港口工程中的混凝土灌注桩施工技术分析

港口工程中的混凝土灌注桩施工技术分析

中交一航局第三工程有限公司辽宁省大连市116083

摘要:在现代化的基础建设中,港口工程占有重要的地位,其施工质量对于我国贸易行业的发展具有重要影响。混凝土灌注桩的施工中,影响因素比较多,需要处理的细节也多,同时,对施工技术人员的要求也比较高,特别是在港口工程的施工中,受到环境影响较大,所以必须严格控制施工技术,满足施工需求,提高港口工程的施工质量,确保施工安全。

关键词:港口工程;混凝土灌注桩;施工技术

1混凝土灌注桩技术特点

混凝土灌注桩施工技术适应性强、操作简单、施工成本低,目前已经被广泛的使用在建筑、桥梁等工程中,在港口工程中仍然较少使用。在港口工程中,施工环境非常复杂,尤其是涉及水下的施工操作,为施工带去一定的困难,同时,港口工程施工要求高,工程承受荷载较大,要想在短期内完成施工任务,具有一定的难度。现阶段,港口工程的基础形式大多为桩基,比如钢管桩、预制桩等。但是随着技术的研究进展,发现混凝土灌注桩在承载力、施工成本上更具有优势,因此,将其应用于港口工程会取得更加效果。混凝土灌注桩应用于港口工程中的时候,常用于小码头、较小栈桥式码头、港口后方建筑等,由于靠水较近,所以地质条件相对较差,地基承载力严重不足,为了确保地上结构的稳定性,混凝土灌注桩的应用非常重要。另一方面,也可以使用重力式沉箱码头后轨道梁,用以承受垂直荷载。

2港口工程中的混凝土灌注桩施工技术

2.1钻孔

2.1.1施工前的工作检查

将钻机布置在合适的位置,就位结束后,进行钻机的全面检查:机具安装、配套设备、场地布置、水电供应等等。如果钻孔部位的潮水涨落比较大,则要对施工场地周边的水文地质以及气象情况进行调查,避免突发事故的出现,同时,一旦出现问题,要采取科学的方法固定钻孔内的水头。

2.1.2钻进的实施

在钻孔施工中,控制孔深与沉碴是施工中的重点内容,并且,如果采用端承桩,还应该在终孔时进行孔深测验。另外,在进行灌注混凝土施工之前,要进行孔深的测量,确定孔底沉碴厚度,要求孔底沉碴厚度能够满足设计中对孔深的要求,防止施工过程中出现多打少报的情况发生。一般情况下,在进行孔深测量中,使用的都是测绳,但是测绳具有遇水收缩的特点,因此在使用前,现将其在水中浸泡一段时间,利用钢尺校正后才能使用,用钻杆长度在终孔时对孔深进行测量,并将其与测绳测量的孔深深度进行对比。在成孔钻进的过程中,要对孔壁泥皮和泥浆进行控制,若钻进的粘性土层不会造成塌孔问题的出现,可以使用清水钻进;如果发现砂层厚度较大,容易发生塌孔时,则应该使用泥浆。成桩时,会在桩周出现泥皮,当泥皮积累到一定的厚度,会对桩的侧摩阻力造成很大的影响,侧摩阻力大大降低。理论上,泥皮厚度应越小越好,但是具体施工中对于泥皮厚度的控制,还应该对泥浆性能、成孔方法等进行分析之后,才能确定控制值,以确保单桩承载力能够满足设计要求。

2.2钢筋笼的安装

在港口工程的混凝土灌注桩施工中,钢筋笼的安装是主要环节之一,通常,钢筋笼的制作在岸上进行,并且是分节制作,所以,为了保证钢筋笼可以满足要求,连接在一起,同时为了减少变形,钢筋笼的主筋采用接头错开的方式。这种方式既有利于后期的焊接,也方便后期钢筋笼的连接。通常来说,同一截面的接头数不能超出主筋根数的50%,同时要求两个接头之间的距离大于500mm,只有这样,才能保证每一根钢筋的位置都具有科学性、能够满足相关要求。为了确保港口码头混凝土灌注桩施工的质量,可以在现场加装十字型加强架,要求可以临时拆卸,用导向钢管对其位置进行固定,在钢筋笼安置的施工操作中,要求管理人员必须强化工序的管理,确保施工效果。另外,为了提高钢筋笼的安装效果,可以在安装之前设置保护层,一般情况下,保护层为混凝土制成,同时,注意控制混凝土保护层的厚度,一般不超过50mm,避免对钢筋笼的安放造成影响。

2.3水下混凝土的灌注

2.3.1第一批混凝土的灌注

在港口建设施工中,水下混凝土灌注是最重要的环节之一,如果没有控制好孔径,造成孔径偏大,那么就会在第一次关注的时候,造成混凝土数量越来越多,导致搅拌时间增长,有可能造成混凝土离析现象的发生。另一方面,第一批混凝土浇筑中,随着混凝土的下降,和易性也随着不断降低,造成阻力不断增强,因此,造成导管内部混凝土的量比较充足,漏斗中也有大量的缓凝土残留,所以,在一次混凝土的浇筑中,要注意提高设备的起重能,确保混凝土可以短时间内进入漏斗内。

2.3.2混凝土灌注的后期工作

在混凝土的灌注过程中,如果混凝土的下落不顺利,甚至出现停滞现象的话,就意味着混凝土的流动性不好,导致阻力增大,另外,泥浆的流动性也越来越差,就会有一部分骨料附着在管壁上,进一步增加摩阻力,以此更加阻碍了混凝土的下落,随着情况的逐渐恶化,最终造成混凝土桩的断裂。除此之外,由于骨料中的存在一些缝隙,这时候注入混凝土有可能造成高压气囊现象的出现,进而将管节间的胶垫挤破,密封作用失效,导致管节漏水的发生,混凝土呈现出蜂窝形状,影响灌注桩的成桩质量。

3施工中所遇到的问题及防治措施

(1)桩位偏差、桩身倾斜

为保证桩位准确,桩位测放完毕后,应进行复测和检查。松软场地施工前场地平整压实,桩机安装就位时应确保平整,如遇地下障碍物应予清除以保障桩身垂直。

(2)钢筋笼上浮

钢筋笼在护筒上固定不牢固时,在浇筑混凝土提升导管过程中可能会带起钢筋笼,另外,浇筑桩身混凝土时如果速度过快,混凝土在孔内上翻会产生较大的上冲力,钢筋笼也会上浮。应采取以下措施防治:①钢筋笼在护筒上进行点焊或采取其他绑扎加固措施;②在孔底混凝土浇筑阶段,应采取慢速浇筑混凝土的方式,等孔底混凝土将钢筋笼底部覆盖后,再采用正常的速度灌注混凝土。

(3)塌孔

孔内泥浆的相对密度过小、桩孔内的水头压力较小或者在桩孔内有承压水、埋设护筒深度不够、在土质较为松散的砂层中钻进过快护壁不及时或停在一处空转时间太长、转速太快、冲击锤撞击孔壁等情况都可能造成塌孔。应采取以下措施防治塌孔:①钻进时遇到松散砂土土层,应对进尺控制,选用较大相对密度、胶体率、黏度的性能较好的泥浆;②如遇地下水位有较快的变化,可采用提升护筒高度、提高水头压力、使用接虹吸管等措施。

(4)断桩

混凝土灌注时,导管提升量过大、清孔时未将沉渣冲净即开始混凝土灌注、混凝土灌注时因故中断、灌注混凝土的质量较差、遇到堵管时没有及时地排查解决等是造成断桩的主要原因。因此在施工中应采取如下措施:①控制导管始终在混凝土内;②按清孔等检查指标要求严格检查沉渣的厚度,在清孔后及时浇筑混凝土;③浇筑桩身混凝土前做好各个施工环节和岗位检查,采取预防措施,确保混凝土灌注施工作业过程连续;④对混凝土质量加强管理,控制拌制的混凝土性能符合要求;⑤混凝土初凝前接桩方法可采用冲刷法、沉管法等;若遇初凝后接桩可以采用嵌入式或冲刷法。

4结语

总之,在港口工程的施工中,混凝土灌注桩技术具有重要利用价值,但是也存在一些问题,造成质量问题的频现。所以,在混凝土灌注桩的施工中,必须重视施工技术的应用,掌握混凝土灌注桩的使用原理,将其合理的应用在港口工程中,不仅可以提高港口工程的施工质量,还能够促进港口事业的不断发展。

参考文献:

[1]黄新民,徐水泉.港口工程中的钻孔灌注桩施工技术[J].中国水运,2017(09):64-65.

[2]黎远征.港口工程水下钻孔灌注桩施工分析[J].珠江水运,2015(23):88-89.

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