重力式码头灌注桩施工质量控制及预防措施

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摘要：灌注桩属于隐蔽工程，由于灌注桩的施工环节较多，技术要求高，工艺较复杂，需要在较短的时问内快速完成水下灌注混凝土隐蔽工程，施工过程无法直接观察且成桩后也不能进行直接开挖验收，所以它最容易出现质量问题。如果施工不当，会造成塌孔、断桩等问题，影响工程总体质量。本文就营口港鲅鱼圈港区7#、8#散货码头工程轨道梁灌注桩施工实例，阐述对灌注桩施工过程中的相关问题的质量控制及预防措施。

关键词：灌注桩;质量控制;预防措施

工程概况：

营口港鲅鱼圈港区7、8#散货码头工程采取重力式沉箱结构型式，其主体结构由下至上依次为抛石基床、沉箱、卸荷板、胸墙。码头上部设有门机轨道梁，前轨设置于胸墙上部，后轨设置于码头后方回填棱体上。为满足承载力要求，后轨道梁基础采用钢筋混凝土灌注桩形式，设计灌注桩共计116根，间距5m，桩顶标高+2.90，桩底标高-44.0，桩长46.9米。桩径为φ1200，桩身混凝土强度等级C30，桩顶伸入帽梁内100mm。灌注桩底应进入标贯击数>50擊的粗砂或中粗砂层以下不小于1.5m。

一、造孔塌孔的预防措施：

根据本工程的地质特点及工期要求，灌注桩施工采用冲击钻造孔。冲击钻造孔灌注桩具有入土深、能进入岩层、刚度大、承载力高、桩身变形小，并可方便地进行水下施工等优点，是目前用途最广泛的一种桩基础，但由于其施工工艺的多样性和复杂性、地基地质条件的差异，塌孔问题频繁发生，塌孔就是由于灌注桩造孔过程中桩壁四周土体受竖向应力、侧向压力、水压力等综合影响，达到临界状态，出现程度不一的孔壁坍塌的现象。根据营口港鲅鱼圈港区7、8#散货码头工程施工现场实际情况分析，造成塌孔的主要原因是码头后方回填棱体受到灌注桩施工扰动及潮汐影响。在施工过程中发现坍塌的主要部位位于回填棱体处。针对上述问题，采取如下控制措施：

棱体上部坍塌主要为上部孔口处回填土塌方，为防止上部回填土坍塌，施工时采用增加埋设护筒高度，原护筒高度1m与上部回填土高度相同，新制作护筒为高度1.5m～2m，直径1.5m，壁厚为8mm的钢管，埋设在棱体与上部回填土交界处，护筒埋设要求准确竖直，护筒顶面中心和护筒底面中心位置与设计偏差应小于50mm，护筒竖向的倾斜度不得大于1%，同时保证护筒周边土体稳定、密实。钢筒护壁虽投入较多，且在上拔钢筒时有一定难度，但却增加其上部土体稳定性和抵抗局部冲击的能力;在棱体层施工过程中漏浆现象较为严重，增加了塌孔的风险，对此采取的措施为回填优质黏土，回填至一定深度后开始冲击，封堵漏洞，孔壁恢复正常后可以采用普通泥浆护壁继续冲击钻进，对于多次严重漏浆的桩孔，采用C15混凝土封堵漏洞，孔壁恢复稳定后采用普通泥浆护壁继续钻进;

二、桩底沉渣过厚的预防措施：

桩底沉渣量过厚会影响桩基的承载力，载荷后会产生较大的沉降，所以必须通过清孔控制桩底沉渣厚度。清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的前提条件，通过清孔应尽可能地使桩孔中的沉渣清除，使混凝土与地基结合良好，提高桩基的承载力。施工中对桩底沉渣过多的处理方法如下：

钻孔达到设计标高，经终孔检查后，即可清孔。清孔标准：沉碴厚度不应大于5cm。清孔采用换浆法，钻孔终孔后停止进尺，保持泥浆正常循环，压入符合规定标准的泥浆，把孔内密度大的泥浆换出，使含砂率逐步减少，最后换成纯净的稠泥浆，这种泥浆短时间不会沉淀，使孔底沉淀层在允许的范围内。

三、钢筋笼安装施工的质量控制：

钢筋笼分五段预制，安装时要采用逐段吊装逐段沉放，吊车下钢筋笼时，要保证钢筋笼垂直入孔，不要碰撞孔壁，防止坍孔，并防止泥土等杂物带入孔内。吊入后校正轴线位置，已插入的钢筋笼，利用钢管承托临时固定。上段钢筋笼由吊车临时吊住呈悬吊状态，上下两段对中使其成为一条直线后，控制好垂直度，调整完成后进行临时焊接，上下两节的钢筋笼主筋轴心对齐后，再全面进行焊接。两节之间采用单面搭接焊，焊缝长度为10d，严禁漏焊。根据规范要求两节钢筋笼连接时，50%的钢筋接头需错开，错开长度不小于35d，并不小于50cm。连接完成后，按要求补焊箍筋使其形成整体。上下节对接完成后，拔掉承托用的钢管，继续沉放钢筋笼，为避免钢筋笼碰撞孔壁，要缓慢沉放，钢筋笼安放要对准孔位，其顶面标高和平面位置的误差均不得大于10mm，就位后要牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生掉笼或浮笼现象。钢筋主筋净保护层为75mm，采用环形垫块控制，其间距为4m一道，每道4个，钢筋笼沉放过程中，要注意保护层垫块位置，避免碰撞孔壁。

四、水下混凝土灌注的质量控制：

灌注前认真作好各项准备工作，本工程采用导管法浇筑水下混凝土，首先要检查导管的联接丝扣是否上满拧紧、内壁是否光滑等。为提高混凝土浇注质量，浇注进度要控制在混凝土初凝时间内，故应做好灌注前各项准备工作以及灌注期间各工序的协调配合。灌注混凝土前根据规范要求计算首批混凝土需要量，φ1200初灌量应≥2m？。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm;应保证首次灌入混凝土量，导管一次埋入混凝土灌注面以下不应少于0.8m;导管埋入混凝土深度宜为2～6m，当埋深超过6.0m时，应及时拆管，拆管长度以拆管后混凝土埋深≥2.0m为限。严禁将导管提出混凝土灌注面，并应控制提拔导管速度，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差，填写水下混凝土灌注记录;灌注水下混凝土必须连续施工，应控制最后一次灌注量，超灌高度宜为0.8～1.0m，凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定;坍落度宜为180～220mm;搅拌时应注意控制用水量，用水量少，坍落度达不到，流动性差，不易灌注。用水量偏大，一方面降低了混凝土标号，桩身强度达不到要求;另一方面灌注过程中，很容易发生混凝土离析，若在导管中就会卡管，灌不下去，严重的就不得不拔管，造成断桩事故。

五、结束语

码头灌注桩属于水下混凝土工程，具有较大的隐蔽性和复杂性，任何一环节出现问题都会给桩基和最终质量带来严重的损害，尤其在复杂的码头工程中，施工质量问题十分常见，稍有不慎则会酿成重大质量和安全事故，并将造成严重的经济损失。因此在施工中，必须加强现场技术管理和质量控制，出现问题及时采取有效的补救措施，力争将隐患消除在成桩之前，确保施工质量。

参考文献：

[1]梁达志.水运工程灌注桩施工质量控制和防治措施[J].珠江水运，2015（22）.

[2]晋德明.水运工程钻孔灌注桩质量问题原因分析与防治[J].城市建筑，2015（9）：393-393.

（作者单位：营口港工程监理咨询有限公司）