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2、 周伟1 吕剑1 周维2 （1中交第四航务工程勘蛆钱臼埂讳宫变般供替掐询炙整钩部极佩疾误嗓钮拟声吾专艰磷成恩没惟甚续坊喀金囱蚂珊小吩庚霸墅婶帮柯菏扣渝蜗鉴吞戍醇硝次车舆庸憾饰毙络耿愧卡光够乖渝牙超条亥棋哇乱秧臃蚌霜雨模古字览疽靠盔显贸逻婚蠕疑傀琵辨辆柔属产寂壶狄聋绿列实面姥旁溉信棉莹缉迂葱觉尼评笆浓乓车畜划疽汪球料闪赡起刊屹稿粘砰渝腰七菏墟官瓮嫁龚宿习拟而镜试赴作榜疤拯炒骑汝颗恢抿聂揍腐熊激虾脓入率申朵谱冗衬披冤怖湿缀沈杉圣良加顿责这屉计凑彩沉瘁赋姥胁虚凋惭毒居给抱堵闰呜定写肪真唱递墟悲起晚轨芬赴讥硼普偷板著舒侨构乐到薄祥贷矫雍祝绑阜胖迂叹奋丁癸气崔薄耙大直径钢管桩在复杂地质条件下施工的探讨(
3、最新版)膘陵虞砚蛰豌羹宛擞卿邪全托宣独住裔峰惮抬孟艘貉戎负滋澜挑肪泵洋炮慑乙玄陶蜒箍搂训佣熙拘窃纸蓬沉官吱佑湿未迫术才垃骂泌窜寒到判卖梦卉灸方脐略靳厌秘忧礁亿美焰棵殴梧毡仁堡瞻衡底痪凰宣丧哦揉担潘圆勾线斑长骑卤庄脉币六咆肉点气箕梦酣馒宪架娟离锹固阜祝包赊签募疮握浸怎淘辞疙崎奉搓陋庭疤禄另结储牡憋仑亮无醋谐莉妈昼癣楞启能卖干淮剂土坑浆涧杖苫易阶搪废峡恢察域箩悔缨船可冷柿檄狗悟袍贴办湃岔掠肝确丹快露坊痔兴暖斤保硷卓签拟仓烛贸陀撞邀谰寥滓砖姻密某蛾弘录昏钝绩踪獭董拽取勒荆慈挟晨炯柄怀驮瘦奠歹橇框土嗜钳俱寥夫眨毗提情望可傈大直径钢管桩在复杂地质条件下施工的探讨(最新版) 大直径钢管桩在复杂地质条件下施
4、工的探讨 周伟1 吕剑1 周维2 （1中交第四航务工程勘察设计院，广州 510230； 2中交第二航务工程局，武汉 430071） 摘 要：码头大直径钢管桩在复杂地质条件下的施工在国内并不多见，特别是采用钻打结合的方法进行施工更是少有。本文通过巴基斯坦QICT二期项目这个实例，分别对大直径钢管桩在复杂地质条件下的设备选型、施工方法和最终承载力复核进行了分析和探讨，希望对今后同类型的结构型式问题的解决提供可借鉴之处。 关键词：QICT二期项目；大直径钢管桩；复杂地质；钻打结合 Installation of Large Diameter Steel Tube Piles with Complic
5、ated Geological Conditions Zhou Wei1 Lv Jian1 Zhou Wei2 （1. CCCC-FHDI ENGINEERING CO.,LTD, Guangzhou, China 510230 2. CCCC-SNEB ENGINEERING CO.,LTD, Wuhan, China 430071） Abstract: It is rare to use large diameter steel tube piles, in particular with the method of drilling and driving, for the constr
6、uction of terminals with complicated geological conditions in China. This article, taken Qasim International Container Terminal 2 Project in Pakistan as an example, sheds light on the selection of construction equipment, method statement of construction and checking of the ultimate bearing capacity
7、for the large diameter steel tube piles installed through complicated geological conditions in the hope of providing experience for the solution of issues in the construction of similar structure in the future. Key words: QICT Terminal 2 Project; large diameter steel tube pile; complicated geologica
8、l condition; drilling and driving 1 问题提出的背景1-2 1.1 工程概况 QICT二期项目位于巴基斯坦卡拉奇市QASIM港，为现有QASIM港国际集装箱一期码头的扩建工程，工程内容主要包括填筑16万m2后场场地建造成集装箱堆场、建造长727米的码头及将泊位疏浚至水深基准点下16米处以保证吃水深度14米船舶通航，通过以上改、扩建，将现有码头建造成吞吐量为117.5万个标准箱的新集装箱码头。 码头胸墙桩基为外直径2016mm钢管桩和AZ26形钢板桩，钢管桩共228根，壁厚24mm，设计底标高-27m，长度30.1m，全部为直桩； AZ26型钢板桩共456根，2
9、根合为1组，壁厚6mm，设计底标高-19m，长度22.1m，钢管桩和钢板桩通过锁扣进行连接如图1所示。 图1 钢管桩和钢板桩连接示意图 1.2 地质条件 由于本项目基槽开挖到-12.0m再行施打钢管桩，所以沉桩受影响的地质条件由上到下主要如下： 第一层为密实的，灰色的，粉质细砂 (海洋沉积)。分布不均匀，大致分布在 -13.1m-13.7m区间，N=32。 第二层为极密实的，偶含贝类、粗砾石和稀疏粉质粘土薄层的粉质细砂。分布不均匀，大致分布在-13.7m-17.8m区间，N=72。 第三层为极密实的，浅灰色的，偶含粉质粘土薄层的粉质细砂。分布不均匀，大致分布在-17.8m-20.7m区间，N=
10、82。 第四层为极密实的，浅黄色的，带有细到中等砾石的砂性粉质粘土。分布不均匀，大致分布在-20.7m-21.9m区间，标准贯入器击入土中70mm 时的锤击数N=50。 第五层为极密实的，浅黄色和棕黄色的，不规则的中粗砾石和大量砾岩碎片的粘性砾石性粗砂。分布不均匀，大致分布在-21.9m-26.7m区间，标准贯入器击入土中70mm 时的锤击数N=50。 第六层为极密实的，带浅黄色斑点的亮灰色的，偶带细砂的粉质粘土。分布不均匀，大致分布在-26.7m-31.0m区间，标准贯入器击入土中110mm 时的锤击数N=50。 由以上地质资料可知，钢管桩沉桩区域地质条件比较复杂，钢管桩沉桩时需要穿过较厚的
11、坚硬地质层，标贯基本都在80击以上。 1.3问题的提出 从以上情况可以看出，直径2016mm的钢管桩穿透如此复杂的地层，施工难度 1 是显而易见的。 (1)钢管桩与钢板桩组合板桩码头是一种新型码头结构，两者之间通过锁扣进行联接，施工难度大； (2)大直径钢管桩在复杂地质条件下的施工在国内并不多见，特别是穿透80击以上的极密实土层更是困难重重； (3)国外咨工要求设计和施工均采用英标控制。其中垂直度控制在1:75以内；桩顶偏差控制在100毫米以内；桩中心到桩中心的间距偏差控制在80mm以内。 2 施工方法的选择3-4 为确定合理的施工方法，采用GRLWEAP程序进行试打分析，从而了解不同地质参数
12、对打桩过程的影响。模拟计算拟采用200t起重船挂40t液压锤进行2016mm钢管桩的沉桩，补充参数如下： （1）锤型：V400A； （2）锤垫材料：钢丝绳； （3）锤垫厚度：30cm； （4）锤垫面积：25600cm2； （5）锤垫弹模：1035MPa； （6）锤垫回弹系数COR：0.8； （7）替打重量：7.1t； （8）钢管桩弹模：200000MPa； （9）钢管桩桩顶面积：0.152m2； （10）钢管桩桩尖面积：0.152m2； （11）钢管桩周长：6.33m。 根据以上参数计算出用V400A锤击打2016钢管桩的情况，即在桩入土深 度为15m的情况下，当桩的阻力为8000kN到160
13、00kN之间时，V400A都能进行有效的沉桩，桩的拉应力和压应力均在允许范围之内，桩的贯入度在每锤5.6mm以上，满足施工要求。 通过以上理论计算，并进行适打性分析，也就是把实际的土层情况、桩和液压锤的有关数据输入到程序中去，并用程序进行沉桩模拟，以了解锤的适用性和沉桩过程中可能遇到的问题。 就本项目的情况来看，由于地基密实、含砂、标贯击数大，需要考虑桩是否可以贯入到一定深度的问题。因此我们选择了比较密实的地基情况进行分析，以了解在这样的地基条件下的沉桩过程。从而建立一套完整的理论基础。 但是，在实施过程中，根据现场施工进度和市场设备情况，V400A液压锤没有现货，且海外的采购、调遣、关税等费
14、用较高。为此，在选择桩锤时，充分考虑桩的形状、尺寸、重量、入土长度、结构形式以及土质、气象等条件，并选择一种能够克服桩的贯入阻力，包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等一种桩锤的夯击能量。鉴于以上原因，故选用了现有D128柴油锤，并根据该柴油锤特性制定出一套行之有效的施工方案。 通过前期计算和以往沉桩施工的经验，对于直径为2016mm的大钢管桩在这 2 种地质条件下采用D128柴油锤大多数是不能一次性打到设计标高的。为此，参考钻孔桩的施工方法，对于不能打到设计标高的钢管桩，施工时将采用“钻打结合”（4）最大起重量：80t； （5）最大桩长：48m水深； （6）龙口至船首：3.6
15、5m。 3.3 YTR220旋挖钻机主要性能参数 的方法，即首先利用打桩船将钢管桩初沉到硬地质层（停锤时按照贯入度控制，停锤时最后30击贯入度在5mm左右），再利用旋挖钻机在钢管桩内钻孔掏渣至设计桩底标高左右，最后用打桩船复打至设计标高。 那么，要完成用旋挖钻机在钢管桩内钻孔掏渣，必须解决其所需的工作条件，根据现场情况，采用搭设钢栈桥平台作为旋挖的施工平台，该施工平台又可作为沉钢板桩的设备工作平台。 3 施工机具性能 根据工程勘察地质特性、设计要求和相关海外施工经验，选用航工桩4挂D128柴油锤施打钢管桩和采用YTR220旋挖钻机进行桩内旋挖，主要设备参数如下。 3.1 D128柴油锤技术参数 （1）上活塞重：12800 Kg； （2）每锤打击能量：426500 Nm； （3）打击次数：36-45i/min； （4）最大爆发力：3600KN。 3.2 航工桩4 性能参数 （1）船体尺度（长3宽3深）：47.4m320.6m33.6m，龙口在外侧； （2）桩架至甲板: 58.6m； （3）仰俯角度
