重力式碼頭灌注樁施工質(zhì)量控制及預防措施

關(guān)懷

摘要：灌注樁屬于隱蔽工程，由于灌注樁的施工環(huán)節(jié)較多，技術(shù)要求高，工藝較復雜，需要在較短的時問內(nèi)快速完成水下灌注混凝土隱蔽工程，施工過程無法直接觀察且成樁后也不能進行直接開挖驗收，所以它最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。如果施工不當，會造成塌孔、斷樁等問題，影響工程總體質(zhì)量。本文就營口港鲅魚圈港區(qū)7#、8#散貨碼頭工程軌道梁灌注樁施工實例，闡述對灌注樁施工過程中的相關(guān)問題的質(zhì)量控制及預防措施。

關(guān)鍵詞：灌注樁;質(zhì)量控制;預防措施

工程概況：

營口港鲅魚圈港區(qū)7、8#散貨碼頭工程采取重力式沉箱結(jié)構(gòu)型式，其主體結(jié)構(gòu)由下至上依次為拋石基床、沉箱、卸荷板、胸墻。碼頭上部設(shè)有門機軌道梁，前軌設(shè)置于胸墻上部，后軌設(shè)置于碼頭后方回填棱體上。為滿足承載力要求，后軌道梁基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土灌注樁形式，設(shè)計灌注樁共計116根，間距5m，樁頂標高+2.90，樁底標高-44.0，樁長46.9米。樁徑為φ1200，樁身混凝土強度等級C30，樁頂伸入帽梁內(nèi)100mm。灌注樁底應進入標貫擊數(shù)>50擊的粗砂或中粗砂層以下不小于1.5m。

一、造孔塌孔的預防措施：

根據(jù)本工程的地質(zhì)特點及工期要求，灌注樁施工采用沖擊鉆造孔。沖擊鉆造孔灌注樁具有入土深、能進入巖層、剛度大、承載力高、樁身變形小，并可方便地進行水下施工等優(yōu)點，是目前用途最廣泛的一種樁基礎(chǔ)，但由于其施工工藝的多樣性和復雜性、地基地質(zhì)條件的差異，塌孔問題頻繁發(fā)生，塌孔就是由于灌注樁造孔過程中樁壁四周土體受豎向應力、側(cè)向壓力、水壓力等綜合影響，達到臨界狀態(tài)，出現(xiàn)程度不一的孔壁坍塌的現(xiàn)象。根據(jù)營口港鲅魚圈港區(qū)7、8#散貨碼頭工程施工現(xiàn)場實際情況分析，造成塌孔的主要原因是碼頭后方回填棱體受到灌注樁施工擾動及潮汐影響。在施工過程中發(fā)現(xiàn)坍塌的主要部位位于回填棱體處。針對上述問題，采取如下控制措施：

棱體上部坍塌主要為上部孔口處回填土塌方，為防止上部回填土坍塌，施工時采用增加埋設(shè)護筒高度，原護筒高度1m與上部回填土高度相同，新制作護筒為高度1.5m～2m，直徑1.5m，壁厚為8mm的鋼管，埋設(shè)在棱體與上部回填土交界處，護筒埋設(shè)要求準確豎直，護筒頂面中心和護筒底面中心位置與設(shè)計偏差應小于50mm，護筒豎向的傾斜度不得大于1%，同時保證護筒周邊土體穩(wěn)定、密實。鋼筒護壁雖投入較多，且在上拔鋼筒時有一定難度，但卻增加其上部土體穩(wěn)定性和抵抗局部沖擊的能力;在棱體層施工過程中漏漿現(xiàn)象較為嚴重，增加了塌孔的風險，對此采取的措施為回填優(yōu)質(zhì)黏土，回填至一定深度后開始沖擊，封堵漏洞，孔壁恢復正常后可以采用普通泥漿護壁繼續(xù)沖擊鉆進，對于多次嚴重漏漿的樁孔，采用C15混凝土封堵漏洞，孔壁恢復穩(wěn)定后采用普通泥漿護壁繼續(xù)鉆進;

二、樁底沉渣過厚的預防措施：

樁底沉渣量過厚會影響樁基的承載力，載荷后會產(chǎn)生較大的沉降，所以必須通過清孔控制樁底沉渣厚度。清孔是灌注樁施工中保證成樁質(zhì)量的前提條件，通過清孔應盡可能地使樁孔中的沉渣清除，使混凝土與地基結(jié)合良好，提高樁基的承載力。施工中對樁底沉渣過多的處理方法如下：

鉆孔達到設(shè)計標高，經(jīng)終孔檢查后，即可清孔。清孔標準：沉碴厚度不應大于5cm。清孔采用換漿法，鉆孔終孔后停止進尺，保持泥漿正常循環(huán)，壓入符合規(guī)定標準的泥漿，把孔內(nèi)密度大的泥漿換出，使含砂率逐步減少，最后換成純凈的稠泥漿，這種泥漿短時間不會沉淀，使孔底沉淀層在允許的范圍內(nèi)。

三、鋼筋籠安裝施工的質(zhì)量控制：

鋼筋籠分五段預制，安裝時要采用逐段吊裝逐段沉放，吊車下鋼筋籠時，要保證鋼筋籠垂直入孔，不要碰撞孔壁，防止坍孔，并防止泥土等雜物帶入孔內(nèi)。吊入后校正軸線位置，已插入的鋼筋籠，利用鋼管承托臨時固定。上段鋼筋籠由吊車臨時吊住呈懸吊狀態(tài)，上下兩段對中使其成為一條直線后，控制好垂直度，調(diào)整完成后進行臨時焊接，上下兩節(jié)的鋼筋籠主筋軸心對齊后，再全面進行焊接。兩節(jié)之間采用單面搭接焊，焊縫長度為10d，嚴禁漏焊。根據(jù)規(guī)范要求兩節(jié)鋼筋籠連接時，50%的鋼筋接頭需錯開，錯開長度不小于35d，并不小于50cm。連接完成后，按要求補焊箍筋使其形成整體。上下節(jié)對接完成后，拔掉承托用的鋼管，繼續(xù)沉放鋼筋籠，為避免鋼筋籠碰撞孔壁，要緩慢沉放，鋼筋籠安放要對準孔位，其頂面標高和平面位置的誤差均不得大于10mm，就位后要牢固定位，以免在灌注混凝土過程中發(fā)生掉籠或浮籠現(xiàn)象。鋼筋主筋凈保護層為75mm，采用環(huán)形墊塊控制，其間距為4m一道，每道4個，鋼筋籠沉放過程中，要注意保護層墊塊位置，避免碰撞孔壁。

四、水下混凝土灌注的質(zhì)量控制：

灌注前認真作好各項準備工作，本工程采用導管法澆筑水下混凝土，首先要檢查導管的聯(lián)接絲扣是否上滿擰緊、內(nèi)壁是否光滑等。為提高混凝土澆注質(zhì)量，澆注進度要控制在混凝土初凝時間內(nèi)，故應做好灌注前各項準備工作以及灌注期間各工序的協(xié)調(diào)配合。灌注混凝土前根據(jù)規(guī)范要求計算首批混凝土需要量，φ1200初灌量應≥2m？。開始灌注混凝土時，導管底部至孔底的距離宜為300～500mm;應保證首次灌入混凝土量，導管一次埋入混凝土灌注面以下不應少于0.8m;導管埋入混凝土深度宜為2～6m，當埋深超過6.0m時，應及時拆管，拆管長度以拆管后混凝土埋深≥2.0m為限。嚴禁將導管提出混凝土灌注面，并應控制提拔導管速度，應有專人測量導管埋深及管內(nèi)外混凝土灌注面的高差，填寫水下混凝土灌注記錄;灌注水下混凝土必須連續(xù)施工，應控制最后一次灌注量，超灌高度宜為0.8～1.0m，鑿除泛漿高度后必須保證暴露的樁頂混凝土強度達到設(shè)計等級。水下混凝土必須具備良好的和易性，配合比應通過試驗確定;坍落度宜為180～220mm;攪拌時應注意控制用水量，用水量少，坍落度達不到，流動性差，不易灌注。用水量偏大，一方面降低了混凝土標號，樁身強度達不到要求;另一方面灌注過程中，很容易發(fā)生混凝土離析，若在導管中就會卡管，灌不下去，嚴重的就不得不拔管，造成斷樁事故。

五、結(jié)束語

碼頭灌注樁屬于水下混凝土工程，具有較大的隱蔽性和復雜性，任何一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會給樁基和最終質(zhì)量帶來嚴重的損害，尤其在復雜的碼頭工程中，施工質(zhì)量問題十分常見，稍有不慎則會釀成重大質(zhì)量和安全事故，并將造成嚴重的經(jīng)濟損失。因此在施工中，必須加強現(xiàn)場技術(shù)管理和質(zhì)量控制，出現(xiàn)問題及時采取有效的補救措施，力爭將隱患消除在成樁之前，確保施工質(zhì)量。

參考文獻：

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[2]晉德明.水運工程鉆孔灌注樁質(zhì)量問題原因分析與防治[J].城市建筑，2015（9）：393-393.

（作者單位：營口港工程監(jiān)理咨詢有限公司）