大型组合钢板桩在新加坡船坞码头工程中的实践 摘要：新加坡大士南二期船坞项目码头工程采用大型组合钢板桩施工工艺，整个工程共振沉HZ/AZ组合钢板桩248套，其中“HZ”主桩全部达到设计标高，“AZ”型辅桩96%达到设计标高，整体沉桩效果良好本文通过对施工结果的分析和总结，为类似的施工项目提供可借鉴的经验关键词：HZ/AZ组合钢板桩；码头；施工工艺1工程概况本工程为新加坡大士南二期船厂6#顺岸码头，码头总长约450m，前沿钢板桩采用HZ1080MB-12S430GP/AZ26-700S430GP型组合钢板桩；其中“H”型桩（以下称主桩）长26m，底标高-24.6m，共248根，主要承受侧向的土压力和水压力；“AZ”型桩（以下称辅桩）长度21.2m，底标高-20.6m，共250根，主要作用为连接主桩使之形成连续的板状墙，并将土压力或者其它荷载传递给主桩图1钢板桩组合形式图表1钢板桩参数表2水文地质1）钢板桩施工场地在护坡拆除后+2.5m的标高且临海，潮位变化从+0.6m至+3.5m，需要赶潮水施工2）施工地质情况复杂变化多，具体情况如下：回填层：本层由宽松的致密砂子组成，土层厚度从+5.78m~-17.70m，标贯基数从5到38，平均标贯基数N=16。
图2典型地质简图黏土层：本层由非常坚硬的粉质粘土组成，灰色、灰黄色、黄褐色，土层厚度约从-17.7~-19.5m不等标贯基数从40到70，平均标贯基数为N=60泥砂层：本层由极迷失的细泥砂组成，灰色，浅灰褐色，土层厚度约从-19.6~-23.3m不等，平均标贯基数N=80硬黏土和粉质黏土层：本层由硬黏土和粉质黏土组成，灰褐色、褐色、黄褐色，土层厚度约从-23.3~-30.3m不等，平均标贯基数N=100从地质情况看，主桩的桩底区域标贯基数已经达到100，辅桩的桩底区域标贯基数达到803沉桩施工难点及相应措施（1）HZ/AZ组合钢板桩施工的施工重点在于确保主桩的相对位置及垂直度如果主桩相对位置出现偏差或主桩出现倾斜将影响辅桩的施工因此需要一个精度较高的导架及限位系统，精确定位主桩的位置导架的加工制作、定位安装即成为准确施打主桩的关键导架的设计为上下两层，导架垂直高度3.5m，长度12m，采用定型“H”型钢加工制造导架内有七组主桩的限位，每组限位相对独立，其中岸侧对翼板进行限位，海侧为保护油漆只对腹板进行限位限位分为固定限位和活络限位，固定限位用于定位钢板桩的轴线位置，活络限位作用是在插桩和拔除导架过程中增大空间，减少插桩和拔除导架的难度。
图3导架限位示意图（2）辅桩的本体结合时只在顶部、中部和底部设置三处压点，使得辅桩施工在与主桩铰接时能够有一定的弯曲变动，辅桩有8cm的活动量，以调节主桩施工过程中出现的位置偏差及倾斜但辅桩施工过程中，桩体会承受土体压力限制其变形调节，故必须减少土体对辅桩变形的阻力，为此本工程将采用先螺旋钻机松土后施工辅桩的方案，松土位置为辅桩锁口处最优4施工方案（1）机械设备根据现场的地质条件本工程拟选用两台APE400型液压振动锤（最大激振力320t），同时考虑到桩头保护及和荷载传递，将加工两个特制桩帽用于现场沉桩施工图4主桩及辅桩特殊桩帽示意图表2机械设备表图5沉桩流程图（3）施工工艺1）插桩前准备①打桩前对钢板桩主根检查，剔除连接锁口锈蚀、严重变形的钢板桩②每根钢板桩在送桩前都要通2米的锁口③钢板桩所有的锁口内涂满油脂④自由端锁口底部一定要塞木楔2）主桩施工导架定位完成后，按照既定的插桩顺序，先将主桩用液压振动锤送至导架上方1m左右，所有桩送至导架上方1m后，拔除活络限位后，移除导架和导桩，进行下一组导架施工时以前一个导架的1号桩作为下一个导架的0号桩，提高导架定位效率和准确度主桩采用液压振动锤送桩，难以继续沉桩时换用冲击锤打桩至设计标高。
主桩插入导架后要检查桩身垂直度，沉桩过程中每3m一次测量桩身垂直度，第二根主桩施工前必须确认桩间距离图6主桩沉桩方向示意图3）辅桩施工即便主桩施工过程中严格控制了桩身垂直度，但依然很难避免桩位偏移和倾斜的情况发生，所以辅桩施工前要采用螺旋钻机在辅桩锁口处松土，然后用200t履带吊垂直吊起APE400（AZ桩特制夹头）液压振动锤通过手拉葫芦调整辅桩桩尖宽度，将辅桩纫入相邻主桩锁中辅桩沉桩前要确保桩身的垂直度，锁口顺直后再启动APE400液压振动锤，逐步将辅桩送至设计标高如果振动锤无法送至设计标高，则采用冲击锤沉桩，使用冲击锤时因为辅桩本身刚度较低，一定要保证锤身垂直，控制跳高避免偏心锤击对桩身产生损害，或因锤击冲击力过大导致锁口脱离5问题及解决方法（1）受海况影响导桩及导架定位存在误差，导致桩位偏移，最大处50mm解决方案：1）导桩插桩及导架定位时采用锤球加水平尺双重校准2）导架定位点定位后用锤球校准垂直度，保证不偏差3）导架定位后测量部复测导架位置4）在活络限位上加焊20mm的钢筋，减少导架内部限位空间5）HZ桩打桩过程中采用锤球加水平尺双重校准（2）个别主桩出现扭曲及倾斜现象，原因导架内部限位空间太大，导架移除和送桩过程中冲击锤的使用和控制不到位，导致偏心锤击。
解决方案：1）导架定位时校准核对限位位置2）缩小限位内部空间，减少桩的活动空间3）合理控制跳高，加工特殊的桩帽，避免偏心锤击6施工总结新加坡大士南二期船坞项目码头工程“HZ/AZ”大型组合钢板桩施工克服潮水影响，总完成工期60天，HZ主桩全部达到设计标高，AZ辅桩96%达到设计标高，完成既定生产目标7施工反思本工程后期码头前沿疏浚时发现个别主桩与辅桩锁口在底部脱离，经调查此情况发生的区域为施工过程中螺旋钻机故障维修期施工段，施工过程中此处主桩施工比较顺利，为了缩短工期节约成本，因此没有对辅桩中间锁口处进行松土，直接采用冲击锤送桩至设计标高，低估了地质的对辅桩施工的影响，原地质限制了辅桩的变形，使得原设计的8cm的活动量无法实，导致锁扣脱离后期采用水下焊接加固钢板的方式修补锁口脱落出，花费了大量的人力和物力，增加的工程的成本螺旋钻松土是HZ/AZ组合钢板桩辅桩施工必不可少的环节，严格按照既定的方案施工是确保工程质量万无一失前提和基础参考文献：[1]JTJ254-98，港口工程桩基规范[S][2]JTJ292-98，板桩码头设计与施工规范[S][3]桩基施工手册，中交第三航务工程局有限公司 -全文完-。