港口工程水下嵌岩桩施工技术研究.docx

港口工程水下嵌岩桩施工技术研究 柳金荣摘要：桩基是高桩码頭结构的重要基础，码头上部结构的全部荷载均通过桩基传递至地基持力层。对于覆盖层薄、岩面比较高的地质条件下，采用嵌岩桩施工具有适应性强、施工简便、工期短等优点，在港口工程中广泛的应用。本文结合深圳液化天然气码头工程，对港口工程水下嵌岩桩施工技术要点进行分析，以期能够给予类似工程建设一定的帮助。关键词：高桩码头;桩基;嵌岩桩;施工随着我国各大港口的不断发展，各种适应港口工程的新技术层出不穷，水下嵌岩桩施工能够适应比较复杂的地质条件而被广泛应用。要想保证港口工程的质量，必须注重对水下嵌岩桩施工质量进行有效控制，从而实现港口工程的经济效益。一、 项目概况深圳液化天然气码头工程泊位全长398m，栈桥长325m，码头前停泊水域宽110m，船舶回旋水域直径为860m，进港支航道底宽300m，设计底标高均为-15.492m。码头结构主要包括8-26.6万m？LNG卸船泊位1个，呈“蝶”型布置，由1个工作平台、4个靠船墩、6个系缆墩组成，工作平台与相邻靠船墩之间、系靠船墩之间采用人行钢桥连接。二、 嵌岩桩的定义和种类嵌岩桩是指建筑基桩穿过覆盖层嵌入可以作为直接受力的基岩中。由于基岩强度较高，压缩性极小，能提供很高的承载力且具有较强的抗滑移能力，稳定性方面优于其他桩型。嵌岩桩的种类：码头施工常见的嵌岩桩有锚杆嵌岩桩、芯柱嵌岩桩、灌注嵌岩桩、灌注型锚杆嵌岩桩、预制型植入嵌岩桩、预制型芯柱嵌岩桩、预制型锚杆嵌岩桩。本工程嵌岩桩施工数量106根，其中码头靠船墩20根、系缆墩23根、栈桥29根、工作平台14根、控制平台20根，采用的嵌岩桩种类是灌注型嵌岩桩。三、 嵌岩桩施工工艺1. 冲机的就位、检查与调试冲击钻机进场后，采用水上运输，利用浮吊现场拼装完备，拼装完后应对钻锤直径、钻锤焊接质量、钻锤转向装置、提升钢丝绳等进行检查验收。钻机拼装完备并检验合格后，根据测量放样点调整钻机位置，并将钻机底盘调成水平状态，底座用枕木或钢材垫实塞紧。使冲锤垂直对准桩位，确保施工中不发生倾斜。2. 开孔与造浆根据地质情况，采用人工循环水泥浆，用水泥泵循环泥浆池与桩孔的泥浆，当进入粘土层时，若泥浆太浓，必须加水调浆，防止冲锤不能转动而形成梅花孔。3. 钻进冲孔过程中，钢丝绳上要设有标记，提升落锤高度要适宜，防止提锤过高击断锤齿，提锤过低进尺慢，工作效率低。松绳不应太少以防止打空锤，也不宜松绳太多，容易偏孔或卡锤。一般情况下，发现吸锤现象必须及时调浆，在砂层中冲程以2.02.5米为宜。冲孔过程中泥浆比重的大小将会直接影响冲孔进度，因此在冲孔时应视地质条件认真控制好泥浆比重，一般以1.151.45为宜，泥浆过浓易斜孔、吸锤，进尺较慢;而泥浆过稀则易塌孔，多沉碴，进尺也慢。在强风化岩冲孔泥浆比重以1.31.45为宜;在中砂层冲孔泥浆比重，控制在1.3左右;粘度为19-23s。4. 终孔当钻孔达到设计标高后，通过钢尺、测量绳等工具和仪器对孔深、孔径、孔身倾斜度进行量测，并根据地质资料和现场岩样判定入岩深度。在各项检查合格后，通过各方现场分析和判断，确定是否终孔。若发现施工中预计终孔位的实际地质情况与详勘资料不符，应根据设计单位意见调整终孔标高。此后再根据调整后的终孔标高进行钻孔，再次符合终孔条件后方可进行终孔。5. 清孔清孔分一次清孔和二次清孔。一次清孔在终孔后进行。采取换浆法，降低泥浆比重至1.2左右，粘度在17s20s左右，使孔底沉渣小于50mm。一次清孔后立即安放桩内钢筋笼，以防时间过长，发生坍孔或缩孔现象。二次清孔是在桩内钢筋笼安放完毕，灌注砼前进行的一道工序，其目的是清理在钢筋安放期间孔底形成的新的沉渣，使沉渣厚度在灌注砼前小于50mm。采用泥浆泵正循环方式清孔，在灌注砼之前，泥浆比重宜为1.101.20，含砂率宜为2%4%，稠度宜为1720s，孔底沉渣厚度小于50mm。6. 钢筋笼制作和吊装钢筋笼制作前，钢筋选用具有质量保证书，并通过质量复检合格的钢筋，由专职钢筋工和持证电焊工上岗制作，并对钢筋搭焊和对焊质量抽样送检。在制作钢筋笼时，要对选用的钢筋进行除锈、截断、折弯和焊接等操作流程，制作时应按照设计图纸进行实施，最好选用整根的钢筋，成品的钢筋笼要保证其尺寸符合规定要求，做到成型主筋直，误差小，箍筋圆，外观效果好。在钢筋笼进行吊装的时候，要先检查所钻的孔是否符合标准要求，检查内部是否有塌陷、孔壁对钢筋笼安装是否有影响，以保证安装的顺利进行。在钢筋笼安装时要对准孔位，顺着桩位进入，当放入过程中遇到阻碍物时应进行相应的处理。7. 灌注水下混凝土（1）在二次清孔符合标准后，需灌注水下混凝土，在水下嵌岩桩灌注施工过程中，灌注水下混凝土是最后一道重要的工序，其施工水平在很大程度上影响桩的施工质量.在施工过程中，应给予重视。混凝土具有一定的流动性，坍落度应控制为180220mm。为有效提高混凝土和易性，可以在其中掺粉煤灰与减水剂。为了避免卡管，石料应尽量使用卵石，直径应为530mm，最大粒径应小于40mm。混凝土需要拌合均匀，尽量缩短灌注时间与运距。（2）在灌注的过程中，需要连续不间断作业。确保首批灌注混凝土数量，把导管内水压出并符合导管初次埋入的长度。在灌注时，需要测量混凝土面与桩顶面之间的距离，计算导管埋入的深度。埋设深度应为26m。在导管提升的过程中，避免因为计算失误或用力过猛将管底提出混凝土表面。全部灌注完成之后，经过养生期，检测合格后，才可以进行下一道工序。（3）在水下混凝土灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的混凝土下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入混凝土。牵动导管有利于后续混凝土的顺利下落，否则混凝土在导管中存留时间越长，其流动性变得越来越差，与导管间摩擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠。而骨料都滞留在导管中，使混凝土与管壁摩擦阻力增强，灌注混凝土时下落困难，从而导致断桩。四、结束语由于港口的工程建设非常的复杂，所需的投资较为巨大，为此出现重大事故时就会严重影响工程的质量和经济效益。所以，在实际的工程施工中，应该注重水下嵌岩桩施工的质量控制，只有这样才能确保港口工程质量的有效维护。参考文献：1黄学华. 港口工程水下钻孔灌注桩施工技术研究J. 建筑技术开发， 2018， 45（7）： 41-42.（作者单位：大连港口建设监理咨询有限公司） -全文完-