高桩码头工程中的施工平台施工技术分析

黄惠泽

中国水产广州建港工程有限公司 广东 广州 510220

1 高桩（灌注桩）码头工程施工平台类型选择

1.1 地质情况的确认

项目位置不同，地质情况也不同，长江流域、珠江流域、长江口、珠江口、沿海海岸线等，因所处区或不同，地质情况相差很大，灌注桩施工平台建设成本也相差很大，不同的区域，不同的地质情况，选择合理的平台，能够节省很多施工成本和提高施工进度。桩基的选择必须考虑到工程项目规定和要求，还必须进行开展现场调研，获得充足的材料，调查工程项目所在的自然环境，分辨地质类型，剖析地质结构，搜集整理建筑资料，设计方案工程施工方案，保证桩基类型的选择合乎现场自然环境[1]。在平台建设过程中，需根据项目的地质勘察资料和周边施工经验值，结合平台使用荷载和受风浪情况，通过平台载荷受力计算，选择合理的平台类型基础。

1.2 施工平台形式确定

灌注桩（高桩）码头施工平台（主要有钢平台和浮平台）类型的选择决定整个项目的施工成本和施工速度，根据项目的实际地质情况和工况，选择合适的施工平台对整个项目的施工起到关键作用。施工平台类型选择时须根据项目的地质情况和采取施工工艺（有冲孔桩机、有旋挖桩机施工）进行选择，平台有轻型、有重型，它们的受力情况不同，造价也完全不同，每平方钢平台的造价相差很大的。也可以根据风浪情况选择浮平台（平板船作为平台，或升降式钢平台，钢浮箱），平台类型的选择根据地质、工况、风况、冲孔设备等对比选择。

茂名港吉达港区东作业区管廊一期工程拟建满足东华能源（茂名）烷烃资源综合利用项目一期物料运输。管廊栈桥总长4169.9m、宽16/12m，其中陆域段管廊长度为 625.5m，海域段管廊长度为 3544.4m。陆上部分管廊采用桩基排架结构，标准排架间距10m，每榀排架下方布置3根直径800mm灌注性嵌岩桩；桩基上部设置现浇C40钢筋混凝土横梁，横梁长12.0m，梁高1.2m，梁宽1.6m，横梁两侧设置防撞栏杆。水上部分管廊桥下部结构为桩基排架结构，排架间距30m，每榀排架下方布置3根直径1400mm灌注型嵌岩桩；桩基上部设置现浇C40钢筋混凝土横梁，横梁长15.8m，上横梁高2.2m，下横梁高1.3m，梁底宽2.8m，顶宽1.0m；上部结构采用预应力箱梁结构，管廊桥断面方向共设置4榀箱梁，箱梁高度1.6m（垂直补偿段箱梁高度1.8m）。此段管廊桥顶高程为10.5m，箱梁底高程为8.8m（垂直补偿段8.6m），管廊桥面宽16.0m。引桥两侧布置管架（其中一侧为预留管架），中间设防撞栏杆等防护设施。管廊桥在受力较大的固定管线墩处，布置桩基墩台结构，墩台平面尺寸12.8m×16m，墩台下方设置8根直径1400mm灌注型嵌岩桩，桩上现浇C40钢筋混凝土墩台。

该项目由于东侧防波堤未完工，尚未形成掩护条件，受风浪影响，项目施工如果采用船舶运输施工材料，施工影响比较严重，安全隐患也比较大，为安全施工，确保施工进度，结合当地的地质情况，经公司、项目充分讨论分析，本项目采用施工平台和施工通道采用上承式贝雷钢桥的方式，方便砼运输车辆运输和其他材料运输。

连江县马鼻玉井二级渔港建设工程地处连江县马鼻镇玉井村，位于罗源湾腹部西岸，为公益性基础设施（码头、防波堤、栈桥、港池疏浚、给排水、供电照明等），工程建设项目包括如下内容：

东码头长200m、宽15m，横向3根桩基间距2*5.5m，纵向间距布置为6*7.7+3+6*7.7+3+6*7.7+3+6*7.7m；拟投入15m*10m平台4套，每套施工2排桩。

东防波堤长140m、宽7.5m，横向2根桩基间距4.4m，纵向间距布置为5*6+3+5*6+3+5*6+3+5*6m；拟投入8m*15m平台4套，每套施工2排桩。

栈桥A段长11m、宽15m，横向3根桩基间距2*5.5m，纵向间距8.0m，拟投入11m*15m平台1套。

拟计划在建设工程东防坡堤、东码头内侧搭设钢便桥，东防坡堤、东码头、栈桥a段桩基范围搭设施工钢平台；钢便桥宽6m，跨径6.0m；东防坡堤桩基平台长140m、宽7.5m，东码头桩基平台长200m、宽15m，栈桥a段桩基平台长11m、宽15m，下部结构采用钢管桩基础，上部结构采用型钢结构(上承式)。具体方案见图1、图2。

图1 钢栈桥、桩基平台平面布置图

图2 钢栈桥、桩基平台方案设计图

以上两个项目，由于地质情况和风浪情况不同，采取施工平台类型不同，造价也不同，只有适合项目的施工平台才是最佳选择。

1.3 施工平台结构和承载力的合理设计

在不同码头构造、不同地质情形下，施工平台类型选择极其重要，必须在平台设计方案时提早明确承载力，便于立即高效地掌握平台的受力情况，以连江县马鼻玉井二级渔港施工平台为例：平台横向跨度6m，纵向跨度6m。采用ф400×8mm钢管桩，根据地质情况，钢管上用工字钢连接成一个整体，最外侧钢管桩间用12cm槽钢连接增加整体性。钢管桩需尽可能进入持力层。最外侧每墩的纵向每排钢管间露出常水位段均采用12cm槽钢水平向和剪刀向牢固焊接成整体。墩桩横向间距6.0m。墩桩顶布置2*25cm工字钢横梁，使钢管立柱形成一座牢固的排架结构。纵梁跨径6.0m，根据最不利荷载要求，纵梁布置36b工字钢(间距根据实际调整)，工字钢纵向采用焊接连接。与其下2*25cm工字钢横梁焊接连接以保证其整体稳定性。桥面采用2cm厚钢板。平台面最外侧采用Ф48×3.0钢管做成的栏杆进行防护，栏杆高度为1.2m，纵向每隔2.0m设置1根立柱与桥面槽钢焊接，高度方向设置两道横杆。

为了确保施工平台设计合理、经济实用，须对承载力进行科学、合理地分析，根据对数据信息和资料进行深入分析，最后明确平台管桩型号。

2 施工平台施工流程及在实际施工中的应用

2.1 工艺流程

施工平台施工流程如下图3所示。

图3 施工平台施工流程图

2.2 施工平台类型

灌注桩码头施工平台主要有筑岛平台、支承桩平台、浮式平台和移动式自升平台等形式。施工平台尺寸应能满足冲（钻）孔设备的布置、操作、移动和混凝土浇筑的要求，平台顶标高的确应考虑施工期水位、潮位、波浪和钻孔工艺等因素。平台应具有足够的稳定性，应能承受施工设备、材料和人员荷载，并能承受水流力、波浪力、风力和施工船舶系靠力等荷载[2]。

当码头桩位处于浅水区且地层土质较好时，可采用筑岛平台方式；当桩位于深水区时，可采用支承桩平台；当桩位处于水流速度小且流态稳定、水位升降缓慢和风浪不大的水域时，可采用浮式平台。浮式平台应设可靠的锚碇系统；当桩位处于风浪和潮差较大的水域时，可采用移动式自升平台。

2.3 固定施工平台在实际施工中的应用

固定施工平台主要形式有筑岛平台和支承桩平台，目前实际施工应用中承承桩平台应用比较广泛。随着国家对环保重视，今后码头型式采用更多的是高桩码头，桩基施工过程中采用的更多的将是支承桩平台。平台将根据每个项目的实际地质情况和采用设备情况进行设计，在江浙一带，由于地质粘土层较厚，水深比较浅，且近岸作业，为节省成本，成孔设备采用传统的冲孔设备，更多采用轻便型的施工平台，如下图4：

图4 高装码头中的轻型支撑桩平台图

对位于水深比较深，风浪比较大，离岸线比较远的，更多采用重型的钢平台，它既可以作为桩基成孔设备作业场地，也可以作为砼、钢筋等施工材料的运输通道，如下图5。

图5 重型钢平台图

2.4 浮平台在实际施工中的应用

浮平台主要型式有利用平板船或浮箱作为施工平台（浮式平台应设可靠的锚碇系统），也有采用移动式自升平台。当项目处于处于水流速度小且流态稳定、水位升降缓慢和风浪不大的水域时，可采用浮式平台[3]。在实际项目中，更多的应用在内河水平比较宽广，水流速度小的区域和沿海内湾水域。我司浮平台主要应用广东粤西某码头项目中，该项目位于内湾，水流速度比较慢，受风浪影响小，仅受水位涨退潮影响，当时刚好公司1艘无动力3000吨级平板船在附近项目施工完，暂时没有任务，为充分利用设备，公司、项目部经过讨论研究，决定采用平板船作为该项目的灌注桩施工平台，如下图6。

图6 浮平台——平板船

经过这个项目的实践，平板船在作业环境比较好的地方作为灌注桩施工平台，既经济又安全，是一种不错的选择。

2.5 浮平台在实际施工中的应用

浮平台主要型式有利用平板船或浮箱作为施工平台（浮式平台应设可靠的锚碇系统），也有采用移动式自升平台。当项目处于处于水流速度小且流态稳定、水位升降缓慢和风浪不大的水域时，可采用浮式平台。在实际项目中，更多的应用在内河水平比较宽广，水流速度小的区域和沿海内湾水域。我司浮平台主要应用广东粤西某码头项目中，该项目位于内湾，水流速度比较慢，受风浪影响小，仅受水位涨退潮影响，当时刚好公司1艘无动力3000吨级平板船在附近项目施工完，暂时没有任务，为充分利用设备，公司、项目部经过讨论研究，决定采用平板船作为该项目的灌注桩施工平台。

3 结束语

总的来说，加强对高桩码头工程桩基施工平台施工的探讨和剖析，对其优良的施工实际效果具备关键实际意义。因而，在以后的桩基施工平台中，选择合理、经济、适用的施工平台，决定了一个项目的成败。