探讨港口码头钻孔灌注桩施工技术

2020-11-30刘斯浩江西省路港工程有限公司

珠江水运 2020年16期

刘斯浩江西省路港工程有限公司

邓册江西省航道工程局

1.工程案例

某码头工程，长度和宽度分别为100m和12m，以1000t级大型航标船作为初步规划；为了能够保证码头和陆域相互沟通，通过设置引桥的方式来建立起两地的联系，引桥的长度和宽度分别为177m和6.5m。从引桥的灌注桩和管桩的型号选择来看，常见的为Φ1000灌注桩和Φ800PHC管桩。在施工的过程中，会选用水上打桩船对管桩进行沉桩处理。相比较而言，灌注桩的工程量远远小于一般的工程量，但是由于施工周期较短，工序繁琐，加之海上作业条件十分恶劣，需要投入大量的人力和财力。在施工的环节中，应该事先制定相应的计划，做好施工的组织工作，从而推动整体目标的实现。

2.确定施工方案

钻孔工具一般会选择半径为600mm的大钻头，在引孔的同时，也要进行钢护筒的沉管工作。随着钢护筒逐渐下沉，等其到达障碍层之后，安排人员进行磨钻清障操作；对障碍层的位置进行定位，从当地的地质条件出发做好一定的预防处理。在护筒底部4mm的范围内，很容易出现坍孔的现象。基于以上情况，当障碍层实现彻底钻穿以后，做好填充材料的准备。一般会将黄泥、石膏以及膨润土按照特定的比例做好搅拌工作，然后将其灌注在孔内。一方面可以保证底部的危险区域的牢固性，另一方面也能够提升整体的性能。等到所有的操作结束以后，应该停机静置1±1h左右，直到混合土体彻底凝固形成坚实的厚浆。

3.确定施工工艺和参数

3.1 确定钻孔工艺

从具体的施工情况出发，考虑到一些桩位位于水面之上，为了能够保证工程顺利开展，一般会通过搭设人工水上平台来实现灌注桩施工。面对复杂的地质条件，一般会采用正循环回转法进行灌注桩的基本施工操作。结合钻孔工艺泥浆其它方面的内容，需要合理地控制整体的钻孔效果。所以应该充分地了解当地的地质状况，选用合适的冲击钻引孔灌注桩设计来提升整体的性能。选择的钢护筒应该具有较强的刚度，还要保证泥浆池内的循环系统具有一定的现实可操作性。

3.2 选择钻机

钻孔桩的施工应该结合施工现场的基本状况，选择合适的钻机进行钻孔。通常来说，面对复杂的土层状况，一般会选用GPS－20型钻机进行施工。借助三翼刮刀钻对土层进行全面钻孔。等到所有的护筒埋设完毕后，在平台上进行钻机分件的组装。在钻机正式开展运行之前，还需要对其定位标识进行校准。借助水平尺进行校对，保证相关的数据指标能够处于同一水平。等到所有的工作完工之后，再次开展监理检查。从本工程的成孔形成来看，一般会选用正循环回转钻进法进行钻孔，然后在钻机上进行钢丝绳的安装。为了保证安装的方向，应当选用扶正器做好定位工作。为了能够保证整体的稳定性，一般通过增加钻头的形式促进整体的平衡。

3.3 钻孔关键参数和施工技术

结合钻头的具体直径数值，科学合理地分析钻压。按照公式P=kqD的参数，做好相应的计算工作。其中，钻头的总压力用p表示，比压用q表示，D表示钻头的直径。至于钻头刀具的遮盖系数，通常用k表示（1.2＜k＜1.5）。确定好钻头比压之后,综合相关的勘察报告，提升整体的抗压刚度。

3.4 具体施工方法

3.4.1 施工工艺环节

大多数的钻孔灌注桩桩位处于水平面之上，所以会选用水上工作平台的形式进行施工。在平台的搭建过程中，其标准高度要高于码头的整体高度，这样可以保证24小时之内的连续作业不会受到潮水的干扰。平台应该具有较高的承载能力，能够承担起各种设备和材料的重量；结合施工现场状况，发现新建的引堤上设立了本工程的灌注桩。在具体的施工环节里，直接给整体的操作带来了极大的困难。基于以上原因，平台选用了优质的钢管作为主要的立柱材料，并以1.5m的间距进行控制。在立柱的周围，通过挖掘桩孔形式将立柱固定在指定位置上，然后通过沙袋来进行全方位的固定。在低潮位置，通过人工三脚架的搭设，借助手工葫芦设置一个剪刀撑。在其它纵向的位置上，同样以剪刀撑的形式进行处理。横纵向的钢材应该借助电焊进行焊接，提升整体的操作连贯性，保证工作平台的稳定。为了能够让日常的操作具有一定的便利性，通过铺设厚钢板的形式来增强平台的稳定。位于平台右侧的位置，通过设置栏杆的形式来保证人行通道的安全。在通道钢管纵向的位置上，按照3排的距离设置剪刀撑来保证整体的效果。

3.4.2 关键流程

（1）制作和埋设护筒。第一，全面清理桩位位置上的碎石。特别是一些低潮位置上露出水平面的地方，借助抓斗来进行孔位的挖掘。标准的外护筒应该将其半径设置为1m，选用的材料主要厚度为9mm的钢板。借助三脚架的性能，选用合适的手动葫芦进行入孔。在其四周，应该选用合适的袋装砂进行充分填埋。以此为基础，选用合适的样本进行精确填充。等到护筒埋设结束之后，将片石抛填在孔内。在施工前期，由于孔底的密实度不够，很可能会给下沉的效果带来消极的影响。基于以上原因，需要全面的跟进护筒的效率，以高效的方法来实现护筒的焊接，保证孔口标准高度的稳定性。

（2）制作和改放钢筋。选择质量合格的钢筋作为钢筋笼的主要制作材料。在材料选择之前，需要严格的按照标准流程对材料供应商进行资格证书的检查。在正式入库前，还需要做好相关方面的统筹，保证钢筋质量的合格率。安装钢筋应该结合多方面的工艺，挑选专业人员做好日常的电焊工作。在焊接的过程中，确保焊接点能够即时错开，将其分散在多个平面上。等到加工工作完成后，全面检查钢筋搭接的长度，测量主筋箍筋的间距，采取合适的方式对钢筋笼的焊接质量进行检查。从本项目的钻孔桩基钢筋笼的制作形式来看，一共设定为五节，总长度达到45m。在正式制作前，需要做好定位箍的设置。在钢筋笼骨架的主体位置上，应该保证主筋能够均匀分布在整个钢筋笼内。然后借助电焊进行焊接，确保整体的牢固性。将制作好的钢筋笼堆放在支垫上，等待下一流程的工作。在起吊、运输和安装钢筋笼的环节里，应该避免钢筋笼出现严重的变形。在正式安装前，应当做好基本的定位工作，设置合理的垂直长度。等到正式下笼后，应该匀速地将其轻放。在下笼的过程中，如果遇到了阻碍，应该安排人员进行故障排查。等问题解决之后，再继续进行下笼工作。等到所有的钢筋笼下放后，将其固定在钢护筒上。钢筋笼的制作是通过分段进行的，所以下放之后应该进行焊接。在焊接的环节里，钢筋笼要始终保持垂直的状态。对主筋进行焊接时，应该使用对称焊接的工艺进行焊接，确保最终的焊接效果能够符合规范要求。焊接结束后，还需要对焊渣进行敲除。

(3)清孔。作为灌注桩的关键步骤，清孔直接关乎到整体的质量。为了能够满足桩身和承载力多方面的需求，从施工的环境出发进行二次清孔。第一次清孔主要是在终孔后开展，借助掏渣桶进行处理。至于那些粘土和岩土，也需要对其进行集中处理。在掏渣的过程中，应该时刻关注沉渣的变化量，直至最终清除为止。等到第一次清孔结束后，立马开展钢筋笼的安装工作，这样可以有效地避免缩孔和坍塌现象的发生。在进行第二次清孔时，应该确保钢筋笼能够彻底完工。等到所有的清孔工作完成后，实现混凝土的现场浇筑，一般将其控制在半个小时之内。