李永科

1、概况

本工程共有大管桩330根（含12#泊位过渡段已沉16根），该次沉桩338根（另含有13#泊位过渡段预留桩24根）其中双绞线、三绞线后张法预应力砼Φ1200大管桩（B1型和B2型）各205根、130根，Φ1400大管桩3根。

码头排架间距9.0m，分段处排架间距6.8m，每排架由8根桩组成，A列与E列为双桩，桩长35m～41m。码头12#泊位过渡段后轨道梁下增加两根Φ1400冲孔灌注桩。13#泊位预留桩F列按30m轨距布置，向海侧平移500mm。

2、桩船、锤型选择及抛锚带缆方法

本工程采用我局“三航桩2#”打桩船进行沉桩作业，该船总长58.0m，宽22.0m，满载吃水2.20m，最大吊重80t，桩架高54.0m，该船完全符合本码头的施工。

桩锤：选用DMC-100型10t柴油锤二档施工，满足设计及施工要求。

施工前岸上布设八个地笼，地笼间距为45～50m，能承受不小于30T的拉力。桩船前后抛八只锚，方驳停靠在桩船的右侧。

3、沉桩方案

（1）基线

为了有效地控制整个码头位置的准确性，我们选择在码头后的堆场上作一条正面基线，在已建的11#泊位的南端部做一条侧面基线，正面基线上的控制点用浆砌块石砌筑，规格为1.8×1.8×1.0m。在正側面基线的延长线上做后视三角，用于仪器的后视定向。正面基线上共布设G0～G8共9个点，G0、G0、G8为正面基线的主点。侧面基线布设Ga～Gg共7个点。

（2）施工坐标系的设立

甲方提供的坐标系为赤湾独立坐标系，为方便施工和测量的计算，建立赤湾港12#泊位施工专用坐标系（COD）系，（COD）坐标系是以码头前沿线北端的端点A=-1426.232、B=-188.920为坐标原点，以码头前沿线方向为D方向，以垂直于前沿线方向为C方向建立（COD）坐标系。

（AOB）坐标系与（COD）坐标系的转达换公式为：

C=（A-A1）cosα+（B-B1）sinα

D=-（A-A1）sinα+（B-B1）cosα

式中：A1=-1426.232

B1=-188.920

α=38°41°05″

（3）定位

定位采用三台经纬仪任意角交会定位，标高用其中一台经纬仪采用三角高程的方法控制。

（4）桩位计算

桩位计算采用FX-4500P自编程序计算，并有校核计算，两人平行计算，与电脑计算相结合，无误后使用。

4、施工工艺

（1）沉桩顺序

根据施工的具体条件，从11#泊位过渡段向南呈台阶沉桩，具体详见沉桩顺序图。

（2）沉桩操作工艺

发动桩船主机→向方驳移船时同时上吊锤和替打，俯下架子放大小吊钩→打桩船移到方驳边放吊桩扣落到方驳上→捆绑吊索→水平起吊桩并向沉桩区域移船→移船中竖直架子，放小钩，起大钩立桩→在测量人员指挥下进行定位→下桩，入土2m～3m时暂停下桩，进一步校核桩位→继续下沉直到停止，解开大钩扣和抱桩器，背板等→压锤下起落架→开锤施打→满足设计要求停锤→沉桩完毕→将替打挂在锤上→起锤→移船到方驳上吊第二根桩。

5、沉桩控制标准

（1）、沉桩方法

码头桩基承载力是以桩端承载为主，约占总承载的60～70%，桩侧摩阻力占比例仅为30-40%，所以设计要求将桩尖打至风化岩面（N≥100），提出桩尖标高与贯入度双控的要求具体如下：

a、当桩尖标高基本打到岩面标高，此时沉桩确实困难，若能满足D100锤最后100mm的平均贯入度一档≤3.0mm或二档≤4.0mm时，可以停锤。

b、当桩顶标高基本打到设计桩顶标高时，若能满足D100锤最后100mm的平均贯入度一档≤3.5mm或二档≤4.5mm时，可以停锤。

c、桩尖已打到设计标高，因客观因素（水位及设备等），最后100mm的平均贯入度达不到上述要求时，若满足D100一档≤4mm或二档≤5mm时，可进行复打，复打时间原则上不超过24小时，复打应分阶段进行，第一阶段为打动阶段，一般不小于30击，或使桩下沉20mm，第二阶段为控制贯入度阶段，若连续30击平均贯入度一档≤3.0mm或二档≤4.0mm时，可以停锤，否则继续锤击，直到满足贯入度要求。

d、当桩顶标高已达到或低于设计桩顶标高，而贯入度仍较大时，应由设计、监理、施工各方及时共同研究解决，必要时可做大应变动测试验以检证其承载力（承载力安全系数应K≥2）。

e、对上述沉桩控制标准，经过部分桩施打的实际情况进行综合分析研究后，若有必要，在确保基桩承载力满足设计要求的前提下，可作适当调整。

根据本工程的地质情况，沉桩开始时用DMC-100型锤一档施打，当土层要穿过较硬的砂层时，用DMC-100二档进行施打。

（2）基桩允许偏差

直径1200mm预应力管桩桩顶偏位≤200mm，桩纵轴线倾斜≤1%，超过上述规定且倾斜偏差大于2%者，不应超过桩总数的10%。

6、沉桩

2002年11月30日开始沉桩，至2003年6月6日完成施工任务。累计沉桩338根（含一根备桩），本工程码头基桩选用后张法预应力双绞线管桩（B1型与B2型），该桩型是三航局的专利产品之一。Φ1200管桩的主要技术参数如下：外径1200mm，内径910mm，壁厚145mm，砼标号C60。Φ1400管桩的主要技术参数如下：外径1400mm，内径1100mm，壁厚150mm，砼标号C60。

由于地质资料与实际地质情况相差太大，前期施工中曾出现了桩顶打低的情况，为确保12#泊位桩基的沉桩质量，满足设计承载力要求，经监理、设计、质监等参与施工的各方研究，对12#泊位的设计桩长进行了必要调整，确保了沉桩的质量，实际桩长见下表：

实际桩顶平均高出设计标高2.23m。

6.1、沉桩测量控制

（1）正位下桩，下桩时控制桩的垂直度，要求垂直下桩，稳桩后，左右位置≤15cm，若桩在稳桩时跑位超过15cm，应起桩重下，加大提前量。前后位置在稳桩时应保持桩顶标高位置≤15cm。若大于15cm，应通知船上，进行前后位置的调整。锤击过程中应保持桩与滑道平行。当桩尖进入硬土层时，不允许调整位置。

（2）根据挖泥泥面情况，适当考虑下桩提前量，提前量根据已沉好的桩确定。桩的垂直度在下桩时要及时调整，偏位过大及时停止下桩，起桩后加大提前量。

（3）开锤采用DM100Ⅱ档。

（4）严格执行停锤标准，当贯入度满足要求时及时停锤。

（5）桩架滑道、替打、桩应保持在同一条轴线上，避免偏心锤击。

（6）沉桩过程中，测量人员应观查桩身变化且做好详细的沉桩过程记录，沉桩完毕测出竣工偏位，整理沉桩记录。

（7）当听到锤击声音异常应立即通知停锤，检查桩身变化情况，待查明原因后重新开锤。

（8）定位时认真核对桩号，三台仪器清楚桩号及桩长后开始定位。

（9）定位前对好后视，将后视的剩余秒数加在沉桩方位角中。

（10）在相对人员较多时注意保护自己的仪器，不在无人看管的情况下，让仪器架在脚架上。沉桩结束后，将仪器卸下装箱。

（11）非测量人员严禁动仪器，无关人员在仪器对好后视到定位时，不准靠近仪器，以防碰动仪器。

（12）严格执行测量工安全技术操作规程及安全法规。

（13）记录员应把当天的沉桩记录收集好，校核无误后，发送相关人员。

（14）勤换桩垫，经常检查冲击块。

（15）严禁抽心缆鳖桩，沉桩时前后锚缆必须收紧，防止出现一侧缆紧，一侧缆松，由于缆绳吃力不均造成桩的偏位。

6.2、沉桩质量情况

本工程共沉桩338根，沉桩正位率为99%。

沉桩施工前期有少量桩打低，其贯入度停锤标准均满足设计说明的有关规定。