港口码头钻孔灌注桩施工技术

马磊

(中核港航工程有限公司，广东广州 511458)

1 港口钻孔灌注桩技术施工常见问题

1.1 钻孔位置和垂直偏差过大

若钻孔位置遇到障碍物，则会导致具有很大的垂直偏差，抑或导致钻孔后平面实际位置产生变化等情况。若钻孔位置超过规定范围则会使得安装设备运行时不够稳定，致使施工过程中钻杆产生弯曲。地面质地软硬存在差异会对钻机施工的平衡性造成破坏，因此不能保障钻孔垂直。出现硬物、孤石时土层内物质混乱也是属于碰到障碍物的状况，同样会使钻孔位置发生偏离。

1.2 孔壁坍陷

钻孔中时常也会发生一些质量问题，比如孔壁坍塌。造成孔壁坍塌的原因大多数是因为泥浆内部含有大量的气泡，容易出现漏失入股泥浆等情况。泥浆护壁不佳、土质松软、护筒内部水位偏低都会在一定程度上加剧孔壁发生坍塌的概率。使用钻孔灌注桩技术过程中，尤为需要重视对钻孔的速度进行控制，选取最为恰当的时间完成注浆工作，时间太早或太晚都会产生孔壁塌陷的情况。

1.3 漏浆问题

漏浆情况大多发生在护筒倾斜、移位过程中。当漏浆情况严重时，地基整体会出现下沉情况，严重影响到施工进度。

2 港口钻孔灌注桩施工技术应用要点

某码头工程，实际长度为100m，宽度为12m，初步规划存在1000t 级大型航标船；要想确保码头与陆域实现有效沟通，可以借助安装引桥的手段来搭建两地之间的联系，实际引桥的长度是177m，宽度为6.5m。结合选取引桥内部的灌注桩与管桩情况来看，Φ1000 灌注桩和Φ800PHC 管桩，是在使用中比较常见的类型。进行施工时，管桩的施工要选取水上打桩船对其进行沉桩处理。通过对比来说，传统意义上的工程量要远超过灌注桩的工程量，但鉴于其施工时间短、工序复杂、海上环境存在风险等因素，需要使用大量的人力物力财力资源。进行施工时，需要前期对计划进行设计，及时做好施工管理工作，确保有效实现整体施工目标[1]。

2.1 确定施工方案

在施工时，要选取半径在600mm 的大钻头作为钻孔工具，引孔过程中，需要做好钢护筒的沉管工作。伴随着钢护筒缓慢下沉，当到达障碍层位置时，安排人员实行磨钻清除障碍的工作；定位障碍层位置，选取地质条件佳的地段进行预防处理。护筒底部在4mm 的范围之内，易发生坍孔情况。鉴于上述状况，若障碍物完成钻穿过后，及时准备好填充材料。一般操作步骤是，大多把黄泥、石膏等按照科学的比例进行搅拌，然后向孔内进行灌注。不仅能确保底部危险区域的稳固性，也能提高施工整体性能。当全部操作完成过后，需要把机器静置停机1±1h，确保混合土体完全凝固成厚浆[2]。

2.2 埋设护筒

港口工程对护筒埋设有着较高的要求和标准。一是要选择较为坚固且实用性强的护筒。使用刚性、强度高的钢板进行焊接。护筒内径不应该大于桩径300mm，以便为上部结构奠定良好的施工基础。可以使用锤击的方式对水域护筒进行埋设，对护筒及时做好导向、监控和定位工作。要考虑波浪冲击对护筒埋设产生的影响，实际施工水位要低于护筒定高1.5～2m。若要避免施工时钻头与护筒之间相互碰撞，需要对护筒内有无出现冒水问题进行关注，若出现此问题则钻孔工作需要及时停止也不能随意移动护筒位置，若护筒移位则要及时调整，确保无误后继续施工[3]。

2.3 清孔换浆

对终孔质量进行检测，如符合设计需求则可以对杂物进行立即处理，杜绝桩基实际承载力遭受沉淀物的作用而产生下降的状况。同时需要杜绝泥浆沉淀，以免影响钻孔的稳定性，严重时会出现坍塌事故。清孔换浆时需要结合土层性质、沉渣厚度等具体要求选取合适的设备。完成两次清孔换浆后实行混凝土浇筑施工工作。把各个方位导管进行细微活动，借助泥浆把桩孔底部与四周成渣实行冲击并带出杂物。及时检查泥浆性能指标与孔底沉淀物是否达到要求，确保泥浆性能符合要求后方可施工，若未达标则重复上述动作直至验收合格。

2.4 钢筋笼的制作和安装

在安装钢筋笼时，保证对钢筋笼施工材料进行严格把控，把控好除锈、机械连接等各项工作，确保钢筋笼使用材料的实际质量，结合运输工具、设备安装条件等因素确定施工方案。使用科学有效的措施保护好钢筋笼，杜绝搬运、吊装时钢筋笼发生变形的情况。加筋箍筋最为常见使用的手段就是把钢筋笼内侧装置进行固定，间隔两米加固箍筋，在每间隔三四米的地方安置加强架，确保加强架在后期使用时能自由进行拆卸。借助混凝土垫块对钢筋笼内部各个主筋按照具体的要求设置安全距离，及时对钢筋笼进行固定，借助导向钢管当作固定工具。对钢筋笼进行安装时，确保竖直向孔内进行注入，杜绝发生碰撞情况。若下放时有阻力产生需要及时避让，不能继续下放。需要分析和查找下放未成功原因。要想保障钢筋笼安装质量，可以借助混凝土导管对内部安装设备纵向导管进行调节[4]。

2.5 钢筋笼吊装

汽车吊是辅助桩基钢筋笼吊装到位的主要器械与工具。为方便吊装，提前分节段制作好桩基钢筋骨架，采用单面焊焊接接头位置的钢筋，焊接长度超过钢筋直径的10 倍，同一截面内钢筋接头的数量控制在钢筋总数的半数之内，接头间的距离控制在50cm 以内，且超过钢筋直径的35 倍。

在入孔作业开始前确定钢筋骨架的竖直度，若发现弯曲应立即纠正，待骨架进入孔口将其扶正后再缓慢匀速放下，禁止摆动对孔壁形成碰撞。当最后一道加劲箍筋接近孔口时，在护筒上借助小槽钢对骨架进行支承，此时再将第二节钢筋笼吊起，保证它们在同一竖直轴线上后对其进行焊接，焊接时保证平顺饱满，焊接完成后及时敲除干净焊渣。焊接好接头后对接头箍筋进行安装，再将钢筋笼稍微吊起，抽出支承小钢槽后再下放，如此反复至钢筋笼被下放到标高位置，最后在确保钢筋笼在孔位中心之后，用4 根钢筋进行固定[5]。

2.6 灌注水下混凝土

首先，在灌注水下混凝土时需要及时检查和考核施工工作人员的施工技术资质和施工技术，经过考核看能否达到施工的标准和要求。若灌注桩施工时使用分包商承包，则要对承办单位实际的管理资质和技术水平进行整体考察，确保分包商资质符合要求后方可进行灌注桩施工；其次，事先要制定施工时所需的方案和技术要求规章制度；施工前，施工成员要仔细检查图纸和施工方法，严格检查施工设备的实际运行状况，对材料质量进行严格检查，确保认真核对施工材料、设备等，保障施工的各项环节时符合施工标准和要求的。

进行二次清孔过后对水下混凝土进行灌注，施工最后一个关键环节是进行水下混凝土灌注。施工技术水平在一定程度上会对灌注桩施工质量产生影响。对此情况，需要对施工各项环节和施工技术进行重视。由于混凝土流动性强，需要对坍落度进行控制，大多港口工程混凝土实际坍塌度都设置区间在180～220mm左右。提升混凝土的和易性可以借助掺粉煤灰与减水剂来进行实现。在选择石料时，将卵石范围控制在3～5mm，其中最大粒径也要保持在40mm，以此降低施工时产生卡管的情况。要对混凝土进行均匀搅拌，降低混凝土灌注和运输时间。

2.7 导管的提拉

提拉导管是为了保证混凝土灌注工作能有序完成，伴随着导管上下提拉，致使导管外的混凝土面产生变化，为了缓解搅拌质量随着时间的递增而产生的下降问题，需要结合现场实际情况，及时有效对提拉的幅度和速度进行控制，降低因为幅度大速度快使得桩身内存在混入空气的情况，同时也要杜绝由于速度缓慢、幅度小引起的混凝土流动性下降的问题。

2.8 钻孔施工质量保证具体措施

钻进作业开始前，保证平台稳固，没有沉降、偏斜风险，钻盘呈水平状态，钻架、钻杆、孔位三点的中心连线成一条直线。在钻机钻进时重锤减压钻进，结合施工实际随时调整钻机垂直度，以此保证桩基垂直度，让桩基承载力值更精准；发现垂直度超标立即停钻，同步进行扫孔纠偏。

开钻前检查钢丝绳和冲击锤头锤销，确保完好无损，钻孔过程要连续，且有可靠的补水及泥浆循环系统，以防坍孔、掉钻、埋钻等不安全事故发生。

钻孔速度结合地质特性确定，严格取样，以便记录各土层起始标高。

在黏土中钻进时调小泥浆黏度，避免因糊钻而影响进尺；相反，砂土中钻进则增大泥浆黏度，防止出现坍孔问题。

混凝土浇筑前严格检测二次清孔后的泥浆的沉淀系数、扩孔系数、钻孔垂直度等指标，为试验分析整理桩成果提供相关依据。

3 结语

港口工程建设施工周期较长，需要投入大量的建设资金，施工较为复杂。对此，需要对技术进行升级，提升施工现场的质量和安全管理。对港口进行建设时，需要广泛使用钻孔灌注桩技术，这是因为此技术具备成本低、适应性强的特点。但具体施工时很难对内部状况进行有效观察，因此，需要严格控制施工环节的各项流程，杜绝产生质量安全问题，及时对钻孔灌注桩进行监控，确保对施工方案进行升级，以此有效提升港口工程实际施工效果。