[高桩码头灌注桩桩基施工技术总结]旋挖机钻孔灌注桩

　　摘要：南宁港中心城港区牛湾作业区一期工程水工及陆域工程I标段3#-5#泊位为满堂梁板式高桩码头，为1000吨级多用途泊位，泊位岸线长度285m。文章介绍了高桩码头灌注桩桩基的施工方案、工艺以及施工过程中出现各种难题的解决措施，为今后类似工程的施工提拱参考。
　　关键词：高桩码头；水上灌注桩；钢平台；筑岛；斜岩；溶洞；堵漏
　　Abstract: nanning city center cattle bay port area of hydraulic engineering section and ground-launched engineering I bid lots # 3-5 # berths for full plate beam of piled wharf, for 1000 t * multi-purpose garage, berth length of 285 m. This paper introduces the pile of piled wharf construction scheme, near the pile foundation of technology and construction process appear all sorts of measures to resolve the problem, for the other similar project construction mention arch reference.
　　Keywords: high pile wharf, Water filling pile; Steel platform; Build island; Plagioclase; Cave; plugging
　　
　　
　　中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
　　1 工程概况
　　1.1 工程地理位置
　　南宁港中心城港区牛湾作业区一期工程水工及陆域工程Ⅰ标段位于广西南宁市邕宁区蒲庙镇邕江Ⅰ级阶地，鸡笼山和马鞍山之间，蒲庙镇下游12.5km 的邕江南岸，已建成银泉码头的东侧，距南宁市约30km。
　　1.2 工程规模及结构形式
　　码头前沿顶高程74.0m，前沿底高程54.32m，码头宽度均为25m。结构型式为满堂高桩梁板式码头，接岸结构为挡土墙。单个泊位岸线长度为95m，每个泊位分成两个结构段，每个泊位由11个排架构成，排架间距为10m。每个排架由4根φ1300mm的嵌岩灌注桩（直桩）、横梁及下部两层系靠船横梁组成。上层由现浇钢筋砼横梁、预制轨道梁、纵（边）梁、迭合面板及磨耗层组成。码头标段断面图见图一。
　　码头排架共33个，每个排架包括四根灌注桩即A、B、C、D轴灌注桩，灌注桩共132根。A、B灌注桩顶标高为+62.25m，C、D灌注桩顶标高为+70.45m，设计图纸要求灌注桩底标高以满足进入微风化岩（较完整灰岩）6.5m为准。
　　
　　
　　
　　
　　1.3 工程地质条件
　　本工程地质条件复杂，根据钻探揭露，场地自上而下揭露的第四系地层为全新统种植土，淤泥、卵石、混砂粉质粘土，粉质粘土、碎石、红粘土、微风化灰岩。桩端持力层为微风化岩层, 灌注桩嵌岩深度不小于 6.5m。由于场地浅层岩溶较发育，桩基冲孔过程中频繁遭遇斜岩、孤石带、溶洞等情况，灌注桩施工难度大。
　　1.4 工程水文条件
　　码头平台位于邕江河岸上，在邕江正常蓄水和枯水期期间，码头施工为半陆半水，码头前半幅位于水上，码头后半幅位于陆地岸坡上，灌注桩桩基分为陆上灌注桩和水上灌注桩施工。邕江河床覆盖层较薄，地势陡缓程度相差很大。
　　
　　2 水上灌注桩施工方案
　　水上灌注桩施工最大的问题也是首当其冲的问题是灌注桩桩机的作业平台。根据本工程的地质条件、水文条件，结合实测的水下岸坡断面图，本工程水上灌注桩施工采用了两种施工方案：针对3#泊位及4#泊位第一结构段水下岸坡非常平缓、覆盖层较厚的特点，采用筑岛形成桩基作业平台的施工方案；针对4#泊位第二结构段段及5#泊位水下岸坡陡峭、覆盖层较薄的特点，采用搭设水上钢平台形成灌注桩桩基作业平台的施工方案。
　　2.1筑岛
　　前沿线向外约3m位置搭设一排Φ529mm钢管桩作为挡土桩，内侧打设锚碇钢管桩，利用钢拉杆将挡土钢管桩和锚碇钢管桩连接成一体后回填土方筑岛形成陆域，回填标高为+64.0m，灌注桩桩机在形成的陆域上进行冲孔作业。筑岛施工方案见下图二。
　　
　　
　　
　　
　　
　　2.2 水上钢平台
　　利用钢管、槽钢、工字钢及钢板等型材搭设灌注桩水上钢平台，首先采用方驳吊机吊45KW振动锤打设Φ529mm钢管桩,钢管桩间采用[20型钢连接成一体，钢管桩顶部依次安放I36a主梁、I32a次梁，最后满铺8mm厚钢板形成工作台面。桩机在钢平台上进行冲孔作业。
　　
　　
　　
　　2.3 施工工艺流程
　　筑岛法灌注桩施工工艺流程：
　　施工准备→筑岛→放线定位→埋设钢护筒→桩基对桩位→冲击成孔→一次清渣→成孔检收→定位标高→吊装钢筋笼→安装导管→二次清渣→浇灌混凝土→终灌后拆除导管→清理场地
　　水上钢平台法灌注桩施工工艺流程：
　　施工准备→搭设水上钢平台→放线定位→安装定位架→安放钢护筒→桩基对桩位→冲击成孔→清渣→成孔检收→定位标高→吊装钢筋笼→安装导管→浇灌混凝土→终灌后拆除导管
　　2.4 主要工序施工工艺
　　 ⑴ 冲孔
　　 采用冲击钻冲击成孔，原理为利用冲锤的势能转化为冲击能力将岩石冲碎并通过泥浆循环或捞渣筒将石渣清除。桩锤直径应等于设计桩径，桩锤重量分为5t、6t、8t、10t等不同级别，本工程中采用采用5t桩锤。
　　
　　
　　⑵ 清渣
　　本工程中清渣分别采用了三种工艺，即泥浆正循环清渣、气举反循环清渣和捞渣筒清渣。
　　⑶ 钢筋笼吊装
　　钢筋笼吊装采用25t汽车吊主副钩起吊的工艺，钢筋笼长度为12m-18m时，采用主钩一点吊、副钩两点吊的工艺。
　　⑷ 水下砼浇筑
　　采用导管法浇筑。导管直径为Φ280mm/Φ300mm，导管连接采用法兰连接或丝扣连接。
　　3 施工中常见问题的解决措施
　　本工程灌注桩施工中，出现频率最高的也是最棘手的难题主要为斜岩处理、溶洞处理和堵漏三大问题。
　　3.1 斜岩处理
　　灌注桩穿透覆盖层后开始入岩时，频繁遭遇斜岩，桩位范围内岩面标高高差大，桩锤冲击时出现偏锤和倒锤的现象，灌注桩随之出现偏空、斜孔的缺陷。在遇到这种情况后，先向护筒内回填块石，回填高度高于倾斜岩面约3m，之后冲击成孔，再回填块石，再冲孔，反复进行直至消除斜孔。斜岩处理原理见图五。
　　3.2 溶洞处理
　　本工程中，溶洞以小型溶洞居多，很少出现大型溶洞，而且溶洞内充满软塑状粉质粘土，在冲孔过程中出现偏锤、卡锤、掉锤的情况。，为此，采取以下措施：首先查看地质资料，提前预见溶洞位置、标高，降到高达溶洞位置时，采用低锤密集冲孔，遇到溶洞后，回填块石后再冲孔，消除掉锤、偏锤情况，同时桩锤将块石排挤到孔壁内形成稳定的孔壁。
　　3.3 堵漏
　　水上钢平台上安放钢护筒后，由于钢护筒底部岩面标高偏差较大，导致护筒底部与河床之间出现缝隙甚至漏洞，在浇筑砼时发生渗漏情况，更为严重的会造成砼面不能浇筑至设计标高。本工程中，先后采取了三种措施，第一种措施为护筒跟进法，即桩锤接触河床后进行盲打，形成的孔口直径大于护筒直径，护筒跟进后嵌岩；第二种措施为水下封堵法，在浇筑水下砼之前，由潜水员使用砂袋、模板、钢板、抱箍等方法进行封堵；上述两种措施在浇筑砼时仍发生砼渗漏流失的情况，则采用第三种措施，即缓缓浇注法，砼浇筑到护筒底的位置后，放慢砼的浇筑速度，同时减少导管埋深，利用时间长砼流动性差的特点将砼缓缓浇筑上来。
　　
　　
　　4 结语
　　冲孔灌注桩是本工程中施工难度最大、技术水平最高、质量最难保证、施工工期最长的分项工程。本工程灌注桩施工前，制定了技术可行、质量可靠的施工方案，施工过程中并采取了行之有效的施工工艺，对于出现的各种难题，采取了有针对性的技术措施，为灌注桩的顺利进行提供了保证，本工程灌注桩施工的质量、进度均满足有关要求。
　　参考文献：《高桩码头设计与施工规范》（JTS167-1-2010）；
　　《港口工程灌注桩设计与施工规范》（JTJ248-2001）；
　　《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）
　　作者简介：吴鸾锋（1981-），男 ，广西南宁人。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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