罗源湾鲁能码头超长钢板桩施工技术

陈委深

（中交第三航务工程局厦门分公司，福建 厦门 361006）

1 工程概况

福州市罗源湾位于福建省东北部沿海，北邻三沙湾，海湾总面积为179.56 km2。整个海湾被罗源半岛和黄岐半岛环绕，形状似倒葫芦，是闽东北优良港湾之一。

1.1 气象条件

强风向为WNW，常风向为SSE，多年平均风速2.2 m/s；多年平均降水量1 649.5 mm；多年平均气温19℃，历年极端最高气温39.5℃，历年极端最低气温-3.9℃，全年日最高气温≥35℃的平均天数9.6 d。

1.2 水文条件

本地潮汐属正规半日潮。平均高潮位4.99 m，平均低潮位-0.15 m，平均潮差5.14 m。涨潮最大流速0.82 m/s，落潮最大流速0.97 m/s。最大波高H4%＝3.0 m，波向SE向。平均含沙量0.032 6~0.048 4 kg/m3。

1.3 地质条件

本区域自上而下分布灰色淤泥，灰黄黏土、灰黄碎石砾石、灰色黏土、碎砾石混黏性土及黏性土混碎砾石等，第四纪风化残积土，基岩为燕山期形成的花岗岩，按其风化程度分为全风化岩和强风化岩。

1.4 钢板桩桩位及型式

该工程采用的钢板桩为组合BOX基岩桩94根，组合BOX挡土桩194根（2种长度分别是43.5 m、38 m），挡土板桩285根（30 m、38 m、27 m）。AZ型钢板桩型式有AZ26和AZ38-700两种，其中AZ38型要打穿软土夹层至第7土层——黏土混碎砾石土层，结构型式及断面尺寸见图1。

1.5 施工设备

使用三航桩船12，桩架性能：最高点离水面80.4 m，吊锤点离水面74 m，吊桩点离水面62 m，D100筒式柴油锤，90 kW振动锤。

由于有BOX和单片2种型式，因此桩帽要能满足施打2种桩的要求，设计桩帽型式见图2。

2 施工工艺

限定钢板桩大致位置，原导架设置如图3采用双层H型钢围柃，用12号型钢和φ48钢管焊接为整体框架结构，搁置在与φ700 mm临时钢管桩侧壁焊接的槽钢支架上，用定位板焊接牢固（目前采用单层导架，如图3保留双层导架的上层部分）。

1）施工工艺流程：吊桩（BOX和单片的工艺有差别）→插锁口→通过导架及限位器，人工调整水平位置→观测垂直度（通过桩架调整至施工允许） →下桩至泥面稳桩（仪器观测，桩架调整保持垂直） →解扣，套桩帽（观测控制垂直度）→压桩（原为振动锤先振，加快施工进度，改为桩锤替打压桩，如果遇到锁口不畅，仍需振动锤）→柴油锤施打。

2） 具体施工方法：利用导架对钢板桩定位与倾斜角度控制，导架高度根据桩顶标高确定，导架的尺寸比BOX桩尺寸大，有10 cm左右的余量，便于进行微调。海侧的BOX桩设计要求有20∶1的倾斜角度。施工中采用第一根定位桩的导架做成双层导架，两层导架做成20∶1的坡度，以满足设计要求。

吊桩，BOX桩长较长，重量大，采用如图4方式布置吊点起吊。

单片桩的长度较短，重量较轻，在桩顶直接开两个孔代替吊耳。

3 施工流程注意事项

钢板桩施工，第一根桩是其余桩的基准桩，对它的定位一定要精确。具体方法如下：当通过第二层导架后约20 cm，用测量仪对桩进行测量，对其桩位以20∶1的坡度进行校对，确认无误后，用限位器将桩的两边锁口卡住，下桩时要密切注意桩是否贴着上下两层导架，随时用尺量下锁口处与导架间的间距，确保桩没有发生扭动。

其后的桩插入前一根桩的锁口后（如图5），通过仰俯架子使桩顺利沿锁口下滑，过了导架大约10 cm时停止下桩，人工将桩扭到正位，用定位卡卡住后再下桩。

根据当时潮位高度，判断桩是否入泥面，下桩过程中要根据有无异常情况随时判断钢板桩是否遇到障碍物，如遇障碍物不能顺利下桩时，可采用振动锤助沉、起落钢板桩冲开障碍物，或用柴油锤将桩压过障碍物。打桩过程中一定要控制桩帽与桩的平面位值，仔细观察桩是否有异常，直至将桩打至标高。

对于水下障碍物，由于AZ桩的刚度相对较小，容易产生严重的扭曲、偏位，而BOX桩由于刚度大，一般不会有影响。

在处理水下障碍物时，先将遇有障碍物的AZ桩拔出，在该桩位上插打有尖角的BOX桩冲桩器，使障碍物偏离桩位，然后拔出冲桩器，换为AZ板桩打下去。

将打好的BOX桩与AZ桩焊接在导架上，同时BOX桩与AZ桩之间的锁口也要焊接固定，避免打桩振动等因素对桩产生影响，确保桩的平面尺寸不发生变化，锁口间不扭曲。

AZ桩需要送桩至泥面标高-13 m处，根据AZ桩的标高及水深制作相应长度的送桩管。送桩管为φ700 mm、壁厚20 mm的钢管，下端为AZ桩帽，顶部焊有一圆形加强箍。根据AZ桩的倾斜度，调整打桩架的仰俯角度及船的平面位置，保证锤、替打、送桩管、AZ桩在一条直线上，将AZ送至标高，完成送桩施工。

施打一部分钢板桩后，桩位位置偏差会逐渐累积，为保证钢板桩整齐，需要采用相应的异形桩进行校正。异型钢板桩的形状及根数需要根据实际偏位方向及程度计算后确定。

4 结语

通过罗源湾鲁能码头超长钢板桩打设施工，总结出施工特别注意事项为：

1） 第一根桩的施工需严格要求，定位一定要精确，严格控制桩位与倾斜度。

2）由于AZ桩的刚度较小，对打好的AZ桩，一定要将其与导架焊接，锁口间也要焊接牢固，避免打好的桩受振动挤压而发生变形偏位，影响下一根桩的施工。

3） 通过改进导架形式，方便桩位调整，减小赶潮水作业，提高打桩效率。

[1] JTJ254—98，港口工程桩基规范[S].

[2]JTS167-3—2009，板桩码头设计与施工规范[S].

[3]JGJ79—2002，建筑地基处理技术规范[S].