渔港驳岸码头除险加固施工技术

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苍南县巴曹渔港位于鳌江口南岸的巴曹镇，是国家二级渔港，也是温州市最大的渔业捕捞基地。巴曹镇拥有渔船800多艘，其中大马力外海钢质渔轮500多艘。每逢渔汛季节，近千余艘渔船云集于此，进行卸货、交易、补给等作业。为了解决巴曹渔港基础设施简陋，船多为患，拥挤不堪，推动巴曹渔业的快速发展。1992年2月至2004年10月巴曹镇政府陆续建成驳岸码头1105m。其中建于1992年8月的第Ⅰ段长132.5m，受潮汐、船只系缆力、挤靠力及上游水闸放水冲刷等综合影响，驳岸码头淘空，于2004年10月17日发生严重外移及沉降。居住在驳岸码头边的43户村民的房屋岌岌可危，随时面临倒塌的危险为了确保驳岸码头安全，2005年1月至2005年2月进行了除险加固处理，效果明显。
    1、工程概况 
    苍南县巴曹渔港驳岸码头位于温州市渔都—巴曹镇，以按港堤结合，采用桩基承台结构，基础为φ40cm的钻孔灌注桩，孔深22米，堤宽3.0m，底部为C25砼承台，厚为60cm，承台上部为M10浆砌条石， 随着巴曹渔业经济发展，渔船靠泊和渔货装卸渔港码头上使用，明显増加了渔船的系船力和汽车荷载，原舥艚渔港极大部分为20～30T木质渔船，现80～100T的钢质渔船已成为渔港主要船型，由于渔船顶头靠泊，落潮时，渔船船头搁置在驳岸上，给驳岸增加了额外的荷载，驳岸前沿泥面明显较原设计时降低，原设计时，驳岸前沿泥面高程为4.25m（吴凇高程，下同），现泥面高程已达1.8～0.8米，局部达-0.3m，造成对岸坡稳定更为不利；本工程基床下地质是淤泥及淤泥质粘土，抗冲防渗性能差。
    本工程其潮汐特征值如下： 
    最高潮位6.35m；最低潮位-2.02m；平均高潮位4.27m；平均低潮位-0.05m；最大潮差7.33m； 最小潮差1.30m；平均潮差4.32m；平均海平面2.10m；平均涨潮历时6小时02分；平均落潮历时6小时24分；
    本工程地质其地基土层可分为4层，第一层淤泥质粉质粘 (2.8～-4.0)，层厚为6.8m，均匀性较差，第二层淤泥(-4.0～-29.0)，层厚为25.0m，第三层角砾混淤泥(-29.0～-32.7)，层厚为3.7m，第四层粘土(-32.7～-44.8)，层厚为12.1m，层位稳定，是理想的桩端持力层。
    2、施工技术
    2.1 施工方案
    驳岸码头坡失去稳定性是由于土体内的剪应力超过了土体剪强度，即驳岸码头坡的稳定性安全系数k＜1.3，小于规范所要求的下限。根据驳岸码头现状断面和地质情况，经驳岸码头坡稳定分析与计算，要提高防冲抗滑稳定，驳岸码头除险加固方案采用预应力管桩防护和驳岸前沿抛石护坡防冲镇压的抗滑动技术，即在驳岸码头前沿振入每根长为36m且φ60cm的预应力混凝土管桩，采用双排交错布置，每排预制管桩之间的距离为2.0m，两排预应力混凝土管桩间距1.5m，交错距离为1.5m，相领预应力混凝土管桩之间用工型槽钢焊接。
    预应力混凝土管桩施工完毕后,抛填块石宽为3.0m，厚2.0m，防止潮流对码头脚的进一步冲刷，同时具有镇压作用。
    2.2 施工工艺
    压管桩的施工程序为：测量定位-桩吊就位-复核桩位-吊桩插桩-桩身对中调直-静压沉桩-接桩-再静压沉桩-送桩-终止压桩-桩质量检验。
    本工程由华南路桥工程公司承建(在敖江承建瓯南大桥的公司)，采用吊机船(动力360kw，吊臂长45m)结合30T电动振动打桩机的机械化施工方式。预应力混凝土管桩PHCφ600(100)AB型C80，外径60cm、壁厚11cm、砼强度C80。整个打桩过程包括预制管桩加工、管桩起吊、管桩施打、水上接长。预应力混凝土管桩由加工厂顶制成12m每节，运至施工现场，打桩船用吊臂把管桩吊入桩机导管，经仪器定位后施工，下桩过程中管桩及桩架应保持重直，由于施工需要管桩长度为36m，吊机高仅有20m，所不能将管桩在岸上一次性接长，而需两次3段在水上接桩，在振入第一根预制管桩露出水面2.0m时用吊机吊起第二根桩与第一根桩对接用电焊上下节焊接牢固，丝然后慢慢振入，第三根焊接振入类同。
    块石由每车3 m3的拖拉机运到码头，然后吊机把钢丝网笼的石方运行到指定位置进行抛卸。
    2.3 施工进度
    本工程振入预应力混凝土管桩37根总长为1332m(12×3×37)，由于潮汐因素影响，每天只有两次在高潮位时方可施5小时，每天只能完成2根。抛石镇压1460m3。2005年1月8日开工，2月2日完工。工期25天。
    2.4 施工管理
    测量定位是确保整个工程质量的关键环节。定位出偏差，将直接导致预应力混凝土管桩的偏位，进而损害预制管桩的受力平衡，用3台经伟仪进行方位角定位并用以控制打桩深度和桩的垂直度。
    水上打桩在施工前要了解地质情况，在打桩前,进行基槽开挖，清除原地基表面抉石，使管桩能顺利穿过。施打预应力混凝土管桩在水下施工，其轴线定位、高程控制、水平测量、桩对接焊接、桩运输装卸等都比陆地上施工困难，为严格控制质量，质监人员、施工人员都要反复检测，特别加强桩焊接质量监督检查，并有书面记录资料。
    抛石取整体性好，质硬、无风化、单体重量在50kg以上的石料作为质量控制，严格抛填轴线位置及高程。
    2.5 实施结果
    由于本工程交通便捷，预应力混凝土管桩和块石都用汽车运输至驳岸码头，大大降低了工程投资，总计工程投资为56万。
    经过25天的紧张施工，工程施工达到设计要求。预应力混凝土管桩防护和驳岸前沿抛石护坡防冲镇压的抗滑动技术应用实施，增强了驳岸码头坡的抗滑稳定和防冲镇压，抗潮减灾效益十分明显。
    本工程实施前驳岸码头2004年10月17日至2005年1月10日最大位移1.5m，平均位移1.0m，沉降1.3m。工程实施完工后2005年2月5日至2005年4月5日最大位移8cm，平均位移3cm。2005年4月5日至2005年10月8日平均位移1cm。驳岸码头逐渐稳定。
    3、结语
    本抗滑防冲技术在巴曹渔港驳岸码头实施后，效果良好。工程在实施过程中，从运载、装卸、吊桩、焊接、振桩、抛填均采用机械操作，具有投资少、时间省、效益大的特点。但由于吊机船船体在港内海上施工，受潮汐涨落的不断变化，水上的船体定位、测量、放样均比较困难，影响吊机船吊臂的起吊。低潮位时船搁浅无法施工，因此，落潮是吊机船工作的最主要障碍。压桩过程中应加强邻近建筑物、地下管线的观测、监护。