高桩码头工程中栈桥吊打沉桩的施工技术

高桩码头工程中栈桥吊打沉桩的施工技术

王艳宇

（中国港湾工程有限责任公司，北京 100027）

摘 要：文章结合实际案例，从栈桥布置、栈桥桩基础施工、沉桩施工等几个方面对栈桥吊打沉桩施工技术进行了分析，并对栈桥吊打沉桩施工过程中的技术创新进行了分析，取得了良好的施工效果，值得类似工程借鉴和参考。

关键词：高桩码头；沉桩施工；打设导桩

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2018）07-0146-02

一、工程概况

莱城港潮汐码头主要包括高桩码头、集装箱堆场、集装箱装卸、办公大楼等工程。施工项目主要包括3部分：第1部分为115万m2场地清理和临时工程；第2部分为水工工程，包括240m长码头、2,458m护岸（部分护岸变更到二期施工）；第3部分为陆域工程，包括28万m2地基处理、12万m2堆场和道路、给排水、通信、导航、电气、控制、房建、围栏等配套设施。中交天津航道工程局有限公司负责疏浚部分。文章以实际工程为例，对高桩码头工程中栈桥吊打沉桩施工工艺进行了分析和探讨。

二、高桩码头工程栈桥吊起打沉桩施工 1．栈桥平面布置

本栈桥基础采用新建码头钢桩基础，标准桩间距为6.30×6.10（6.09）m，边沉桩边在上部架设栈桥。栈桥设计宽度9.37m，单跨最大跨径6.3m。结合码头总体桩位布置及200T履带吊机作业要求，栈桥间距拟定为31.5m。为了方便施工，同时设置。

2．座栈桥交替使用

栈桥主体结构采用钢结构，基础采用新建码头钢桩基础，边沉桩边在上部架设栈桥，上部结构中横梁采用双拼Ⅰ40a工字钢，长度为9.37m，纵梁采用单层单排（双排）贝雷片（标准贝雷片规格：3000mm×1500mm）连接形成，栈桥桥面铺设200mm×200mm东北落叶松方木，每隔1.5m设置20a工字钢与贝雷片焊接。栈桥使用材料表如表1所示。

表1 搭设临时栈桥所用材料表

序号 1 2 3 4 5

名称 横梁工字钢

纵梁

连接履带下6根贝雷梁用工字钢

连接整体贝雷梁用工字钢

落叶方木

型号

长

双拼I40a 标准贝雷片

I20 I20 200mm×200mm

9.37 3 1.4 9 8.9

尺寸（m）

宽 0.284 0.2 0.1 0.1 0.2

高 0.4m 1.5 0.2 0.2 0.2

纵向焊接的方式来对钢管桩进行加固处理。与码头垂直方向采用2根钢管柱焊接工字钢的方式来进行连接。桩顶上部位置需要布置横梁，长度为9.37m。

横梁上部位置采用贝雷片来进行连接形成纵梁。采用销子来进行贝雷片连接，按照单层双排布置方式来进行纵梁的布置，间隔距离为0.5m。纵梁上下部横向位置均借助工字钢来进行连接，这样才能有效地保证栈桥的稳定性。

贝雷片的规格为3,000mm×1,500mm，桩与桩之间的距离为6.10m。施工人员在进行贝雷片架设操作时，若遇到横梁支撑在贝雷片弦杆上，此时弦杆需承受一定的应力，会发生一定成的变形，从而出现局部结构失衡现象。因此，需采用竖向焊接槽钢立杆的方式来对其进行加固处理，确保其稳定性[1]。在栈桥桥面进行方木的铺设，选择规格为200mm×200mm东北落叶松，按照间隔为1.5m的距离来将工字钢和贝雷片进行焊接固定。为了有效地提高栈桥结构的强度和稳定性，可在方木上方铺设10mm厚的钢板来对其受力情况进行有效的改善。

在横梁两端各进行钢板的焊接操作，并在钢板下进行钢圆筒的焊接，在圆筒周围需设置2排螺母，并在螺母两侧固定肋板。在实际进行施工时，需将圆筒套在钢管桩上，采用规定幸好的螺栓来对其进行固定。在横梁和纵梁进行连接时，需对纵梁的分布情况进行分析，首先在横梁上进行螺栓的焊接操作，然后再将规定规格的钢板套在螺栓上，最后借助螺母来将贝雷片进行固定[2]。

2．沉桩施工工艺 （1）沉桩顺序

通过对本工程的施工现场和施工安排情况进行分析，将387根钢管按照要求分为8个沉桩区域，并且对区域按照顺序进行编号。在沉设码头后，施工人员需沿着桩的方向借助工字钢来对软土地基进行夯实处理，确保200t履带式吊车能安全进出。每个区域需进行栈桥的搭设然后才能进行沉桩操作。在沉桩时，施工人员首先需对中间2根桩进行施打，然后再进行栈桥的搭设，最后再对两边的根桩进行施打。如

本栈桥在进行施工时，以新修建的码头钢桩作为基础，桩直径为1,067mm，柱壁为17.5mm。采用20a工字钢以

收稿日期：2018-02-08

作者简介：王艳宇（1985-），男，北京人，中国港湾工程有限责任公司工程师，从事港航技术工作。

第7期 王艳宇：高桩码头工程中栈桥吊打沉桩的施工技术 147 图1所示为沉桩顺序图。

图1 沉桩顺序图

（2）沉桩施工工艺

1）打设导桩。借助全站仪来对导桩的轴线方向和垂直度进行控制，采用振动锤来对导桩进行振沉。导桩设置完成后，需要进行抱箍的放置。当导桩下沉到设计深度时，需要进行导向架的安装。借助设备将导向架吊入到导桩槽口位置处，将导向架调整至水平状态，这样才能确保钢桩顺利的进入到槽口内。施工人员对导向架水平状态、导向槽口垂直状态进行确认无误后，才能将导桩和导向架进行固定，使其形成一个稳固的整体结构。固定完导向架后，施工人员需对导向框的中心坐标进行测量，确保桩中心坐标与其重合，最后再进行加固处理[3]。

2）立桩。采用80t履带式吊车将钢管桩运输到栈桥位置后，200t履带式吊车吊起振动锤，借助钢丝将钢管桩吊起。桩身立直后，靠近栈桥一侧需借助钢丝绳来对其进行固定，然后借助振动锤来对其进行振沉，加压操作。此时施工人员可摘除卡环。

3）振动沉桩。施工人员将起重机行驶到指定位置后，将桩尖对准导向架插入钢管桩。当桩低于地面接触时，需对桩身进行调整，确保其垂直度符合要求，然后再打开振动锤来进行后续的操作。

4）更换液压锤。当钢管桩振沉稳定后，需更换200t履带式吊车的振动锤，改为液压锤来进行操作。在更换锤时，需缓慢进行，不得对钢管桩产生碰撞。

5）锤击沉桩。施工人员对桩位进行反复确认后，需在桩锤的压力下来进行桩沉。当桩身在下沉时，开始进行锤打。为了有效地避免桩身出现突然下沉，开始时需采用低档不连续锤击的方式来进行。当沉桩速度较为缓慢时，更换为正常档位且采用连续锤击的方式来进行操作。在打桩过程中，需安排专业的人员来对沉桩数据进行记录，如锤击次数、打桩时间等。

6）拆除导向架和拔除导桩。在拆除导向架前，需吊除导向架，然后拔除导桩，最后再进行导向架的移除[4]。

三、施工工艺创新

1．横梁与钢桩采用钢桩帽连接

采用钢桩切割槽口来对横梁、钢桩进行处理，并且使用焊接的方式来对其进行连接。在本工程中，由于预留顶标高度较少，施工人员难以进行操作，每天的工作时间有限，在拆移过程中有可能会对横梁和钢桩产生破坏。因此，本工程该用便于拆卸和安装且可循环利用的钢桩帽来进行操作。钢

桩帽不仅能对横梁工字钢的载荷进行分散，而且还能确保钢管桩均匀受力，从而确保起稳定性[5]。

钢桩帽长50cm，厚18mm，钢管四周设置4个顶丝盒，盒内安装有螺栓，可将其与钢桩进行连接和固定。在顶丝盒两侧需要焊接肋板，能增强钢管的荷载力。

为了有效地提高顶丝盒的禁固力，施工人员需将顶丝盒盒钢桩的接触面加工为钢板结构，增强其受力面积额。在钢桩帽与钢桩进行固定时，施工人员不得对防腐涂层进行损坏，并且在钢板内壁需要张贴垫片。在实际施工时：（1）施工人员需对钢桩顶部标高进行抄平处理，然后再将钢桩帽套在钢管柱上方，对周围的螺栓进行紧固。（2）完成所有操作后，对栈桥进行拆除时，需要松开螺栓，并且借助吊机来对其进行起吊，放置规定位置。

2．贝雷片横向采用小片连接片连接

采用焊接或整片连接的方式来对贝雷片进行横向连接，但由于焊接速度慢，拆除时对其的损害较大，因此不建议采用此方法。在其他的项目中也采用整片连接或焊接的方式来进行操作，这样虽然提高了安装的效率，但在沉桩施工时由于栈桥存在一定程度的形变，从而无法对其进行完整的拆除，而采用切割的方式来对其进行拆除，使贝雷片无法继续使用。所以，本工程对贝雷片进行了调整，将整片连接改为小片连接，这样不仅提高了安装效率和拆卸效率，而且贝雷片还能继续进行使用。

3．吊打沉桩夜间施工

在立桩时，施工人员需对钢桩的偏位进行实时测量盒跟踪，因此，一般只能在白天进行吊打沉桩操作。但施工人员通过改变工艺顺序，白天对立桩进行振锤，夜晚采用液压锤来进行送桩操作，这样不仅有效地提高了沉桩的效率，而且还创造了单日沉桩10根的记录，值得在类似工程中进行推广和应用。

四、结束语

综上所述，在高桩码头工程施工过程总，采用栈桥吊打沉桩的施工方法顺利完成了沉桩施工，该方法可在近岸浅水海域码头、中小型高桩码头、旧码头改造工程中进行推广和应用，具有良好的社会效益和经济效益。

参考文献

[1] 刘志奇，曹斌，张磊.钢管桩吊打沉桩工艺简析[J].珠江水

运，2016，（10）：50-51.

[2] 王志杰.钢结构平台吊打沉桩工艺在高桩码头工程中的应

用[J].港口科技，2016，（04）：11-14.

[3] 邓波，李强，刘亮亮.栈桥吊打沉桩在海外高桩码头工程

中的推广[J].中国水运（下半月），2015，（06）：269-270. [4] 李望东，文琳.荷兰IHC-S280液压锤的使用与性能[J].水

运工程，2004,（05）：84-87.

[5] 王启茂，王江天.液压打桩锤在海港基桩工程中的应用[J].

中国港湾建设，2003,（06）：9-11.