李俊毅

摘要：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，这给区域性沉桩施工带来了很大的问题。本文以实际工程为例，对高桩码头沉桩施工技术进行了分析和探讨，尤其是分析了扩建工程在打桩时应考虑的事项和采取的措施。

关键词：高桩码头;沉桩;施工技术

1、高桩码头的主要组成结构特征

目前，高桩码头已经在我国的港口建设工程当中得到了广泛的应用，并且具备了一定的施工经验。而高桩码头的主要组成结构基本可以分为三个部分，即上部分结构、桩基结构以及接岸结构。第一，上部分结构又可以划分为另外三种结构，分别为梁板式结构、墩式结构以及板式结构，在这三种结构当中也可以结合具体的预应力情况、浇筑工艺、安装步骤、材料使用等的不同进行结构划分;第二，桩基结构当中可以包括许多结构形式，例如：钢管桩基、混凝土桩基以及PHC桩基等，在不同的高桩码头工程当中，桩基结构的具体形式也各不相同;第三，就是接岸结构往往只有一个比较常见的形式，即斜坡，这种结构能够很好的适应高桩码头建设中的软土地基，从而对于滑坡、位移过大等现象有很好的预防功能。

2、高桩码头沉桩施工技术要点

在沉桩施工过程中，需要结合设计报告中的具体情况，来核对一些主要指标，具体可以包括土层分布指标、土壤质量指标、土壤夹层范围指标以及土壤厚度指标等，一旦发现不合理之处，就必须进行二次钻探处理工作。另外，还需要确保沉桩工具、沉桩材料以及土层的力度和标高等基本一致，这样才能够有利于后续的单桩承载力测试工作。一旦土壤质地过于坚硬，并且在施工过程中没有以往的经验作为参考时，就可以先做好模拟实验，再进行沉桩工作。在沉桩施工过程中还需要结合不规律的土层变化，通过技术手段来确定土层的实际标高。

3、高桩码头沉桩施工技术应用

3.1、工程概况

本工程为升级改造项目，将原码头岸线升级改造为高桩码头岸线，改造长度为430m，新建码头岸线按照原码头岸线呈“门”字形完成泊位的布置。一般码头和混凝土路面的沿线相隔需保持在10m左右，本工程面顶高约2.5m，港池回旋水域和前停泊水域的宽度都在142m，通常港池泊位水域底高程在-6m，利用振动锤沉桩工艺对桩基施工，并准备好日立ZX470-3自行机械臂作为备用工具。

3.2、沉桩施工技术分析

3.2.1、施工准备

（1）施工前，必须平整好施工场地，修筑必要的临时施工便道，并进行封闭式施工。（2）在施打前，首先对控制点进行复测。在机械进场前，工地负责测放样桩，控制桩等，对桩位进行复测，以保证桩位的准确性。（3）桩基轴线应从基准线引出。在打桩地区附近设置的水准点，其位置应不受打桩影响，数量不得少于2个，开工前经复核后妥善保护，施工中应经常复核。（4）对进场成品必须要求进行检验，并按规定做好记录，合格后方可使用，对不合格的成品严禁使用和退场。（5）安全技术交底。对技术、安全交底必须在正式展开沉桩前进行。技术交底主要包括如下内容：发生调整的桩位、其扭角详情、倾斜度以及被标识出来的易发生碰撞的桩，还有如何处理紧急情况等。而安全交底则包括了现场安全警示标志的设置，安全作业范围的相关安全防范措施。（6）人员配合。在沉桩施工的过程中，需要配备专业人员随时在现场待命，如果发生意外事件比如碰桩或者桩超高等及时处理，以保证顺利完成沉桩。

3.2.2、沉桩测量

（1）桩顶平面位置测量。为避免方桩桩顶出现变形导致测量出现误差，最终让桩中心发生偏离，先利用全站仪测量方桩的随意三个角点，得到其坐标之后，再确定桩平面位置。提前对放样、放桩位以及轴线桩再次核查，而且确保轴线不能有>1cm的误差，桩位不能有>2cm的误差。（2）斜桩斜率测量。其测量时所利用的方法是吊锤线法，为避免出现误差，一般测量3次，最终结果取平均值。（3）斜桩扭角测量。对每根斜桩桩顶测量3个点之后，再测量对应下方的3个点，并开始相应的绘制。工程图上最终呈现出3条边线的投影线，即“1上-1下、2上-2下、3上-3下”。扭角指横梁轴线和上述投影线之间的夹角。但是得到的3个扭角并不是相等的，这是由于方桩3条边不规整而且测量也存在一定的误差。所以通过取3个扭角的平均值，完成桩位图的绘制。

3.2.3、沉桩定位

在对沉桩平面定位时，所利用的主要系统是GPS打桩定位系统，除此之外还会利用经纬仪、全站仪完成校核，对沉桩标高的控制则利用水准仪。如图1所示是GPS打桩定位系统的原理展示，具体来讲，通过GPS流动站控制打桩设备的各种方向、位置，通过与设计坐标的对比后，调整打桩设备以达到规范要求。通过测量设备确定桩顶标高后，同时对锤击数计数，一般会采用“锤击计数器”完成，该计数会随着沉桩贯入度产生正向反馈并出现在计算机上。定位时，需要对Trimble5700GPS接收天線各自获取的夹角、距离、高差之间的误差以及RTK状态的质量因子完成核查，核对其是否在规范要求之内。经过上述测量，定位变得更加精准，使得沉桩施工的效率有所增加，极大地减少了碰桩的发生。

3.2.4、沉桩过程控制

本工程实例中，一共有314根PHC管桩沿码头岸线进行施打。考量现场施工条件以及以往的施工经验的基础上，同时还对打桩的相关事宜作出了预估，本次工程选取履带式打桩机，以便快速的安装和拆卸工作。

定位好后，在桩身和替打的作用下将其插入土中，开始稳桩。该过程中，保证桩架、桩倾斜度符合实际要求，完成压锤后，及时核查桩锤、替打和桩身的位置，如果不在同一轴线，说明锤击过程出现了偏差，所以此时还再次调整吊装。除了尽可能缩短实际和设计要求之间的偏差，在稳桩过程中要观察其人土情况，避免发生和老码头桩之间的碰桩。当出现碰桩等其他意外时，不能再继续施工，在设计人员、监理人员之间协商之后提出解决方案。

此次施工中，对PHC管桩锤击时，选择用D-62型打桩锤，此时将油门调到三档，控制400KJ的能量，随时观测沉桩的贯入度，具体包括下述工作内容：①对沉桩锤击时要及时查看桩身、桩架的位置，防止锤击出现偏心。②如果天气较恶劣时不能继续沉桩，打桩设备及时撤离施工作业区域。③在锤击工程中，随时观察桩身的晃动情况，以尽可能避免蹩桩从而引发锤击偏心，比如发生移位、贯入度不符合要求、桩身下降等，如果出现上述现象，及时和设计人员、监理人员商讨，以解决问题。并依据《水运工程质量检验标准》（JTS257—2008）的相关规范对沉桩偏差控制，为保证施工顺利对易发生碰桩的桩，必须挑选一个天气适宜的时间开展沉桩。一般会用前方交会法对定位详情再次核验，且保证其偏差在±80mm内，以便避免发生碰桩。

结束语

总而言之，在本工程沉桩上，根据实际情况采取了一系列沉桩的技术控制措施，最终顺利完成了码头平台的沉桩这一关键节点，同时对业主已建码头的影响减少到了最低。工程沉桩的成功经验以为此类扩建工程及特殊条件下的类似工程提供了宝贵的借鉴和指导作用。

参考文献：

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[2]高进磊.高桩码头沉桩偏位的成因分析与对策分析[J].中国设备工程，2021（12）：154-155.