中国报告大厅网讯,在2025年管桩行业发展进程中,海域深覆盖层施工场景下的技术创新成为提升工程质量与效率的关键方向。常规钓鱼法沉桩工艺因依赖钢栈桥、无法实现多点同步作业,且在覆盖层厚度超 30m 的海域环境中难以保证管桩施工精度,已无法满足复杂海洋条件与紧张工期的双重需求。在此背景下,针对海域深覆盖层的管桩施工技术革新迫在眉睫,相关技术的突破不仅能解决特殊工况下的施工难题,更能为行业同类工程提供可借鉴的实践方案。以下是2025年管桩行业技术分析。
依托海域钢栈桥建设工程,该工程为跨海特大桥主桥施工的主要通道,沿主桥走向布置,桩号范围为 DK44+745~DK52+056(7#~212# 桥墩),全长 7311m,共 135 联。钢栈桥单跨跨度 12m,标准段采用 7 跨一联和 3 跨一联的设计,管桩横向设置平联和斜撑,平联与斜撑均采用 20a 连接系,桩顶设置 2I45a 型工字钢作为承重梁,上部铺设 9 排贝雷梁,栈桥上部结构为贝雷梁组合支架,下部结构为钢管桩基础。地质勘探结果显示,工程海域段主要分布第四系覆盖层,厚度超 30m,为满足承载需求,钢管桩入土深度不小于 46m。
浮吊船 - 导向架一体化沉桩技术:该技术通过浮吊船配合运输驳船,依次完成管桩的起吊、翻桩、立桩作业,借助振动锤夹持钢管桩至桩位处后,插入浮吊船前端焊接的一体化悬臂导向架进行沉桩,有效提升插桩效率,同时实现沉桩精度的可控性,无需依赖传统钢栈桥搭设。
管桩反力架承载力检测技术:针对水中管桩承载力检测难题,在待检管桩周边搭设 4 根同类型钢管桩,上部依次搭设纵横向钢梁形成 “工” 字型反力架体系,在反力架与待检管桩间安装液压千斤顶,借助四周管桩桩基摩擦力提供反力,实现水域管桩承载性能的高效检测。
在深覆盖层海域段进行管桩施工时,运桩船将钢管桩运至现场后,浮吊先施打定位辅助桩,再起吊振动锤夹桩吊至桩位上空,插入浮吊船船侧的一体化悬臂定位架。待钢管桩在自重作用下下沉至稳定状态,经测量垂直度、平面位置满足设计要求后,采用低档振动施沉,待管桩插打至一定深度后切换为高档振动,直至达到设计标高。若施工位置海床高程较高,在浮吊沉桩施工前需对该区域进行清淤处理,降低海床高程以保障施工顺利。
针对海域管桩承载性能检测,通过在待检桩基周边施打四根管桩,在桩间安装千斤顶形成反力架体系,利用四周管桩桩基摩擦力提供反力,解决传统检测方法在水域环境中的局限性,确保管桩承载性能检测结果准确可靠。
栈桥钢管桩基础规格为 Φ630×10mm,采用 Q235 钢板在专业钢结构加工厂制作,桩身涂刷 “环氧富锌底漆 + 环氧面漆” 防腐涂层,原则上一次性加工完成。若现场材料、施工设备无法满足一次吊装插打要求,可分节段加工,且管桩端部需设置坡口以方便焊接。
浮吊船依据 GPS 定位数据托移至预定地点,抛锚艇联合打桩船抛锚驻位。抛锚时需根据扫海结果避让海底管线,必要时可减少抛锚数量。浮吊船顺水流方向进行管桩沉桩施工,运桩船顺水流方向停泊,采用横水流方向吊装的方式作业。
海上运输管桩采用运桩船,船厢内用橡胶条、草垫等材料包裹钢管桩,避免绑带与钢管直接接触破坏防腐涂层。浮吊船抛锚就位后,运桩船逐渐靠近并抛锚定位,沉放定位桩并在浮吊船上寄缆,做好抗海流和风浪防护措施。运桩船与浮吊船具体参数如下:运桩船船长 64.54m、船宽 12m、船深 2.8m、满载吃水 2m、最大起重 492t;浮吊船船长 56.1m、船宽 15m、船深 3.4m、满载吃水 1.6m、最大起重 150t。
通过松紧锚缆,使浮吊船移动并靠近运桩船,直至两船呈 90 度夹角。浮吊船前倾起重臂,使吊钩对准待吊钢管桩中心,为后续吊装作业做好准备。
下放主副吊钩,将吊钩卸扣挂在钢管桩吊耳上。钢管桩桩身共设置 2 个起重吊点、1 个立柱吊点,主吊钩连接立柱吊点,副吊索连接起重吊点。通过卸扣固定和钢丝绳牵引,确保管桩在吊装过程中稳定移动运输。吊桩时用橡胶管包裹钢丝绳,避免刮损管桩涂层,且吊装前必须进行钢丝绳安全性能验算。
主副吊索同步提升管桩,直至达到移船所需高度,确保后续移船过程中管桩不会受到碰撞或干涉。
通过紧松缆绳使浮吊船远离运桩船,移船过程中主吊钩提升、副吊钩下降,起重臂后倾,使管桩逐渐呈竖直状态。将钢管桩插入浮吊船上的型钢定位架,利用 GPS + 全站仪实现管桩精确定位,保障桩位符合设计要求。
定位满足要求后,缓慢下放主吊索,使管桩在重力作用下自动下沉,插桩过程中逐步解除副吊索的卸扣。插桩后再次复核桩位,若不满足要求则上吊提升管桩重新定位。沉桩时松开主吊索,桩锤沿桩架下滑,压锤稳桩,启动 DZ90 型振动锤进行振动打桩。振动沉桩前需根据设计要求及地勘报告,对激振力、桩端阻力和振幅等技术指标进行验算,满足设计要求后方可作业。沉桩过程中用全站仪对管桩倾斜度全程监测,若倾斜度偏差超过 1%,需立即停止沉桩,校正倾斜度后再继续振打。若因特殊地质导致管桩施打不到设计标高,需及时协调调整管桩桩位。
《2025-2030年中国管桩行业市场调查研究及投资前景分析报告》指出,当钢管桩沉放至设计深度时停止锤击,浮吊船移位进行下一区段管桩施工。管桩沉桩停锤以贯入度控制为主,采用液压锤沉桩时,测出每分钟的平均贯入度即为合格标准。
钢管桩打设完毕后开展承载力检测,在待检钢管桩四周打设 4 根同类型钢管桩,上部依次搭设纵向钢梁、横向钢梁组成 “工” 字型反力架体系,在反力架与待测管桩之间安装液压千斤顶,通过 4 根钢管桩桩基摩擦力提供反力,当千斤顶达到最大压力时,该压力值即为待检钢管桩的最大承载力。
管桩沉至设计标高后,检查桩的倾斜度和埋深,待偏差均满足要求后进行平联、承重梁施工。在钢管桩下沉前,需在桩顶预留工作平台固定槽口,并标出连接系位置,确保连接系安装的准确性和稳定性。管桩下沉结束后,利用桩顶预留槽口,用钢丝绳配合卡扣放置临时作业平台,平台平稳后用浮吊吊装平联、斜撑,将其焊接在钢管桩之间,连接系接口采用钢板满焊连接,焊缝高度≥8mm,焊缝层数≥2 层。
桩位放样采用 GPS-RTK 测量技术,将放样精度控制在 3cm 内,满足施工质量要求;
钢管桩桩身涂刷 “环氧富锌底漆 + 环氧面漆” 防腐体系,每种涂层分两次喷涂,每次喷涂厚度为 35um,形成物理屏障以增强抗腐蚀保护;
管桩施打过程中需不断检测桩位倾斜度,控制桩顶标高,确保倾斜度误差在 1% 以内;
管桩施打深度以设计高程为主控指标,贯入度作为辅助校核指标,双重保障施工深度符合要求;
管桩施沉过程中保证同一排钢管桩接头错开,避免形成最不利截面,提升整体结构稳定性;
管桩下沉前,在桩顶预留工作平台限位槽口,并标明连接系位置,保证连接系安装的精确性和稳定性。
针对海域深覆盖层管桩施工难题,创新提出的浮吊船 - 导向架一体化沉桩技术,成功打破传统工艺对钢栈桥的依赖,实现了海域作业面的迅速打开与多点同步作业,插桩效率显著提升,同时通过一体化导向架保障沉桩精度可控;配套的管桩反力架承载力检测技术,有效解决了水中管桩承载力检测的行业难题,为管桩施工质量提供可靠保障。
在实际工程应用中,该技术不仅满足了 7311m 长钢栈桥、覆盖层厚度超 30m 海域环境下的管桩施工需求,且钢管桩入土深度、防腐涂层厚度、焊缝质量等关键指标均符合设计要求,施工效率与质量较传统工艺大幅提升。该技术的成功实践,为2025年管桩行业在海域深覆盖层等特殊工况下的施工提供了成熟技术方案,具备广阔的推广应用前景,对推动管桩行业施工技术升级具有重要意义。

