1上海航道物流有限公司 上海 200000；2上海交通建设总承包有限公司 上海 200000
摘要：在高桩码头及其引桥的整个施工过程中，沉桩施工作为桩基工程，是整个码头工程展开的基础。而在整个沉桩施工过程中，最重要的是编排一份合理的沉桩顺序。合理的沉桩顺序不仅能保证沉桩施工安全高效优质地完成，也可以为其紧后工序提供较大限度的自由、可调整施工时间。结合实际沉桩施工中遇到的各类情况，对沉桩顺序编排时需要考虑的因素进行了研究与分析，旨在以此为同类型施工提供一些可供参考的经验。
关键词：高桩码头；沉桩顺序；工序展开；工程进度
一、工程背景
1.工程概况
工程位于长江口南槽航道南侧，距离南槽航道边线最近距离约855m；码头北侧端点距离东堤直线段北侧顶点水平距离约1488m；码头南侧端点距离迁建中浚水文站约1043m。由中交上海航道局有限公司投资兴建，中交上海航道勘察设计研究院有限公司设计，上海交通建设总承包有限公司负责施工。码头共布置3个3000吨泊位，码头采用高桩梁板式结构，属近岸无掩护水域施工。
工程主要分为码头平台与双引桥两部分。码头总长度300m，宽度22m。码头平台通过双引桥与引堤及陆域相连，形成渣土车辆通行回路；每座引桥长400m，宽度8m，码头前沿停泊水域设计底高程-6.4m。
2.工程内容
拟建码头结构共分为5个结构段，每个结构段内排架间距为8.0m，两个结构段之间排架间距为4.0m，共40榀。每榀排架基础采用6根Φ800PHC-B管桩，设1根直桩，5根斜桩。桩基以灰黄色粉砂土为持力层。码头共设两座引桥，每座引桥分别由3榀灌注桩与21榀PHC管桩形成基础结构与大堤相接。
二、沉桩顺序重要性分析
码头沉桩顺序的编制虽然只是沉桩施工的一项前期准备工作，但却对整个码头的工程进度有着巨大的影响作用。一份合理的沉桩顺序可以为码头工程的展开奠定基础。其对整个工程的重要性表现为以下两个方面：
1.沉桩顺序决定PHC管桩的预制计划及落驳图的绘制
沉桩顺序作为前提条件，直接决定了PHC管桩的预制计划及运桩船的落驳，而PHC管桩的预制与落驳正是沉桩施工的基础。实际码头沉桩中，PHC管桩的扭角、斜率及桩长各不相同（表1）。如果没有一份合理的沉桩顺序来指导PHC管桩的预制及落驳，则很有可能出现运抵施工现场的桩无法施打、打桩船进点完毕却没有合适的桩施工等一系列问题，这些问题都会加大施工难度、影响施工进度，造成不可避免的进度滞后和额外成本支出。
2.沉桩顺序决定各流水施工工序展开的方式和效率
沉桩作业作为码头下部基础作业，是其后所有工序展开的先决条件，直接影响着紧后工序的开展。现浇下横梁作为沉桩施工的紧后工序，可在排架作业面展开至合适程度时搭接施工。以此类推，各项紧后工序的施工开始时间都取决于前置工序提供的作业面展开程度及各工序间的干扰程度。如若沉桩顺序编排不合理，如编制时未考虑优先形成排架，则会直接影响现浇下横梁施工，进而影响整个码头的工序展开，降低施工效率，滞后工程进度。
三、沉桩顺序编排需考虑的因素分析
编制沉桩顺序时需要考虑的因素十分复杂。一份合理的沉桩顺序计划首先可以保证沉桩施工的安全连续高效进行，同时还能为其紧后工序稳定高效地展开提供条件，使整个工程形成完整的施工流水作业面，进而保证施工总体进度。在常见的高桩码头沉桩顺序编排中，主要考虑的因素有以下几种。
1.沉桩可行性
沉桩顺序作为指导沉桩施工的基础，首要考虑的问题就是沉桩可行性问题。码头沉桩时相邻桩位之间距离较小，且兼具不同扭角的仰桩、俯桩及直桩多类桩型，必须充分考虑打桩船进入预定船位时船体与已沉桩的位置关系。如果沉桩顺序编排不合理，则很有可能出现已沉桩占点，打桩船无法进入预定船位或已沉桩与打桩船锚缆相碰等情况。因此，在实际编排过程中，要对每一个桩位进行船机进点情况分析，避免上述不利情况的发生。
图3-1 拟建码头阶梯型分区示意图
由于打桩船的桩架在控制时只前倾或后仰，即俯打或仰打，打桩船在控制桩位扭角时，只能以船身扭动来保证桩位扭角。如图3-1，箭头方向为斜桩的倾斜方向，与码头横向的角度为斜桩的设计扭角。为了方便打桩船进点，避免打桩船移动过程中船锚钢缆与已沉桩相碰，通常采用阶梯式顺序进行沉桩，方向为顺扭角方向。即船尾向哪个方向扭动，就顺着哪个方向进行施打。因此在码头沉桩整体分区时，区块交接处呈阶梯型。
图3-2 船机进点分析示意图
如图3-2，以编号为140的桩位为例进行船机进点分析。此根桩扭角为以码头纵向为基准的15度。可选船位为图中标示的1、2两种，分别为俯打和仰打。但实际施工中船位1是不合理的。因为选用船位1时，打桩船船体将会与引桥已沉桩相碰，如图左下角粗框标识。因此必须以船位2对编号140的桩位进行沉桩施工，同时必须保证此船位覆盖区域内没有已沉桩占点，即图中2号船位所覆盖的桩位都必须排在140号之后进行沉桩施工。
2.沉桩连续性、高效性
打桩船的平移和扭动角度都是依靠锚机带缆，每一次抛锚带缆都只能在有限的区域内进行上下左右平移与平面扭动，且打桩船平面扭动的角度也受到限制。因此，编制沉桩顺序时往往根据打桩船一次抛锚能够移动的范围以及可扭动的角度进行区块划分。换言之，即以用最少的船位施打最多的桩为原则进行沉桩顺序编排。这样可以降低打桩船起抛锚次数，保证沉桩施工的连续性，达到提高施工效率的目的。
图3-3 垂直于码头船位扭角示意图 图3-4 平行于码头船位扭角示意图
如图3-3，船位1和船位2的扭角可以以同一个垂直于码头的基础船位左右扭动进行沉桩。而受制于锚位的布设，每一个基础船位下船的扭角都受到限制，图3-4中的船位3无法从垂直于码头的基础船位扭动到位，必须将基础船位平行于码头，才能将船平面扭动至设计要求的扭角角度。
3.紧后工序的展开
在保证沉桩可行性、连续性的条件下，对紧后工序展开的考虑主要是尽早为紧后工序提供作业面，避免沉桩施工对紧后工序产生干扰。
对于这一类情况，主要原则即在编排时尽可能优先形成排架。首先，形成排架后可以进行夹桩，对已沉桩进行保护，降低已沉桩受风浪、土层位移等影响带来的桩位偏移风险。其次，形成排架即形成了后续工序的作业面，一旦具备施工条件，则下横梁施工钢抱箍安装、槽钢架放、底模铺设、钢筋绑扎、模板支护等各施工环节皆可全面展开，避免出现下横梁施工因没有作业面而导致窝工的情况。
四、结语
未雨绸缪，全面考虑。只有充分了解打桩船的工作原理、沉桩施工中可能出现的问题以及后续工序的展开要求，才能从全局出发，做好沉桩顺序的编制工作。对于可能影响沉桩施工的各项因素中，可以根据其影响程度大小作个划分。首先是对沉桩施工有着决定性影响的沉桩可行性问题，即沉桩占位问题，这是必须优先考虑解决的。其次是可能影响施工效率的，即打桩船抛锚带缆、区域划分问题，这可以在编制过程中进行优化与调整。最后是后续工序展开的问题，虽然表面上已脱离沉桩施工，但本质上对整个码头的工程进度同样有着巨大的影响，是需要在沉桩顺序编排中预见和考虑到的。
总而言之，一份合理的沉桩顺序不仅可以指导沉桩作业安全、连续、高效地展开，同时也为码头整体工序展开和进度推进奠定了基础。对码头工程的工期及成本控制都有着积极的影响。
参考文献：
[1]JTS167-1-2010.高桩码头设计与施工规范[S].
[2]JTS167-4-2012.港口工程桩基规范[S].
[3]吴壮，陈月新.浅析高桩码头沉桩顺序的编排需考虑因素[J].中国水运.2013，（13）：145，297.
[4]隗祖元等.高桩码头PHC管桩施工质量控制[J].中国水运.2010
[5]戚岷浩.海上预应力桩打桩施工[J].水运工程.1999，（9）：42-44.
论文作者:谢呈杰1,刘鸣明2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/16
标签：码头论文; 船位论文; 顺序论文; 工序论文; 排架论文; 引桥论文; 作业论文; 《基层建设》2018年第16期论文;