钢板桩码头侧冲孔桩施工技术

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年 月第 卷 第 期

施 工 技 术

钢板桩码头侧冲孔桩施工技术

罗云松

深圳中铁二局工程有限公司

广东深圳 摘要 利用冲孔灌注桩的部分挤土原理 通过采取一系列措施 顺利完成了距钢板桩码头边仅 的冲孔桩施工∀

关键词 桩基础

钢板桩 围堰 冲孔桩 钢护筒 中图分类号

文献标识码 文章编号

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收稿日期 修订日期

作者简介 罗云松

男 浙江松阳人 深圳中铁二局工程有限公司总工程师 高级工程师 深圳市红荔西路鲁班大厦

楼 电话

深圳蛇口港二 三突堤间顺岸码头为单锚钢板

桩码头 属填海造陆区 岸线总长 钢板桩后方为清淤后回填直径小于 的块石 钢板桩入强

风化岩层 其顶部通过拉杆与背后 距离的钢筋混凝土锚碇墙相接 拉杆埋深 间距为 ∀

码头龙门吊车原有轨道梁总长

采用支承于钢管桩上的钢筋混凝土连系梁结构∀为扩大码头吞吐能力 拟将轨道梁总长延长 ∀轨道梁采用 根桩径为 桩间距为 的灌注桩

桩尖嵌入中风化花岗岩持力层 如图 所示∀鉴于原靠海侧轨道梁中线距钢板桩仅 稍有不慎 桩基施工将会影响钢板桩支护结构的安全

∀

图 设计桩位与原码头围堰关系示意

设计方案选择

钢板桩内侧有厚度约

左右的抛填块石层∀

为保证桩基施工中不对钢板桩产生侧压力 宜选用非挤土桩类型∀结合我公司多年来在填海造陆地区的桩基施工经验 认为通过对施工工艺参数进行适当调整 冲击成孔灌注桩可以完成本工程桩基施工∀为保证施工安全 设计提出了以下要求

在抛填石中冲孔

要防止塌孔及土体的整体移动 以免影响钢筋混凝土锚碇墙的稳定∀

码头的稳定是依

靠钢板桩 拉杆 钢筋混凝土锚碇墙共同起作用 其中拉杆起着关键的作用 施工时要注意对拉杆的保护∀

桩位应根据拉杆实际位置确定

上部地梁应待所有桩位确认后根据实际情况设计∀

为确保施工安全

先施工试验桩 同时检测邻近拉杆应力应变 钢板桩位移等 设计要求 冲孔作业中监测控制拉杆应力变化量不得大于

即拉杆拉力变化量小于 ∀为确保万无一失 应检测冲孔桩机不同冲程时拉杆的应力应变∀

不能影响原龙门吊机工作范围的生产∀ 施工方案

冲孔桩的施工流程为 开孔ψ根据拉杆位置确定桩位ψ桩机就位ψ安置外钢护筒ψ冲孔 根据检测结果调整施工参数 ψ接长钢护筒ψ冲孔ψ ψ终孔ψ清孔ψ下钢筋笼ψ灌注水下混凝土∀

开孔

采用人工开孔 开挖至钢板桩围堰拉杆底部∀若遇拉杆则应移动桩位 以避开拉杆∀

钢护筒施工

该码头上部为厚 左右的块石填筑层 地下水与海水连通 水位较高 受海潮影响变化很大∀为

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了隔断潮汐影响防止坍孔和混凝土灌注时对混凝土的影响 采取下钢护筒进入亚粘土层 深左右∀

钢护筒的施工要求 外钢护筒的内径比

设计桩径大 永久钢护筒 内护筒 内径与设计桩径相同 钢护筒的壁厚为 钢护筒在工厂分段制造 每段长 左右 钢护筒接长应平顺 焊缝应密实 不漏水 钢护筒内外不应焊任何突出的物件∀

钢护筒的压入方法 作业程序如下 埋设孔口内外钢护筒ψ冲孔ψ接长内钢护筒ψ安装钢帽

ψ压入钢护筒ψ拆除钢帽ψ冲孔 在抛填层

中应先用钻头冲孔 成孔一段压入一段钢护筒 如遇钢护筒每击沉入量很小 要立即停止作业 分析

原因 进行处理 在淤泥段亚粘土层中应采取先压钢护筒后成孔的方法∀

抛填石层的施工

选用 型钻机 钻头重量为

钻机冲程 ∗ 频率为 次Π ∀

采用十字形钻头 中心刃夹角取 β∗ β以

使钻头的冲击挤压力垂直向下 尽可能减少钻头冲

击时向桩周地层的水平挤压力∀

在人工填石层冲孔时孔内泥浆相对体积质量应

控制在 ∗ 如孔内泥浆水位下降过快应向

孔内投入大量的粘土增加泥浆浓度∀

人工回填层的块石排列不规则 造成孔底凹凸

不平 软硬不均 钻头冲击时会发生偏斜 碰撞孔壁 引起坍塌∀当钢丝绳强烈摆动时应停止作业 提起钻头向孔内投入坚硬的块石 使孔底垫平后再冲孔∀

清孔及水下混凝土灌注

为保证孔底沉渣厚度不超过

采用抽渣筒清孔 在下钢筋笼前 用抽渣筒从孔底抽出带钻渣浓泥浆 同时向孔内补入稀泥浆或清水 以保证孔内水位 直到孔底抽出的泥浆相对体积质量降到 以下∀

用直径为 的导管灌注水下混凝土

导管两端法兰盘用螺栓连接 在下导管过程中要逐节检查导管 保证不漏水 并作好每节长度记录∀下导管后用高压风机吹扫孔底 在灌注水下混凝土之前将高压风管从混凝土导管 直径为 中插至孔底 将混凝土导管提离孔底 ∗ 风吹扫孔底

∗ 然后将混凝土导管放下到距孔底 ∗

安放隔水球立即灌注水下混凝土∀ 第 次灌入孔内混凝土量准备充足 第 次灌注混凝土量在 左右∀大量的快速灌注混凝土

能将孔底钻渣托起∀

在灌注中

导管的埋置深度不得大于 也不得小于 以防止钢筋笼上浮和断桩∀水下混凝土要灌注到高出设计桩顶 以便清除浮浆 确保桩身混凝土质量∀

泥浆处理

浆泥池采用砂袋在现有路面上筑围堰形成 高出现有码头面 ∗ 为保证灌注桩的混凝土

时孔内排出的泥浆能流回高出路面的泥浆池内 在灌注混凝土前 在桩孔上安装一个 的钢护筒

使内水上升到泥浆池顶面而流入泥浆池∀ 试桩监测

应力增加值监测

测点的布置 人工开挖原地面直至拉杆露出为止 沿轨道梁纵线在桩位两侧 距离桩位最近的

根拉杆上安装 支应变计

每根拉杆对称设置 支应变计∀

监测结果 当采用冲程为 施工时

根拉杆上测得的应力增加值很小 平均值仅 当采用冲程为 施工时 根拉杆

上测得的应力增加值稍有增加 平均值为

最大增量为

潮汐变化引起拉杆应力变化值较施工引起的拉杆应力变化值大 当潮差为

左右时 平均值为 最大增量为

在监测过程中发现 随着冲孔的深度增加 引起拉杆应力增量的变化减少∀

变形观测

在冲孔桩施工侧钢板桩顶部的码头边沿 设置

长的水平位移观测线

试桩期间未发现有任何水平位移∀综上可知 考虑最不利的组合即冲孔和潮汐引起应力变化增加值均取最大值相加 其值为

远小于设计要求的 且直观的水平位移观测也证实 只要采取适当的措施 冲孔桩对钢板桩围堰的影响是很小的∀说明采用冲孔桩施工是可行的 施工采用 的冲程是安全的∀

正式施工

试桩结束后开始正式施工 要求施工时严格按

已定的施工方案进行 同时仍设位移观测点 观测频率为 次Π ∀施工中 为防止多台钻机同时施工对钢板桩产生应力叠加 同时施工的相邻钻机间距不得小于 由于拉杆位置和地质原因 原设计两排 根桩改为 根桩∀经过 个多月的努力 顺利完成桩及轨道梁的施工 按时交付使用∀码头前沿水平观测表明 钢板桩围堰码头基本未发现变形∀

施工技术第 卷