几内亚马瑞巴亚港高桩梁板码头桩基施工技术研究.pdf

鉴于梁板结构的高桩码头工艺成熟,工期较短,在国内外应用十分广泛.但海外港口码头工程项目环境、水文复杂,施工具有一定困难.本文对几内亚的马瑞巴亚港码头进行研究,着重分析梁板结构的高桩码头的桩基施工技术.在进度控制方面,引入新兴的基于B I M的进度跟踪技术,用于项目整体进度的跟踪控制,进度情况得到直观反映.在质量管理方面,确定了声波透射法为主的桩基完整性检测方法,对可能影响桩基承载能力的缺陷进行事前控制和动态管理.相关技术措施在项目中得到贯彻应用,并取得了良好成效.关键词:高桩梁板;桩基施工;B I M技术;声波透射中图分类号:U 文献标志码:A文章编号:()引言高桩结构的码头,其施工工艺已经十分成熟,而且采用高桩梁板结构,施工工期较短.所以,高桩梁板结构的港口码头工程项目,经济效益显著,在我国和国际上都得到了广泛应用.鉴于该施工技术在国内已经成熟,对海外的港口码头工程来说,可借鉴相关的成功经验.基于实际的海外环境,高桩梁板结构的港口码头,施工会相对复杂,需要注意的问题较多.工程环境相对陌生,水文地质资料不够完整,施工经验较少,进度控制策略不能完全照搬,质量检测技术受限等,都给海外港口码头项目施工增加了一定的困难.本文对几内亚的马瑞巴亚港码头进行研究,分析高桩梁板结构的码头桩基施工技术.工程概况马瑞巴亚港码头是西芒杜铁矿建设的配套工程,位于几内亚南部马瑞巴亚河口上游东岸,地处弗雷卡利亚省,属于海外建设工程.几内亚是西非国家,属于热带型气候,沿海地带以热带季风气候为主,而内地则为热带草原性气候.马瑞巴亚港主要用于运输优质的露天赤铁矿石,包含个 万吨级矿石驳船装船泊位,矿石设计吞吐量为 t/a,呈“T”形布置,引桥南、北两侧各布置个泊位、条装船线;码头宽 m.矿石码头引桥顶面标高 m,引桥长度为 m,宽度为 m.矿 石 码 头 顶 面 标 高 m,港 池 前 沿 水 深 m,码头长度为 m,分为个结构段,其断面结构如图所示.项目所处的地理位置以及气候环境与国内迥异,且桩基施工工程量大,且建设地为国外,技术复杂.借鉴成熟的施工技术和施工工艺,可以为项目顺利实施和竣工提供重要的支撑.图码头断面图灌注桩桩基施工关键工艺根据施工现场地形和水文环境,马瑞巴亚港码头的灌注桩施工确定在搭设平台上施工.栈桥和平台搭设部分,灌注桩依序跟进施工,码头平台搭设完成后,灌注桩的施工顺序应反过来,进行逆施工,即优先、泊位,然后、泊位,然后进行转运平台和引桥部分的桩基施工,为现浇横纵梁施工尽早提供作业面.许开攀:几内亚马瑞巴亚港高桩梁板码头桩基施工技术研究施工技术SHIGONGJISHU 工程与建设 年第 卷第期 矿石码头、转运站及引桥部分,共有 m的灌注桩共 根,m的灌注桩 根.两种直径灌注桩的入岩深度相同,桩基部分嵌入中风化花岗岩的深度不少于m.施工选择回旋钻机引孔,冲孔钻机成孔,钢护筒与泥浆护壁相结合,正循环钻进的施工工艺成孔,选择导管法灌注水下混凝土成桩的施工方法.为满足桩基施工的作业要求,现场调度 台桩机进行同步平行作业,综合考虑施工布局避免相互施工干扰,左右对称布置,两边各台,在施工平台进度超前的情况下,考虑间隔对称布置,避免桩机频繁移动影响作业效率.主要施工设备见表.表主要施工设备序号名称型号/参数数量用途柴油发电机组 k W钻机及振动锤使用履带吊 t装卸,吊装等汽车吊 t装卸,吊装等汽车吊 t装卸,吊装等运输车 m材料场内运输叉车t/t材料场内运输振动锤及夹持器 锤打设钢管桩及钢护筒振动锤及夹持器 锤打设钢管桩及钢护筒G P S定位仪粗放桩位马瑞巴亚港码头的灌注桩施工流程如图所示.图桩基施工流程 测量监控由于本工程主要为水上施工,测量监控工作重要程度很高.在施工过程中,定位测量控制网采用三角测量法、三边测量法、导线测量和G P S定位的组合方法,提 高 测算 精度.相应地,配备专业测量仪器,在借鉴以往施工技术方案的基础上,做出适当改进,有关的误差传播与分配方面,采用计算机程序进行数模、算法及参数优化,进行多重校核以满足施工需要.沉桩控制马瑞巴亚港码头的桩基穿越粉质黏土、粗砂和中风化岩.沉桩环节的质量,影响码头部分安全性和耐久性.沉桩控制应着重解决偏位问题,切实做好承载力控制和桩身的裂损控制.在粉质性黏性土中沉桩施工,关键原则是以标高控制为主线,贯入度指标参数可作为校核参量.在砂性土质或者风化性岩层中沉桩施工,则需要以贯入度指标作为主要控制参数,相应的标高作为校核参量.若桩基已到达预设的施工标高位置,或桩身已满足规定的贯入度指标,如果此时桩身的标高远大于设计作业面,则需要采用高应变承载桩,该种桩基的极限承载力大,可解决此类问题.正式沉桩之前,通常要进行试沉桩施工,可以选择在代表性的区域进行尝试.试沉桩的施工过程应着重检查穿越土层、进入持力层的深度和最后贯入度,沉桩设备的性能、桩身结构强度等技术参数,要与沉桩地质情况相适应.试沉桩时应保证桩偏位不超过规定,如果出现较大偏位,会导致上部结构预制件的施工困难,甚至导致结构受到偏心力,严重影响桩基质量.夹桩沉桩施工结束后必须及时夹桩.夹桩可以防止桩基损伤,加固桩基,进而加强桩之间的连接,保证刚度,减少桩身位移,改善施工期受力状态.工程采用直径 mm mm钢抱箍,内部垫层mm的黑色橡胶圈;主体厚度为 mm,高度为 mm的夹板,而加劲板选用 mm超厚钢板,螺栓选用M 高强螺栓.顶部层面铺设 槽钢,再架设方木以及模板作为安装平台.人工安装钢质抱箍,利用浮排,采用套筒扳手上紧螺栓,确保螺丝紧固,必要时做现场加载试验.在紧固螺栓的过程中,用手锤敲打钢抱箍与桩未贴实处,直至紧固.基于B I M的进度跟踪技术项目进度的管理是合理安排施工的重要方面,同时也反映施工单位的管理能力.传统的进度管理方法,如横道图、S曲线、网络图等,对于大型施工项目显得捉襟见肘.鉴于本项目的复杂度以及工程量巨大,在总体进度管理方面,采用新兴的基于B I M的进度跟踪控制技术.B I M技术在建筑相关领域已经得到广泛关注,实际项目中的应用也十分多见.B I M是一种典型的所见即所得的可视化数据管理工具,在建筑项目整个生命周期均有实用价值.得益于项目前 期即 引 入B I M技 术,设 计阶 段已 经 建立B I M模型,在施工阶段用于整体进度的跟踪控制,具有可视化、自动统计等鲜明特征,并且可以根据设定,预测施工进度,特别适合本项目应用.B I M技术结合动态管理思想,通过计施工技术SHIGONGJISHU许开攀:几内亚马瑞巴亚港高桩梁板码头桩基施工技术研究 工程与建设 年第 卷第期算机内部自动完成数据统计,与设定的施工计划数据进行比较,计算数据偏差,能够将进度情况直观地反映出来,具有可视化特点.在桩基工程的整体进度管理方面,将B I M模型与施工进度计划相链接,把空间模型信息与时间信息整合在一个可视的 D可视化管理程序中,已完成的施工作业用绿色表示,未施工的桩基采用红色表示,正在灌注的桩基用灰色表示,可以形象、直观、精确地反映整个桩基工程的施工进度,如图所示.这种新的施工进度模拟操作,可以充分利用计算机的数据管理、运算优势,配合人为设定的合理计划,动态模拟整个施工过程,精确掌握施工进度,并且可以优化施工资源,对施工场地进行科学、合理的布置.图B I M直观显示桩基进度此外,基于B I M技术的施工进度管理,结合B I M本身具有的虚拟建造特性,可以将施工管理的传统方法技术与数据分析、数据挖掘结合起来,避免在机械枯燥的图形曲线、E x c e l表格中形成视觉疲劳.B I M技术以三维模型为基础,进度过程实时可见,所见即实际工程的真实反映,非常便于不同专业的技术人员交流,数据清晰,一目了然,提高了管理效率.桩基质量检测技术港口码头的桩基工程,具有隐蔽性很强、专业技术要求很高的特点,且前期工程是在水下施工,施工环境复杂.为了保证桩基的施工质量,对桩基的质量检测应该格外关注.为此,在施工前期,根据项目实际情况,确定了自控方法和切实有效的检测手段以及质量问题应对策略,并形成了以事前控制为主的预防措施.桩基的完整性检测,选定为声波透射法.完整性检测主要解决可能对桩基承载能力造成影响的缺陷.声透射法因其覆盖范围广、信息丰富、结果准确可靠、现场操作简单,不受桩长和竖井限制等优点而被广泛应用.声波透射法检测桩身完整性,基于弹性波在混凝土中的传播过程参数与钢筋混凝土的质量是密切相关的,因此可以通过检测应力波传播路径上的波能量衰减、波速和波形的变化特点来判断桩基的质量.声波在其传播路径上遭遇质量缺陷时,会在局部范围内出现衍射、反射和折射,因此可作为发现和评价各种局部缺陷和内部缺陷的依据.常用的缺陷判别依据如下.声速判据判断依据如式()所示:vivp()式中:vp为声速临界值,由专业检测人员技术测定.实测桩基的声波速度值小于设定的声速临界值,则相应区域有可能存在质量缺陷.波幅判据判断依据如式()所示:AiAp()式中:Ap为声速临界值,通常取波幅平均值.实测桩基的声波波幅小于设定的波幅临界值,则相应区域有可能存在质量缺陷.P S D判据P S D判据采用关键点的上下相邻测点数据,重点关注测点数据在桩基深度变化的基础上,变化速率和数据差值的乘积,以此作为缺陷判定依据.P S D值的大小取决于相邻测点的透射时间之差,基于此,该判据对于各种渐变的因素不敏感,而对于各种突变的因素反应却十分强烈.混凝土不均匀度可以避免误判,而桩基内部的局部缺陷则反应突出,可准确识别出桩基的局限性缺陷.P S D判据表达式如式()所示:P S D(titi)zizi()式中:ti、zi分别为第i个检测点的声时(s)和测点深度(m),ti、zi分 别 为 第(i)个 检 测 点 的 声 时(s)和 测 点 深度(m).许开攀:几内亚马瑞巴亚港高桩梁板码头桩基施工技术研究施工技术SHIGONGJISHU 工程与建设 年第 卷第期 实测桩基的P S D数值在某测点附近出现明显的波动变化或者尖锐拐点时,则相应区域有可能存在质量缺陷.本工程对桩基进行实际检测时,综合上述三种判据,以P S D为首要判据,声速判据和波幅判据作为辅助.在施工前的试验阶段的实测数值和曲线如图所示.图声波透射检测曲线通过图对比分析可知,(a)图中距桩顶 m附近P S D数据出现明显的异常,数据波动很突出,相应地,该测点对应的声速曲线也表现出异常,其数值明显低于临界波速值vp,可直接判定为缺陷.同样地,在桩基 m处和桩底部分,也出现了类似的数据反常现象,综合数据和曲线可表明在这处存在局部缺陷.对于这种情况,必须进行钻芯取样进行研究分析,找出问题原因,对症改进,否则可能出现质量事故.对上图中的(b)图,进行类似的分析,可以看出,测试的P S D曲线正常,与之对应的声速曲线、波幅曲线均正常,可判定该试样无可疑的质量缺陷.结束语高桩梁板结构码头是应用最为广泛的形式,国内的相关施工经验业已成熟,但在海外工程项目的借鉴过程中,还应根据实际情况,有所侧重,并适时引入新的施工技术.本文以几内亚的马瑞巴亚港码头为基础,分析高桩梁板结构的码头桩基施工技术.在进度控制方面,结合传统的施工进度管理方法,引入基于B I M的进度跟踪控制技术,在施工阶段用于整体进度的跟踪控制,通过计算机内部自动完成数据统计,与施工计划数据进行比较,计算数据偏差,能够将进度情况直观地反映出来,具有可视化特点.在质量管理方面,研究了声波透射法为主的桩基的完整性检测方法,主要解决可能对桩基承载能力造成影响的缺陷.相关技术措施在项目中得到贯彻应用,并取得了良好成效.参考文献黄旭高桩梁板结构码头桩基的施工技术J珠江水运,():董平高桩码头工程施工方案优化J工程建设与设计,():唐雄高桩码头施工技术在沙特国王港项目的应用J智能城市,():韦永丽 B I M技术在桩基工程中的应用J黑龙江科学,():周世炳 B I M技术在桩基工程中的应用J浙江建筑,():马溁超声波透射法在桥梁桩基完整性检测中的应用J公路与汽运,():刘增永,徐日庆超声波透射法在桩基检测中的应用J低温建筑技术,():王骏,李凡,童进,等声波透射法在基桩完整性检测中的应用J工程与建设,():(上接第 页)结束语本文以黑龙江省某城市内河A的黑臭水体治理工程为例,通过污染源调查,对黑臭水体的成因和污染特点进行了深入分析.黑臭水体河道的治理需要形成体系化的解决方案,治理的重点在于源头截流和内源头控制.事实证明,通过优化污水处理厂工艺和处理溢流污水并对河底沉积的污泥进行疏挖能有效改善水体质量,是后续处理工程的基础和前提.生态浮岛技术在黑臭水体治理过程中发挥了重要作用,构建长效的生态浮岛需要结合农学研究选择合适的植物进行驯化,负载沸石和竹丝覆盖物的生态浮岛处理污染的效果良好.为期一年的水质分析结果显示,该治理体系取得了良好的应用效果,在后续治理过程中还需强化雨水管网改造,加强生态管理,实现黑臭水体的常态化治理.参考文献赵艳浅谈如何做好工程竣工结算审查J中国管理信息化,():王晖浅谈水利工程竣工结算审查J西部探矿工程,():刘志艳浅谈工程预结算的审核J民营科技,():刘岩清单计价模式下建筑工程竣工结算审查研究J企业导报,():李朝华,李修继如何进行竣工结算的审查C 土木建筑学术文库(第 卷)侯进勇浅谈怎样做好工程竣工结算审查J科技资讯,():侯戈如何在工程竣工结算审查中控制工程造价J黑龙江科技信息,():建设工程价款结算暂行办法J建设监理,():