高桩梁板结构码头桩基施工技术

施灿斌

摘 要：高桩梁板结构码头具有施工工艺成熟、施工工期短、施工经济效益显著等优点，被广泛应用于港口建设中。文章以实际工程为例，首先对工程的地质情况进行了分析，其后对高桩梁板结构码头桩基施工技术进行了探讨，可为类似工程提供借鉴。

关键词：桩基施工 钢筋笼制作 冲孔

1.工程概况

福州港松下港区牛头湾作业区0#泊位工程建设码头工程位于长乐市松下镇牛头湾，5千吨级码头一座，总长73m，宽度19.3m，码头面标高+10.13m（以理论最低潮面为基准，下同），码头面前沿设计泥面标高为-9.40m。码头为连片式结构，采用高桩梁板结构型式。码头排架间距8.5m。基桩采用φ1400mm嵌岩桩，每榀排架4根桩，桩长46～58m。码头上部结构为现浇横梁，现浇纵梁、现浇轨道梁，以及现浇面板。引桥1座，总长14.7m，宽度11m，顶标高为+10.11m，同样采用高桩梁板结构，排架间距8m。基桩采用φ1400mm嵌岩桩，每榀排架2根桩，桩长54m。码头上部结构为现浇横梁，现浇面层、预制安装引桥面板以及现浇桥台。

2.0#泊位地质情况

基桩采用φ1400mm嵌岩桩，每榀排架4根桩，桩长46～58m，嵌入中风化岩根据强风化岩及抛石层厚度的不同而不同。

各主要岩土层的标贯击数统计如下：①灰黄色粉细砂3～10击；②灰色粉质粘土4～12击；③t灰色粉砂12～25击；④a灰黄～灰白色粉质粘土9～18击；⑤灰黄～灰白色残积土 15～28击；⑥杂色全风化层30～49击；⑦a杂色强风化层>50击。各土层可塑性为：①a灰色淤泥质粉质粘土呈流塑～软塑状；②b灰色淤泥混粉砂呈软塑状；③灰色粉质粘土呈软塑～可塑偏硬状；④b灰色粘土呈可塑状；⑤a灰黄～灰白色粉质粘土呈可塑～硬塑状；⑥灰黄～灰白色残积土呈硬塑状。

3.桩基施工

3.1施工平台的搭设工作

在钢管桩的选择上采取的是Ф630mm×8mm钢管桩，该工程的工程基础是抛石基础，而抛石基础的主要特点便是具有较大的厚度，因此想要将钢管桩直接打入至抛石层基本只是一种设想，所以需通过一系列的工序才能完成，首先对钢管桩采用振动插入，而后进行定位，并在钢管桩位置通过潜水员来堆叠至2m高，以3m×3m的袋装砼来保证钢管桩的稳定性；钢管桩在水平撑的选择上采取的是I25，I14槽钢来作为剪刀撑，I25、I14槽钢和钢管桩满焊连接成一个整体；桩顶钢板的选择上采取的是厚度1cm的750×750钢板，对其进行满焊，之后铺设双排I36a工字钢并将其与钢板焊接在一起，也对其进行满焊，确保平台连成一个整体，提高稳定性。在纵梁的选择上采取3m×1.5m（0.9m）×1.5m（长×宽×高）的贝雷片，将I14槽钢按照间距為30cm进行铺设并将其作为平台的分配梁，面板选择厚度为10mm的钢板。为了能进一步确保整体的稳定性，把贝雷片和分配梁以及横垫梁以U型螺栓连接起来，因本平台的各项作业均在海面上进行，所以为了安全考虑，在平台上设高度为1.2m的防护栏杆。在现有的2#泊位出运码头后侧位置浇筑地坪前预埋上2根I14工字钢，并以I20槽钢焊接在I14工字钢与I36a工字钢上与出运码头连成一个整体，以保证整个平台的安全、稳固。

3.2钢护的筒制作以及其埋设工作

在灌注桩护筒的选择上采取的是以10mm厚的钢板来进行分节制作。护筒的桩径与内径应相差5cm。泥面上和泥面下护筒长度分别为1.5m/节和1.8m/节；在外侧位置加设环向加劲肋，以此来确保其刚度达到设计要求。采取分节制作方式，并在每节间以闪光焊的方式进行满焊连接，同时在连接位置加设相应的加劲板。

通过全站仪来确定出桩的准确位置，并以I14槽钢制作两个井字型架子，分别设置在高潮位处和低潮位处，需将井字架与立柱相焊接起来使其形成一个整体，而后把钢护筒吊放至井字架中，再进行定位和校核工作。

3.3冲孔

（1）开孔钻进的具体施工过程中，需注意钻机要缓慢且平稳地进入，避免出现触碰到护筒的情况出现，所以需将护筒和钻头的距离控制在50cm以内。

（2）在钻机工作过程中，不能忽视对孔内泥浆面的观察，需时刻注意其变化情况，要是出现浆面浮动过大，应及时地对各项参数进行检查，若未能达到规定要求，便应及时做出改进，以防出现塌孔等的不良现象发生。

（3）在钻进的过程以正循环的方式进行，使泥浆泵与转盘空转一段时间，直到泥浆灌注至孔中的数量达到一定程度后，正式开始钻进工作；达到钢护筒底部区域时，以较慢的速度进行冲击，以便于护筒底部能得到进一步的密实；而在硬土层采取中速来进行冲击，在钻进一定深度或地层出现变化时，进行样品的收取工作，也就是残渣，在钻进过程中不定期对泥浆的比重以及粘度进行检查记录，并做出相应的调整。避免对孔壁造成损坏；一旦开孔就必须要进行24h的连续作业。

（4）清孔工作：为了能确保钻孔桩的支撑能力以及其质量，在开始对灌注桩进行砼的灌注前，针对那些已钻成的桩孔及时地进行清孔工作。清孔指标见表1。

3.4钢筋笼的制作与安放工作

首先对钢筋进行整直和除锈工作，再进行钢筋笼的制作，杜绝主筋有任何的弯曲情况。以每段位12cm左右来分段制作钢筋骨架，并将其与主筋的接头错开。完成清孔后检查孔径与竖直程度是否达到设计要求，也就是钢筋笼的插放。钢筋笼需居中插进，将各节以单面塔焊接，设计塔接长度为49cm；在钢筋骨架至特定位置后，护筒顶口处横放2根QU100的轨道钢，用来支撑，以4根Φ25钢筋焊接至主筋与轨道钢的顶部位置，起到固定的作用，知道混凝土达到初凝要求后将4根Φ25钢筋割断。

3.5灌注水下混凝土

完成钢筋笼的插放工作后，开始第二次的清孔工作，在各项指标均达到规定要求后进行砼的水下浇筑。以拨球法进行隔水，直升导管法进行砼的水下浇筑。在浇筑时漏斗的颈部位置设隔水球栓，并在下面垫上特定的塑料布，用细钢丝将球栓挂在至横梁上，直至砼在漏斗中贮存满后，将球栓挤出。砼的搅拌与运输分别通过搅拌站和砼运输车辆来完成。确保砼的灌注工作是以连续不断的方式进行，通过各个工作人员相互密切配合来避免出现中断灌注作业情况出现。在灌注过程中不能忽视对反水情况的观察，不间断地观察其反水状态，以便于能正确地判断孔内实际情况，并制定相应的措施。

4.灌注桩质量的相关保证措施

确保桩孔的深度与直径均达到设计要求，严格控制孔底的沉渣情况，确保<5cm，保证孔底的各项指标均达到规范标准和设计要求；灌注桩所采用原材料的各项配合比以及泥浆的稳定性、质量均达到设计的要求；对灌注桩进行具体施工时需快速并且连续的进行，特别是进行清孔、钢筋骨架的吊装以及混凝土的灌注等工序时；对于冲孔桩进行施工时，不能忽视对该区域地质情况的了解工作，需确保已经掌握的地质状态，在施工过程中确保护筒定位和机架安装就位等的正确性，并且坚固可靠。同时依据地层的变化情况来对泥浆指标进行控制，以防出现坍孔、缩颈等现象。对二次清孔的质量进行严格的控制，以确保所有根桩的沉渣厚度均在5cm以内；为了能进一步保证桩底的质量，在灌注混凝土达到桩顶标高时应加灌50cm，以确保桩顶砼的质量达到要求。

5.结束语

综上所述，在桩基工程施工时，需根据工程的地质情况和地下水位情况进行施工工艺的选择。文章以实际工程为例，对高桩梁板结构码头施工工艺进行了分析，取得了良好的施工效果，桩基质量达到了设计要求，值得推广应用。

参考文献：

[1]吴锋.港口工程高桩码头结构性能退化研究[D].上海：上海交通大学，2015.

[2]孙涵.辽滨沿海经济区码头桩基布置与计算方法研究[D].天津：天津大学，2014.

[3]郑晨旭.高桩梁板码头结构设计分析[J].珠江水运，2016（08）：94-95.