陆丰海洋工程基地水工引桥灌注冲孔桩施工技术要点

许宝忠 中交四航局第二工程有限公司

1.工程概况

以陆丰海洋工程作为研究对象，研究的重点主要集中在该项目内的基地水工工程方面，这部分为整个海洋工程的重要部分，将对工程施工质量造成直接的影响。该项目拟建2个码头、3个船舶停靠位以及码头配套设置，码头总长度设计为361m，建设防波堤1座，防波堤沿线的长度设计为1355m。

2.施工原理及工艺流程

2.1 施工原理

钻孔灌注桩是借助机械钻进的方式进行施工，严格按照设计要求将井孔设置为特定的断面形状，嵌岩桩的深度必须符合设计图纸的要求，摩擦桩的顶部也应满足设计图纸对顶部高程的要求，然后把钢筋骨架吊装至井孔内，最终浇筑桩基础部位的混凝土。

2.2 工艺流程

钻孔设备准备就绪→复核桩孔的位置→制作浆液开始钻进作业→钻头达到基岩中→更换钻头→继续钻进→钻头钻进至持力层→清理钻孔内泥浆→吊装钢筋笼→浇筑混凝土→成桩→清洗钻孔设备。

3.施工技术

3.1 测放桩位

结合设计图纸以及前期勘察资料，严格按照“从整体至局部的基本原则”进行测量放线。钻机在正式作业之前，先确定出桩基础的具体位置，然后按照设计图纸提供的坐标信息，使用测量设备进行测量定位并做好标识，保证“十字桩”不会被损坏。施工人员必须再次核实和记录桩位、轴线，确定无误则开始埋设护筒。

3.2 钢护筒制作与安放

（1）钢护筒的制作。该项目设计使用的是δ=10mm厚钢板经过加工制成钢护筒，钢板的规格为Q235b钢，采取分段加工的方式。当钢护筒加工制作完成以后，使用电焊进行焊接，焊接缝应饱满且清理干净附近的焊渣。结合实际施工需求，每根护筒的外侧使用钢板（δ=lOmm、宽20cm）加固，以保证护筒下放过程顺利进行。

（2）钢护筒沉放。钢护筒可以直接使用履带吊完成下放作业，当钢护筒对准桩孔以后，使用振动锤振压护筒缓缓下沉，下沉时，当护筒到达岩层时应马上停止振压。护筒埋设后的中心线和桩孔的中心线之间的偏差必须在5cm以内，且护筒维持垂直状态。

如若灌注混凝土或者混凝土强度还没达到5MPa时，那么该灌注桩附近5倍桩径范围内不应进行沉桩作业，以此避免振动影响已经完成浇筑后的结构质量。

3.3 成孔

结合设计图纸来看，灌注桩应伸入至风华岩层，实际施工选择使用2台冲孔桩机与2台旋挖桩机。

（1）冲孔桩机成孔。①桩机准备就位。借助吊机将桩机组件转运至施工部位。施工人员开始组装吊机，组装过程中设置方木，保证桩机在上面滚位。桩机吊起冲锤，通过桩机反复移动来使得冲锤与桩孔的中心线相互重合，当完全重合以后则开始进行冲孔作业，冲孔位置应满足施工规范要求；②冲孔。实际施工过程中最多可以配备8台冲桩机同时进行作业。桩机冲孔前，保证设备的整体性能如锤径、锤子的形状、保护环、钢丝绳、卡扣等组件满足规范要求。锤齿的长度应结合工程项目的特点确定，通常情况下，锤齿设置在5～6cm比较合适，且尽可能向外倾斜。

（2）旋挖钻机成孔。该项目设计使用的是全护筒施工工艺，结合勘察数据，护筒埋深至砂层底部。在实际钻进时，不断检查钻头的作业状态、钻头直径、钻头磨损状况，一旦发现钻头出现损伤则采取更换措施，以确保钻孔质量。

在实施作业前需校正钻杆，有自动调垂方式与手动调垂方式。钻杆处于相对零位±5mm以内，借助控制按钮完成调垂作业；假若钻杆超出相对零位±5mm，那么必须利用手动操作完成调垂工作。

3.4 泥浆制备

为了确保土层内的砂质层与淤泥层的终孔质量，将孔底渣土清理干净。由于泥浆的比重与黏度会对施工质量产生直接影响，施工单位通过外购黏土制作泥浆。

3.5 终孔、清孔及验收

成孔过程中应及时补充泥浆，并控制好泥浆的比重，泥浆可使用渣土箱装置，以保证泥浆不会对附近流域造成污染。

当达到设计标高后，施工单位报备建设单位、监理单位共同验收。确定终孔以后，复对孔径和标高，保证桩位的误差控制在合理范围以内。清孔作业水平会对终孔质量造成巨大影响，施工人员根据该项目的地质条件，选择使用换浆、掏渣相结合的方式进行。

3.6 桩底标高测量及沉渣测量

沉渣检测工具为测锤，直径保持在130～150mm比较合适，质量控制在3～5kg之间。沉渣检测方法具体为：检测沉渣的厚度，将钻头部位的标高作为测量起点。

3.7 钢筋笼制作及吊装

（1）钢筋笼胎架制作。按照设计图纸的要求，结合施工现场的实际情况将主筋放置在胎架台座上，主筋摆放的间距控制在2.5m，保证钢筋不会接触地面、不会发生变形。

（2）钢筋笼制作。钢筋笼直接在施工现场加工、制作，使用钢筋滚焊机集中进行加工，结合桩长分节段对钢筋进行加工。钢筋的规格、直径、类型必须符合设计要求，严格依据设计图纸下料，当钢筋骨架制作完成以后逐一检查。主筋接头选择使用套筒连接，钢筋接头部位采用错接方式布置，同一个断面内的钢筋接头数量不超出钢筋总量的一半。为了确保钢筋骨架的稳定性，钢筋笼按照2m的间隔设置加强筋。

（3）钢筋笼下放。钢筋骨架分段加工制作，每段的长度结合桩基础的长度确定，钢筋接头部位应错开焊接，必须保证同一个截面中接头不超过50%。钢筋笼制作完成以后应分节运到施工现场，妥善保管。

钢筋笼的调运过程中非常容易出现变形现象，所以应在钢筋笼中设置十字支撑，确保施工行为的规范化，钢筋笼骨架的顶部设置吊环；钢筋笼吊装至指定部位以后，在其顶部采取加固处理，保证混凝土浇筑的过程中钢筋笼不会发生位移现象。

3.8 灌注水下混凝土

使用泵车泵送的方式实施浇筑作业。在正式施工之前，保证储料斗内的混凝土储存量可以把导管底端一次埋入水下混凝土中0.8m以上深度。

用料斗加导管浇筑。储料斗内盛满混凝土后，剪除混凝土活塞，当混凝土面下落至储料斗底部，继续向储料斗添加混凝土，然后浇灌。浇筑混凝土的过程中，控制导管埋深在2～6m，每次尽可能15min完成拆管，安排专人全程、如实记录施工过程，精准测定孔内混凝土的上升速度，严格控制提升导管的速度，使导管在混凝土中埋置深度不低于2m。注意不能把导管底端提出混凝土面，否则会导致断桩问题。

每浇筑6～8m混凝土，则测量一次孔内混凝土面的标高，提拔导管时，保证埋管深度的精准性，清洗拆除的导管。在浇筑将要结束时，应增加测定桩顶标高的次数，具体使用测锤或取样器等测量，以超过桩顶标高0.5～1.0m为宜。施工结束后，及时拆除导管并将管内的残留混凝土、泥沙清除干净，还要做好检修和保养工作。

为确保第一批混凝土浇筑可以成功封住孔底，应结合桩基础的直径、深度、管道的直径、混凝土密度等技术参数来计算第一批混凝土的方量，合理选择大料斗的规格，在导管部位设置圆形泡沫板，混凝土浇筑的过程中必须保证连续性，一次成型。

4.结束语

在灌注桩施工的过程中，必须合理选择施工技术，确保桩基础的稳定性，否则会对桩基础的施工质量造成影响。近年来，冲孔灌注桩技术已经发展成为一种建筑工程领域中常用的施工技术，能够帮助施工单位高效完成施工任务。鉴于此，相关人员应加大对此方面的研究力度，将理论分析与实践情况相结合，合理优化施工细节。在实际施工时，必须做好施工前的准备工作，严格按照规范要求对每一个施工工序展开作业，以此保证桩基础的施工质量。