陆上打设钢管桩施工技术在大型高桩码头建设中的研究与应用
[桩桩,钢管,码头]钢管桩桩尖在码头工程中的应用
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钢管桩桩尖在码头工程中的应用摘要：桩基础是一种传统古老的基础型式，但其在建筑施工过程中扮演的角色非常重要，是一种发展迅速，生命力很强的施工型式。
文章结合实践经验对钢管桩桩尖在码头工程中的应用情况进行探讨，从而提出解决工程问题的看法与建议，为码头工程采用钢管桩桩尖施工的工作人员提供一定的参考依据。
关键词：桩基础钢管桩码头工程近几年，随着我国贸易往来的增多，对港口码头的需求增大，钢管桩得到广泛应用，其得天独厚的优势为我国码头工程作出了重要贡献。
1.钢管桩设计要素1.1桩承载力施工前，了解桩承载力是基本要求，是桩基结构的基本参数，也是其最重要的参数。
桩承载力不仅包括桩与地基相互作用的承载力，也包括桩身材料的承载力，进行桩基工程施工时，必须了解桩基承载力才能正确设计桩结构。
码头实际施工中，根据公式确定桩基本承载力后，施工前首先进行试桩，以此作为沉桩终锤标准，能保证工程质量。
桩承载力公式为：钢管桩的桩身结构设计主要是其所能承受的弯压组合，根据材料力学方法，验算桩身材料力学。
保证允许应力法与其对应，码头工程对钢材强度的要求较高，按照港口工程规范，严格调整其强度设计值，使其满足施工要求。
1.3材质选择1.4压屈皱问题使用过程中钢管桩顶与上部结构之间相互连接，发生屈皱现象的机率很小，最容易出现的是锤击沉桩的时候。
根据《港口工程桩基规范》要求，钢管桩打入持力层过程中，如果沉桩遇到一定的困难，桩外径与壁厚的比例控制在70以内最宜。
这是由我国码头工程实际调查和经验总结中得出，能有效地避免沉桩时带来的屈皱问题。
容易出现屈皱问题的还有一种状态，即静载试桩状态。
随着码头的大量使用，对大直径钢管桩设计桩力要求很高，其极限承载力高达10000KN。
做桩极限承载力试验时，要加载到桩破坏状态前或出现不适于承载变形的状态，其加荷量大于检验性试验，由此看来，静载试桩阶段，桩基受到的轴向荷载最大。
试桩时候，试验桩桩顶水平没有足够的约束力，容易出现压屈现象。
大管桩在码头工程中应用
大管桩在码头工程中的应用研究摘要：不同桩基码头由于地质条件、施工条件等不同而具有不同的适用范围，且造价相差较大。
故本文选取φ1.2m和φ1.4m大管桩为研究对象，初步分析了其在码头工程中的应用情况。
实践证明，经采用加固措施后的φ1.4m大管桩，更能满足沉桩要求和施工质量。
关键词：大管桩；沉桩；加固桩基码头随着港口建设使用要求的持续提高而被广泛地应用，尤其在当前钢管桩造价比较高的背景下，大量大管桩被应用于地质条件比较复杂的大型码头工程中，桩径由φ1.2m增加到φ1.4m，相应的，桩锤从d100增加到d125，由此则对桩基提出更严格的要求。
本文结合sct4#~6#泊位工程实践，初步分析了大管桩在码头工程中的应用情况。
1、工程概述本码头采用全直桩大管桩结构方案，其中6#泊位10根桩均采用φ1.4m大管桩，5#泊位中间4根为φ1.2m大管桩，前后轨道梁下各布置2根φ1.4m大管桩，4#泊位同样如此。
本码头地质条件复杂，存在厚度9-18m的厚砂层，且局部区域砂层下还存在3m-5m的粘土层。
2、沉桩情况2.1d100桩锤沉桩情况根据对80根d100桩锤沉桩（锤击数2200-3000）锤的结果观测得出，部分φ1.4m大管桩桩尖落在比较弱的砂质粘土层上，未进入强风化层，而其他大部分均进入，相较而言，φ1.4m的大管桩比φ1.2m大管桩打入深度小2.8m。
且沉桩后发现纵向裂缝在一些桩顶的内壁。
据此判断，在厚砂层条件下，相较φ1.4m大管桩，d100桩锤对φ1.2m是更适用，原因在于粉质粘土层的固结沉降将造成桩基负摩擦，不利于桩基承载力。
2.2dl25桩锤复打桩情况对于d100桩锤沉桩后高出设计桩顶比较多的桩，本工程采用d125桩锤进行复打沉桩，经测量均打入2.8m左右，桩尖基本落入强风化层，且终锤前的贯入度约6mm，比d100桩锤的初打贯入度大。
在同等条件下，d125桩锤仅仅需要锤击1200左右则可以达到设计桩尖，锤击数只占d100的40%。
高桩码头施工技术的应用研究
高桩码头施工技术的应用研究发布时间：2021-09-06T07:36:32.119Z 来源：《工程建设标准化》2021年第11期作者：曾鹏[导读] 在社会经济水平全面提升的背景下，港口码头工程得到了良好开展，其中，高桩码头属于该项工程中普遍应用的一项结构形式，同时也是从软土路基内修建码头的主要改善方式曾鹏广州打捞局摘要：在社会经济水平全面提升的背景下，港口码头工程得到了良好开展，其中，高桩码头属于该项工程中普遍应用的一项结构形式，同时也是从软土路基内修建码头的主要改善方式，基于此，引进合理的高桩码头施工技术是极为关键的。
本文主要论述了高桩码头施工技术的实际应用要点。
关键词：高桩码头；施工技术；应用在码头建筑物中，高桩码头占据着重要的地位，其比较适合应用于沉桩地基以及软土地基中，不过从实际情况来看，高桩码头应用期间还有着一些缺陷存在，具体表现为对地面超载作用力的适应性不强，和板桩式码头以及重力式码头相互比较可以看出耐久性是非常弱的，构件受损严重。
所以，强化高桩码头施工技术监督控制力度非常重要。
1、高桩码头结构特征表现对于高桩码头来讲，主要是指建设于软土地基的基本码头结构形式，该项码头具备的特征表现为结构轻盈、受力精准，减弱波浪的效果极佳，比较适合在软土地基内应用。
不过高桩码头结构也有着一些缺陷存在，表现为耐久性不佳，构件受损以后无法有效修复和改善，难以有效适应地面超载和装卸工艺变化现象。
通过分析来看，高桩码头组成结构如下所示。
其一，上部结构。
把桩基连接成整体，借助桩基将荷载传递给地基，装设各项码头设备。
其二，桩基。
对上部结构起到一定的支承效果，而且还会将作用于上部结构内的荷载传递给地基，在增强地基稳定性的基础上确保岸坡安全。
其三，岸坡。
必须保持一定的安全性和稳定性，针对于水流量非常大的领域和地质条件不佳的现象，务必做好护坡处理作业，防止被过度冲刷。
通常来讲，高桩码头主要是以透空结构形式为主，结构轻盈，在软弱地基内适合应用。
港口码头工程施工中的钢桩打桩与固定技术
港口码头工程施工中的钢桩打桩与固定技术第一部分：引言港口码头工程是国家经济发展和对外贸易的重要组成部分。
其中，钢桩打桩与固定技术作为港口码头工程中的重要环节，对项目的安全性和可持续发展起着至关重要的作用。
本文将从施工中的钢桩打桩和固定技术角度进行讨论，探究其在港口码头工程中的应用及其重要性。
第二部分：钢桩打桩技术钢桩打桩，是将钢桩通过特定的设备和方法嵌入深入地下，起到增加地基承载能力和稳定土层的重要作用。
在港口码头工程中，由于项目常常需要面对波浪冲刷、坚硬的海底、高水位等挑战，使用钢桩打桩技术可以有效增加码头的稳定性。
钢桩打桩通常可以分为两类：直接打入型和锤击型。
直接打入型是指通过特殊的装置将钢桩直接嵌入地下，这种方法适用于较软的土层。
而锤击型是指用专门的施工设备将钢桩垂直方向持续敲击，通过冲击力将钢桩逐渐嵌入地下。
这种方法适用于较硬的土层和岩石。
第三部分：钢桩固定技术钢桩打桩完成后，还需要进行固定，以确保其在承受纵向和横向荷载时不会发生滑移或松动。
钢桩固定技术主要包括锚固和预应力两种方法。
锚固是一种利用锚索将钢桩与周围土层或岩石相连接的方法。
通过将钢丝或钢板安装在钢桩上，并与锚索紧密相连，可以增加钢桩在地下的稳定性。
这种方法在港口码头工程中广泛应用，因为锚固既能够提供纵向稳定，又能够有效抵抗水平荷载。
预应力技术是一种在施工过程中通过施加预压力将钢桩固定在地下的方法。
预应力技术可以增加钢桩的抗弯刚度和抗剪能力，从而提高码头的稳定性。
这种方法在需要承受较大横向荷载的港口码头工程中常被采用。
第四部分：钢桩打桩与固定技术的优势钢桩打桩与固定技术在港口码头工程中有着诸多优势。
首先，钢桩的施工过程相对简单，可以提高工程的施工效率。
其次，钢桩的使用寿命较长，在恶劣的海洋环境下也能够确保项目的安全运行。
此外，钢桩打桩与固定技术还可以灵活调整桩长和固定方式，以适应不同地质条件和工程需求。
第五部分：案例分析以某港口码头工程为例，该工程施工中采用了钢桩打桩和固定技术。
高桩码头钢管嵌岩桩全平台施工技术探究及应用
高桩码头钢管嵌岩桩全平台施工技术探究及应用◎ 陈隽永 唐文武 中交第四航务工程局有限公司摘 要：高桩码头在施工过程中大多数会利用水上钢平台进行辅助，本文依托惠州某石化通用码头项目的特点，钢管嵌岩桩位于离岸区域，需全面搭设钢平台进行冲孔施工。
本文通过对钢平台全平台施工方案的选定并结合施工水域的特点选择普通钢结构平台和贝雷架结构平台组合施工使用，不仅实现了部分钢平台搭设“水转陆”施工，也实现了嵌岩桩整体“水转陆”施工，大大提高了施工效率也降低了施工成本。
方案确定后对钢平台进行了结构验算，施工过程中对施工产生的振动进行监测，有效保证了施工过程中结构安全，也保证了嵌岩桩的施工质量，该施工技术可以供以后类似工程借鉴使用。
关键词：高桩码头；嵌岩桩；钢平台；贝雷片；振动监测1.工程概况惠州某石化通用码头项目新建2个5万吨级通用泊位（可同时靠泊3艘1.6万DWT PTA专用船）。
码头平面布置形式为突堤式，结构形式为高桩梁板结构，码头平台总长512m，宽50m。
码头平台通过引桥与后方道路相接，引桥宽16m，长1043m。
共分为8个结构段，第1及第8结构段尺寸为70m×50m，其余结构段尺寸为62m×50m。
码头排架桩基采用钢管嵌岩桩，外壁为钢管桩，材质选用Q390B，直径φ1200mm，壁厚18mm，钢管桩内下钢筋笼，灌满混凝土，共528根且均为直桩，嵌岩深度为进入中风化8m，布置形式为66行8列。
嵌岩桩位于离岸区域，全部采用搭设钢平台进行冲孔施工。
2.嵌岩桩施工工艺2.1全平台方案选定本项目新建码头位于两个运营码头中间，与两个码头的距离均为340m，两个码头每月靠泊约8船次，运输船舶停靠码头时，施工船舶需要避让，导致水上有效作业时间只有18天。
为了满足施工需求，嵌岩桩施工时要全作业范围内搭设钢平台，即采用全平台施工。
平台搭设施工一般采用水上施工工艺，考虑到本工程嵌岩桩施工工期仅130天，且嵌岩桩施工期间码头平台施工区域内有疏浚、水上沉桩、水上钢平台安拆、嵌岩桩施工、现浇上部结构施工、预制构件安装等[1]。
桩基平台施工技术在高桩码头工程中的应用
桩基平台施工技术在高桩码头工程中的应用摘要：在港口施工的过程中需要做好高桩码头桩基平台的施工工作，这项工作会决定码头施工的最终质量，为了尽可能提高高桩码头施工方案的可行性和可操作性，确保施工效果达标，需要选择合理的技术达到这一目的。
关键词：桩基平台；施工技术；高桩码头引文：桩基工程是码头施工中的重要环节，它承载着整个码头的自身重量，为了提高码头工程整体施工的安全性，有关工作者需要明确施工要点对桩基形式合理选取，根据工程内容加强对码头工程质量防控工作的思想重视，在码头工作进行的过程中需要展开地质勘查和实地考察工作，对施工环境了如指掌，选择合适的施工工艺和施工材料，判别桩基类型。
本文围绕着桩基平台施工技术在高桩码头工程中的应用展开论述，希望为有关工作者提供一些参考和建议。
一、高桩码头工程桩基类型（一）明确码头地质情况在桩基工程工作中需要考虑到工程的实际要求，做好实地勘测工作，掌握足够多的信息，亲临现场对项目环境展开地质考察，对地质类型进行判断，分析地理结构和项目所处的具体地理位置，收集数据并做好记录，以此为基础设计施工方案，确保桩基类型的选择符合实际要求，在观察的前提之下确保对施工地质情况了如指掌，明确码头的运行状态、位置以及当前的地理结构，对所掌握的信息进行明确，确定施工指标，完成桩基类型的筛选工作，同时需要确认堆货载荷、水平力和压力等要素。
（二）明确桩基形式桩基的选择具有一定的特殊性，需要展开实地调查给予基础工程质量以足够的保障，实现后续干预形式[1]。
在桩基类型的选取工作中首先需要对整体的结构设计框架进行了解，明确设计的类型，以此为基础根据码头工程的实际要求布置码头装备，并完成装备和设置的位置选派工作。
与此同时还要根据桩基的实际承载情况选择桩基类型，让码头施工起到事半功倍的实际效果。
在确定桩基方案的过程中需要对施工内容加以明确，提高码头工程的整体建设质量；其次工程施工过程中可能会存在负载能力差距较大的情况，增大施工难度，具体施工时工作人员需要对施工要求加以明确，做好技术交底工作，以实际情况作为参照和依据选择合理的施工形式，确保施工质量达标。
高桩码头陆上打桩与水上施工纵横梁技术研究与应用
高桩码头陆上打桩与水上施工纵横梁技术研究与应用摘要：随着贸易的不断发展, 人们对于高桩码头的要求逐渐提高, 因而有关技术必须得到改造和升级。
文章结合某地高桩码头改造升等工程,采取陆上打设钢管桩后水上施工纵横梁的施工工艺, 较好地完成了在旧码头拆除后新建码头的施工, 形成了一套较为完成的工艺总结。
希望给有关的码头工程施工提供借鉴。
关键词：高桩码头;改建;施工技术;现在贸易发展迅速, 船只数量急剧增长, 尤其是大型船只的停靠对于港口的要求更高, 因而人们对于港口通航的技术要求越来越高, 很多水上码头需要得到改建或者扩建。
近年来南京至上海深水航道进行整治之后进行改造升等的码头也多了起来, 很多施工项目受到原有建筑物的影响而十分难以进行, 这给区域性施工带来了很大的问题。
文章结合了目前某泊位升等改造的项目, 通过老码头之间纵横梁技术和复杂地质条件下的联合高桩码头施工技术进行分析。
1 高桩码头结构特点高桩码头是建造在软土地基上的主要码头结构形式之一。
高桩码头显著的结构特点是结构轻, 受力明确, 适宜作成透空式, 减弱波浪的效果好, 适于软土地基。
缺点是结构单薄, 耐久性差, 构件易损坏并难于修复, 对地面超载及装卸工艺变化适应性差。
它的基本组成可主要分为以下几部分。
上部结构：将桩基连成整体, 并把荷载通过桩基传给地基, 安设有各种码头设备。
桩基：支承上部结构, 并把作用在上部结构上的荷载传给地基, 同时也起到稳固地基的作用, 有利于岸坡稳定。
挡土结构：为了减小码头的宽度和与岸坡的衔接的距离, 而设置挡土结构, 以构成地面, 有前板桩墙, 后板桩墙和重力式挡墙。
岸坡：要求有足够的稳定性, 对破浪、水流大的地方和地质差的情况, 需要进行护坡处理, 以免受冲刷。
2纵横梁施工工法及其应用优势总体上来看, 基本上在我国北方地区, 需要下穿铁路的工程普遍会在加固既有线方面选择使用纵横梁施工工法。
而相比例如D型梁对线路等其他运用在对铁路下穿工程中的线路进行加固的工法, 纵横梁施工工法具有较高的适应性, 可以较好地应用在譬如道岔区、纵向坡等线路不平等, 以及工程环境相对比较复杂的下穿铁路工程当中, 而框架桥工程当中也经常会选择使用纵横梁施工工法完成既有线加固工作, 尤其是纵横梁施工工法操作相对比较简便, 所需工程周期也并不长, 因此几乎不会对铁路的正常运行和运输造成阻碍与干扰。
灌注桩施工技术在高桩码头中的应用
灌注桩施工技术在高桩码头中的应用摘要:桩基部分是高桩码头的重要组成部分，灌注桩施工工艺是高桩码头桩基的常用作法，本文以天津港大沽口港区粮油6、7号码头为例，对高桩码头灌注桩施工工艺技术在高桩码头的应用进行了探讨，分析了沉桩施工、钻孔施工等各个工序的技术要点，可为类似工程项目建设提供借鉴。
关键词：高桩码头；钻孔灌注桩；施工工艺钻孔灌注桩由于工艺技术简单，成本较低，被广泛应用在沿海港口各类码头项目中。
钻孔灌注桩施工需要在水下完成，工序比较多，大部分是隐蔽工程，水下钻孔灌注桩施工质量将直接影响工程整体建设水平。
因此，还应加强施工工艺技术的研究，以便在充分发挥技术成本低、污染小等优势的同时，保证灌注桩能够稳固承载上部荷载，继而使工程施工质量能够达到码头建设需求。
本文以天津港大沽口港区粮油区6、7号码头为例，详细介绍灌注桩施工技术在高桩码头的应用。
一、工程概况天津港大沽口港区粮油区6、7号码头位于天津港大沽口港区北侧岸线，为新建2个10万吨级通用泊位，占用岸线总长584米，可同时停靠2艘10万吨级散货船。
码头顶面高程为+6.0米。
码头水工结构采用高桩梁板结构，共分10个结构段，包括6个长61.8米的结构段和4个长53.3米的结构段。
码头前桩台宽30.0米，桩基采用直径1000mm的钢管桩。
后承台宽52米，桩基采用650mm*650mm的预应力混凝土空心方桩。
其余部位为直径800mm的灌注桩，桩底标高约为-42米，本工程共有560根灌注桩，根据本工程勘察报告显示，现有围埝下部土体强度不高，地基土残余沉降量大，为了防止挡土墙与后桩台间发生过大的不均匀沉降，在挡土墙下布置直径600的灌注桩基础承台。
二、水下钻孔灌注桩施工工艺技术在水下施工阶段，根据已有的测量控制点完成控制网布设，在陆域合适位置布置主要控制点，使施工坐标基线与引桥抽线平行或垂直。
在引桥桩施工阶段，泥面标高需要控制在-1m到12.2m的范围内，由于低潮水深无法达到沉桩要求，需要在赶高潮水深条件下施工。
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陆上打设钢管桩施工技术在大型高桩码头建设中的应用戴鹏，李景宝，曹磊（中交一航局第二工程有限公司，山东青岛 266071）摘要：对大型高桩码头的桩基施工，国内传统使用打桩船，国外多采用履带吊上方驳吊打工艺。
文中以巴拿马科隆港集装箱码头（CCT）项目三期为例，对全部桩基采用陆上施工的方法建设10万t级高桩码头，进行了初次探索，主要介绍了浅滩的陆域形成、履带吊配导向架陆上打设45m长钢管桩的施工技术、工艺实施后存在的问题及解决办法。
该工艺的成功实施，为浅滩区大型高桩码头的桩基施工开辟了新思路，对类似工程有一定的借鉴。
关键词：陆域形成；履带吊配导向架；陆上打桩；大型高桩码头随着世界上一些适合建设自然深水港的岸线已基本用尽，如何在浅滩水域建设大型高桩码头的课题已经出现。
2013年7月巴拿马科隆港CCT项目三期由中国港湾中标，码头为顺岸高桩梁板式结构，长320m，标准断面宽48m，前沿水深-15.5m，与原有二期码头相连，桩基用钢管桩结构，分φ700mm、φ800mm和φ900mm三种规格，总数626根，长度介于24m～45m，其中斜桩152根，φ700mm，斜率4.5:1。
拟建码头区开工前是浅滩，一半陆地，一半海域。
国外如何施工经济可行，这就要求新形势下的施工企业要改变传统的工艺。
陆上打设钢管桩施工成本低，效率高，安全风险小，但需解决相关技术难题，本文对该施工技术的前期准备、应用过程及实施效果进行了详细的介绍，对类似浅滩区高桩码头的施工有一定的参考价值。
一、桩基方案的选择桩基方案的经济性比选：国内跨国调遣打桩船组需400万美金，疏浚后搭设钢栈桥吊打工艺需460万美金，当地租赁海上方驳吊机吊打工艺需要280万美金，陆上打桩只要80万美金，可知最佳方案为陆上打桩，成本低，但需解决陆域形成和如何陆上打设45m长钢管桩的技术难题。
浅滩区的陆域形成存在两大难点，一是与现有码头衔接段前沿水深陡变；二是新建码头另一端水深较约为-5m。
考虑经济性与施工可行性，与现有码头衔接段因坡度陡变采用先打设钢管桩锚固后砂袋围堰相结合的工艺；水深小于2m 区域采用砂袋围堰，水深大于2m 区域采用块石围堰，其中拆除块石围堰的块石用于码头下方护坡。
陆上打桩设备选取与设计：陆上打桩有履带吊配导向架和步履式打桩机两种方式，因本工程最大桩长45m ，如选用后者需国内专门设计制作，且沉桩完成后该设备利用率低，因此选用前者。
根据150t 履带吊性能设计制作打桩导向架，见图1，导向架的立柱底端用伸缩油缸与履带吊铰接，后倾14°到垂直状用一款斜撑油缸，前倾14°到垂直状用另一款斜撑油缸。
因导向架后倾14°打俯桩时喂桩不方便，且仰桩与俯桩交叉施工需反复拆装斜撑油缸操作复杂，本工程只采用了前倾14°到垂直状的一套斜撑油缸施工。
打桩锤型选用环保的HHP-16液压冲击锤。
图1 150t 履带吊配导向架打桩示意图二、钢管桩陆上施工技术1.技术要求150t 履带吊配42m 导向架打桩设备的可沉桩长技术要求，当桩长30m 以内直接打设；当桩长大于30m 时，直桩首先使用100t 履带吊吊振动锤进行振动稳桩，然后150t 履带吊配导向架套桩后复打；斜桩需现场二次接桩，检测合格后复打。
液压冲击锤的停锤技术要求根据动力打桩公式—海利公式，海利（Hiley）1930年根据能量守恒原理和撞击定理提出：(Hiley海利公式)上式中，—单桩竖向的极限承载力（t）；—锤芯重量（t）；—液压冲击锤锤芯落距（mm）；S—最终锤击贯入度（mm）；—瞬时弹性变形值，,其中桩身和桩端土体的弹性压缩量，从收锤回弹曲线上实测，介于15～25mm之间；桩垫瞬时弹性压缩量，取6mm；—桩身与桩帽重量和即送桩时需加送桩器的重量（）；—液压冲击锤效率系数，取0.95；——液压冲击锤的特征系数，取1.3；以900mm的钢管桩停锤标准桩为例计算极限承载力：；∵计算承载力675t，设计承载力291.24t，2.3倍安全系数；∴选取的液压锤型在预定5mm的贯入度下产生的承载力满足设计要求。
2.斜桩陆上打设施工⑴斜桩打设施工步骤场地清理、碾压→履带吊打桩机定位→100t履带吊喂桩→精确定位→沉桩→停锤并验收。
如桩长超过30m现场接桩→焊接检测→复打→停锤并验收。
⑵一点起吊斜桩立桩时的受力计算JTJ254-98港口工程桩基规范附录D“桩的吊运内力计算”钢管桩用两点吊。
因桩长与桩径均不大，考虑设备投入拟采用一点吊立桩，需计算钢管桩起吊时的最大弯矩，校核其是否在钢管桩承受的最大应力范围内。
桩尖设计有加强圈，地面是回填海沙不会受力变形。
见图2，钢管桩随着起吊高度增加，绕地面接触点转动，此接触点可当作固定铰支座，同时随着起吊角度的增大，外力（自重、吊力等）对钢管桩的作用力臂越来越小，可知在刚起吊瞬间的水平状态，力臂最大，受弯矩最大，校核此状态钢管桩的受力。
图2 100t履带吊单点起吊钢管桩受力简图计算时钢管桩自重当做线性均部荷载；以固定铰接支座C坐标为0，所有外力先对其取矩，，得；设BC段剪力为0处是D点，剪力，求得D点坐标15/2m；根据剪力为0处，弯矩取极值或驻点，对D 点取矩；画弯矩图见图2，可知弯矩最大处为B点，计算此处钢管桩应力与钢材强度设计值比较：钢管桩抗弯截面系数：，；；查JTJ254-98 规范：6.1.3-2表“钢材Q235强度设计值”；∵设计∴此钢管桩吊装方案满足受力要求。
⑶送桩器使用与贯入度控制在斜桩打设时，由于导向架与钢管桩倾斜度同为4.5:1，使导向架底端离地2.4m，需使用送桩器沉桩。
送桩器长3m，由相同直径钢管桩制作而成，底部内壁焊20号槽钢并加固，外伸60cm，通过大应变检测使用送桩器能量损失1%，可忽略不计。
沉桩前确保桩帽中心与钢管桩中心处于同一直线然后压锤，初期液压冲击锤使用手动挡的较小冲程；当沉桩稳定在冲程0.6m贯入度20cm/击时，冲击锤由手动挡调成自动挡。
根据地勘资料与贯入度变化判断钢管桩入岩，之后使用计算冲程直至满足停锤标准。
3. 直桩陆上打设施工⑴30m以上直桩打设施工流程：场地清理、碾压→钢护筒打设、清沙→立桩→振动稳桩→150t履带吊配导向架套桩打设或100t履带吊直接吊打→冲击锤沉桩→停锤并验收。
⑵关键控制工序：钢护筒打设、清沙因直桩最长45m，直接用振动锤夹桩起吊，夹具受力过大与钢管桩接触面发生滑移后不在同一条直线上，无法振动稳桩，因此打设钢护筒，清沙后在其内立桩。
护筒长10.5m壁厚8mm直径1.2m，端部焊接50cm长加强圈。
护筒内清沙采用气举反循环法工作原理：压缩空气通过供气管路送至孔内气水混合室，混合室内压缩空气膨胀、混合形成密度小的液气混合物。
在重度差和压气动量的作用下，液气混合物沿钻杆内孔上升，上升的液气混合物带动孔内的冲洗液和钻屑一起向上流动排出。
气举反循环的三个重要参数：混合器的沉没深度、压缩空气的压力和压缩空气流量，分别计算。
气举反循环的形成前提是混合器沉入水下一定深度，在钻杆内外形成足够大的液柱压力差,其中冲洗液重度（本工程海水取10.25；升液高度，见下图，单位；混合器沉没深度，单位；液气混合物重度，取5，加大风量可降低三相流重度。
因为要求，取临界状态，同时,求得。
空气压力：,供气管道压力损失，一般取,本工程取0.1；混合器的最大沉没深度，本工程取10m；同上。
代入公式得：；压缩空气量Q直接影响钻杆内三相流的重度,进而影响驱动反循环的压力差。
压气量与泥浆上返量有关，泥浆速度一定时，泥浆上返量又与钻杆内径有关。
泥浆上返速度一般；工程用钻杆直径125mm。
按照钻杆内全是压缩空气的最大量计算：；即1.5。
所以见图3工程选用75KW移动式空压机（BJY-10/10G）配一台潜水泵供水，满足施工需求。
但需解决气举法混合器的最小沉没深度内的清沙，拟顶端5m范围内用人工挖除。
图3 “气举法”施工原理图与人工清沙安全验算受力简图人工挖孔前需计算挖孔深度范围内钢护筒的受力变形。
作业时护筒内无水，主要承受低潮位以上主动土压力、水位下主动土压力与水压力；如图3所示低潮位以上高度 1.38m，水位以下 3.62m，中粗沙容重18KN/m3，海水容重10.25KN/m3。
JTS167-3-2009板桩码头设计与施工规范5.3.7“无锚板桩墙入土深度可按式（5.3.2）计算主动土压力；水压力，水；；选取护筒的最护筒承受的最大压力组合：合土水底端横断面做受力分析，e沿径向单元力，e分解成竖向力与水平力，水平力抵消，竖向力为，沿半圆积分求合力；从图中知，即；钢护筒此时所受应力；∵钢材Q235强度设计值f=215MPa﹥3.84MPa∴不会发生强度破坏。
⑶护筒定位架的设计与使用钢管桩进入护筒内需确保垂直状态，但护筒直径大于钢管桩直径，因此设计定位导向装置。
如图4定位架分上下两层，每层对称设置4个丝杆顶撑滑块，调节范围0～30cm；定位架自身通过下层滑块固定在护筒上，钢管桩进入护筒后调节上层滑块使钢管桩处于垂直状态。
图4 护筒定位导向架三、结语1. 履带吊机型选取。
本工程出于经济性考虑，履带吊型号选择偏小，导致150t 履带吊配导向架无法自行喂桩，且不能抱桩行走定位。
后续工程可考虑以上因素选择合适的打桩设备。
2. 振动沉桩前的立桩问题。
沉桩初期尝试过使用振动锤夹桩直接起吊的方式立桩，随着起吊角度的增加，振动锤夹具受力过大，与钢管桩接触面发生滑移，导致连接钢管桩与振动锤的单侧安全钢丝绳受剪发生破坏，后期全部采用了护筒内立桩的方式。
3. 连接履带吊与导向架底部的两侧液压斜撑同步问题。
整套打桩系统设计初期考虑采用现场人员观测两侧液压斜撑是否同步，在实际操作中不可行，因此在液压回路中增加分流与集流阀组解决液压油缸同步问题。
4. 码头下方疏浚设备的选取。
在码头纵横梁陆上现浇后开始码头下方疏浚，本工程用W-400KW、Q1800m3/h船用抽砂泵，在实际使用中该设备单点出沙效率高，但因整套设备体积与重量较大，移动不便，致使整体抽沙效率不高。
建议类似工程选择铰刀式潜水抽沙泵。
5. 码头下方与前沿疏浚施工顺序。
码头前沿疏浚船舶的进场时间与码头下方边坡开挖时间相结合，防止单边施工相邻高差过大，发生边坡塌方，对已打设钢管桩造成破坏。
通过陆上桩基施工技术在本工程10万t级高桩码头建设中的成功运用，不但节约了近200万美金的成本，而且对工艺实施进行了总结，为后续类似工程的施工打下基础。
参考文献：[1] 中港第三航务工程局科学研究所. JTJ254-98 港口工程荷载规范[S]. 北京: 人民交通出版社, 1998.[2] 李世忠. 钻探工艺学[M]. 北京: 地质出版社, 1989.[3] 中交第一航务工程勘察设计院有限公司. JTS167-3-2009 板桩码头设计与施工规范[S]. 北京: 人民交通出版社, 2009.。