“在这个地方打桩,好比张飞在穿针线,困难重重,真是让人心乱如麻!”中交集团工程船舶专家、中交二航局三公司船机分公司现场调度员王金龙感慨说。
2022年11月初,上海罗泾港区10万吨级集装箱码头改造一期工程项目团队进场筹备。该码头前身是5万吨级的煤码头,已建成20多年,使用边长60厘米的混凝土方桩,采用直径0.8米至2米的PHC管桩,升级改造为集装箱码头。
为了保证老码头水底的土质稳定,专家团队综合权衡后,决定对原方桩采用绳锯切割工艺,就是对泥面以上的方桩进行截桩,这对于项目团队来说不是难事。但留在泥面下的809根方桩,直桩、斜桩纵横交错,加上环境不可视,使得作业区犹如“乱麻”地,给“寻缝插针”打桩作业增加了“高难度和大风险”。
“如果沉桩中碰到泥土中的方桩,PHC管桩断桩、桩身断裂,那么桩锤落水、船员受伤的概率就会很大!”曾担任20多年桩船船长的王金龙忧心忡忡,手里捏着一把汗。
该项目是上海市和中交集团的重点水工项目,备受关注。在施工方案讨论会上,有专家建议根据现有的桩基平面分布图进行“盲打”,这一提议很快被否决,因为施工安全与质量的风险太大。
“采用BIM技术进行建模计算,沉桩位置可以清晰可见。”项目技术团队根据现有图纸和复测数据复刻出施工区的三维模型图,锁定老桩的位置与姿态,判断新桩插打的大致位置。
“快停锤!又碰桩了,准备拔桩”。王金龙对着喇叭喊。即使采用了BIM技术,麻烦事也不少。
在设计图中,尽管新管桩与原来的方桩距离只有40厘米左右,但新管桩长50多米,且桩船受长江口潮汐、风浪、淤泥等多方面影响,施打过程中,稍有偏差就会产生泥下碰撞。“还有一个重要原因,水下方桩实际上不是直的,在长时间承载中会有些变形,有点弧度。而50多米长的管桩,受自重影响,在起吊过程中也会有轻微变形。”王金龙忽然想到了容易被忽略的问题。
杜绝碰桩的措施继续完善,“这个寻缝打桩,跟用耳扒掏耳屎一样,耳朵是定型了,但耳扒的位置与角度可以变动。类似的,管桩的位置、扭角、斜率也可以微调,只要沉桩后在一个排架偏差范围内就行。”在方案优化会议上,王金龙建议道。经过综合考虑后,项目技术团队随即引入碰撞演算系统,把老桩、新桩全部通过三维建模放在一张图上,全过程模拟新桩插打,动态分析新桩位置、扭角与斜率。
方案优化后,沉桩施工的工效翻倍,王金龙介绍说:“欲速则不达,又好又快,好字当头。我们采取先用桩锤压桩,再敲打击锤,通过听声音、观察管桩入土速度等方法综合判断是否碰桩。针对特殊情况,再进行具体计算,确保无误后,再开始作业。”技术与经验有机结合后, 2023年2月份来,沉桩作业一直安全、高效进行,预计项目2521根管桩,可于2023年6月底提前完工。
当前,长江流域甚至全国诸多码头的升级改造施工正在有序推进,“围绕企业高质量发展的部署,我们把海力801、金祥3号、航工桩七3艘桩船都调集到上海罗泾码头项目,一方面是为施工提速,另一方面要在综错复杂的地质中锻炼高技能的船舶司操队伍,做强专业化队伍支撑。”中交二航局三公司船机分公司负责人程正祥介绍说。(何战胜)