感潮河口高桩码头引桥近岸侧钻孔灌注桩施工技术

2016-12-18张来德姜学洲

四川水泥 2016年3期

关键词：吊点护筒灌注桩

张来德姜学洲

（1淮安市港口管理局江苏淮安 210000 2山东港通工程管理咨询有限公司山东烟台 264000）

感潮河口高桩码头引桥近岸侧钻孔灌注桩施工技术

张来德1姜学洲2

（1淮安市港口管理局江苏淮安 210000 2山东港通工程管理咨询有限公司山东烟台 264000）

本文以苏州港太仓港区三期工程近岸侧钻孔灌注桩施工实例，从钻孔平台设计与搭设、设备选型及施工工艺、钻进成孔以及质量控制要点等方面，重点阐述感潮河口高桩码头引桥近岸侧钻孔灌注桩的施工技术和控制要点。

感潮河口；钻孔平台；灌注桩；施工工艺

1.工程概况

苏州港太仓港区三期工程9＃、10＃泊位项目位于长江南支河段的南岸，地处东部沿海与长江流域的交汇点的感潮河口，受潮汐涨、落水流的作用明显，潮流属非正规半日潮流性质，水流呈往复流形态。近岸侧部分基桩受已建围堤斜坡和水位影响，采用Ф1200mm钻孔灌注桩，排架间距一般为12m，每榀排架布置4根桩，桩长为47m。

地质情况：上部5－8m左右为冲填灰色粉砂，中部分布厚度约25m的径流河口相流塑～软塑状淤泥质粉质粘土，其下分布层厚约 5m沉积相硬可塑状粉质粘土，下部沉积为17米左右的饱和，中密～密实灰色粉质粘土及粉质砂。

2.钻孔平台设计与搭设

2.1 荷载计算

钻机自重9t，施工荷载（钢筋笼荷载）4t，合计荷载：9t＋4t＝13t。

13t荷载主要由枕木下的3根槽钢［16传递到12根立柱承受，作用宽度为5.5m，均布荷载为：

2.2 对槽钢［16的强度和扰度的验算

2.3 对Φ114立柱稳定性的验算

施工过程中立柱受力按集中力考虑，每根立柱所承受的集中力：可参照路桥施工计算手册中钢结构构件总稳定性计算公式验算立柱稳定性，考虑江侧最长立柱为5米：

3.施工工艺

3.1 测放桩位

采用全站仪测设桩位，然后把桩位利用十字线引到护筒位置以外打设四根木桩，根据四根木桩的交汇点埋设护筒，护筒埋设好后再用全站仪进行复验，并对桩中加以标识，以便钻机就位时对中。

3.2 护筒制作和埋设

本工程灌注桩施工受潮位影响较大，且桩基均穿过砂被棱体。为防止坍孔，护筒采用δ10mm的钢板制作，钢护筒直径大于桩径10cm，护筒必须穿透砂被层及淤泥层，并进入条件较好的粘土层2m左右，钢护筒顶标高在+5.50m左右，抛石区4＃、5＃、6＃排架采用内、外护筒。护筒分节制作，每节长度2.5m左右，下部护筒节间采用电焊联接，上部外露护筒节间采用法兰联接。护筒埋设采用45kw振动锤振至标高（必要时采用水力冲排配合下沉），如遇地下障碍物则利用冲抓机清理后再埋进的方法埋设护筒。

3.3 钻进施工

泥浆制备选用优质的膨润土造浆，设置泥浆池，泥浆循环使用，泥浆经沉淀后运至指定位置弃放。储浆池和沉淀池形成循环系统，经沉淀后循环再利用的泥浆其比重、粘度、含砂率等指标必须满足相关规定要求。做好钻机就位与试机前检查，确保设备完善无故障后，方可开始钻进。钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处应低档慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁，钻至刃脚下1m后，可按土质以正常速度钻进，如护筒外侧土质松软发现漏浆时,可提起钻锥,向孔中倒入粘土，再放下钻锥倒钻，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙后继续钻进。钻孔过程中，须根据土层情况，合理选择钻机的钻进速度及泥浆性能指标，砂层钻孔时易坍孔，钻进时严格控制进尺，增加泥浆的护壁作用。采用小钻压、低档慢速,同时调整泥浆性能指标,增大泥浆的粘度、比重等,另外在现场准备一定量的黄土备用。

3.4 检孔及第一次清孔

钻到设计位置后，进行孔径、孔深、孔位、倾斜度等的检查，保证桩孔垂直和孔径满足设计及规范要求。检孔器用钢筋制成，直径应不小于设计桩径，高度为孔径的4～6倍，检孔检测完成后，若有缩孔、斜孔等现象，应及时处理。经过检查孔深、孔径、孔位偏斜等符合设计要求后应及时进行第一次清孔，清孔后泥浆的性能指标为：相对密度：1.03～1.10；粘度：17～20 s；含砂率：＜ 2% 。

3.5 钢筋笼制作安装

本工程灌注桩钢筋笼采用现场制作加工方式，原则上由三节组成，按照设计图纸尺寸做好定位圈钢筋，标出主筋位置，然后将主筋依此点焊在加劲筋上，确保主筋与加劲筋互相垂直、不变形，并在定位圈钢筋上焊接十字钢筋支撑，同时安装吊装衬套、吊具。加工完毕，将每一节钢筋笼做好编号，再将钢筋笼按编号逐节吊至存放场地存放。钢筋笼加工的同时，在其上安装可靠的符合保护层厚度要求的混凝土保护层垫层。钢筋笼主筋的接长采用焊接接头连接，接头位置应满足规范要求，且要求桩主筋现场搭接焊接头的次数尽量不超过3次，螺旋箍筋采用绑扎。

钢筋笼加工完毕，成孔检验合格后，即开始钢筋笼的吊装工作。为保证钢筋笼起吊时不变形，每节钢筋笼采用多点起吊。采用长吊绳小夹角的方法减小水平分力，起吊时顶端吊点采用钢筋笼专用吊具进行吊装，根部吊点采用二根吊绳进行兜装，吊点处设置弦型木吊垫与钢筋捆连。先起吊顶部吊点，后起吊根部吊点，使平卧变为斜吊。根部离开地面时，顶部吊点迅速起吊到90°后，拆除根部吊点及木垫，垂直吊该节段钢筋笼入孔安装。

3.6 二次清孔

在吊装钢筋笼及安装导管完成后，如经检测孔底沉渣厚度超标，可以导管作为泥浆泵管，上加弯管，用泥浆泵将泥浆池内比重小的泥浆顺导管压入孔内，形成水头自然循环，将孔底沉渣进行清除，使孔底沉淀土厚度达到规范与设计要求。

3.7 混凝土配料及浇注

混凝土配合比的含砂率控制在0.4～0.5，水灰比控制在0.37～0.46。骨料最大粒径不大于导管内径的1/6～1/8和钢筋的最小间距的1/4，同时不大于20mm。混凝土配合比设计确保其拌制后的良好流动性，并确保3小时坍落度不小于15cm，砼出仓时的坍落度控制在18～23cm。

砼导管采用丝扣连接，安放导管前需进行水密性试验，安放时要求垂直快速，安装前要求认真检查各接口处橡胶垫圈，确保防水密封。同时，丝扣要求上紧，导管底标高要求控制在距桩底标高以上25～40cm处，并要求导管居中。

首罐混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要。混凝土浇注采用商品砼集中供应方式，使用强度达80m3/h的砼泵和相应数量的砼运输车，确保一次性连续浇注完成。

4.侧岸钻孔桩控制要点及优化要点

1、钻机就位抄平、垫实、固定可靠，钻架垂直，钻头中心与孔位中心要重合，钻进过程中注意观测，及时纠偏。派专人负责对地下水位实施观测，及时调整孔内液面高度，保持孔内水头高于地下水位2m以上。

2、备足堵漏材料和回填粘土，及时处理可能发生的漏浆、塌孔事故。强化施工管理，合理安排人、料、机，使钻孔、浇注混凝土连续进行。设专职试验员按不低于1次/2小时的频率检测泥浆的比重、粘度、PH值、含砂率，及时调整，确保孔壁稳定、顺利钻进。

3、在本工程灌注桩钻进过程中根据施工的具体地质环境及时优化相关参数和施工措施，重点优化了对感潮河口特有的不同地层复杂水文地质的钻进速度控制，合理选择钻孔参数（钻压、钻速），对软弱地层采用慢速钻进。适当提高水头，避免缩径，对软硬不匀地层或倾斜岩面采用减压，慢速钻进，避免造成斜孔；特别是易塌孔的粉细砂段严格控制速度低于2.5m/h。