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外海防冲钢板桩沉桩施工（下） 日 期：2014-11-13 10:21:17 阅读次数：596
②、依据国外有关资料的估算方法进行检验，供参考。
根据地质勘探报告表明，勘察区属滨海沉积环境，受潮汐影响较大，砂性土和粘性土相间沉积，互层土和夹层土较发育，该区域土层分布较有规律。
根据桩的类型、尺寸和土壤的承载力，用下式对照土质资料，检验是否可克服桩的端面阻力，下沉到要求的深度。
式中 Q—— 桩锤重量，kN；
0—— 土壤的承载力，查报告得出为150kPa；
F —— 桩的横断面面积，比较四种桩型取最大的横断面面积为125 cm2；
—— 激振力，kN；
r1、r2 —— 随桩类型而异的系数（钢板桩，r1=0.15，r2 =0.5；轻型桩，如钢管桩，r1=0.3，r2=0.6；重型桩，如混凝土桩r1=0.4，r2=0.1）。
则：Q≥P0F=150 kPa×125 cm2=18750 kN=1913kg （按单根桩计算，仅作为打定位桩参考），r1＜Q/P/r2，四种桩锤均符合要求。
其次，根据下式对照土质勘探资料，检验是否可以克服桩的侧面摩擦阻力下沉到要求的深度。
＞Tkp
i=n
Tkp=S∑τ?ikphi （钢板桩）
i=1
式中 P—— 激振力，kN；
Tkp—— 下沉到要求深度时，桩侧面磨擦阻力总和，kN；
—— 一次沉桩根数；
i—— 表示厚度为hi的土壤层顺序；
—— 表示下沉到要求深度时土壤总层数；
hi —— 第i层土壤的厚度，m；
τ?ikp —— 单位长度上的侧面摩擦阻力，kN/ m。
第一步插桩，即将钢板桩插入厚为7m的砂粘土，第二步打桩，即将钢板桩打入厚为14.2m的砂粘土，均选τ?ikp=12 kN/ m，则
Tkp（插桩）=3根×12 kN/ m ×7m =252 kN
Tkp（打桩）=3根×12 kN/ m ×14.2m =512 kN
则：符合插桩要求的有DZ45和DZ60两种锤型，符合打桩要求的有DZ90或更大锤型。综合技术和经济角度考虑，我们最终选择DZ45振动锤插桩，DZ90振动锤送桩。
4.2.4送桩器
考虑最大水位潮差超过8m，海水不能溅到振动锤的电机和桩顶要打至泥面以下200mm等，送桩器用12m*φ600mm的钢管加工，重量为7t，上部与振动锤主机连接，下部和夹钳连接，高压油管从夹钳顺送桩器至主机和电缆线捆在一起连接至船上控制柜和高压泵站，便于保护高压油管和施工。如图3。
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4.2.5发电机组
根据振动锤、液压油泵、电焊机等用电设备功率，在船舶甲板上配置了二台250kw发电机组（其中一台作为备用），一台30kw发电机组（生活用电）。
4.2.6附属设备
根据钢板桩施工需要，配置了三台交流电焊机，型号为BX1-500，气割工具四套，测量GPS一套，水深仪一套。
4.3人员的配置
人员按一班工作配置，共26人，见表3。人员住在船上的集装箱中。
人员配置 表3
5.1钢板桩施工平台
从理论上讲，钢板桩施打平台应在船侧面为好，据此先期加工的导向架，位于船舷右侧，伸出船外约2m，用绞连接在船上，可反转。在施打中，由于风浪大，钢板桩进入导向架后碰导向架，振动下桩时导向架振动厉害，施工操作较难，故将平台改至船头设置。将三根15m钢板桩拼在一起，挑出船头外9米，船上6m焊接加固，用角钢作防护围栏。
图5 钢板桩拼装
5.2钢板桩拼装
钢板桩施打为3根一组，在驳船上拼装成组：先将二根钢板桩在甲板上临时固定，开口朝上，净间距为一根钢板桩宽度第三根钢板桩开口朝下，用吊车吊至该组钢板桩端头，对准锁口后用3t卷扬机水平拉移拼入。拼好后，将锁口对称焊接8~10个150 mm长的焊缝，使该组钢板桩成为整体。
图6 送桩
5.3钢板桩施打
由于钢板桩需打泥面以下200mm，且潮差很大，故钢板桩需在低潮位时施打，施打分二步进行，第一步先用DZ 45振动锤施打至水面以上1~3m位置，桩标高约+5~+7m。第二步，用DZ90振动锤带12m的送桩器施打至海底泥面以下200 mm。根据吊车作业性能、作业半径、振动锤电缆和油管长度以及波浪对插入的钢板桩板墙的影响，打桩时一次插桩5组，共15根， 5组桩插完后，用DZ 90振动锤带送桩杆将桩送至设计标高，送4组留1组作为定位桩，进行下一轮插桩施工。这种施打方案用于YASP-IV型桩、AU-20型桩、AU-16型桩等三类U型桩施工是高效、可行的。
对北侧采用的OZ20型钢板桩，采用两根一组，在船的右侧的施打，每次插桩18组共36根再送桩，减少了插送桩换锤次数，大大提高了施工效率。
5.4测量
由于人工岛远离陆地，故打桩采用实时动态差分全球卫星定位系统，即RTK-GPS测量定位，沉桩过程中要经常对船位和桩位进行检测。用测深仪测海底泥面标高以控制桩顶标高。
5.5移船
专用起重打桩船用四个锚机控制船位，用起锚艇将四个锚抛至适当的位置，船长借助GPS指挥绞锚，使打桩船轴线与钢板桩轴线重合，从而精确定位。
6、实施效果
6.1质量水平
通过施工平台、专用设备和施工工工艺的创新，保证了轴线精度和垂直度，运用拼组施打有效防止了先打桩被后打桩往下“带”的情况。
6.2效率水平
从2007年1月19日开始试打第一桩，至5月22日结束，历时124天，克服了工程远离陆域、水流、气象及材料供应等困难，累计沉桩4861根，84366延米，用桩4859吨，有效工作日沉59根。
6.3技术经济价值
防冲钢板桩成功的打完，率先突破南通洋口港区人工岛第一道技术难关，消除了人工岛施工制肘，为后续铺排、抛石创造了有利的条件。
发布时间:2021-11-21 07:19 点击:123