浅谈海上沉桩质量控制

顾世韧

摘 要：沉桩是高桩码头施工的关键工序，沉桩质量直接影响码头整体质量，因此沉桩施工必须采取一系列质量保证措施，保证桩基施工质量，为整个高桩码头的施工打好基础。本文以海南八所港新港区DCC码头项目桩基施工为例，简要介绍海上沉桩的质量控制。

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1.工程概况

八所港新港区DCC项目码头配套扩该工程建设地点位于海南省东方市八所港新港区北防波堤内侧，新港区距离八所港老港区约4.5km，在罗带河入海口以南750m，南临在建的华能电厂码头。本工程施工区域位于既有防波堤内侧，防波堤可形成对施工船机的防护，使得防波堤内涌浪较小，有效的提升了船机海上有效作业时间。本工程外部施工条件较好。本工程新建的5万吨级石化码头总长400m，宽25m，布置在现有5千吨级码头东侧，前沿线凸出5千吨级码头前沿线25m，端部与5千吨级码头平台间距69.5m。

码头采用高桩梁板结构，码头顶高程5.5m，沿长度方向分为6个结构段，标准段长69.73m，结构段两端采用悬臂梁结构。码头桩台由基桩、桩帽、上部梁板结构组成，横梁和基桩组成的排架间距为7.4m。标准段排架布置6根桩（2根直桩、2对叉桩）。码头共有1#、2#两座引桥，共需沉设预应力方桩357根。本工程基桩均为650mm×650mm预应力混凝土空心方桩，桩长43m～49m不等，码头桩顶标高为+2.4m，桩底标高为-39m～-44m。

2.打桩船机选择

根据本工程特点及施工顺序，采用打桩船南工681承担本工程的沉桩任务。南工681船长52.05米，宽22米，桩架高54米，共8条锚缆，桩锤为D100-13型柴油锤。

3.施工部署及质量控制

根据打桩船船型尺寸及工程实际情况，打桩施工分九个作业段，每个作业段沉桩约40根。按照划分的作业区段自东向西呈阶梯形进行码头的沉桩施工。根据总体施工计划，在码头沉桩施工过程中，2#引桥1、2两榀箱梁安装完成后，再将2#引桥的3、4两根桩施打完成，然后再继续码头沉桩施工。现结合本工程对方桩沉设过程中的质量控制做简要阐述。

3.1沉桩天气选择

海上沉桩应选择海况较好、海流较小的天气施工，以减小沉桩过程中的方桩偏位。海上沉桩施工打桩船受风浪、海流影响较大，风浪、海流会造成船舶晃动，锚缆无法收紧，难以进行准确定位，造成方桩沉设偏差较大。

3.2岸上地垄布设

因海上沉桩一般均在离岸较近海域作业，故需在岸上布设一定数量的地垄便于船舶带缆定位。本工程在岸上每隔70米布设一混凝土地垄，施工过程中打桩船根据船舶所需扭角合理选择带缆地垄。

3.3沉桩定位控制

本工程方桩沉设定位采用打桩船上配装的中海达GPS打桩定位系统进行控制。方桩沉设典型施工期，需在岸上架设两台全站仪用前方交会法测量定位与打桩船GPS打桩定位系统进行比对，二者比对无误后方可单独利用GPS打桩定位系统进行控制定位。在施工过程中由于打桩船震动较大，GPS打桩定位系统的倾斜仪常常发生位移，造成定位偏差，因此需定期对GPS打桩定位系统各参数进行全面校核，以免引起偏差过大。

3.4斜桩沉设的预留量

斜桩沉设与直桩沉设在定位过程中存在一定差异，沉桩定位时需根据典型施工情况及经验预留一定的下桩角度，保证斜桩沉设完成后达到设计倾斜角度。本工程斜桩设计斜率均为4：1，倾角14.03度，沉桩下桩时预留1-2度的倾斜角度即桩架按12度下桩，沉桩完毕打桩船抱箍松开后方桩会前倾或后仰约2度，达到设计倾角。如未预留角度下桩，则沉桩完毕后桩的倾角会大于设计倾角。

3.5沉桩过程的施工控制

3.5.1桩锤档位选择。沉桩过程中档位应自低到高依次选用，严禁作业开始时采用高档位造成方桩下沉过快出现溜桩、桩锤空击的现象。本工程采用的是D100-13型柴油锤，共分1，2，3，4四个档位，沉桩用低档位1档开始，待方桩穿过软淤泥层后换2档位沉设，方桩贯入度较小时换用3档，直至贯入度达到设计要求时停锤。

3.5.2桩垫材料的选择。桩垫材料的选择对沉桩质量也会产生影响。本工程桩垫用黄表纸制成，厚度40～50cm/个，实际使用效果较好。因海上沉桩作业海底地质情况较为复杂，经常会遇到较为坚硬的铁板砂地质造成桩下沉较慢的情况，此时桩垫材料过软或桩垫过薄都会造成桩垫容易破碎，桩垫破碎后桩锤的直接击打易造成方桩桩头破碎，影响沉桩质量。

3.5.3特殊情况处理。沉桩施工过程中常会遇到因海底挖泥不平造成方桩下沉触底后铲桩偏位的情况，遇到这种情况时，应立即缓慢将桩拔出，并可在铲桩位置抛填一定数量的砂袋将不平整的海底整平，然后再重新定位下桩，效果较好。

3.6沉桩后的质量控制

海上方桩陈设后因受潮汐、海流的影响容易发生偏位，因此沉桩完成后需对已经陈设的方桩进行夹桩处理，用型钢或长枋木对每排方桩横、纵方向上夹联，使之成为一整体，减少海流扰动产生的位移。

结束语

海上沉桩是一项较为复杂的施工过程，需要各作业船只、人员等的密切配合。沉桩过程中施工单位必须加强现场施工管理，必须有监理工程师全过程旁站，施工人员必须落实好各施工参数并做好详细的施工记录，施工时如出现地质条件、贯入度等与设计要求差异较大的情况时，及时会同监理工程师、设计人员等共同研究解决，严禁施工单位擅自决定，野蛮施工，必须严格按照有关规范要求操作方可使沉桩的质量到达最优。

参考文献

1.《高桩码头设计与施工规范》（JTS167-1-2010）；

2.《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）；