鋼板樁在船塢工程重的應用
鋼板樁在船塢工程重的應用
1概述
目前，在軟土地基上建造大尺度船塢常見的塢墻結構形式是采用單錨箱型鋼板樁加高樁承臺作擋土、止水結構，該種結構形式能充分利用鋼板樁的抗彎能力強、隔水性能好、耐久性強的特點；而作為塢口基坑維護或擋水圍堰PU、AU等系列鋼板樁主要是利用其隔水性能好、可重復利用、環保效果顯著、安全性能高及施工簡捷等特點。
因此，近年來伴隨著我國造船工業突飛猛進的發展，鋼板樁在船塢工程中也得到廣泛的應用，鋼板樁的施工技術日臻成熟。在中交三航局二公司承建的南通中遠川崎一、二期船塢工程、上海外高橋造船基地船塢、滬東造船廠船塢及中船長興造船基地一、二期等工程中已成功應用，并為鋼板樁應用積累了大量的施工經驗。鋼板樁在上述各船塢中的應用情況見表1-1。
公司已建大型船塢主要結構鋼板樁類型匯總表
|
序號 |
工程名稱 |
鋼板樁型號 |
長度（m） |
主要使用部位 |
功能 |
|
1 |
南通中遠川崎一期船塢工程 |
CAZ36 |
25.2 |
塢墻 |
塢墻墻壁 |
|
PU32 |
26~32 |
塢口圍堰 |
雙排擋水圍堰 |
||
|
PU16 |
16 |
塢口底板 |
永久性止水 |
||
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2 |
江南集團外高橋造船基地一期船塢工程 |
CAZ25、CZA28 |
24 |
塢墻 |
塢墻墻壁 |
|
PU16 |
5~21.5 |
塢口底板及泵房 |
永久性止水 |
||
|
3 |
中船集團滬東船塢工程 |
CAZ26 |
24.6 |
塢墻 |
塢墻墻壁 |
|
PU32 |
30 |
塢口基坑 |
基坑維護體系 |
||
|
PU16 |
10 |
塢口底板及中間塢門 |
永久性止水 |
||
|
4 |
中船集團長興造船基地1#線工程 |
CAZ19 |
22 |
塢墻 |
塢墻墻壁 |
|
PU32 |
31 |
塢口基坑 |
基坑圍護體系內墻 |
||
|
PU16 |
16 |
塢口基坑 |
基坑圍護體系外墻 |
||
|
5 |
中船集團長興造船基地2#線工程 |
CAZ19、CZA23、CAZ25 |
24 |
塢墻 |
塢墻墻壁 |
|
AU20、AU23、AU25、PU32 |
20~31 |
塢口圍堰 |
雙排擋水圍堰 |
||
|
AU16 |
12~16 |
塢口及泵房 |
永久性止水 |
||
|
6 |
南通中遠川崎二期船塢工程 |
CAZ28 |
25 |
塢墻 |
塢墻墻壁 |
|
PU32 |
30 |
塢口基坑 |
基坑維護體系 |
2 主要施工工藝
常規的鋼板樁施工工藝為“先插后送”，但在不同船塢施工中，由于地質條件、地形地貌條件、鋼板樁規格、鋼板樁用途及打樁設備不同，具體的施工工藝也呈現多樣化，在公司承建的多個大型船塢中鋼板樁的主要施工工藝及設備配備見表2-1。
由表2-1可見在船塢的鋼板樁施工過程中，根據不同的地址條件、地形地貌條件、鋼板樁規格、用途及打樁設備組合，主要施工工藝可歸納為5大類，具體分析、歸納見表2-2.其中“陸上振動插樁，錘擊送樁”和“水上振動插樁，錘擊送樁”工藝是在施工的典型工藝，我們在后文中講給與重點描述，其余工藝僅作簡單的介紹。
2.1陸上振動插樁，錘擊送樁
本工藝主要適用于陸上打CAZ鋼板樁，正常設備組合為履帶吊、打樁機、振動錘各一臺，導向裝置為雙層導駕。
在沉樁特別困難的情況下，在正常設備配備基礎上，我們會增加一臺打樁機懸掛振動錘，振動錘進入打樁機軌道，并在插樁過程中輔以射水插樁作業。下文以正常設備組合進行工藝闡述，最后補充射水輔助打樁工藝。
公司已建大型船塢鋼板樁施工工藝及設備配備匯總表
|
序號 |
工程名稱 |
主要使用部位及規格 |
地質條件 |
鋼板樁質量 |
主要施工工藝 |
主要船機設備 |
導向裝置類型 |
打樁質量 |
|
1 |
南通中遠川崎一期船塢工程 |
塢墻CAZ36 |
樁穿過土層以堅實砂層為主，N值高，打樁較困難 |
好 |
陸上振動插樁，錘擊送樁 |
履帶吊、打樁機、振動錘 |
雙層導架 |
好 |
|
塢口圍堰PU32 |
好 |
水上振動插樁，錘擊送樁 |
打樁船、振動錘 |
單層導架 |
好 |
|||
|
塢口底板PU16 |
好 |
陸上振動插樁，錘擊送樁 |
履帶吊、打樁機、振動錘 |
單層導架 |
好 |
|||
|
2 |
中船外高橋造船基地一期船塢工程 |
塢墻CAZ25、CAZ28 |
樁穿過土層以淤泥質粘土為主，N值低，樁較容易 |
好 |
陸上振動插樁，錘擊送樁 |
履帶吊、打樁機、振動錘 |
雙層導架 |
好 |
|
塢口底板PU16 |
好 |
陸上振動打樁 |
履帶吊、振動錘 |
單層導架 |
好 |
|||
|
3 |
中船滬東船塢工程 |
塢墻CAZ26 |
樁穿過土層以淤泥質粘土為主，N值低，樁較容易 |
好 |
陸上振動插樁，錘擊送樁；水上振動插樁，錘擊送樁 |
單層導架 |
好 |
|
|
塢口基坑PU32 |
好 |
水上振動打樁 |
起重船、振動錘 |
單層導架 |
較好 |
|||
|
塢口底板PU16 |
好 |
水上振動插樁，錘擊送樁；陸上振動打樁 |
打樁船、振動錘；履帶吊、振動錘 |
單層導架 |
較好 |
|||
|
中間塢門PU16 |
||||||||
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4 |
中船長興造船基地1#線工程 |
塢墻CAZ19 |
樁穿過土層以粘性土及淤泥質土為主，N值低，打樁容易 |
一般 |
陸上振動插樁；錘擊送樁 |
履帶吊、打樁機、振動錘 |
單層導架 |
一般 |
|
塢口基坑PU32、PU16 |
好 |
起重船、振動錘；打樁船、振動錘 |
單層導架；變幅雙層導架 |
一般 |
||||
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5 |
中船長興造船基地2#線工程 |
塢墻CAZ19、23、25 |
樁穿過土層以粘性土及淤泥質土為主，N值低，打樁容易 |
一般 |
陸上振動插樁；錘擊送樁 |
履帶吊、打樁機、振動錘 |
單層導架 |
一般 |
|
塢口圍堰AU、PU系列 |
好 |
起重船、振動錘；打樁船、振動錘 |
單層導架；變幅雙層導架 |
較好 |
||||
|
塢口及泵房AU16 |
好 |
水上振動打樁 |
履帶吊、打樁機、振動錘 |
變幅雙層導架 |
較好 |
|||
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6 |
南通中遠川崎二期船塢工程 |
塢墻CAZ28 |
樁穿過土層以堅實砂層為主，N值高，打樁很困難 |
差 |
陸上振動插樁；錘擊送樁 |
履帶吊、打樁機、振動錘、高壓水泵 |
變幅雙層導架 |
好 |
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塢口基坑PU32 |
一般 |
陸上振動插樁 |
履帶吊、振動錘 |
變幅雙層導架 |
好 |
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序號 |
施工工藝名稱 |
主要設備組合 |
導向裝置類型 |
輔助措施 |
適應條件 |
備注 |
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1 |
陸上振動插樁，錘擊送樁 |
單層導架 |
|
打樁質量一般，糾偏樁需求量大 |
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|
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雙層導架 |
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箱型鋼板樁；一般施工區 |
打樁質量好，糾偏樁需求量大 |
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|
|
|
變幅雙層導架 |
振動錘沿樁架導軌移動，樁端射水插樁 |
打樁質量好，糾偏樁需求量小 |
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2 |
水上振動插樁，錘擊送樁 |
打樁船吊振動錘插樁，然后錘擊送樁 |
單層導架 |
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箱型或普通鋼板樁；水域打樁（需要深送） |
打樁質量好，糾偏樁需求量大 |
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3 |
陸上振動打樁 |
履帶吊吊振動錘打樁 |
單層導架 |
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|
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變幅雙層導架 |
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