复杂地质条件下的内河高桩码头桩基施工方法研究

秦长生

无锡市航道工程有限公司，江苏无锡 214000

现阶段很多的内河修建的码头工程会应用到高桩码头结构，总体结构包括接岸、上部结构以及桩基，此种构造的高桩码头在施工建设时需要重点加强桩基施工，才可以确保整个码头工程有着理想的作业质量。但是复杂地质条件制约着桩基的作业质量，如果使用的桩基作业方法不适用于当地地形，则会出现桩基作业问题，影响码头应用价值，因此施工单位需要向一些成功进行基于复杂地形的内河高桩码头桩基工程施工的施工单位学习施工经验，找出进行此类工程施工作业的科学方法。

1 案例概述与工程桩基桩型选择

本文研究的内河高桩码头桩基工程位于江苏省，处于盐城港响水港区小蟒牛作业区，连通灌河，毗邻黄海，水运物流发达，所以该码头工程属于水运工程项目。其中，停船位置共计有5处，主要发挥着停泊散货、多用途、件杂船舶的功能，除去装载散货船停泊的码头，其余码头均属于高桩码头，共计有2处。高桩码头施工建设时需要以折线形来布置平台，长宽尺寸（平台）分别控制在500、40m，另外，散货船舶停泊的泊位则布置为下河公路型式，用于货物装卸所用的平台长宽参数分别为150、35m。该项码头工程的成功建设，可以与周边省份的河道进行有效连接，从而更好地发挥货物物流运输的价值，有效节约成本。该工程开展桩基作业期间，可以了解到桩基作业的总数目超过500根，施工作业方法为钻孔再向其中灌注混凝土浆料法，从而形成具有较强稳定性与硬度的桩基。调查高桩码头桩基施工地区的地质情况，可以了解到此处的地质较为特殊，地下水资源丰富，该地地层上部、表层覆盖有淤泥，属于软土地基，厚度大、渗透性较差、淤泥间的孔隙较大，若发生地震灾害有着较高的风险出现震陷情况，所以该处地基的物理力学性质不理想，需要对其进行加固处理；同时部分位置还有采空区、岩溶以及地面沉降表现，应用钻头钻入时，在这些地质条件的影响之下常会出现钻头卡住、钻入困难以及钻入不安全等情况，严重影响桩基作业效率。

该工程施工作业过程中，选用的桩型类型较多，其中，钻孔灌注桩符合复杂地质条件的钻孔灌浆要求，可以用于该工程桩基作业环节施工中。在确定桩型时，要求施工单位委派设计人员深入到施工地区，对于当地的基本情况作以详细的调查了解，之后再结合高桩码头工程的总体预算成本，选择最佳的桩型，即为钻孔灌注桩。基于钻孔灌注桩的桩基施工需要，要求施工单位做好此种桩型作业相关流程与施工要求的调查，分析调查结果可知，该种桩型应用时的承载平面形式为直桩，适用的地质类型较多，可以从多种不同类型的土层中穿过，若为基岩地质条件，此种桩基同样可以嵌入其中；所以，该桩基具有较强的垂直承载能力，施工所需的机械设备较少且操作便捷，可以在内河高桩码头作业中来应用。但是该种桩基应用期间还存在一些问题需要施工单位予以重视，即施工作业时间较长、成本过高、水平荷载施加给桩基压力后易出现问题，要求施工单位重视这些问题，对于施工方法进行优化改进，增强该桩基的作业有效性。

2 码头桩基施工方法分析

2.1 确定施工流程

在作业现场放置挖掘机、冲击钻机、起吊机等设备，将桩位中心、护桩使用全站仪进行放出处理，标注护筒边线；使用机械设备挖掘护筒基坑，检查基坑高程、直径等参数与作业要求相符合之后便可以应用起吊机吊装护筒，将其放置在基坑内部，待位置调整完毕后便可以在护筒的边隙处回填粘土以及碾压夯实处理，即可完成施工。

2.2 施工方法

2.2.1 准备施工机械设备

在放置钻机时需要检查安装区域内是否有钻孔，在存在钻孔的区域内安装设备，不同钻机之间需要保持一定的间隔距离，最少不得少于2个单位；置于作业现场的护筒，需要远离钻机垫木，以免受到垫木影响而出现护筒损坏问题。同时需要准备泥浆材料，并对滑轮、钻机等装置的运行质量情况进行提前调试，确定偏差不大时便可以进行后续环节的施工作业。

2.2.2 埋设护筒

施工人员需要使用经纬仪对于固定桩施工安装的位置数据进行严格的测量，将钢筋置于固定桩的中心位置处，之后还需要准备控制桩与水泥砂浆来对固定桩进行加固处理，该环节的施工任务结束后，工作人员需要对固定桩的紧固程度进行检测，若加固合格则进行护筒埋设处理。护筒埋设期间，需要工作人员应用钢板制备护筒，钢板的厚度不少于10mm，最终完成的护筒规格依照直径的不同共计有3种，分别为1.2、1.4、1.7m。之后埋设时需要对护筒外部进行包装，再使用起吊装置起吊，放入到基坑中，接着使用挖掘机对于护筒方位进行准确调整，并将提前准备的粘土在护筒的周边位置进行填充，待缝隙内全部填充有粘土后，再次在粘土上浇筑泥浆，促使粘土可以有效沉降，还需要使用物料夯实处理的设备对于填筑于护筒周边位置的材料进行夯填。此外，在护筒埋设期间，要对护筒直径进行控制，以钻孔桩直径为准，需要护筒直径远超过该值且以超出20cm为最佳，顶面高度值需要在原有的作业标准上进行相应的拔高，较之于施工内水位、地面参数则要分别超出这两项参数值的2m、30cm，待作业任务完成后要对护筒顶面参数进行测量，如有偏差则要求该值不可超过5cm，倾斜角度则控制在1%以内。

2.2.3 冲击成孔

其一，在施工的相应位置将护筒高质量、高效率的埋设好之后，施工人员需要把握好施工方案中的具体要求，确定桩机作业方位，明确具体的位置之后便可以将桩机放置在确定的位置。

其二，在护筒的中心位置处需要采用冲击锤进行冲击。该冲击锤放置位置不可偏离护筒中心，误差值需要控制在20mm以内；锤击期间要保持低锤状态的敲打，冲击锤抬起时的高度需要高于40cm，低于60cm，与此同时还需要对孔壁做好支护处理，防止在锤击过程中发生孔壁坍塌问题，常用的支护材料包括泥浆、砂砾等，这些材料稳定性较好，作用于孔壁可以起到理想的固定孔壁的效果；成孔期间要求在放置护筒之后，孔还可以向下延伸约3m，以此才可以确保冲击锤的作业速度与效率达到统一，可以进行冲击锤的抬高处理，使其高度能够在3m时进行护筒中心的锤击作业。

其三，冲孔作业。在该环节作业时需要控制好冲孔的距离，不可长时间冲孔，作业一段时间之后就需要对孔内的灰尘、碎石、土层等杂物进行清洁处理，一般情况下要对2m距离内的冲孔作业范围进行清理，待冲孔深度满足施工方案的要求后，便可以进行之后环节的施工工作；在此期间需要施工人员注意，若发现孔壁稳定性不佳，要尽快使用泥浆进行处理，并对作业区域内的成孔垂直情况作以检查，如果出现垂直效果差、护筒浆料流出、成孔塌陷等不良问题时，要求作业人员及时停工，待对这些问题进行有效补救处理后才可以继续冲孔作业。

其四，钻进。在钻进时需要利用准备好的粘土来开展该环节的工作，此种粘土成分主要为原土，应用时还需要在其中加入分散剂，以此形成的混合泥浆材料可以在钻进时充分发挥作用，提升粘土钻入效果，但是在配置粘土时需要注意控制在其中加入的水量，不可超过0.5%。

其五，冲击作业。在进行岩石层面的作业时，需要施工人员对冲击的冲程进行扩大处理，并且随时处理冲击产生的残渣，钻入岩层时需要做好取样工作，标准为每钻入200mm则要进行取样，取出的岩芯样本需要良好的保存，不可出现样本的损坏或者遗失情况，以免影响验孔效果；作业过程中需要对使用的钢丝绳质量以及放置情况进行严格检查，特别是钢丝绳需要和桩位的中间位置进行严格的对齐处理，如果未对齐则会对后续的支架造成不良影响，会导致支架出现形变问题，最终导致成孔出现严重的偏移或者倾斜情况，造成高桩码头的桩基施工问题。

其六，验孔。待成孔冲击完成之后，工作人员需要验证终孔，主要验证的内容包括成孔的深度、垂直以及水平情况，由施工单位工程管理人员初步验收后，还要由工程作业现场的监理人员再次进行验收，合格之后需要制作验收报告，据此可以保证桩基施工不会出现质量问题。

3 结语

当前内河高桩码头桩基施工作业期间，需要对作业区域内地质地貌、水文以及气候等因素进行重点考察，之后在制定施工方案、明确施工方法时则要对复杂地形因素对其施工质量的影响进行把握，从而优化施工方法，确保最终的施工作业方法可以在地质地貌条件复杂的内河正常有序的开展高桩码头的桩基施工，促使高桩码头工程整体施工工作有着良好的质量、安全性以及可靠性，码头的经济价值与社会价值可以在投入使用后尽快实现。