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摘要：

先張法U型預(yù)應(yīng)力混凝土板樁在國內(nèi)海上工程應(yīng)用尚無先例，缺乏施工經(jīng)驗(yàn)。本文以舟山某圍海工程為背景，對(duì)先張法U型預(yù)應(yīng)力混凝土板樁海上施工進(jìn)行了研究，總結(jié)出先張法U型預(yù)應(yīng)力混凝土板樁海上施工方法，為類似工程積累了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：

先張法；U型預(yù)應(yīng)力混凝土板樁；施工方法；初探

1引言

先張法U型預(yù)應(yīng)力混凝土板樁（以下簡稱U型板樁）是一種新型的預(yù)應(yīng)力混凝土基礎(chǔ)型工法，成樁質(zhì)量效果良好，能廣泛適用于各種地質(zhì)條件和施工環(huán)境。板樁的啟口之間還可以根據(jù)止水要求預(yù)埋橡膠止水膠條，同時(shí)還可根據(jù)要求注漿密封，能夠滿足有止水要求工程的需要，主要應(yīng)用于河道護(hù)坡治理、航道整治、港口碼頭、圍海促淤、市政管道工程、城市基坑支護(hù)等工程。目前，國內(nèi)U型板樁在海上工程應(yīng)用尚無先例，缺乏施工經(jīng)驗(yàn)。

2工程概況

舟山某圍海工程位于浙江省舟山市，主要通過海堤、護(hù)岸、水閘以及船閘連接兩個(gè)小島鳳凰島及皇地基島，使其形成封閉水域。鳳凰島和皇地基島之間海堤共2條，總長930.38m，其中西側(cè)海堤A堤長303.24m，頂寬5m，東側(cè)海堤B堤長627.14m（不包括水閘），頂寬9.6m。皇地基島外護(hù)岸長858.2m，長峙島謝家山護(hù)岸長321m（如圖1所示）。本工程水閘共兩座，具有擋潮及調(diào)節(jié)內(nèi)港池水位等功能。其中西側(cè)水閘位于皇地基島西南側(cè)護(hù)岸上，為2孔閘孔并靠，孔口尺寸為1.4m×1.4m（長×寬）；東側(cè)水閘布置在東側(cè)海堤靠皇地基島內(nèi)港池進(jìn)出口航道處，為3孔閘孔并靠，孔口尺寸為1.4m×1.4m。在西側(cè)海堤緊靠鳳凰島處建相同規(guī)模船閘2座，平行并靠，船閘級(jí)別為Ⅶ級(jí)，規(guī)模為雙線6×23×2.1(m)（口門寬度×閘室有效長度×檻上水深）。本工程U型板樁主要應(yīng)用于海堤和護(hù)岸，單根樁長18～27m，共1567根。板樁位于海上，需在海上進(jìn)行施工。本工程設(shè)計(jì)水位如下：設(shè)計(jì)高潮位：+3.28m多年平均高潮位：+1.22m多年平均潮位：+0.22m多年平均低潮位：-0.83m設(shè)計(jì)低潮位：-2.3m本工程U型板樁設(shè)計(jì)頂標(biāo)高+2.6m，樁身入土主要為淤泥和淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，設(shè)計(jì)以標(biāo)高控制為主，貫入度控制為輔。

3U型板樁海上施工方法

U型板樁海上施工具有定位難，沉樁質(zhì)量受風(fēng)浪影響大等特點(diǎn)，其施工方法需著重考慮板樁定位及沉樁質(zhì)量控制。

3.1板樁定位系統(tǒng)

3.1.1定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

為保證U型板樁平面位置準(zhǔn)確、線條平順、接縫緊密，施打板樁時(shí)采用定位系統(tǒng)輔助。板樁定位由輔助定位樁、鋼圍檁、限位梁、限位拉緊裝置等組成。定位樁采用直徑40cm，壁厚8mm，長18m的鋼管樁（定位樁以保證定位系統(tǒng)穩(wěn)定，根據(jù)單樁承載力及地質(zhì)情況計(jì)算樁長），每根鋼管樁均設(shè)樁尖，樁尖夾角35°。樁頂加工抱箍，用于支撐鋼圍檁主梁，抱箍用1cm厚鋼板加工，內(nèi)徑39cm，兩側(cè)支腿長40cm，抱箍高度15cm，每側(cè)支架采用2根18mm螺栓緊固。主梁為20工字鋼加20槽鋼組合，兩端用10個(gè)槽鋼對(duì)拉固定。首樁限位由10個(gè)槽鋼固定，后續(xù)板樁通過手拉葫蘆和限位滾輪調(diào)整位置和間隙。定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3和圖4所示。第一排樁施打完成后，鋼圍檁架只需一根定位樁，另一端利用已打好的板樁固定。在弧形結(jié)構(gòu)段，根據(jù)弧度減少定位樁間距，使板樁軸線在弧形段完美過渡。

3.1.2定位系統(tǒng)安裝

（1）打定位樁定位樁擬先通過振動(dòng)錘夾住定位沉樁，振動(dòng)錘無法沉入時(shí)，再用柴油錘擊打，直至將樁固定。定位樁共加工2根，板樁打至定位樁處，拔定位樁至下一樁位，循環(huán)利用。測量定位方法：在合適位置架設(shè)全站儀，用免162016•2棱鏡偏心測量方式確定定位樁中心，施打過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測定位樁的垂直度，測量人員通過對(duì)講機(jī)與船上人員實(shí)時(shí)溝通調(diào)整，全站儀為南方NTS-312R+免棱鏡精度為2+2ppm，滿足定位要求。定位樁允許偏差：平面位置±10cm，垂直度偏差＜1/100。

（2）安裝限位架定位樁打設(shè)好后，安裝鋼抱箍，鋼抱箍由施工人員在小船上安裝，鋼抱箍安裝好后，利用起重船吊裝鋼圍檁主梁，主梁頂標(biāo)高+2.2m，略低樁頂標(biāo)高0.4m。主梁兩端用10個(gè)槽鋼對(duì)拉固定，首根樁在端頭安裝限位槽鋼。在定位樁頂部放置木板，用全站儀放樣出定位樁中心，再根據(jù)定位樁中心對(duì)圍檁進(jìn)行精確調(diào)整，水平位置采用水準(zhǔn)儀確定。

3.2插打板樁

3.2.1吊樁插樁

起重設(shè)備采用50t吊機(jī)船，吊臂長33m。U型板樁通過安裝在樁頂?shù)牡醵弯摻z繩起吊。U型板樁頂部設(shè)置有4個(gè)黃鋅錨栓孔位，預(yù)埋直徑30mm帶內(nèi)螺紋的套筒，用于套接螺栓連接固定吊具，樁身預(yù)埋有兩吊耳，起吊時(shí)為樁頂樁身三個(gè)吊點(diǎn)。吊具采用3cm厚鋼板加工，所有孔洞均鉆孔形成，不得氣割。吊耳與底座連接處利用角焊連接，采用二氧化碳保護(hù)焊。27m長U型板樁自重14t，擬采用2根直徑28mm，公稱抗拉強(qiáng)度為1550N/mm2的6×19交互捻鋼絲繩作吊索，該鋼絲繩單根破斷拉力總和為449KN。卡環(huán)采用型號(hào)2.1的D型卡環(huán)。U型板樁起吊時(shí)通過吊耳對(duì)稱穿兩根鋼絲繩，吊勾下用卡環(huán)卡緊。板樁起吊后通過人工協(xié)助放入限位架內(nèi)，依靠樁自身重力下沉，插樁時(shí)測量人員控制樁位和垂直度，第一根樁緊靠端部限位槽鋼下放，第二根樁緊靠第一根樁下放，依次類推，每次下樁后用手板葫蘆拉緊限位滾輪，將兩根樁擠緊。吊樁插樁如圖5所示。

3.2.2柴油錘沉樁

板樁吊入限位架后，依靠自重溜樁下沉，待限位裝置拉緊后，打樁船移位，將送樁器套入樁頂，待送樁器與樁頂吻合后，將打樁船前后錨纜帶緊，防止打樁過程中船移位。開始錘擊時(shí)，應(yīng)調(diào)小油門，重錘輕打，同時(shí)測量人員觀測樁偏位，實(shí)時(shí)調(diào)整限位裝置的松緊程度，確保樁垂直、緊靠下沉，待樁身進(jìn)入土層一定深度后，開始用重錘擊打。錘擊過程中，測量人員適時(shí)觀測板樁貫入度和標(biāo)高，達(dá)到設(shè)計(jì)沉樁標(biāo)準(zhǔn)后停錘。沉樁如圖6所示。

4小結(jié)

本文以舟山某圍海工程為背景，介紹了U型板樁海上施工方法，本方法通過輔助定位系統(tǒng)進(jìn)行海上板樁定位，能較好的控制沉樁質(zhì)量，板樁之間隼口連接緊密，樁頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求（±10cm），通過10%小應(yīng)變檢測，單樁承載力符合設(shè)計(jì)要求，為U型板樁在海上施工積累了經(jīng)驗(yàn)。U型板

參考文獻(xiàn)：

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[2]孫蓓.U型預(yù)應(yīng)力混凝土板樁在直立式護(hù)岸工程中的應(yīng)用[J].中國水運(yùn),2013（7）.

作者:戴龍華 陳緒義 單位:長江宜昌航道工程局