王罕见 中交四航局第四工程有限公司

1.工程概况

重庆主城港区果园作业区重大件码头工程位于东部新城（鱼嘴组团）的东部，上距朝天门约28km（航道里程）的长江北岸。本工程分为多用途泊位和重大件泊位，共计186根桩基础。搭设钢平台冲孔施工：多用途泊位平台桩基120根，多用途引桥前沿两排桩基共12根，重大件泊位前沿靠船墩桩基18根，后排桩基视情况开展筑岛回填施工。

2.施工工艺方法

2.1 筑岛平台施工

建设多用途泊位过程中引桥、泊位、墩桩的施工需筑岛来辅助施工，为其提供施工平台。填筑施工所需土方可从爆破位置中直接取用，通过挖掘机、运输车运送至指定位置，根据测量放线的方向使用装载机、挖机来平整和压实场地。填筑的标高根据设计要求应高出桩基顶70cm，尺寸的选择上通常大于承台2m，筑岛外侧的坡度比为1∶1。填筑施工完毕后根据设计图纸修整并做好临时防护。

2.2 钢护筒施工

该工程施工中钢护筒是较为重要的施工环节，一般情况下钢护筒的材质是钢板，通过设备将钢板卷制而成。护筒分为φ2800×δ20mm、φ2500×δ18mm、φ2300×δ18mm、φ2100×δ16mm四种。

焊接钢护筒的方式主要以螺旋对接焊缝中的多层焊为主，并且多于四层，焊缝应达到过渡平顺、紧密、焊道均匀的标准，焊缝过程中避免出现未焊透、裂缝和未熔合现象。为了减少焊缝的次数，护筒的长度一般选择为10m，通过整体运输的方式运输到前场。在护筒对接前完成护筒内十字撑装置的拆除。

下沉护筒前，按照定位架→安装第一节钢护筒的顺序进行焊连，然后固定焊接第二节护筒，校正后割除护筒与导向架焊接处，将护筒延伸至指定位置。

2.3 泥浆制备

将泥浆搅拌机运输到施工现场搅拌泥浆，并快速注入到孔中。泥浆用优质粘土或膨润土配制，泥浆性能如表1所示。

表1 泥浆性能表

2.4 成孔

在钻机进入到指定位置和护筒全部埋设结束后钻孔，开孔前在护筒内添加黏土，如果表土层松散度较大，加适量的碎石或者片石，并使用冲击设备进行密击，但注意避免对护筒底口部位造成影响。还要在孔内注满泥浆以保证孔壁的稳定性。

钻孔作业方式是连续作业，尽量避免间歇，作业班组交班时落实好交接制度，详细说明现场情况。钻孔过程中注意土层变化，其方式是定期定点取样，详细记录实际情况，从而为钻进速度、钻进压力等参数的确定提供参考。

桩基钻至设计高度时，监理人员进入现场核实嵌岩深度、孔的中心位置、孔径、倾斜度等，经核实与设计图纸一致后方可终孔，如果达不到要求则继续钻进。检测孔径的工具为钢筋检孔器，检测孔深使用测绳，中心位置的检测由全站仪完成。

经监理工方与设计方共同确认后立即清孔，清理孔内的钻渣和泥浆，这一过程主要靠掏渣筒完成。一般的检查方式是用手摸泥浆中无明显颗粒即可，同时将泥浆密度降低至1.20～1.30左右。另一种方式是清渣完毕后投入松散黏土，通过反复拌浆的方式将剩余杂物清除。

2.5 钢筋笼制作安装

桩基钢筋笼的制作需要经过配料、下料和加工成型等工序，必须严格遵循设计方案完成上述工序，成型后运至现场组装，绑扎过程中在钢筋笼下方安装枕木以防止钢筋受污染。桩基主筋使用直螺纹机械连接，螺纹加工后进行打磨作业并用塑料套加以保护。在此过程中保证保护层厚度达到设计值，避免钢筋笼在吊装过程中因外力出现变形情况，严格按照要求设置加劲箍。

吊运桩基钢筋笼时采用的设备为75t履带吊，首先，将首段吊放置钢筋笼内，保持与外露护筒2.0m的距离，使用两根钢管横穿到加劲箍下并置于护筒顶端，然后，将下一段钢筋笼与第一节连接，使用直螺纹套筒连接主筋，钢筋连接按照专业标准进行，钢筋笼安装完毕后使用钢筋将护筒与钢筋笼连接，避免钢筋笼吊运过程中上浮。机械套筒是连接灌注桩钢筋笼的重要工具，施工过程认真检查套筒质量、丝头螺纹的长度，使用扭矩扳手测试套筒连接质量，保证钢筋的机械连接接头符合工程施工要求。吊运过程中安排专人进行警戒和指挥。重点控制好钢筋笼的加工长度和下方深度，下放时保持匀速，合理预估钢筋笼位置，避免出现触底而造成变形。

钢筋笼安装与声测管埋设同时进行，其材质是无缝钢管，一根桩安设5根，每根长度是桩长加20cm，平均布置在周围。钢管底部焊接封底，操作完毕后注入清水，使用木塞塞住管口，避免杂物进入。

3.混凝土浇筑

商品混凝土是桩基混凝土的主要用料，使用专门的运输设备快速浇筑，混凝土浇筑速度≮15m3/h。一般由罐车运输混凝土，利用输送泵完成浇筑，导管的直径为260mm，型号是插接式导管，在下设导管前认真检查导管连接的连接丝扣和密封圈，并进行封闭性试验，试验水压控制在孔内水深1.5倍以上，同时不得小于焊缝承受压力最大值的1.5倍，保证其密封性。

隔水栓的制作按照设计进行，使用前在顶端安装钉胶垫，保证其密封性达到施工要求，并使其通过导管进入到孔底。下放导管过程中保持匀速，首先将导管放置到孔底然后提起，保证导管底端与孔底有50cm距离。初灌水下混凝土时，导管首次埋入混凝土的深度不应小于1m。

灌注混凝土的过程中重点观察孔内反浆情况，必须由专业人员测量导管内外混凝土液面高度和管在混凝土内的埋深，初次灌入混凝土时避免触动导管，及时测量混凝土面高度，保证拆卸导管时导管埋深在3～8m左右，并如实记录测量结果。在浇筑水下混凝土时禁止中途停止，保证桩基基础密实，同时定期抽插振动导管，保证振捣效果达到最佳。混凝土灌注时要超过桩顶设计值1.0～1.5m。

混凝土灌注在计划内进行，根据浮浆高度、桩径、充盈系数和桩长计算每一次混凝土用量，由施工员记录桩基混凝土浇筑用量，整个灌注过程对凝土充盈系数（即实际灌注混凝土体积和桩身设计计算体积加预留长度体积之比）复核、检算，桩孔的充盈系数保持在1.0～1.30之间。如果充盈系数超过或者低于这个范围，工作人员应立即到现场查明原因并制定措施。

料斗及初灌量：在导管顶端安装漏斗，将提前制作好的集料斗放置在漏斗周围，料斗的容积值设定以混凝土用量为参考。灌注水下混凝土的方式是拔球法，该方法的优点是封底效果好，混凝土的数量能够完全满足灌孔需要。所需混凝土量计算方法：

式中：V为灌注首批混凝土所需数量，m3；D为桩孔直径，m；H1为桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；H2为导管初次埋设深度，m；d为导管内径，m；h1为桩空内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外泥浆压力所需的高度，m，即h1＝HwYw/Yc；其中导管外泥浆高度Hw=桩长-埋深-H1，泥浆密度取Yw=1.1，混凝土密度Yc=2.4。

4.结束语

码头工程中桩基是核心结构，关乎着工程的整体质量，所以必须严格把控桩基的施工质量。本文对桩基水下混凝土施工技术进行了研究，阐述了施工过程中的技术要点，希望能为相关码头工程提供参考。