码头灌注桩基施工技术综述

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　　摘要：灌注桩基施工是码头基础的常用方式，掌握灌注桩施工技术对地基处理有一定的帮助，以下文章主要是介绍灌注桩的施工工艺及施工方法
　　关键词：码头灌注桩基施工的施工工艺流程；施工方法；技术保证措施等
　　一、施工总体安排
　　大沙地淤泥码头有33根Φ1000的灌注桩。由于数量不多，计划投入3台钻孔桩机进场施工。
　　二、施工工艺流程

　　三、施工方法
　　（一）钢护筒制作
　　钢护筒在具有资质的钢结构车间加工制作成型，加工质量应符合设计及施工规范的要求。钢护筒采用8mm厚的钢板卷焊成内径为1100mm的圆形套筒，用电焊接缝，焊缝要饱满，焊渣要清除干净；在钢护筒上、下两端的外壁，各加焊一个8mm厚、50mm宽的环形钢箍，作为加强肋，以免护筒沉放时内卷，钢护筒底口消成刃脚，便于穿过抛石层；再在钢护筒外壁的中部，均匀分布地加焊3个8mm厚、50mm宽的环形钢箍，作为加强肋（即每个钢护筒要加焊5个加强肋）。
　　（二）钢护筒就位
　　钢护筒就位采用起重机直接吊放就位。吊放就位前，先在钢护筒上用角铁焊接定位导向架，钢护筒吊放安装就位，经过纵横向位置偏差及垂直度偏差检查满足规范规定后，用砂包护脚，防止施工过程中，钢护筒产生偏位。
　　（三）桩机就位
　　桩机安装就位前，对主要机具进行检查、维修和保养，检查全套设备的完好情况及水电管线是否畅通，并进行必要的维修和保养，检查完毕后移机就位。
　　桩机用枕木作机座垫木，要保证机座平稳，在冲击过程中不发生位移和倾斜，要随时检查桩机底盘的水平及冲锤的位置偏差。吊放冲锤时要轻放，桩机在平台上移机时，速度要慢并注意安全。
　　（四）泥浆制配
　　在钻进成孔过程中，要往钢护筒内注入高型性粘土或膨润土和水以及利用钻削下来的粘性土与水混合自造泥浆以保护孔壁。同时，这种护壁泥浆与钻孔的土屑混合，边钻边排出泥浆，要及时进行孔内补浆，维持孔内压力，不使孔壁坍塌。
　　储浆池和沉淀池的大小应满足施工的需要，其顶标高略低于钢护筒的溢浆口标高，使泥浆自流至储浆池和沉淀池内，沉渣及浇注混凝土时排出的废泥浆排放至布置在钢平台旁的民船内，及时运至指定地点排放，避免污染环境。
　　泥浆性能指标宜满足以下要求：
　　比重：1.10—1.30
　　粘度：18—28s
　　含砂率：新制泥浆＜4%
　　胶体率：＞95%
　　PH值=8—10
　　失水量≤20ml/30
　　（五）钻进成孔
　　成孔施工分班连续进行，施工一气呵成，不得在中途停顿，如因故停止，将钻头提升至孔口处，避免被泥浆埋住。
　　施工过程中及时详细填写钻进记录，交接班时交代钻进情况及应注意的问题。当钻进成孔至设计岩层时，及时向监理报验，确认达到设计岩层后，再继续冲击至设计深度。
　　（六）终孔及清孔
　　当达到设计终孔标高后，每孔均进行超前钻，钻进孔底约钻锥高的1/3，确定达到设计标高后，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，然后填写终孔检查表，及时通知甲方代表、监理及设计人员到现场验孔。
　　成孔工序验收合格后，进行第一次清孔，采用换浆法，即钻孔完成后，提升冲击锤至距离孔底约20cm，继续上下摆动搅拌泥浆，同时将比重较低的泥浆（约1.20左右）压入孔内，逐步将孔内悬浮的沉渣和比重较大的泥浆换出，换至孔内泥浆比重低于1.20以下为止。在清孔排渣时，保持孔内水头防止塌孔。
　　清孔后，孔内沉淀物厚度不大于5cm，泥浆指标为：比重1.08—1.20；粘度17—25s；含砂率＜8%；胶体率＞98%。
　　（七）钢筋笼制作安装
　　钢筋笼的直径及钢筋规格，均要符合设计要求，钢筋笼先在陆上的加工场地分段制作，加工成型，每段长度6m左右，通过起重机转运至灌注桩施工平台上。安放时钢筋笼再分段焊接。钢筋笼螺旋箍及加劲箍的接头均采用焊接，加劲箍与主筋连接采用点焊，螺旋箍与主筋连接也采用点焊，并每隔2m用Φ16短钢筋进行加固，使其吊装时不易变形。为控制钢筋笼与孔壁之间的净距，在钢筋笼的外周焊与保护层厚度相同的钢板或凸起钢筋，纵向沿笼长按2m间距设置。钢筋笼用吊机起吊安装。成型后的钢筋笼规格、主筋间距、箍筋间距、钢筋笼直径及长度严格按设计图纸及施工规范制作，主筋搭接必须错开1米或以上，各段钢筋笼的接口应对准，上下节钢筋笼保护垂直，接口设计要求进行驳接。
　　利用履带吊安放钢筋笼入孔，防止碰撞孔壁，要缓慢下落，下插困难时，可采用正反旋转。每安放完一节后用钢管或木枋固定，再用起重机吊住另一节钢筋笼进行驳接，节间驳接采用电焊焊接，在钢筋笼外侧焊接定位钢板或定位筋以保证保护层厚度，吊放钢筋笼入孔时，均匀下落，保证钢筋笼居中。
　　钢筋笼安放至设计标高后，将其校正在桩中心位置，并将其顶部与护筒焊接固定，防止浇注混凝土过程中钢筋笼上浮，待混凝土浇注完毕初凝后再解除固定。
　　（八）灌注水下混凝土
　　导管吊装前进行试拼，检查接口连接是否严密牢固，若接口胶垫有破损，更换后使用。同时检查拼装后的垂直情况，根据成孔的总长，确定导管的拼装长度。使用前进行过球，水密及承压试验，试验时的水压，大于开孔的水深至1.5倍的压力。吊装时，导管位于井孔中央，并在灌注前进行升降试验。导管吊放完毕，在导管口加封带管的铁板，往导管内灌注泥浆，使沉淀在孔底的沉渣漂流，即灌砼前换浆工作。在导管上端连接砼漏斗，其容量必须满足储足首批砼数量的要求。
　　复测孔底标高，检查沉渣厚度，判断是否达到设计要求及满足灌注要求后，方可灌注砼。混凝土采用商品混凝土，运至现场后，用混凝土泵车将混凝土泵入导管顶的漏斗，进行灌注混凝土施工。
　　开始灌注时，在漏斗下口设置干水泥球，当漏斗箱内储足首批灌注的砼数量时，剪断吊住水泥球的钢丝，使砼猝然落下，迅速落至孔底并把导管褒住。灌注砼时确保有足够的砼储备量，以保证桩基砼浇注的连续性及桩基的施工质量。

　　浇注砼期间，配备水泵，吸泥机及高压射水管等设备，以保持井孔内水头和及时处理灌注故障，灌注首批砼时导管下口至孔底的距离为25～35cm，导管埋入砼中的深度不小于1米，储料槽和漏斗中砼冲出活出全部下落后，将导管下降10～20cm，以增加导管埋深。
　　砼的浇注连续进行，有短时间间隔时，经常上下抽动导管，使混凝土保持足够的流动性。灌注过程中边灌砼边提升导管和拆除一节导管，使砼经常处于流动状态，尽可能缩短拆除导管的间隔时间，当导管底埋至于混凝土的深度达3米左右或导管中混凝土落不下去时，开始将导管提升。提升速度不能过快，提升后导管的埋深不小于2米且不大于6米，根据砼的灌注情况和埋管深度逐节拆除导管。提升导管垂直及居中，不能倾斜以免牵动钢筋骨架。
　　孔内砼面的检测，采用锤重不小于4㎏的锥形控测锤探测。砼灌注到桩上部5米以内时，不再提升导管，待灌注至规定标高一次拨出导管，拨管采用慢提及反插，灌注的桩顶标高预加0.5～1m。
　　灌注时取较有代表性的砼做抗压试件，灌注完成后及时清洗灌注工具及清除部分表面泥浆层，待终凝后再凿除桩头到砼新鲜面（不小于1d）。
　　桩基砼质量的检测，按有关规范的规定方法进行检测。
　　保持施工场地的清洁，灌注混凝土过程中，孔内排出多余的泥浆通过泥浆泵泵至钢平台外的民船内，再运至指定的地点排卸，不得任其四处流淌，直接流入珠江内。
　　（九）桩头处理
　　混凝土浇注完成达到一定强度后，将钢护筒割除至设计桩顶标高以下20cm，然后将高出设计桩顶标高部分的混凝土凿除。在支承系统或底模完成后，于底模上用风镐结合人工凿除；为防止破坏未损伤部分，拟在凿除部分的设计标高下缘线人工用凿子沿桩周边先凿一道沟槽，后用风铲凿除。
　　四、施工资源配置
　　（1）施工机械配置
　
　　（2）施工人员配置

　　
　　五、进度计划
　　计划工期：30个日历天。
　　六、施工质量检评标准
　　《港口工程灌注桩设计与施工规程》（JTJ248-2001）。
　　七、技术保证措施
　　（1）钻机就位前，对桩位予以复核，机械就位时，要认真调平、准确对位，保证施工时冲锤垂线心与桩位中心重叠。
　　（2）钢护筒安装时要确保垂直度及中心位置偏差符合规范，在块石层成孔时，严禁蛮力下压护筒，以免护筒变形影响成桩质量。
　　（3）成孔过程中，要根据土质状况控制冲进速度，在护筒刃脚处，应低速慢进。
　　（4）成孔过程中要及时捞取冲渣样品及泥样，并注意泥浆颜色变化，查对土类并作好详细记录，以便与设计资料核对。
　　（5）钢筋笼安放时，各节之间主筋的焊接要严格按规范要求进行，每根钢筋笼安放就位后必须以强度足够的钢筋把钢筋笼焊接固定在钢护筒上以免发生浇混凝土时钢筋笼上浮现象。
　　（6）钢筋笼安放后，浇混凝土前要再次清孔内1小时，确保孔内沉渣厚度小于5cm。
　　（7）浇混凝土用漏斗容量必须保证可在导管下方形成足以裹住导管下口的混凝土堆，其容量大于1.6立方米为宜。
　　（8）为确保已成型的灌注桩质量不邻近成孔施工影响，混凝土中适当掺入早强剂，以提高混凝土的早期强度。
　　（9）浇混凝土过程中要反复提升并反插导管，以确保混凝土料均匀并有较高密实度，但提升时要保证导管始终埋在混凝土里不小于2m。
　　（10）浇混凝土前要根据实际孔深计算好浇混凝土量，浇筑至桩顶标高附近要随时以探锤探测实际浇混凝土高度，确保最终浇注高度要高出桩顶标高100cm。
　　（11）灌注桩施工完毕后，适时完成桩头处理工作，为验桩作好准备，经验桩合格后方可进入下道工序施工。
　　（12）相邻桩的冲孔，在5米范围内的其它任何桩的混凝土灌土灌注完成24小时后才能开始，以免扰动正在凝固的邻桩的混凝土。
　　（13）钻孔应连续作业，不得中途停止。
　　八、结语
　　灌注桩基施工是码头施工中常用的一种基础处理方法，灌注桩的施工工艺比较成熟，施工难度相对较低，合理的使用灌注桩基施工，能节约施工时间的同时也能保证工程质量及节省工程成本。