引言:本工程新建碼頭位置處原有一座舊工作船碼頭,新舊結構在平面上部分重合,由此引發的結構碰撞問題也成爲了本工程設計和施工中的難點之一1工程背景本工程中存在的新舊結構重合區域包括:舊工作船碼頭與部分新建工作樓和引橋墩的交叉重疊。
難(nán)圖1 新舊結構平面圖其平(píng),舊工作船碼頭的結構型式爲高樁梁板式結構,樁基採用600×600mm空心方樁,方樁入土深度約19m;新建工作樓、引橋墩採用的是高樁墩式結構,樁基分別採用Ф1000mmB型和Ф800mmC型PHC管樁,PHC樁入土深度約19m。
圖2 新舊結構斷面圖雖然舊碼頭已經按計劃進行拆除,但在實際拆除施工時,只能對原泥面以上的舊碼頭結構進行切割和吊運,原泥面以下PHC管樁的方樁依然存在因此,在進行工作樓和引橋墩位置的沉樁施工時,若設計或施工準備不足,極易出現碰樁現象,導致沉樁失敗,最終影響工程質量和進度。
2準備工作爲了避免出現碰樁問題,我們根據施工圖和舊碼頭竣工圖,運用Revit建立了本工程和舊碼頭所有樁基的三維模型。
圖3 樁基的Revit三維模型 接着將Revit模型導入Navisworks中,對所有樁基進行碰樁檢測,其中重點關注了新舊結構平面重合區域的樁基碰撞情況根據樁基碰撞檢測結果,結合已有的樁基三維模型,從避免出現碰撞問題的角度提出了合理的樁位調整建議。
圖4 樁基碰撞檢測在與我院的設計人員反映和討論之後,對樁基施工圖進行了適當的調整,並再次對修改後的樁PHC管樁基進行了碰撞檢測,降低了在設計層面上碰樁的可能性在樁基碰撞檢測過程中,我們同時還在本工程的AutoCAD圖上直接建立了所有樁基的三維模型,以此作爲Revit和Navisworks設(shè)樁檢測和樁位調整的輔助驗證,從而增加了檢測結果的可靠性和樁位調整後的施工可行性。
圖5 樁基的AutoCAD三維模型3施工情況在拆除了舊碼頭結構之後,開始頭(tóu)工作樓和引橋墩的樁基施工。
圖6 工作樓PHC樁施工3月7日至3月9日,工作樓的15根PHC樁順利完成沉樁;
圖7 引橋墩PHC樁施工3月23日至3月25日,分別進行了引橋墩的10根PHC樁(3#D01~D10)的施施(shī),其中:(1)靠近工作樓側的PHC樁施工過程均無異常PHC管樁,且沉樁標高和貫入度均符合設計要求;(2)海側的3#D03、05、D07樁則出現了無法(fǎ)順利下樁、沉樁過程中樁身輕微偏位和傾斜等問題,而3#D09在沉樁過程中(距設計樁底標高約10m處)遇到了障礙物,導致沉樁失敗。
而(ér)圖8 引橋墩3#D09沉樁失敗4原因分析通過對現場沉樁情況和沉樁記錄進行分析,我們推測3#D03、05、07在沉樁過程中遇到了障礙物(塊石或舊樁),因此樁身在下沉過程中受到擠壓發生輕微偏位或傾斜;而3#D09則很大可能與舊碼頭的方樁了發生碰撞,導致最終沉樁失敗。
爲此,我們對原先的三維碰樁檢測模型進行了複覈,並重新檢查了之前的碰樁檢測結果,發現即使在考慮施工誤差(樁位±20cm)的基礎上PHC管樁,理論上依然不存在碰樁的可能性後來,我們根據舊碼頭的現場實際樁位情況,對舊碼頭的竣工圖紙進行了對照檢查,。
結果顯示,舊碼頭北側的斜樁實際轉角方向與竣工圖存在較大偏差,如圖9所示。
圖9 舊碼頭竣工圖紙樁位轉角與實際情況不符在發現了舊碼頭竣工圖紙與實際情況存在的差異後,我們根據舊碼頭現場的實際樁位情況修改了原先的樁基三維模型並重新進行碰撞檢測結果檢測到引橋墩海側的P們(men)C樁確實跟舊碼頭方樁發生了碰撞,從而確定了碰樁的原因。
圖10 引橋墩PHC樁與舊碼頭方樁存在碰撞5解決方案在找到了碰樁的真正原因之後,經與設計反映和討論,我們制定了以下解決方案:(1)對發生碰樁的3#樁(zhuāng)09進行切割吊離,並在3#D09PHC管樁的南北兩側2.3m位置處各增加1根Ф800mm的PHC樁;
(2)重新對未施工的樁基進行碰撞檢測,根據檢測結果分別調整了3#D11、12和1#D17、25的樁位;(3)對調整之後的樁基重新進行碰撞檢測和複覈,及時消除碰樁的可能樁(zhuāng);(4)對引橋墩已施工的全部PHC樁進行低應變動力檢測和對部分PHC樁進行高應變動力檢測。
6處理結果在採取了上述解決措施之後,3月27~3月29日,引橋墩位置處的PHC樁沉樁全部順利完成,且所有PHC樁沉樁標高和貫入度均滿足設計要求。
圖11 引橋墩PHC樁施工全部順利完成7經驗小結(1)工程中新舊結構重疊的區域應重點關注結構可能發生碰撞的情況,尤其是樁基的碰撞問題;(2)PHC管樁在進行新舊結構的三維模型碰撞檢測前,應對舊結構進行實地考察,覈實
現場情況與竣工圖是否存在偏差後,再開展建模和檢測工作,保證檢測結果的正確性和可靠性;(3)檢測結果若發現結構之間有碰撞現象,應及時對可能發生碰撞的情況進行處理,在解決情(qíng)況(kuàng)發生的結構碰撞問題之前,不得開始相應的現場施工工作;
(4)施工過程中若遇到結構碰撞如碰樁問題時,應立即停止該處的施工作業,及時找出發生問題的原因,並在採取有效的解決措施之後纔可恢復現場施工。▬文字&圖片&排版 | 盧玉敏審覈 | 袁喜欽<袁(yuán)p>