钻孔灌注桩施工工艺在海港码头工程中应用

陈广斌

摘 要：随着沿海地区经济的迅猛发展，海港码头工程的数量和规模不断扩大，钻孔灌注桩施工工艺愈加成熟，对保障海港码头工程的稳定性、提高工程施工质量有着重要作用。本文以某海港码头二期工程为例，分析钻孔灌注桩施工工艺的应用，以期为类似工程施工提供参考依据，推动相关领域工程的发展。

关键词：海港码头工程 钻孔灌注桩 施工工艺 应用

在社会经济发展和科学技术进步的背景下，海港码头工程中的技术指标有了显著提升，对地基沉降能力与承载力的要求越来越高。钻孔灌注桩施工作为海港码头工程施工的重要环节，能向深层土层中传入上部结构所传递的动载和静载，具有适应性强、成本合理、施工便捷、工期短等优势，有利于降低施工成本，缩短施工工期，为海港码头施工方案提供充裕的空间，实现工程的预期效益。

1.工程概况

某海港码头二期工程位于某市西部区域的新海港区，建设有8个10 0 0 0GT的客货待泊区、装泊区，旨在完善地基处理、护岸、辅助建筑物、海港码头、水域疏浚、其他配套的水电设施等相关配套基础设施，进一步扩大滚装海港码头的规模，最大限度发挥出自身在运输中的作用。该工程设计滚装桥基础时，主要采用施打灌注型嵌岩桩，共设有7座滚装桥，11#～15#、17#～18#为滚装桥对应的泊位，而18#泊位为200t滚装桥，其他都属于150t滚装桥。

2.海港码头工程中钻孔灌注桩施工工艺分析

对于钻孔灌注桩施工工艺而言，其具有自身的特性，工期紧张、基础施工量大、施工难度高，特别是在水下环境开展作业时，施工受涨落潮和风浪的影响，极有可能发生落潮时漏浆；涨潮时海水倒渗入泥浆及有大风浪时海水灌入护筒等不利情况，不利于施工活动的正常实施。要想保证海港码头工程的建设质量，在规定时间内完成工程验收工作，必须要从实际情况出发，对施工环境进行详实的研究并制定出切实可行的施工质量保证措施和专项工程施工方案，同时还要优化施工工艺，科学规划施工组织。

（1）制作钢护筒

第一，制作钢护筒。在施工现场利用卷板机制作钢护筒，选择内径为1400mm～2200mm、厚度为16mm的钢板进行制作；桩身应以设计要求为依据，科学选择全护筒，并且钢护筒的高度应与设计桩保持一致，浇筑完混凝土后不能拆除护筒。

第二，埋设钢护筒。以满足施工要求为前提，将钢护筒埋设在海港码头后方抛石棱体层；由于测量精度对后续施工活动的开展有直接影响，所以充分压实施工现场之后，测量人员要利用全站仪来放样测量桩位。一般埋设钢护筒时，多是利用人工联合小挖掘的方式进行开挖工作，其中开挖的深度应超过1m的基坑埋设，反复核实桩位中心、护筒中心，并且成孔的垂直度应低于1%。分节沉放钢护筒悬，将每节的沉放高度控制为1.5m，在此基础上连续性焊接，将二片石回填在第一节护筒后，做好围护固定工作、相配套的压实和平整工作。下沉护筒之后，若发现存在其他障碍物，可以通过冲捶打碎继续下沉；对钻机位置加以固定，将桩锤中心和护筒中心的误差控制为10mm。

第三，成孔施工。开展成孔施工作业之前，必须要做好前期的准备工作，为后续桩基安装工程的实施奠定良好基础，防止钻进过程中发生位移，并由监理人员和技术人员经过反复核查方可施工。该工程的持力层为硬质岩层，所以利用冲击钻机进行灌注桩岩桩成孔施工，其中冲击钻机可选择耐磨焊条堆焊锤牙钻头和耐磨合金钢冲击锤。通常利用小冲程低锤进行密击开孔，以施工时间要求为依据适当增加冲程，减少护筒底部受冲击带来的震动影响；若在黏土层进行钻进作业，由于土层的透水性差、质地软，吸水后可能出现膨胀现象，缩小钻孔的直径，所以要根据地层自然造浆的特点，对原本黏土结构加以破坏，进一步提高钻进的质量和效率。值得注意的是，钻头钻进过程中会出现严重的消耗，尽量选重型十字形冲击钻头，促进钻进作业效率的提升。

第四，控制成孔的垂直度。对于冲击钻成孔钻进来说，其是以自由落锤冲击方式为依据进行成孔施工，以免出现倾斜问题，但由于残积土以下的地层在风化岩面高度方面存在较大的差异，因此需要对其加以完善，利用缓慢冲击的方式进行钻孔，将冲程控制为1m，一旦出现倾斜则立即停止钻进，提高成孔的质量。

第五，制备泥浆。泥浆的制备要严格按照施工要求和地质勘察结果进行，选择粘性强、含泥量少的黄土进行制备，其中相对密度控制为1.15～1.3，粘度为22～26s。将钢护筒设置在桩基平台周边，利用泵吸的形式实施泥浆的循环，保证施工的灵活性；利用槽钢制作，在成孔内吊设抽沙泵，便于排出石渣；将三角扒杆设在泥浆的上方，以便设置后续的砂石分离器。排渣经过分离器的处理，能重新循环返回孔里，利用挖机加以清理，形成循环式的系统。

第六，成孔验收。相关人员应该认真检查护筒位置的偏差情况，对孔位的偏差予以确定，确保其偏差低于50mm；同时优化施工流程，使进入持力层的深度与具体要求相符。通过监理、勘察、设计等工作，分析是否符合设计要求，检查成孔的直径是否与规定标准相契合，合理控制孔底的沉渣厚度，使其低于300mm。

（2）制作钢筋笼

制作钢筋笼时应该以相关设计要求为基础进行，谨防钢筋笼出现变形的现象；吊装钢筋笼时，要求搬运工作做到平起平放、缓慢动作，若成孔施工中遇到阻碍，则应避免强行置入，积极寻求相应地解决对策，及时处理存在的障碍，在此基础上下放钢筋笼。此外，在钢筋笼固定过程中，应该对准孔洞的中心位置，防止位置偏离，下放钢筋笼后实施焊接作业。

（3）灌注水下混凝土

水下灌注的混凝土是根据施工现场搅拌站搅拌而成，结合工程的实际需求设计配合比，其中水泥用量至少达370kg/m3，混凝土的强度等级为C30，坍落度控制为18～22cm，水灰比应低于0.5，利用混凝土罐车运输至施工现场。开展水下灌注工作时要使用直升导管，将漏斗接在导管的上口，将隔水塞设置在接口处，以便分离混凝土与泥浆，并保障漏斗的标高处于护筒以上，为混凝土浇筑工作奠定良好的基础。如果漏斗中充滿混凝土，原本的球塞铁丝在上部混凝土作用下，可以很好地抵御泥浆浮力，直到其沉入孔底部；同时导管混凝土下落时，混凝土与泥浆始终处于分离状态，避免影响混凝土质量。另外，浇筑混凝土时应保证连续性，将混凝土内的导管埋深控制为2～6m，直至完成浇筑工作，做到相关的施工记录，促进浇筑质量的提升。

3.海港码头工程中钻孔灌注桩施工的常见问题及处理

首先，钢筋笼变形。在钻孔灌注桩施工过程中，钢筋笼的安装可能引起扭曲或变形，降低工程的整体质量，这就需要准确计算、认真核对吊筋的长度，使钢筋笼处于垂直状态。同时对砼质量进行严格控制，使进入钢筋笼的砼处于匀速状态，以便顺利下放钢筋笼，避免出现扭曲或变形的现象。

其次，偏孔。如果实际操作不当、机具摆放不够合理，往往会引发偏孔问题；冲挤抛石棱体层中易出现石块阻力现象，导致钻孔的偏离，这就需要对桩机进行正确操作，谨防出现偏孔问题。钻孔之前要牢固好钻机，对准桩位中心，成孔后保持桩机的平稳性，以免发生偏移或倾斜；若施工中出现塌孔情形，应该根据不同的地层对泥浆指标予以确定，科学掌控钻孔速度，有效处理黏土层，防止黏土层吸水而引起孔洞缩径问题，确保钢筋笼放置的合理性。

最后，漏浆。钻孔灌注桩施工中最为常见的问题就是漏浆，由于石块具有较强的透水性和较大的缝隙，若不能有效处理土层，则可能引发漏浆现象，所以要在穿越抛石层时同步钻进钢护筒。从泥浆循环的实际情况出发，实施科学有效的控制，一旦出现漏浆现象，及时将黏土块投入其中，或者是加入适量的黏土块与水泥，解决漏浆问题，促进护壁效果的提高。

4.结束语

综上所述，由于海港码头工程易受客观因素的制约，作业环境极为恶劣，所以开展钻孔灌注桩施工作业时，必须要从实际情况出发，准确把握施工工艺的要求，科学控制施工过程，严格按照施工技术标准进行操作，做好后期质量验收工程。这样才能为海港码头工程质量提供良好保障，减少施工成本与施工时间，提高工程整体质量，为钻孔灌注桩施工技术的应用奠定基础。

参考文献：

[1]张永生.水利工程中桥梁钻孔灌注桩施工技术的研究[J].科技创新与应用，2017（09）.

[2]陈喜.钻孔灌注桩技术在港口工程施工中的运用研讨[J].江西建材，2016（20）.