试论港口工程施工中钻孔灌注桩的施工质量控制措施

试论港口工程施工中钻孔灌注桩的施工质量控制措施

发表时间：2016-08-15T15:26:33.097Z 来源：《低碳地产》2015年第12期作者：李孝斌

[导读] 随着我国航运建设进程的不断加快，各种新技术、新材料、新工艺、新结构在港口工程中的应用也日益增多。

李孝斌

湖北武汉中交二航局第一工程有限公司武汉 430012

【摘要】随着对外贸易的迅速发展，港口工程的建设也越来越重要。在港口工程中钻孔灌注桩被普遍采用，钻孔灌注桩施工的好坏对整个工程的质量有着重要影响。为此，必须注重对钻孔灌注桩施工质量进行有效控制，通过相应措施的实施确保工程的顺利完成，从而实现港口工程的经济效益。本文主要分析了钻孔灌注桩的优缺点及适用范围，探讨了港口工程施工中钻孔灌注桩的施工质量控制措施。

【关键词】港口工程施工；钻孔灌注桩；施工质量；控制措施

随着我国航运建设进程的不断加快，各种新技术、新材料、新工艺、新结构在港口工程中的应用也日益增多。作为基础工程之一，钻孔灌注桩具有适应性强、抗震性能强、施工机械简单、操作方便、成本低、施工噪声小、施工安全等特点，能将上部结构传来的所有动载和静载均匀地传递至深层稳定的土层中，在很大程度上减少了基础沉降和不均匀沉降，特别适用于由素填土、砂土、粘性土及淤泥等多种土层组成的复杂型地基中。要保质、保量、按期完成，在钻孔灌注桩施工过程中的每个阶段必须精心施工，认真做好关键工序控制。

一、钻孔灌注桩的优缺点及适用范围

1.钻孔灌注桩基础的优点。第一，灌注桩基础施工进度快，可按工程施工设计要求同时在场区合理布置数台钻机同时进行桩基施工。第二，灌注桩基础与重力墩基础相比，灌注桩基础安全可靠，不受地面沟河水流冲刷影响。灌注桩与预制成桩打入相比，灌注桩基础可一次成型，不须接桩与截桩。第三，灌注桩基础适应性强，它不受桩径大小、深浅变化限制，都可以满足单桩的极限承载力的要求。灌注桩基础定位不择地质条件，地层松软都可进行实施，因此灌注桩适应性强。

2.钻孔灌注桩基础的缺点。第一，灌注桩基础由于机械钻进泥浆护壁成孔采用的是水下混凝土灌注方法，在施工的各个环节、工序要求严格紧凑，在向井内灌注混凝土施工过程中容易出现缩孔、夹层，钢筋笼无保护层，甚至出现断桩等现象。第二，灌注桩基础的桩端大小、孔底沉渣量的厚度对于桩的承载能力影响较大。第三，灌注桩在机械钻进成孔过程中因地质条件差异易出现井孔缩径，则直接影响桩的承载能力。

3.灌注桩基础的适用范围。根据多年来实践，灌注桩基础可适用于各种地质情况，地层的松软都可实用，因此说灌注桩基础适用性强。

二、港口工程施工中钻孔灌注桩的施工质量控制措施

1.钻孔灌注桩施工的准备工作。施工之前，需要依据钻孔机的应用条件和地质情况，选择适合工程的钻具、钻机。如果在钻孔机的安装过程中，其基础非常不稳定，就很可能发生桩偏心、桩倾斜、钻孔机倾斜的严重现象，因此，工程对地基稳定和钻孔机的稳固安装具有较高要求。如钻孔机设有钻塔，就要借助钻机的动力与相近的地笼配合，通过移动对钻杆进行定位，之后利用千斤顶顶起机架，在定位准确的情况下使护筒中心与固定钻杆的卡孔、钻头、起重滑轮呈一条垂线，保证钻机垂直度。钻孔之前，参照《港口工程灌注桩设计与施工规程》，对护筒进行埋设，护筒的作用不仅仅是防止塌孔，也是对地表水的隔离、桩孔位置的固定、钻头导向的确定以及孔口地面的维护。粘土、水、添加剂共同组成的泥浆具有润滑钻具、冷却钻头、浮悬钻渣的作用，能够有效增大静水压力，同时能够在孔壁上形成泥皮，对孔内外渗流进行隔断，可确保对塌孔问题进行有效的防护和处理。钻孔泥浆的调制及循环净化应依据地层的具体情况和结合钻孔的施工方法进行确定，可根据地层变动情况掌握泥浆的稠度，如果泥浆太稠，容易造成缩孔，同时钻头的冲击功能也会被削弱，钻进速度也会有所降低；而泥浆太稀，其排渣能力就会变小，也无法形成较好的护壁效果。

2.钻孔阶段。一是施工前的工作检查。钻机就位以后，对钻机相关的工作进行全面检查，包括机具的安装、配套设备的就位、场地的布置、水电的供应等。若进行钻孔部位的潮水涨落较大时，就要对场地附近的气象和水文资料进行调查，如有问题发生时可通过相应措施对钻孔内的水头进行固定。二是钻进的实施施工过程中，孔深与沉碴的控制是施工的关键内容，同时，针对端承桩，在终孔时还要进行一次孔深的测验。混凝土灌注之前对孔深进行测量，对孔底沉碴厚度进行有效确定，孔底沉碴厚度还要依据孔深的设计要求进行确定，避免多打少报现象的发生。通常利用测绳对孔深进行测量，由于测绳遇水会收缩，在使用前，要在水中进行一段时间的浸泡，通过钢尺的校正之后方可使用，用钻杆长度在终孔时进行测量来确定孔深，同时与测绳测量的孔深深度进行对比。成孔钻进中，有效控制孔壁泥皮和泥浆，若钻进的粘性土层不容易引发塌孔问题时，可以利用清水进行钻进；若砂层厚度较大，容易发生塌孔时，就必须使用泥浆。成桩时，桩周会有泥皮的形成，而这也是不可避免的，当泥皮有一定厚度时，就会降低桩的侧摩阻力。在理论上，泥皮厚度应越小越好，而厚度的具体数值还需要通过对泥浆性能、成孔方法的分析，对其进行确定，以确保设计的有效单桩承载力。

3.钢筋笼的制作。

（1）加劲箍筋。在钢筋笼主筋内侧设置加劲箍筋，对于较小直径的桩而言，采用导管法水下灌注砼时，就容易发生挂笼事故，此时钢筋笼就会上串。如果不能够有效的对其进行处理，法兰式导管的法兰边缘就会将加劲箍筋挂住，如果砼埋笼比较的深，且砼流动性较差，挂笼后的导管就会受到活动的限制，严重时则会发生卡管现象，此时就会形成断桩问题。所以，施工之前必须认真查阅施工图纸，若桩径较小，加劲箍筋在设计过程中，就要做出相应的变更，通过与设计方的良好沟通和交流，在钢筋笼主筋外侧进行加劲箍筋的放置，使施工事故得以消除，并确保对施工质量进行有效控制。

（2）钢筋笼的连接。钢筋笼的制作分段进行时，连接过程中，应互相错开相邻的主筋接头，其一般距离为500mm以上，同时确保同一截面内接头数不超过主筋根数的50%。吊放入孔过程中，垂直连接两段钢筋笼，垂直度测量满足之后进行焊接。如果强行实施入孔，就会发生严重的孔壁坍塌现象，成桩后的钢筋也会外露。此外，使用法兰式导管时，主筋接头应沿笼的圆周进行排列，避免每段笼的下接头向笼内突出台阶，灌注砼时挂卡导管法兰盘。

（3）保护层的设置。水下进行砼主筋的灌注，其保护层厚度为50mm，部分设计要求将钢筋弯制成“耳朵”形，并在主筋外侧进行焊