桩基施工技术在码头工程中的应用研究

对于码头工程来说，桩基施工技术是工程中最主要的施工技术之一，对码头的施工质量有着决定性的作用。由于码头工程的水下地质情况较为复杂，施工中稍有不慎就会造成不可估量的后果，因此，桩基施工技术对于码头工程来说，具有不可比拟的实际意义，它不但保障了码头工程的质量，也促进了水路运输行业的快速发展。

1、桩基施工技术概述

在我国的建筑工程特别是码头工程中，桩基施工技术是主要的技术之一，对工程的整体质量有着至关重要的作用。桩基技术就是在建筑的基础结构上采用桩顶和桩体承台相结合的一种桩基结构，它具有科学性和合理性，并且可以依据建筑工程的整体载荷情况来对桩基进行合理的调整。在建筑工程中应用桩基施工技术，可以使其结构的承载能力、安全性、稳定性得到大大的提高，在遇到地基发生沉降的意外的情况时，也能够比较从容的应对。

在建筑工程中，基本的桩基类型有钢筋混凝土预制桩钢筋混凝土灌注桩两种，其中钢筋混凝土灌注桩在码头工程中得到了广泛的应用。

2、桩基施工技术在码头工程中的应用研究

2.1码头工程中的桩基类型

在码头工程中，桩基类型主要有以下三种：

一是钢管桩。钢管桩是码头工程中的最主要的桩基结构形式，其特点是沉桩操作比较容易，缺点是造价较高，一般在不需要较高承载需要的情况下采用。钢管桩主要考虑的参数是桩力、弯力及水平移动距离等。钢管桩主要由直桩和叉桩构成，并利用直径和长度不同的钢管桩，再加上叉桩的倾斜度，形成横向和纵向的承载力，来达到支撑码头主体结构的目的。

二是预应力桩。预应力桩跟钢管桩的情况相似，采用一根直桩和两根叉桩来共同构成一个承载平面，它的斜度也跟钢管桩类似，桩端也深入到砾砂层中，但承载能力比钢管桩要低。预应力桩的优点是等价低，承载能力可以适应一般码头的要求，缺点是施工的难度较大，施工质量不易控制。

三是水冲桩。水冲桩跟钢筋混凝土的方案基本相同，主要是在标贯击数较大的砂土地质结构中使用，其缺点是施工时不易控制沉桩，且沉桩的偏位较大，特点是在砂土层较厚的地质基础中偏位问题更加明显，必须通过后期的处理来弥补，致使成本有所上升。

2.2码头工程中桩基类型的选择

在码头工程中，桩基工程是最重要的基础工程，它对整个码头工程的质量起着至关重要的作用。由于水下的地质结构比较复杂，码头的桩基必须要适应粘土、粉土、砂土等各种不同的情况再加上在码头停靠的船舶吨位及码头装载机械的大型化，对码头基础的要求越来越高桩基的实际载荷也越来越大，因此，为了保障码头能够安全的使用，必须通过以下方面的分析，以选择合理的桩基类型：

首先，收集和分析码头工程的地质情况。通过了解码头工程的概况，对工程的地质情况进行系统的收集，分析整个地质层的成分情况，如砂质、粉土、砾砂、中砂、细砂等，并试验性检测各地质层成分的厚度、密度及标贯击数等参数，作为施工时所依据的基础数据。

其次，全面分析和计算码头工程的实际载荷的大小。从码头工程的用途出发，全面分析其具体的承载数据，作为桩基的选择依据：一是码头停靠的船舶的载荷大小及数量；二是码头的堆货的载荷大小；三是码头上的装载机械的载荷大小及数量；四是进入码头装载货的车辆的载荷大小及数量。通过计算这四方面的载荷情况，计算出码头的实际载荷，作为桩基类型的选择依据。

再次，分析码头的结构类型。通过了解整个码头的结构类型，能够清楚整个码头的载荷分布情况桩位的分布情况，以便选择更加合理的桩型及施工方法，使码头基础的质量得到有力的保障。

通过对以上三方面的情况的收集、分析，可以确定桩端的持力层，并选择最合理的桩基类型。

2.3冲击钻孔灌注桩施工技术在码头工程中的应用

冲击钻孔灌注桩是码头工程中应用较多的一种施工技术。在码头工程中，当需要连接栈桥和海堤时，为了使桩基与海堤能够有效发结合起来，达到提高码头的安全性及稳定性的目的，这时就需要应用冲击钻孔灌注桩施工技术，使桩基更牢固、刚性更强。

冲击钻孔灌注桩施工的基本步骤为：搭建钻孔平台→桩位放样→埋设护筒→平整基础→钻孔→清孔→放笼→灌注。

冲击钻孔灌注桩在施工过程中，应注意以下要点：⑴、必须确保埋设的护筒符合设计标准。其通常为10毫米钢板制成，护筒的直径应大于成桩的直径，护筒长度应根据实际黏土层来选择，并确保埋设位置符合设计要求，在埋设时应用机械清理，人工挖掘，并夯实外围的土层，确保护筒的中心与桩中心垂直重合，使误差控制在10毫米以内。⑵、成孔要点。一般采用外加循环泥浆冲击成孔，先依照桩的直径选择垂头的直径，钻孔时注意要轻拉慢放，钻进速度要控制在50米以内，以确保泥浆不溅出，待成孔到一定的深度后再进行正常钻孔。⑶、成孔的清理。清理成孔通常分为两个阶段，第一个阶段是在成孔后马上进行，利用排沙的管清理泥块和大粒径沉渣，管口和孔底的距离为30～50mm；第二个阶段的清孔是在钢筋笼和导管安装到位后利用正循环进行，使沉渣达到设计要求。这两个阶段清孔都必须保证孔壁的稳定。⑷、吊装钢筋笼。在操作时要确保其垂直，并控制吊装速度，避免孔壁遭到损坏，最后利用横筋来固定。⑸、混凝土的灌注。混凝土的灌注关系钻孔桩的成孔质量，操作时应该确保灌注的连续性，可通过以下手段来避免出现断桩：保证灌浆导管要埋深；混凝土的供应要连续不间断；提管时保持导管的上下移动3～5次，移动的幅度保持在50mm左右；超灌高度要小于设计的50mm，以保证桩头的强度。2.4锚杆嵌岩灌注桩施工技术在码头工程中的应用。

锚杆嵌岩灌注桩可以增加基础与岩层的黏结强度，增强抗拔、抗倾覆能力，使结构更加稳定。因此，锚杆嵌岩灌注桩施工技术在码头桩基工程中也得到了广泛的应用。

锚杆嵌岩灌注桩的具体施工流程为：搭建设备平台→安装钻机→清理基础→安装套管→钻孔→岩层定位→成孔→安装槽钢清孔→灌注泥浆→灌注。

锚杆嵌岩灌注桩在施工过程中应注意以下要点：⑴、施工平台的搭建必须以钢管桩本身为支撑桩，平台必须保证有足够的面积和承载力，以满足嵌岩锚杆施工的需要，避免发生安全事故。⑵、钻机应该稳定牢固，并安装导向扶正器，以保证钻孔时钻杆中心线跟孔的轴线一致，而且，钻孔作业应当连续进行，以保证钻孔过程中不会出现塌孔，若因故中途停钻，必须严禁钻具留在也内，以避免卡钻。⑶、锚杆必须用配套的锚杆连接器进行连接，并在锚杆间用定位板固定，锚杆安放好后必须比钢管桩高出1.6m，以方便安装上拔设备。⑷、水泥浆的灌注必须采用压力注浆，并将压力保持在0.5MPa，在灌浆完成后，必须将压力保持2、3分钟；灌浆管的下口离孔底保持在0.3～0.5m，在灌浆过程中，严禁提起灌浆管，以保证灌浆的连续性，在因故导致灌浆中断时，如果灌浆面已经进入套管内一定的深度，可以将灌浆管提起进行第二次灌浆，如果灌浆面还在基岩内且中断时间较长的，则必须把锚杆和灌浆管提出拆卸，然后重新钻孔。⑸、在灌注桩内的混凝土前，必须清理锚碇桩内的残余水泥浆和泥渣；灌注导管中孔底应为300～500mm；灌注时，第一批混凝土量应该能够把导管端进入混凝土内尝试0.8m以上，灌注应当保证一次完成，每批混凝土间隔的时间应该比混凝土的初凝时间短，如果超出，则可以掺入缓凝剂。若发生堵管，应首先在导管不脱离混凝土的情况下，将导管上下串动，疏通导管，若导管仍无法疏通时，可采取下面措施：若导管在桩下端堵塞，应提出导管，清除导管内的混凝土，并在混凝土初凝前，采用气举反循环法，将桩内混凝土吸排走，重新灌注，以防止出现断桩现象；若导管在桩上部堵塞，提出导管，清除导管内的混凝土后再继续灌注。

综合所述，码头工程中的桩基施工技术必须以桩基的类型和实际施工环境为基础，并根据码头的使用功能和要求来进行选择和进行。在码头工程中应用桩基技术时，必须着重控制好桩基的成孔、清孔、灌注等关键步骤，以此来提高成桩的强度和质量，保障和提高码头工程的质量。