鋼板樁在船塢工程中的應(yīng)用

2.1.1 設(shè)備選型及數(shù)量配置

   打樁選用D80、100型柴油錘，插拔導(dǎo)樁及插樁采用50~80噸履帶吊配備120KW振動錘，本組合配備8名作業(yè)人員組成一個(gè)打樁組合。

2.1.2 CAZ箱形鋼板樁打樁工藝

   CAZ箱型鋼板樁作為塢墻的臨塢面，對平面位置和垂直度都有很高的要求。根據(jù)我公司CAZ箱型鋼板樁沉樁經(jīng)驗(yàn)，擬設(shè)立雙層導(dǎo)架，并采用“屏風(fēng)式插樁，間隔打樁，間隔送樁”的工藝打樁，能夠保證打樁質(zhì)量。

   導(dǎo)架布置及打樁工況見“圖2-1CAZ箱a型鋼板樁導(dǎo)架布置示意圖”、“圖2-2CAZ箱型鋼板樁打樁工況圖”。

   圖中工況一為“屏風(fēng)式插樁”，工況二為“間隔打樁”，工況三為“間隔送樁”。

2.1.3 打樁順序如下：

（1）測量放線，按設(shè)定位置采用振動錘插打導(dǎo)樁；

（2）在測量人員幫助下安裝、固定雙層導(dǎo)架；

（3）吊機(jī)將鋼板樁起吊至基本垂直狀，人工輔助將CAZ鋼板樁套入前一根的鎖口內(nèi)和導(dǎo)架的限位中，自然下滑至泥面位置；

（4）吊機(jī)脫鉤，振動錘鉗口夾緊鋼板樁頂部的鉗口板（或樁前后背板）；

（5）調(diào)整吊機(jī)、振動錘與鋼板樁的垂直度，開啟振動錘插樁，至“工況一”的狀態(tài)，依次插樁約8~9根（一屏風(fēng)的步長）；

（6）移開吊機(jī)及導(dǎo)架，打樁機(jī)就位，間隔錘擊打樁，按1、3、5、7的順序，打樁至泥面標(biāo)高，如“工況二”的狀態(tài)a；

（7）然后按6、4、2的順序?qū)⒂嘞碌臉洞虻侥嗝鏄?biāo)高，如“工況二”的狀態(tài)b；

（8）再間隔錘擊，先按1、3、5、7的順序?qū)渡钏椭猎O(shè)計(jì)標(biāo)高，如“工況三”的狀態(tài)a；

（9）最后按6、4、2的順序?qū)⒂嘞碌臉渡钏椭猎O(shè)計(jì)標(biāo)高，留8號樁作為下一個(gè)屏風(fēng)插樁的標(biāo)樁，如“工況三”的狀態(tài)b。

按上述工藝步驟依次施工完成CAZ箱型鋼板樁施工任務(wù)。

2.1.4射水輔助插樁工藝

在特殊的地質(zhì)條件下，沉樁特別困難時(shí)，在正常設(shè)備情況下，我們會增加一臺打樁機(jī)懸掛振動錘，振動錘沿打樁機(jī)筒體軌道移動，并在鋼板樁迎塢鎖口兩側(cè)設(shè)置射水鋼管，在插樁過程中輔以射水插樁作業(yè)，待插樁到位后，拔出射水鋼管反復(fù)利用，其余過程相同，射水輔助插樁見圖2-4。

常用的振動插樁主要是利用高頻振動在樁周砂層暫時(shí)形成薄薄的液化層，導(dǎo)致樁周砂層阻力下降，有利于樁在較小的荷載（樁重加錘重）作用下即可獲得較大的貫入度。而樁端射水的作用是利用壓力水?dāng)_動密實(shí)的砂層，并將少量的砂帶走，樁尖受到的阻力大幅度下降，同時(shí)沿鋼板樁外壁上涌水流將樁周及鎖口受到的砂層阻力大大降低，因此振動輔以射水插樁將使鋼板樁插樁效率顯著提高。

射水輔助插鋼板樁的優(yōu)點(diǎn)是效率高、垂直度及平面位置控制容易、脫鎖率低，但是比正常打樁組合多投入機(jī)械設(shè)備（增加打樁機(jī)和水泵各一臺）。

2.2  水上振動插樁，錘擊送樁

     本工藝主要適用于水上打CAZ鋼板樁或水上深送PU、AU等普通鋼板樁。在實(shí)際施工過程中，CAZ鋼板樁施工主要包括插樁、打樁兩道工序，而深送PU、AU鋼板樁則包括插樁、打樁及送樁三道工序，因此本方案以PU鋼板樁水上深送施工為例進(jìn)行闡述。

     正常設(shè)備組合為打樁機(jī)船、振動錘，并配備相應(yīng)的送樁器，導(dǎo)向裝置為單層導(dǎo)架。

2.2.1 設(shè)備選型及數(shù)量配置

     打樁錘為打樁船自帶的D80、100型柴油錘，振動錘選用90、120KW振動錘，

2.2.2 PU鋼板樁打樁工藝

     深送的PU鋼板樁一般是作為深層的止水措施，對平面位置和垂直度的要求不高，插樁時(shí)采用單層導(dǎo)架，并采用“屏風(fēng)式插樁，間隔打樁，間隔送樁”的工藝打樁，深送作業(yè)采用特制的加長替打進(jìn)行送樁，能夠保證打樁質(zhì)量。考慮到鋼板樁需要錘擊深送，單根鋼板樁剛度小，而且數(shù)量多,一般方法是打樁前將三根鋼板樁拼接成一組(一般奇數(shù)拼接對稱性好,有利于平面位置控制),然后按照“振動插樁,間隔打樁,間隔送樁”的工藝進(jìn)行打樁作業(yè)。

插樁、打樁、送樁工藝見“圖2-6 鋼板樁打樁順序示意圖”、“圖 2-7鋼板樁打樁、深送示意圖”

2.2.3 打樁順序如下:

(1)測量放線,按設(shè)定位置采用振動錘插打導(dǎo)樁,在測量人員幫助下安裝、固定導(dǎo)架;

(2)小鉤將鋼板樁吊起,人工輔助把該樁與前樁鎖口相套,然后放松小鉤,使鋼板樁從導(dǎo)架中下落,在人泥前用限位器將鋼板樁限位,最后徹底放松小鉤使鋼板樁入泥,由于導(dǎo)架和限位器的作用,鋼板樁可以穩(wěn)定;

(3)打樁船大鉤吊振動錘夾住鋼板樁,開動振動錘沉樁至預(yù)定標(biāo)高;

(4)按上述 1~3 步驟,依次插樁約 8 組(一屏風(fēng)的步長);

(5)重復(fù)上述 1~4 步驟,完成 3~4 個(gè)屏風(fēng)的鋼板樁插樁作業(yè),見圖 2-6;

(6)移除導(dǎo)架,使用加長替打,按照圖 2-7 的打樁順序完成 4 個(gè)屏風(fēng)內(nèi)大部分鋼板樁的打樁、送樁作業(yè);

(7)在打樁約至中間部位時(shí),從另一端開始,按照1~6 步驟完成合攏口前剩余部分鋼板樁打樁作業(yè);

(8)測量合攏口的尺寸及傾斜度,制作合攏樁;(9)進(jìn)行鋼板樁止水屏風(fēng)的合攏作業(yè),完成止水鋼板樁施工任務(wù)

合攏口的異性樁采用加長樁,加長樁的斷面尺寸及傾斜根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行制作,對鋼板樁屏風(fēng)的合攏比較有利。

2.3陸上振動打樁

本工藝是“陸上振動插樁,錘擊送樁”工藝的特殊情況,見“圖 2-8 陸上振動打鋼板樁”,該工藝主要適用于陸上打單榀 PU、AU 等不需深送的普通鋼板樁,正常設(shè)備組合為履帶吊、振動錘各一臺,導(dǎo)向裝置為單層導(dǎo)架。在沉樁精度要求較高或因地質(zhì)原因打樁比較困難時(shí),我們采用的打樁組合為履帶吊、打樁機(jī)、振動錘各一臺,導(dǎo)向裝置為變幅雙層導(dǎo)架。這樣可提高打樁的正位率、減小傾斜度、降低糾偏樁的使用數(shù)量、提高打樁效率,當(dāng)然鋼板樁脫鎖的可能性大大降低

2.4水上振動打樁及水上錘擊打樁

水上振動打樁及水上錘擊打樁是“水上振動插樁錘擊送樁”特殊情況,見“圖2-9 水上振動打樁”。該工藝主要適用于水上打頂標(biāo)高較高的 PU、AU等普通鋼板樁,正常設(shè)備組合為起重船(或打樁船)、振動錘各一臺,導(dǎo)向裝置為單層導(dǎo)架(或變幅雙層導(dǎo)架)。在這種情況下優(yōu)先使用起重船,根據(jù)樁長采取單榀或奇數(shù)多榀組合均可施工,在起重船不足時(shí)可考慮打樁船直接錘擊沉樁,但鋼板樁應(yīng)為多榀組合(一般為三根一組),否則鋼板樁在重錘打擊下易變形。水上錘擊打樁對鋼板樁的剛度要求較高,垂直度控制比較困難,而且糾偏的樁的使

用頻率較高。

3 施工要點(diǎn)及常見問題處理

由于鋼板樁主要用于結(jié)構(gòu)外露面或結(jié)構(gòu)止水,因此和一般結(jié)構(gòu)樁基施工相比，鋼板樁打樁施工是一個(gè)要求相對細(xì)致、謹(jǐn)慎的施工過程。但鋼板樁的施工質(zhì)量受地質(zhì)、設(shè)備、施工工藝以及鋼板樁自身的質(zhì)量影響很大，同時(shí)在施工工藝以及鋼板樁自身的質(zhì)量影響很大，同時(shí)在施工中也會遇到一些問題，在下文中對公司多年鋼板樁施工總結(jié)的要點(diǎn)及施工中實(shí)際問題處理進(jìn)行簡要的敘述。