創(chuàng)新碼頭沉樁作業(yè),“扎根”長江
芳菲四月天,當最后一根PHC樁沉樁完成,中交一航局二公司安慶港中心港區(qū)皖河新港項目項目負責人劉松旺站在運樁駁上,看著排列整齊的580根管樁矗立長江上感慨萬分:“別看這些樁現(xiàn)在整整齊齊的,當初我們可費了不少功夫。不過現(xiàn)在,我們拿下了!”

中交一航局二公司承建的安慶港中心港區(qū)皖河新港項目擬建4個10000噸級多用途泊位,泊位總長度為571米,建成后將成為安慶江海聯(lián)運重要樞紐和首座萬噸級碼頭。碼頭主體結(jié)構(gòu)形式采用高樁梁板結(jié)構(gòu),PHC樁沉樁施工作為碼頭主體結(jié)構(gòu)施工的第一道工序,需要打設580根45米左右的PHC管樁。然而,這看似簡單的沉樁當時可是愁壞了劉松旺。
“這580根管樁,每根都有它的脾氣?!眲⑺赏榻B道,“其中首先要解決的就是斜樁問題。”由于水底地形結(jié)構(gòu)起伏不平,項目設計大斜率樁數(shù)量較多,傾斜度達6:1和5:1的樁就有340根,密排樁之間的凈距大多在3米至5米之間,并且其中最大的斜樁扭角度能達到45度。數(shù)百個大大小小不同斜率的樁如何準確定位,成了項目面臨的最大挑戰(zhàn)。
精準控制斜率的前提是精準測量。施工方案討論會上,大家都拿著沉樁施工的平面分布圖撓起了腦袋。項目生產(chǎn)經(jīng)理劉城提出建議:“我們利用現(xiàn)有的BIM技術(shù)進行建模計算,沉樁位置不就清晰可見了嗎?”一語驚醒夢中人,劉松旺立即帶領技術(shù)團隊根據(jù)現(xiàn)有圖紙及復測數(shù)據(jù)復刻出施工區(qū)的三維模型圖,判斷管樁的大致位置,動態(tài)分析管樁位置、扭角、斜率三大影響沉樁的主要因素,規(guī)避出現(xiàn)碰樁風險。
不多時,一張明確標注了管樁插打位置的三維立體圖便誕生了。但新的問題又迎面而來:打樁船需平行水流拋錨,受風浪、水流影響,打樁船體時刻處于波動狀態(tài),碰樁演算系統(tǒng)無法模擬船身搖晃弧度,一旦測量精度出現(xiàn)哪怕0.1度的誤差,就極有可能引發(fā)碰樁的風險,影響碼頭結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定?!靶枰獙Υ驑洞M行動態(tài)調(diào)整,才能進一步避免碰樁風險?!眲⑺赏f道。
“我們可以通過測量的‘后交法’,增設2名測量員從不同點位觀測,根據(jù)風浪、水流變化實時調(diào)整打樁船。”項目生產(chǎn)經(jīng)理劉城提出了解決方案。說干就干,沉樁施工時,測量人員先根據(jù)預演的模擬數(shù)據(jù),逐步控制打樁船上龍口鎖定的位置精度,同時使用高精度全站儀,實時檢測樁基扭角、樁身斜率和樁頂相對位置,并及時調(diào)整偏位,最終成功打下了第一根樁。經(jīng)測量,精度符合要求,“后交法”果真可行。
一波未平,一波又起。在試樁中,部分PHC管樁入土僅5米深后,貫入度驟減,沉樁作業(yè)困難?!巴詈有赂鬯虻刭|(zhì)情況復雜,厚厚的粉砂層和圓礫層交替覆蓋,樁錘的力量被逐層抵消,就像拳頭打在棉花上,高錘擊數(shù)容易造成樁身開裂,低錘擊數(shù)又不能沉至設計標高?!眲⑺赏f道。復雜多變的地質(zhì)分布情況給施工帶來了極大挑戰(zhàn),錘擊力度和次數(shù)控制不好將直接影響成樁質(zhì)量和結(jié)構(gòu)耐久性。

為保證PHC管樁的成樁質(zhì)量,劉松旺組織設計和施工團隊在現(xiàn)場召開專家會,多次開展試打試驗,進行對比分析,優(yōu)化沉樁工藝,最終確定了“重錘輕擊、持續(xù)監(jiān)測、控制頻率”的技術(shù)方案,即通過加長PHC樁樁靴和在樁身與樁靴處增設過渡板等優(yōu)化措施,提高樁體剛度,使其能夠穿入粉砂層,打入圓礫層,克服了不良地質(zhì)對沉樁作業(yè)的影響。
如今,廣袤的河床上一根根PHC樁在河水中屹立,仿佛戰(zhàn)士一般為碼頭的平安站崗。伴隨著樁基施工的全部完成,劉松旺和他的團隊帶著喜悅又投入到下一階段的施工任務中。
(大眾日報客戶端記者 白曉 通訊員 丁家峰 劉鵬 報道)