浅谈水上裸露岩面灌注桩施工技术

林凯 黄建亮

摘 要：根据新会港区嘉洋码头灌注桩施工实践，简要介绍水下浅覆盖层灌注桩施工的要点。

关键词：水下灌注桩 浅覆盖层 施工

灌注桩以其适应各类土质的能力，广泛的被应用在码头桩基础上。随着我国港口的发展，码头建设规模越来越大，桩基承载力也越来越高，桩基直径大，入岩深度也在不断加长。但常因地质的原因，水上作业的局限，施工中经常出现浅覆盖层护筒施打困难，灌注桩漏浆无法施打，本文以新会港区嘉洋码头为例，浅要介绍水下浅覆盖层裸露岩面冲孔灌注桩施工的要点。

1.工程概况

新会港区嘉洋码头，位于江门崖门水道的下游河段左岸，距离下游的崖门大桥约3km。码头桩基采用冲孔灌注桩，共183根，桩径1.5米，所有桩均嵌岩，嵌岩深度4.5m-6m。码头结构如图一。

2.地质条件

2.1地基岩、土层的分布

勘察查明，场地地基岩、土层的分布及其物理力学性质自上而下依次为：

①淤泥（Qmc）：灰黄、灰黑色，主要由粘粒组成，含腐植质及少量粉细砂、贝壳，流塑，饱和。②砾质粘性土（Qel）：灰黄、灰白、褐红色，为花岗岩风化残积土，主要由粘粒组成，含砾石、粗砂、云母片，硬塑。③全风化花岗岩（J31bηγ）：灰黄、灰白、褐红色，残留粗粒花岗结构，岩石已完全风化成砾质粘性土，呈坚硬状。容许承载力q0建议取400kPa。④强风化花岗岩（J31bηγ）：灰黄、灰白、褐红色，残余粗粒花岗结构，岩石强烈风化成土状～半土半岩状，节理裂隙发育，岩芯破碎，遇水软化。属极软岩，岩体基本质量等级V级。⑤中风化花岗岩（J31bηγ）：褐黄、灰黄、灰白色，粗粒花岗结构，块状构造，节理裂隙较发育，岩石致密，较坚硬，岩芯呈柱状，锤击声较脆，较难击碎。属较软岩，岩体基本质量等级Ⅳ级。⑥微风化花岗岩（J31bηγ）：灰黄、灰白色，粗粒花岗结构，块状构造，岩石致密坚硬，岩芯呈长柱状，锤击声脆，较难击碎。属较硬岩，岩体基本质量等级Ⅱ级。

2.2因疏浚后土层变化

本项目因桩基础施工前，业主单位已对港池及码头平面位置进行疏浚，码头平面位置浚深后标高为-9.6米，改变了原土层厚度，部分水底土质已到达强风化及中风化岩。

该项目施工过程中，因地质的变化，导致灌注桩施工中护筒施打困难，埋深不足，出现漏浆，灌注桩无法正常施工。

3.裸露岩面施工中采取的方法

因部分护筒直接打在裸露岩面上，原护筒埋深不足，施工过程中漏浆严重。根据计算及经验，充分考虑成本及施工可行性，本项目采取如下的方法：

（1）本项目因海上施打灌注桩，采用搭设钢平台作为桩机作业平台。平台搭设根据施工荷载及水流等影响另行专项方案设计，本方案不详细讨论。

（2）根据测量放线的桩中心位置及设计的桩径、钢护筒直径的大小，在施工钢平台上开孔。

（3）护筒埋设，护筒采用Q345材质，首节护筒采取加厚措施，由原8mm加厚到12cm，避免护筒口在施打过程中卷口、变形。同时，护筒口的加厚，也可起到止浆的作用。护筒就位后，采用吊机吊振动锤进行护筒埋设，由于護筒口的加厚，护筒基本可以振入岩面较浅的深度，但仍能固定好护筒位置，避免走位。

（4）护筒施打后，立即校对桩位，在确认符合要求后，桩基就位冲孔，冲孔时仍可能出现漏浆情况。在未止浆前，泥浆无法正常循环清渣，可将护筒内外液面保持一定的压力平衡，冲锤开始冲孔作业。施工一段时间后，因孔内已有一定沉渣，施工进尺慢，这时吊起冲锤，将泥浆泵降至孔底进行沉渣，降渣土清至孔外。

（5）采用以上清渣办法后，灌注桩已基本有一定进尺，这时需接长护筒，并用振锤将护筒振入孔底。因护筒已有一定埋深，基本能起到止浆。

（6）经以上方法处理，灌注桩已能正常泥浆循环施工。

（7）当冲击到设计标高后，进行第一次清孔工序的施工，清孔采用换浆法施工，即冲孔完成后，提起冲锤至距桩底20cm继续低击，然后以相对密度较小的泥浆压入，逐步把孔内悬浮的残渣和相对密度较大的泥浆换出。清孔后的泥浆密度小于1.1，泥浆粘度控制在17～20Pa.s，其含砂率不得大于2%，清孔结束时应测定孔底的沉淀，孔底的沉淀厚度符合设计和施工规范规定。清孔工作完成后，进行孔径、孔深、孔位、垂直度的检查，当这些指标达到要求后，通知监理工程师进行工序验收。验收合格后，才能进行钢筋笼的安装并二次清孔，再进行水下混凝土浇筑。

4.施工工艺流程

见图二。

5.施工要点

（1）护筒底下应注意采取加厚措施，施打过程中应控制好振锤，防止护筒变形。护筒埋设后，应采取措施固定护筒，防止因塌方造成护筒掉落孔中。护筒接高时，预留足够的接高长度，已施打的护筒也应采取措施防止下陷落入孔中。

（2）当护筒无法打入岩层，造成护筒容易被水流冲刷走位时，可在护筒周围用砂袋或混凝土块加固，砂袋或混凝土块抛护时注意水流的漂移，必要时由潜水员进行配合。

（3）因漏浆泥浆浓度不足，此时应随时测定泥浆浓度，浓度不足时，及时添加黄泥和水泥等进行造浆。泥浆比重控制在1.3～1.5之间。

（4）在未能正循环施工时，注意观测桩锤进尺情况，进尺太慢时应及时吊放泥浆泵进行清渣，防止沉渣过多影响冲孔速度。

（5）当护筒接长施打后，护筒底封闭完成不再漏浆时，可正循环进行冲孔施工，这时可常规进行冲孔作业。

6.结语

本项目桩基的施工能否顺利，关系到整个项目能否成功完成。通过以上方法，成功地解决了本工程裸岩面灌注桩施工的难题，加快了施工速度，并有效地节省了施工成本。

以上施工方法只为抛砖引玉，作为以后类似地质条件下水上桩基施工的参考，不当之处敬请指正。

参考文献：

[1]张鹏升，水中基岩裸露地基桩基钢护筒冲孔埋置施工技术，基层建设，2015（15）.

[2]马立波，简述深水裸露硬岩钻孔桩施工要点，施工技术，2015（12）.