还可以灵活调整桩长和固定方式,以适应不同地质条件和工程需求。

第五部分:案例分析以某港口码头工程为例,该工程施工中采用了钢桩打桩和固定技术。

高桩码头钢管嵌岩桩全平台施工技术探究及应用

高桩码头钢管嵌岩桩全平台施工技术探究及应用

高桩码头钢管嵌岩桩全平台施工技术探究及应用◎ 陈隽永 唐文武 中交第四航务工程局有限公司摘 要:高桩码头在施工过程中大多数会利用水上钢平台进行辅助,本文依托惠州某石化通用码头项目的特点,钢管嵌岩桩位于离岸区域,需全面搭设钢平台进行冲孔施工。

本文通过对钢平台全平台施工方案的选定并结合施工水域的特点选择普通钢结构平台和贝雷架结构平台组合施工使用,不仅实现了部分钢平台搭设“水转陆”施工,也实现了嵌岩桩整体“水转陆”施工,大大提高了施工效率也降低了施工成本。

方案确定后对钢平台进行了结构验算,施工过程中对施工产生的振动进行监测,有效保证了施工过程中结构安全,也保证了嵌岩桩的施工质量,该施工技术可以供以后类似工程借鉴使用。

关键词:高桩码头;嵌岩桩;钢平台;贝雷片;振动监测1.工程概况惠州某石化通用码头项目新建2个5万吨级通用泊位(可同时靠泊3艘1.6万DWT PTA专用船)。

码头平面布置形式为突堤式,结构形式为高桩梁板结构,码头平台总长512m,宽50m。

码头平台通过引桥与后方道路相接,引桥宽16m,长1043m。

共分为8个结构段,第1及第8结构段尺寸为70m×50m,其余结构段尺寸为62m×50m。

码头排架桩基采用钢管嵌岩桩,外壁为钢管桩,材质选用Q390B,直径φ1200mm,壁厚18mm,钢管桩内下钢筋笼,灌满混凝土,共528根且均为直桩,嵌岩深度为进入中风化8m,布置形式为66行8列。

嵌岩桩位于离岸区域,全部采用搭设钢平台进行冲孔施工。

2.嵌岩桩施工工艺2.1全平台方案选定本项目新建码头位于两个运营码头中间,与两个码头的距离均为340m,两个码头每月靠泊约8船次,运输船舶停靠码头时,施工船舶需要避让,导致水上有效作业时间只有18天。

为了满足施工需求,嵌岩桩施工时要全作业范围内搭设钢平台,即采用全平台施工。

平台搭设施工一般采用水上施工工艺,考虑到本工程嵌岩桩施工工期仅130天,且嵌岩桩施工期间码头平台施工区域内有疏浚、水上沉桩、水上钢平台安拆、嵌岩桩施工、现浇上部结构施工、预制构件安装等[1]。

桩基平台施工技术在高桩码头工程中的应用

桩基平台施工技术在高桩码头工程中的应用

桩基平台施工技术在高桩码头工程中的应用摘要:在港口施工的过程中需要做好高桩码头桩基平台的施工工作,这项工作会决定码头施工的最终质量,为了尽可能提高高桩码头施工方案的可行性和可操作性,确保施工效果达标,需要选择合理的技术达到这一目的。

关键词:桩基平台;施工技术;高桩码头引文:桩基工程是码头施工中的重要环节,它承载着整个码头的自身重量,为了提高码头工程整体施工的安全性,有关工作者需要明确施工要点对桩基形式合理选取,根据工程内容加强对码头工程质量防控工作的思想重视,在码头工作进行的过程中需要展开地质勘查和实地考察工作,对施工环境了如指掌,选择合适的施工工艺和施工材料,判别桩基类型。

本文围绕着桩基平台施工技术在高桩码头工程中的应用展开论述,希望为有关工作者提供一些参考和建议。

一、高桩码头工程桩基类型(一)明确码头地质情况在桩基工程工作中需要考虑到工程的实际要求,做好实地勘测工作,掌握足够多的信息,亲临现场对项目环境展开地质考察,对地质类型进行判断,分析地理结构和项目所处的具体地理位置,收集数据并做好记录,以此为基础设计施工方案,确保桩基类型的选择符合实际要求,在观察的前提之下确保对施工地质情况了如指掌,明确码头的运行状态、位置以及当前的地理结构,对所掌握的信息进行明确,确定施工指标,完成桩基类型的筛选工作,同时需要确认堆货载荷、水平力和压力等要素。

(二)明确桩基形式桩基的选择具有一定的特殊性,需要展开实地调查给予基础工程质量以足够的保障,实现后续干预形式[1]。

在桩基类型的选取工作中首先需要对整体的结构设计框架进行了解,明确设计的类型,以此为基础根据码头工程的实际要求布置码头装备,并完成装备和设置的位置选派工作。

与此同时还要根据桩基的实际承载情况选择桩基类型,让码头施工起到事半功倍的实际效果。

在确定桩基方案的过程中需要对施工内容加以明确,提高码头工程的整体建设质量;其次工程施工过程中可能会存在负载能力差距较大的情况,增大施工难度,具体施工时工作人员需要对施工要求加以明确,做好技术交底工作,以实际情况作为参照和依据选择合理的施工形式,确保施工质量达标。

高桩码头陆上打桩与水上施工纵横梁技术研究与应用

高桩码头陆上打桩与水上施工纵横梁技术研究与应用

高桩码头陆上打桩与水上施工纵横梁技术研究与应用摘要:随着贸易的不断发展, 人们对于高桩码头的要求逐渐提高, 因而有关技术必须得到改造和升级。

文章结合某地高桩码头改造升等工程,采取陆上打设钢管桩后水上施工纵横梁的施工工艺, 较好地完成了在旧码头拆除后新建码头的施工, 形成了一套较为完成的工艺总结。

希望给有关的码头工程施工提供借鉴。

关键词:高桩码头;改建;施工技术;现在贸易发展迅速, 船只数量急剧增长, 尤其是大型船只的停靠对于港口的要求更高, 因而人们对于港口通航的技术要求越来越高, 很多水上码头需要得到改建或者扩建。

近年来南京至上海深水航道进行整治之后进行改造升等的码头也多了起来, 很多施工项目受到原有建筑物的影响而十分难以进行, 这给区域性施工带来了很大的问题。

文章结合了目前某泊位升等改造的项目, 通过老码头之间纵横梁技术和复杂地质条件下的联合高桩码头施工技术进行分析。

1 高桩码头结构特点高桩码头是建造在软土地基上的主要码头结构形式之一。

高桩码头显著的结构特点是结构轻, 受力明确, 适宜作成透空式, 减弱波浪的效果好, 适于软土地基。

缺点是结构单薄, 耐久性差, 构件易损坏并难于修复, 对地面超载及装卸工艺变化适应性差。

它的基本组成可主要分为以下几部分。

上部结构:将桩基连成整体, 并把荷载通过桩基传给地基, 安设有各种码头设备。

桩基:支承上部结构, 并把作用在上部结构上的荷载传给地基, 同时也起到稳固地基的作用, 有利于岸坡稳定。

挡土结构:为了减小码头的宽度和与岸坡的衔接的距离, 而设置挡土结构, 以构成地面, 有前板桩墙, 后板桩墙和重力式挡墙。

岸坡:要求有足够的稳定性, 对破浪、水流大的地方和地质差的情况, 需要进行护坡处理, 以免受冲刷。

2纵横梁施工工法及其应用优势总体上来看, 基本上在我国北方地区, 需要下穿铁路的工程普遍会在加固既有线方面选择使用纵横梁施工工法。

而相比例如D型梁对线路等其他运用在对铁路下穿工程中的线路进行加固的工法, 纵横梁施工工法具有较高的适应性, 可以较好地应用在譬如道岔区、纵向坡等线路不平等, 以及工程环境相对比较复杂的下穿铁路工程当中, 而框架桥工程当中也经常会选择使用纵横梁施工工法完成既有线加固工作, 尤其是纵横梁施工工法操作相对比较简便, 所需工程周期也并不长, 因此几乎不会对铁路的正常运行和运输造成阻碍与干扰。

灌注桩施工技术在高桩码头中的应用

灌注桩施工技术在高桩码头中的应用

灌注桩施工技术在高桩码头中的应用摘要:桩基部分是高桩码头的重要组成部分,灌注桩施工工艺是高桩码头桩基的常用作法,本文以天津港大沽口港区粮油6、7号码头为例,对高桩码头灌注桩施工工艺技术在高桩码头的应用进行了探讨,分析了沉桩施工、钻孔施工等各个工序的技术要点,可为类似工程项目建设提供借鉴。

关键词:高桩码头;钻孔灌注桩;施工工艺钻孔灌注桩由于工艺技术简单,成本较低,被广泛应用在沿海港口各类码头项目中。

钻孔灌注桩施工需要在水下完成,工序比较多,大部分是隐蔽工程,水下钻孔灌注桩施工质量将直接影响工程整体建设水平。

因此,还应加强施工工艺技术的研究,以便在充分发挥技术成本低、污染小等优势的同时,保证灌注桩能够稳固承载上部荷载,继而使工程施工质量能够达到码头建设需求。

本文以天津港大沽口港区粮油区6、7号码头为例,详细介绍灌注桩施工技术在高桩码头的应用。

一、工程概况天津港大沽口港区粮油区6、7号码头位于天津港大沽口港区北侧岸线,为新建2个10万吨级通用泊位,占用岸线总长584米,可同时停靠2艘10万吨级散货船。

码头顶面高程为+6.0米。

码头水工结构采用高桩梁板结构,共分10个结构段,包括6个长61.8米的结构段和4个长53.3米的结构段。

码头前桩台宽30.0米,桩基采用直径1000mm的钢管桩。

后承台宽52米,桩基采用650mm*650mm的预应力混凝土空心方桩。

其余部位为直径800mm的灌注桩,桩底标高约为-42米,本工程共有560根灌注桩,根据本工程勘察报告显示,现有围埝下部土体强度不高,地基土残余沉降量大,为了防止挡土墙与后桩台间发生过大的不均匀沉降,在挡土墙下布置直径600的灌注桩基础承台。

二、水下钻孔灌注桩施工工艺技术在水下施工阶段,根据已有的测量控制点完成控制网布设,在陆域合适位置布置主要控制点,使施工坐标基线与引桥抽线平行或垂直。

在引桥桩施工阶段,泥面标高需要控制在-1m到12.2m的范围内,由于低潮水深无法达到沉桩要求,需要在赶高潮水深条件下施工。

高桩码头桩基关键技术环节研究

高桩码头桩基关键技术环节研究

高桩码头桩基关键技术环节研究随着工程建设的不断推进,高桩码头逐渐受到了越来越多的关注。

作为桥梁、码头等重要工程结构的一种,高桩码头具有高度复杂的设计要求和施工技术要求。

其中,桩基是高桩码头的重要组成部分,其稳定性直接影响到工程的安全性和稳定性。

因此,研究高桩码头桩基关键技术环节,具有很高的理论和实际意义。

桩基的选型和设计是高桩码头桩基关键技术环节之一。

首先要根据码头的使用要求、设计荷载和施工条件等因素来确定桩径、桩长、桩身厚度和钢材强度等参数。

同时,还要特别注意去钢化措施以防止桥船的碰撞对桥墩产生的不利影响。

桩基施工是高桩码头桩基关键技术环节之二。

在桥梁、码头等结构中,桩基几乎都需要在水中施工,其施工难度和风险程度较高。

为确保桩基的稳定性和施工质量,必须采取合适的施工工艺和技术措施。

例如,在施工过程中要合理控制桩桩肉、桩身倾斜度和桩面形状。

在海洋中,还要考虑到潮汐、海浪等外在环境因素,使用防波堤对施工工艺和材料进行保护和支撑,从而确保施工的顺利和桩基的稳定。

桩基的防护和维护是高桩码头桩基关键技术环节之三。

桩基在长期使用中会受到海水侵蚀、浪潮冲击、海洋生物附着等多方面的影响,进而造成桩基的结构破损、腐蚀等问题。

为了保证桥梁、码头等结构的正常运行和延长使用寿命,必须采取适当的防护和维修措施。

例如,在桩身表面喷涂耐腐蚀涂层,定期清理和检查桩基的状况,及时进行修补和更换损坏或老化的部件,从而确保桩基的使用寿命和结构安全。

总之,高桩码头桩基关键技术环节是多方面要素的综合体现,既包括设计、施工、防护、维护等技术措施,又需要兼顾桥梁、码头等结构与环境的协调性和安全性。

未来,随着各种类型码头的建设和更新,高桩码头桩基关键技术环节的研究也将更加深入和广泛。

高桩码头及其桩基平台施工技术研究

高桩码头及其桩基平台施工技术研究

高桩码头及其桩基平台施工技术研究摘要对高桩码头的结构特点进行分析,对高桩码头及桩基平台的施工技术要点进行论述,为高桩码头施工提供一些可为借鉴的方法。

关键词高桩码头;桩基平台;施工技术1高桩码头的结构组成在我国港口工程中,高桩码头应用较为普遍。

高桩码头的结构包括:桩基、上部结构、接岸结构。

桩基常见有:钢管桩基、PHC桩基、混凝土方桩基、灌注桩基或嵌岩桩基等。

水工建筑施工中,多为叉桩、直桩混合结构,桩基施工常用柴油打桩锤沉桩,而液压锤沉桩则为个别工程选用。

上部结构常有:梁板式、板式以及墩式结构,其他分类:1)按预应力分为:预应力结构、非预应力结构。

2)按安装及浇注工艺分为:顸制安装结构、现浇结构、叠合结构。

3)按材料分为:普通混凝土结构、高性能混凝土结构。

接岸结构以斜坡式结构最为常见,适用于软弱地基高桩码头,可减少因边坡过陡而出现码头位移、桩基损坏问题。

高桩码头可选用透空结构。

高桩码头结构构件及施工工序较多,桩基施工时要求有良好设备、环境条件,受地质条件限制,施工工期较长。

2我国高桩码头的现状近年来,我国水运工程设计、码头施工技术水平在不断提高,大型设备投入使用也取得较大成功。

我国航务系统现有的打桩船,船具有72.5m长,28m宽,5.2m深,打桩船的桩架达93m高,具备4251t满载排水量,120t起吊能力,打桩船配有DI80最大锤型,最大冲击能茸达到590kJ,能施打直径在1.5m-2.5m之间及桩长为90m的钢管桩。

在我国港口工程中,HHK-l2、荷兰IHC-S280液压锤在吊打沉桩应用中也获得成功。

3高桩码头施工技术要点1)施工期岸坡的稳定性控制。

高桩码头施工中,控制岸坡稳定是整个工程施工安全的重要部分。

控制施工期岸坡的稳定性方法:①严格控制挖泥,并分段分层均匀进行;②基槽开挖验收后才能抛填砂垫层护坡,抛填厚度不能影响到打砂桩;③开挖及清淤施工遵循从坡顶往坡底顺序,抛填遵循从坡底往坡顶顺序;④靠岸的后排桩利用高潮位进行施打,以减少对岸坡的震动等。

陆上打桩机在高桩码头改扩建工程中的运用

陆上打桩机在高桩码头改扩建工程中的运用

陆上打桩机在高桩码头改扩建工程中的运用摘要:随着我国水运事业的迅速发展,优质的码头岸线越来越稀缺,利用原有码头并进行升级改建,以提高码头利用率并满足作业船舶大型化的需求,已成为码头建设发展的趋势,使用陆上打桩机对码头后沿补桩是高桩码头改扩建较为合理、快速的改造方法。

关键词:码头改扩建斜桩陆上打桩机1工程概况宁波—舟山港北仑港区四期集装箱码头3#~7#泊位原设计靠泊能力为5~10万吨级集装箱专用泊位,水工结构按10万吨级集装箱船靠泊设计,随着四期集装箱码头接卸的大型船舶逐步增多,原10万吨级的设计结构已难适应长远需求,需要适当进行加固改造,改造后码头靠泊等级为15万吨集装箱泊位,以适应集装箱船舶大型化发展的需要,提升宁波港集装箱运输竞争力。

2码头现状北仑四期3#~7#泊位码头总长1785m,宽55m,码头顶宽+7.0m,设6座引桥,码头共分22个结构段,55m宽码头采用高桩梁板式整体结构,设183个排架,排架间距10m,采用Ф1200预应力混凝土大管桩,平面布置图见图1。

图13改造方案北仑四期集装箱码头是宁波港重要的集装箱吞吐点,码头作业繁忙,高峰期日吞吐量达1.5万标准箱。

因此,本次改造施工时码头不停产,不能对生产作业产生较大影响。

改造方案一:新增桩基:每个结构段选择2个端排架、每个排架在码头后沿外增加1根Ф1000mm钢管桩,斜度8:1,上部新浇筑节点与原码头横梁连成整体。

改造只加宽排架结构,新增桩基根据地质情况桩长52.5~58.5m。

由于码头后沿打桩船无法进点,所以在考虑沉桩工艺时考虑定制专用陆上打桩机(桩架能倾倒一定角度)行走到码头上进行沉桩的新工艺,由于桩架高度及起重能力受限,钢桩还需分节制作,并于码头现场分节沉桩并接桩。

平面布置图见图2改造方案二:码头前沿每个结构段选择2个端排架设置复合式柔性靠船桩簇。

每簇柔性靠船桩由三根Φ2000钢管桩组成(品字形排列),靠船侧安装H1000三鼓一板鼓型橡胶护舷。

钢管桩桩尖在码头工程中的应用

钢管桩桩尖在码头工程中的应用

1 . 1 桩 承 载 力
施 工前 , 了解 桩 承 载 力 是 基 本 要 锰钢 强度 设计值与Q2 3 5 相比 , 其强度 1 . 5 桩 顶 锚 固 措施 采 用锰 钢 较 为 经 济 ; 市 场 上 求, 是桩基结构 的基本参数 , 也是其最 设 计 值 大 , 最 难分析 的是桩 顶 锚 固受力 , 绞
钢 管 桩 的桩 身 结 构 设 计 主要 是 其 对 大 直径 钢 管 桩 设 计 桩 力 要 求 很 高 ,
O 0 0 0 KN。 做 桩 极 困难 , 其耗 钢 量 大 , 因此 不 满 足 经 济 要 所能承受 的弯压组合, 根据材料力学方 其 极 限 承 载 力 高 达 I 法, 验 算 桩 身材 料 力学 。 保 证 允 许 应 力 限 承 载 力 试 验 时 , 要 加 载 到 桩 破 坏 状 求 , 采用多种防腐措施 , 能起到减 少腐
使 用过 程 中 钢 管 桩 顶 与 上 部 结 构 筋伸入 上部结 构等方 式 , 根 据桩 顶承 之 间相互 连接 , 发 生 屈皱 现 象 的 机 率 受 的弯矩 、 剪应 力, 验算其承 载力。
以此作为沉桩 终锤 标准 , 能保证 工程 很 小 , 最 容易出现 的是锤 击沉 桩的时 1 . 6 防 腐 蚀设 计
程 中的应用情 况进行探讨, 从 而 提 出解 决 工 程 问 题 的 看 法 与 建 议 , 为 码 头 工程 采 用 钢 管 桩 桩 尖 施 工 的 工作 人员 提 供 一 定 的参 考依 据 。 关键词 : 桩 基 础 钢 管 桩 码 头 工 程
近几年, 随 着 我 国 贸 易 往 来 的 增 求 较 高 , 按 照 港 口工程 规 范 , 严 格 调 整 其加荷 量大于检验 性试验, 由此看来,

高桩码头工程钢管桩沉桩施工技术与质量控制

高桩码头工程钢管桩沉桩施工技术与质量控制

高桩码头工程钢管桩沉桩施工技术与质量控制摘要:随着交通强国概念的引进,使得我国港口经济迎来了新的机遇。

天然形成的港口几乎被占据使用,因此,我们不得不修建一些人工港口来供经济发展使用。

调查表明,海岸线多为软土地基,这种地基适用更轻便的高桩码头。

但高桩码头耐久性差,比较容易受到损坏。

近些年来我们一直在优化高桩码头的施工工艺,但并没有有效的控制,因此就高桩码头施工中常见问题进行了分析,并提出了一些建议,希望可以为从事相关工作的人员提供一些帮助。

关键词:高桩码头工程;钢管桩沉桩;施工技术;质量控制;引言码头作为重要的海事运输场所,可以为我国的海事发展提供基础平台。

高桩码头结构作为码头最常使用的结构之一,其重要性可见一斑。

通过分析高桩梁板码头的设计要素以及其具体的载荷限度,看到高桩梁板码头降低工程造价的意义。

1高桩码头的发展及特性海岸经济的飞速发展推进了我国港口工程的建设。

当下码头建设发展趋于深水化、开敞化。

而港口延伸主要是借助吨位比较大的船舶来操作,因此操作难度高。

当下,对于软土地基我们只能采用高桩码头,得益于其波浪反射小,透空的特点高桩码头已广泛应用于当下码头的建设。

高桩码头采用的是透空式的结构,这类结构能够将受力点分散,且大大减少自重,因此对于软弱土地基来说,能够很好的支撑起这类结构的码头,且位移沉降很小。

同时也是由于其透空式结构,波浪反射程度小,不论是对挖泥超深的适应性,还是大水位差的适应能力都会大大增强。

相较于其他类型的码头,高桩码头用料节省,造价成本低,非常适用于那些软土地基的码头或者是作业面狭小、垂直方向向上的油气化工码头。

但也是因为高桩码头的透空式结构,使得它容易出现耐久性差、部件出现难以修复的问题、荷载力敏感等特点,且针对这些容易出现的问题,到目前为止并没有一个高效的修复办法。

因此对高桩码头这一工程来说,找出提升其稳定性,解决沉降位移或破坏等解决措施尤为重要。

2施工方案与工程进度管理措施2.1施工方案(1)施工工艺流程。

高桩码头钢管桩桩基施工技术分析

高桩码头钢管桩桩基施工技术分析

高桩码头钢管桩桩基施工技术分析【摘要】高桩码头桩基,是决定了一个码头的未来。

而钢管桩沉桩为桩基的主要组成部分,它的制造、运输、设置沉桩的位置,都显得极为重要,稍有不慎,就会造成不可估量的损失。

本文针对高桩码头钢管桩桩基施工技术进行了分析探讨。

【关键词】高桩码头桩基施工前言近年来,高桩码头在沿海港口码头建设中得到了广泛的采用。

海南LNG项目配套码头工程也是由钢管桩作为主要桩基的高桩码头工程,可以说钢管桩施工的成功完成标志着整个高桩码头成功了一大半,由此可见桩基施工在高桩码头施工中的重要性。

一、钢管桩制作1、材料的验收检查材料进场后,应对材料的品种、规格、型号进行查验,并对其板面质量和尺寸进行复验。

钢材表面质量和几何尺寸应符合国家现行有关标准,并特别注意板材是否存有如裂纹、重皮、气泡、分层、薄厚不均等缺陷,如有上述情况之一者,应拒用。

对于运进的成批板材,必须复验其材质证明书,并由监理工程师见证按不同规格/型号/批次/炉号,规定数量分别取样送检,进行化学分析和物理机械性能的复验,合格后方可使用。

2、下料所有板材的切割下料均采用半自动切割机进行。

切割预放量应根据其每台切割机的实际风线宽度进行。

对于切割完成的展开料应校验其垂直度和实际尺寸,并作流水号标识和材料跟踪记录。

3、开坡口钢板的坡口应由机械加工或火焰切割完成。

坡口形式应符合设计及国家标准《气焊、手工电弧焊、及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB985-88、《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB986-88,并根据板厚、焊接方法和焊接工艺选择。

钢管桩的坡口完成后,应清理其表面熔渣、氧化层等异物,使其露出金属光泽。

4、预弯(压边)钢板预弯应在液压机上进行,压弯胎具应为整体式,胎具宽度大于所用卷板机下轴中心距的一半,并考虑到压边后钢板反弹量。

5、卷板卷板应在工作范围≥20mm的卷板机上进行,单节长度为2.5m,卷圆后找正后点焊。

每节一般应点焊4~6点,每点长度40~60mm ,点焊高度应小于设计焊缝高度的2/3。

高桩码头桩基关键技术环节研究

高桩码头桩基关键技术环节研究

高桩码头桩基关键技术环节研究1. 引言1.1 研究背景在现代港口建设中,高桩码头桩基技术一直是一个重要的研究领域。

随着全球贸易的快速发展,大型船舶的增多,对于码头结构的要求也越来越高。

高桩码头桩基作为支撑整个结构的关键部分,其设计、施工和技术创新对于码头的稳定性和安全性具有重要意义。

在这样的背景下,本研究将重点关注高桩码头桩基的关键技术环节,分析其特点,探讨设计原理和施工技术,提出技术创新方案,并总结研究进展。

通过这些工作,将为高桩码头桩基技术的进一步发展提供理论依据和实践经验,为海港工程领域的发展做出贡献。

1.2 研究目的研究目的是为了深入探究高桩码头桩基的关键技术环节,解决目前在施工过程中存在的问题和挑战,提高桩基的设计、施工和运行效率,确保高桩码头的安全可靠性和长期稳定性。

通过对桩基特点的分析和设计原理的研究,以及施工技术的创新和进步,我们可以更全面地了解高桩码头桩基的工作原理和结构特点,为未来的桩基设计和施工提供理论依据和技术支持。

研究的成果不仅可以推动高桩码头行业的发展,还可以为其他桥梁和建筑项目的桩基设计和施工提供借鉴和参考,促进我国桩基工程技术的进步和发展。

通过本次研究,我们希望能够为高桩码头桩基技术的应用和推广打下坚实的基础,为未来的研究工作和实践探索新的方向和思路。

1.3 研究意义高桩码头桩基关键技术环节研究的意义主要包括以下几个方面:1. 提升工程质量:高桩码头桩基作为重要的基础工程,直接关系到整个工程的稳定性和安全性。

通过深入研究该技术的关键环节,可以有效提升工程质量,保障工程的长期稳定运行。

2. 降低工程风险:高桩码头桩基的建设过程中存在着一定的技术风险,需要在设计、施工等环节进行科学合理的规划和控制。

通过对关键技术环节的研究,可以有效减少工程风险,保障工程的顺利实施。

3. 推动行业发展:高桩码头桩基作为海岸防护和码头建设的重要组成部分,其技术研究的深入将促进相关行业的技术创新和进步。

高桩梁板结构码头桩基施工技术的应用研究

高桩梁板结构码头桩基施工技术的应用研究

高桩梁板结构码头桩基施工技术的应用研究摘要:高桩梁板结构码头桩基施工难度大,技术要求高,因此,施工作业开展时,施工人员要加强施工技术分析,确保施工技术应用的合理性。

关键词:桩基施工;码头;质量控制;质量检测开展桩基施工作业时,施工人员要加强对整个施工内容的控制,避免某一个施工环节出现质量问题,影响最终竣工质量。

1 桩基施工难点(1)通常情况下,桩基数量多,而且实际施工作业开始,会发生地下水位偏低现象,因此,在实际施工作业开展时,为了保证整个施工顺利进行,需要采取沉桩挖泥方式处理,这在一定程度上也提高了施工作业开展难度。

(2)施工量大,任务重,整个施工作业开展起来工期相对紧张。

(3)桩基施工作业开展需要采用大量船机设备,但是实际施工开展时,经常会出现船机设备有限情况,而且采用的船机设备具有不可代替性,一旦采用的设备出现故障,无法满足应用需求,这势必会延误工期,导致工程无法在工期内竣工[1]。

2 桩基施工中面临的问题桩基施工技术是现阶段科学界重点关注的一项技术,该项技术在人们的不断研究,以及应用实践中得到了快速发展,但是对于高桩梁板结构码头来说,桩基施工技术在实际发展期间,存在滞后性,主要表现为结构形式少,而且还会存在下列问题:(1)高桩梁板结构码头具体施工期间,上部结构建筑建设时,若采用了倾斜码头结构,因为这一类型码头结构,其地面边界繁多复杂,实际施工开展时会浪费大量空间[2]。

而且从具体施工情况来看,空间通常都会存储大量盐分和湿气,这一情况的存在将会导致高桩梁板结构码头上部结构内容耐用性差,具体应用期间,经常会被破坏,这会缩短其应用寿命,而且会导致高桩梁板结构码头下半连接部位遭受破坏。

(2)实际施工期间若采用了颤码头结构,也会引起各种问题,导致高桩梁板结构码头无法满足应用需求。

通过对大量颤码头进行分析可以发现,其主要由横纵梁等不同层结构构成。

实际施工作业开展时,施工人员通过对采取横梁搁置现浇钢筋混凝土桩帽技术,这一技术实现起来难度不高,施工人员通过简单的学习,就能够上手操作,完成相应施工作业,但从实际情况来看,结构整体性会遭受破坏,这会降低结构能够承受的重量,与此同时,还会衍生出刚度不足等各项问题[3]。

码头工程中钢板桩与钢管桩施工技术研究

码头工程中钢板桩与钢管桩施工技术研究

码头工程中钢板桩与钢管桩施工技术研究【内容摘要】码头工程建设时需要消耗大量的砂石料和相关材料,并且整体施工流程相对复杂,技术要求较高,不仅建造成本较高且质量控制难度相对较大,钢板桩与钢管桩的应用,有效避免了相关问题。

基于此,结合工程案例,探讨钢板桩与钢管桩施工技术特点,并分析施工实践中的技术要点和质量保障措施,为同类工程提供参考。

【关键词】码头工程;钢板桩;钢管桩工程位于西非西海岸,濒临大西洋,位于努瓦克肖特以南约175km处。

南距塞内加尔的圣路易斯约45km,距离塞内加尔河河口约58km。

码头采用钢板桩结构(AZ27-800钢板桩),桩顶高程为1.48m,桩底高程为-13.52m。

纵向机械化滑道采用桩基轨道梁结构,现浇轨道梁共分为8个结构分段,每个结构分段长度为25.7m(水平投影),每个结构段布置12根Ф800钢管桩(δ=16mm),桩基纵向间距为4.74m。

1.钢板桩与钢管桩施工技术特点码头位于沿海软土层,通常软土层深度可达50m以上,因此一旦上部结构荷载过大会造成码头建筑持力层发生变化,而常规的桩基沉桩使用混凝土桩很难达到预期效果,或者施工难度相对较大、成本相对较高,因此钢板桩、钢管桩逐渐成为码头工程中的主要使用材料,总结工程实践钢板桩与钢管桩在码头工程及相关工程中的应用具有明显优势,主要表现为:①质量轻、规格相对统一,便于运输与堆放,且不易受外力破坏;②受力性能强,单桩承载能力大,可以满足更多的工程要求;③材料可以灵活使用,根据现场实际情况调节桩长,可通过切割、焊接等办法完成材料加工;④排土量小,在桩体打入过程中,周边的土体受扰动较小,成桩质量易控制。

⑤操作简便,使用电焊和相应的连接件便可以完成操作,施工速度快速,施工风险相对较小。

2.钢板桩与钢管桩施工技术要点2.1材料储运钢管、板桩堆放的顺序、位置、方向和平面位置等应考虑到以后的施工方便;堆放时按型号、规格、长度和施工部位分开,并在堆放处设置标牌说明。

高桩码头预制构件全陆上安装施工技术探究及应用

高桩码头预制构件全陆上安装施工技术探究及应用

高桩码头预制构件全陆上安装施工技术探究及应用◎ 张志强 中国铁建港航局集团有限公司摘 要:高桩码头预制构件安装传统工艺为起重船水上安装,近年来也越来越多运用架桥机安装预制构件。

根据阳江港吉树作业区#J11~#J12泊位码头工程的特点,因地制宜采用了全陆上构件安装施工工艺,使用徐工QAY260全地面起重机、150t、50t汽车吊等设备互相配合安装构件。

笔者从构件安装施工工艺、施工方法、安全验算等方面全面阐述了全陆上安装构件的要点,全陆上安装工艺也很好地避免了恶劣海况对预制构件安装的影响并控制了施工成本。

关键词:高桩码头;构件安装;全地面起重机;验算1.工程概况阳江港吉树作业区#J11~#J12泊位码头工程,建设2个3000吨级多用途泊位,码头长度为246m,水工结构按照停靠5000吨级设计船型设计。

码头采用顺岸布置,分5个结构段,分为前桩台和后桩台,总宽度45m,其中前桩台宽15.5m,后桩台宽29.5m,码头面顶高程为5.5m。

码头通过引桥与码头后方海堤相连接,引桥顶高程为5.5m,共布置2座引桥,5号引桥和6号引桥宽度均为13m。

预制构件共1420件,梁416片、面板966块、靠船构件38个,其中前桩台梁132片,面板66块,靠船构件38个;后桩台梁284片,面板900块。

2.构件安装施工工艺2.1构件安装总体工艺总体吊装施工顺序为:通过两端引桥及前方管理平台往海侧推进,先完成后桩台两端结构段,以两端结构段作为立足点,前后桩台由两端往中间安装,安装顺序布置如图1所示。

构件安装施工流程:预制构件安装前检查→测量放线→吊机就位(构件运输)→钢丝绳固定→吊装→对位→校正→安装检测→梁板加固。

2.2 构件安装前、后桩台工艺1)码头后桩台。

码头后桩台主要预制构件为预应力横梁和预应力面板,共1076片,其中横梁284片,面板792块。

另有非预应力面板108块,集中在结构段两端。

结构每排桩有横梁构件4片,顺横梁长度方向面板12块。

钢管桩超深入岩陆上打桩工艺的研究与应用

钢管桩超深入岩陆上打桩工艺的研究与应用

第18卷 第6期 中 国 水 运 Vol.18No.62018年 6月 China Water Transport June2018收稿日期:2018-03-01作者简介:王为启(1984-),男,中交一航局第二工程有限公司,项目副经理,港航工程师,主要从事港口码头水工建 筑物的施工技术研究工作。

钢管桩超深入岩陆上打桩工艺的研究与应用王为启,郭 旗(中交一航局第二工程有限公司,山东 青岛 266071)摘 要:梁板式高桩码头作为中南美洲地区广泛采用的码头结构型式,其有着结构轻,受力明确,减弱波浪的良好效果。

钢管桩桩基作为码头承载受力终端,桩基的入岩深度及承载力对码头整体质量起着决定性作用,尤其是在10万吨以上的码头中,桩基具有入岩深度大、桩基承载力高等特点,但往往受地质影响,钢管桩桩基在打设过程中很难同时达到这两项指标,打桩过程中受岩层影响易出现桩底变形及无法打设至设计底标高的问题。

本文以巴拿马科隆集装箱港口(PCCP)项目为例,主要介绍高桩码头桩基在需要超深入岩的施工中,采用陆上预旋挖再打桩的工艺,为高桩码头钢管桩超深入岩施工提供了新思路,为类似工程提供了借鉴意义。

关键词:高桩码头;陆上;打桩;超深入岩;钢管桩;预旋挖中图分类号:U656 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2018)06-0246-03引言随着全球航运业高速发展及船舶大型化发展的趋势,对靠泊码头的抗剪力和承载力提出了更高的要求,而钢筋混凝土桩基对水平抗剪抵抗力甚低,已经逐步淘汰,钢管桩桩基由于弹性好,强度大,能够承受较大的水平及垂直荷载,尤其是在船舶的撞击下,能够以其良好的抗弯及弹性性能吸收撞击能量,以保证码头的整体稳定性,被现代码头建设广发应用。

本文以PCCP工程为案例,详细介绍工程在桩基超深入岩过程遇到的桩端变形、无法沉桩至设计底标高等技术难点,并且在经过各项实践后最终将该施工难点顺利解决的施工工艺。

一、工程简介巴拿马科隆港集装箱港口(PCCP)工程的桩基部分为直立式钢管桩结构,共有桩基1,304根,钢管桩直径为1,200mm,壁厚为22mm。

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陆上打设钢管桩施工技术在大型高桩码头建设中的应用戴鹏,李景宝,曹磊(中交一航局第二工程有限公司,山东青岛 266071)摘要:对大型高桩码头的桩基施工,国内传统使用打桩船,国外多采用履带吊上方驳吊打工艺。

文中以巴拿马科隆港集装箱码头(CCT)项目三期为例,对全部桩基采用陆上施工的方法建设10万t级高桩码头,进行了初次探索,主要介绍了浅滩的陆域形成、履带吊配导向架陆上打设45m长钢管桩的施工技术、工艺实施后存在的问题及解决办法。

该工艺的成功实施,为浅滩区大型高桩码头的桩基施工开辟了新思路,对类似工程有一定的借鉴。

关键词:陆域形成;履带吊配导向架;陆上打桩;大型高桩码头随着世界上一些适合建设自然深水港的岸线已基本用尽,如何在浅滩水域建设大型高桩码头的课题已经出现。

2013年7月巴拿马科隆港CCT项目三期由中国港湾中标,码头为顺岸高桩梁板式结构,长320m,标准断面宽48m,前沿水深-15.5m,与原有二期码头相连,桩基用钢管桩结构,分φ700mm、φ800mm和φ900mm三种规格,总数626根,长度介于24m~45m,其中斜桩152根,φ700mm,斜率4.5:1。

拟建码头区开工前是浅滩,一半陆地,一半海域。

国外如何施工经济可行,这就要求新形势下的施工企业要改变传统的工艺。

陆上打设钢管桩施工成本低,效率高,安全风险小,但需解决相关技术难题,本文对该施工技术的前期准备、应用过程及实施效果进行了详细的介绍,对类似浅滩区高桩码头的施工有一定的参考价值。

一、桩基方案的选择桩基方案的经济性比选:国内跨国调遣打桩船组需400万美金,疏浚后搭设钢栈桥吊打工艺需460万美金,当地租赁海上方驳吊机吊打工艺需要280万美金,陆上打桩只要80万美金,可知最佳方案为陆上打桩,成本低,但需解决陆域形成和如何陆上打设45m长钢管桩的技术难题。

浅滩区的陆域形成存在两大难点,一是与现有码头衔接段前沿水深陡变;二是新建码头另一端水深较约为-5m。

考虑经济性与施工可行性,与现有码头衔接段因坡度陡变采用先打设钢管桩锚固后砂袋围堰相结合的工艺;水深小于2m 区域采用砂袋围堰,水深大于2m 区域采用块石围堰,其中拆除块石围堰的块石用于码头下方护坡。

陆上打桩设备选取与设计:陆上打桩有履带吊配导向架和步履式打桩机两种方式,因本工程最大桩长45m ,如选用后者需国内专门设计制作,且沉桩完成后该设备利用率低,因此选用前者。

根据150t 履带吊性能设计制作打桩导向架,见图1,导向架的立柱底端用伸缩油缸与履带吊铰接,后倾14°到垂直状用一款斜撑油缸,前倾14°到垂直状用另一款斜撑油缸。

因导向架后倾14°打俯桩时喂桩不方便,且仰桩与俯桩交叉施工需反复拆装斜撑油缸操作复杂,本工程只采用了前倾14°到垂直状的一套斜撑油缸施工。

打桩锤型选用环保的HHP-16液压冲击锤。

图1 150t 履带吊配导向架打桩示意图二、钢管桩陆上施工技术1.技术要求150t 履带吊配42m 导向架打桩设备的可沉桩长技术要求,当桩长30m 以内直接打设;当桩长大于30m 时,直桩首先使用100t 履带吊吊振动锤进行振动稳桩,然后150t 履带吊配导向架套桩后复打;斜桩需现场二次接桩,检测合格后复打。

液压冲击锤的停锤技术要求根据动力打桩公式—海利公式,海利(Hiley)1930年根据能量守恒原理和撞击定理提出:(Hiley海利公式)上式中,—单桩竖向的极限承载力(t);—锤芯重量(t);—液压冲击锤锤芯落距(mm);S—最终锤击贯入度(mm);—瞬时弹性变形值,,其中桩身和桩端土体的弹性压缩量,从收锤回弹曲线上实测,介于15~25mm之间;桩垫瞬时弹性压缩量,取6mm;—桩身与桩帽重量和即送桩时需加送桩器的重量();—液压冲击锤效率系数,取0.95;——液压冲击锤的特征系数,取1.3;以900mm的钢管桩停锤标准桩为例计算极限承载力:;∵计算承载力675t,设计承载力291.24t,2.3倍安全系数;∴选取的液压锤型在预定5mm的贯入度下产生的承载力满足设计要求。

2.斜桩陆上打设施工⑴斜桩打设施工步骤场地清理、碾压→履带吊打桩机定位→100t履带吊喂桩→精确定位→沉桩→停锤并验收。

如桩长超过30m现场接桩→焊接检测→复打→停锤并验收。

⑵一点起吊斜桩立桩时的受力计算JTJ254-98港口工程桩基规范附录D“桩的吊运内力计算”钢管桩用两点吊。

因桩长与桩径均不大,考虑设备投入拟采用一点吊立桩,需计算钢管桩起吊时的最大弯矩,校核其是否在钢管桩承受的最大应力范围内。

桩尖设计有加强圈,地面是回填海沙不会受力变形。

见图2,钢管桩随着起吊高度增加,绕地面接触点转动,此接触点可当作固定铰支座,同时随着起吊角度的增大,外力(自重、吊力等)对钢管桩的作用力臂越来越小,可知在刚起吊瞬间的水平状态,力臂最大,受弯矩最大,校核此状态钢管桩的受力。

图2 100t履带吊单点起吊钢管桩受力简图计算时钢管桩自重当做线性均部荷载;以固定铰接支座C坐标为0,所有外力先对其取矩,,得;设BC段剪力为0处是D点,剪力,求得D点坐标15/2m;根据剪力为0处,弯矩取极值或驻点,对D 点取矩;画弯矩图见图2,可知弯矩最大处为B点,计算此处钢管桩应力与钢材强度设计值比较:钢管桩抗弯截面系数:,;;查JTJ254-98 规范:6.1.3-2表“钢材Q235强度设计值”;∵设计∴此钢管桩吊装方案满足受力要求。

⑶送桩器使用与贯入度控制在斜桩打设时,由于导向架与钢管桩倾斜度同为4.5:1,使导向架底端离地2.4m,需使用送桩器沉桩。

送桩器长3m,由相同直径钢管桩制作而成,底部内壁焊20号槽钢并加固,外伸60cm,通过大应变检测使用送桩器能量损失1%,可忽略不计。

沉桩前确保桩帽中心与钢管桩中心处于同一直线然后压锤,初期液压冲击锤使用手动挡的较小冲程;当沉桩稳定在冲程0.6m贯入度20cm/击时,冲击锤由手动挡调成自动挡。

根据地勘资料与贯入度变化判断钢管桩入岩,之后使用计算冲程直至满足停锤标准。

3. 直桩陆上打设施工⑴30m以上直桩打设施工流程:场地清理、碾压→钢护筒打设、清沙→立桩→振动稳桩→150t履带吊配导向架套桩打设或100t履带吊直接吊打→冲击锤沉桩→停锤并验收。

⑵关键控制工序:钢护筒打设、清沙因直桩最长45m,直接用振动锤夹桩起吊,夹具受力过大与钢管桩接触面发生滑移后不在同一条直线上,无法振动稳桩,因此打设钢护筒,清沙后在其内立桩。

护筒长10.5m壁厚8mm直径1.2m,端部焊接50cm长加强圈。

护筒内清沙采用气举反循环法工作原理:压缩空气通过供气管路送至孔内气水混合室,混合室内压缩空气膨胀、混合形成密度小的液气混合物。

在重度差和压气动量的作用下,液气混合物沿钻杆内孔上升,上升的液气混合物带动孔内的冲洗液和钻屑一起向上流动排出。

气举反循环的三个重要参数:混合器的沉没深度、压缩空气的压力和压缩空气流量,分别计算。

气举反循环的形成前提是混合器沉入水下一定深度,在钻杆内外形成足够大的液柱压力差,其中冲洗液重度(本工程海水取10.25;升液高度,见下图,单位;混合器沉没深度,单位;液气混合物重度,取5,加大风量可降低三相流重度。

因为要求,取临界状态,同时,求得。

空气压力:,供气管道压力损失,一般取,本工程取0.1;混合器的最大沉没深度,本工程取10m;同上。

代入公式得:;压缩空气量Q直接影响钻杆内三相流的重度,进而影响驱动反循环的压力差。

压气量与泥浆上返量有关,泥浆速度一定时,泥浆上返量又与钻杆内径有关。

泥浆上返速度一般;工程用钻杆直径125mm。

按照钻杆内全是压缩空气的最大量计算:;即1.5。

所以见图3工程选用75KW移动式空压机(BJY-10/10G)配一台潜水泵供水,满足施工需求。

但需解决气举法混合器的最小沉没深度内的清沙,拟顶端5m范围内用人工挖除。

图3 “气举法”施工原理图与人工清沙安全验算受力简图人工挖孔前需计算挖孔深度范围内钢护筒的受力变形。

作业时护筒内无水,主要承受低潮位以上主动土压力、水位下主动土压力与水压力;如图3所示低潮位以上高度 1.38m,水位以下 3.62m,中粗沙容重18KN/m3,海水容重10.25KN/m3。

JTS167-3-2009板桩码头设计与施工规范5.3.7“无锚板桩墙入土深度可按式(5.3.2)计算主动土压力;水压力,水;;选取护筒的最护筒承受的最大压力组合:合土水底端横断面做受力分析,e沿径向单元力,e分解成竖向力与水平力,水平力抵消,竖向力为,沿半圆积分求合力;从图中知,即;钢护筒此时所受应力;∵钢材Q235强度设计值f=215MPa﹥3.84MPa∴不会发生强度破坏。

⑶护筒定位架的设计与使用钢管桩进入护筒内需确保垂直状态,但护筒直径大于钢管桩直径,因此设计定位导向装置。

如图4定位架分上下两层,每层对称设置4个丝杆顶撑滑块,调节范围0~30cm;定位架自身通过下层滑块固定在护筒上,钢管桩进入护筒后调节上层滑块使钢管桩处于垂直状态。

图4 护筒定位导向架三、结语1. 履带吊机型选取。

本工程出于经济性考虑,履带吊型号选择偏小,导致150t 履带吊配导向架无法自行喂桩,且不能抱桩行走定位。

后续工程可考虑以上因素选择合适的打桩设备。

2. 振动沉桩前的立桩问题。

沉桩初期尝试过使用振动锤夹桩直接起吊的方式立桩,随着起吊角度的增加,振动锤夹具受力过大,与钢管桩接触面发生滑移,导致连接钢管桩与振动锤的单侧安全钢丝绳受剪发生破坏,后期全部采用了护筒内立桩的方式。

3. 连接履带吊与导向架底部的两侧液压斜撑同步问题。

整套打桩系统设计初期考虑采用现场人员观测两侧液压斜撑是否同步,在实际操作中不可行,因此在液压回路中增加分流与集流阀组解决液压油缸同步问题。

4. 码头下方疏浚设备的选取。

在码头纵横梁陆上现浇后开始码头下方疏浚,本工程用W-400KW、Q1800m3/h船用抽砂泵,在实际使用中该设备单点出沙效率高,但因整套设备体积与重量较大,移动不便,致使整体抽沙效率不高。

建议类似工程选择铰刀式潜水抽沙泵。

5. 码头下方与前沿疏浚施工顺序。

码头前沿疏浚船舶的进场时间与码头下方边坡开挖时间相结合,防止单边施工相邻高差过大,发生边坡塌方,对已打设钢管桩造成破坏。

通过陆上桩基施工技术在本工程10万t级高桩码头建设中的成功运用,不但节约了近200万美金的成本,而且对工艺实施进行了总结,为后续类似工程的施工打下基础。

参考文献:[1] 中港第三航务工程局科学研究所. JTJ254-98 港口工程荷载规范[S]. 北京: 人民交通出版社, 1998.[2] 李世忠. 钻探工艺学[M]. 北京: 地质出版社, 1989.[3] 中交第一航务工程勘察设计院有限公司. JTS167-3-2009 板桩码头设计与施工规范[S]. 北京: 人民交通出版社, 2009.。

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