浅谈码头工程水下灌注桩施工质量控制

摘要：本文结合工程实际，对码头工程水下灌注桩施工质量控制谈一些看法。

关键词:码头工程水下灌注桩施工质量控制

一、工程概况

某内河码头设计为高桩式码头，总长438m，为沿河布置。其桩基础分为灌注桩及PHC桩，其中灌注桩为101根，分别为φ1000桩50根，φ1200桩51根，桩长为29m至40m。该灌注桩分陆地和水中两部分，其中陆地桩为61根，水中桩为40根。其中陆地桩采用280k旋挖机施工，水中桩采用TK-6冲机施工。本文以水下灌注桩施工为例，对其施工质量控制谈一些体会。

二、施工质量控制要点

1、冲孔桩施工工艺流程：平台搭设→测量放线→护筒设置→桩机就位→冲机开始工作→成孔→清孔→吊放钢筋笼→安装导管→清孔→灌注水下混凝土→成桩。

2、施工准备

（1）设备安装：在设备进场时，一次性安装完毕。在设备安装完毕后，每桩孔就位时，要注意如下情况。设备就位时，要精心调平、保持天车、转盘中心与桩位要在同一直线上，确保施工中心不发生偏移。

（2）设备调试在设备进场前，必须进行设备检修调试，在确保钻机正常后方可进场，其中包含：电路检修、机械检修、外表检修。

（3）泥浆循环系统布置。在施工过程中采用自流式循环系统，在施工现场内设置泥浆池、沉淀池和循环沟。其中泥浆池和沉淀池可作为一个池开挖，分格设置，其容量为不少于15m3为准。循环沟按0.4m×0.4m截面开挖。

3、护筒设置

本工程护筒设置拟用80原钢板制作护筒，其直径比桩设计直径大10cm，水中桩护筒长度拟设至粉土层为准，并至平台面。

4、平台搭设

本工程水中部分需搭设钢平台，平台面积根据水中4排桩确定。平台目标以承受行走25吨汽车吊及4台6吨冲机的承载，搭设材料分为支撑桩为φ630钢管，主梁为双拼36a工字钢。副梁为25a工字号，间距为75cm，面板铺设为20#槽钢，钢桩斜联系撑为14#槽钢。钢管桩深度为45km振动锤打至强风化1米。

5、成孔

（1）成孔施工。

①水中桩部分采用冲孔机成孔，开孔前，必须在护筒内注满泥浆后开冲，并根据土层的造浆能力适当进行泥浆调整。在穿过砂层或圆砾土层时，应加入适量粘土进行造浆。

②经常观测钻机平台是否平稳，转合是否水平，钻杆是否垂直，如发现异常要即时进行加固或修正。

③为确保桩垂直度偏差不大于1%，桩机就位后，要认真做好对中、调平工作；开钻前提起钻具，校正孔位。造孔时，钻具对准测放的桩中心开孔钻进。施工中应经常检测孔径、孔形和孔斜，严格控制钻孔质量。

④为保证桩径在容许偏差内，开冲前由技术人员检查钻头直径或冲锺直径，成孔中要调整好泥浆。根据地层条件，充分利用原土造浆、适量制备泥浆相结合的办法配制泥浆，施工中应经常检查泥浆性能。

⑤终孔深度的确定应根据设计图纸要求，端承桩要保证桩端嵌入岩层设计要求，摩擦桩要保证桩长达设计要求。终孔以超前钻资料及捞取的岩渣作为主要依据来判定。

⑥施工时，如遇地质情况与勘察资料有较大出入时，立即通知驻地监理工程师及业主会同勘察、设计及有关人员进行处理。

（2）入岩判定与终孔钻孔入岩判定。这是本工程的关键质量控制要点，关系到本工程桩的扩孔是否成功及是否满足持力层承截力的关键：

①入岩深度入岩深度要根据设计要求确定，其入岩深度不少于设计要求。

②终孔确定：在入岩满足入岩深度要求后，经监理及业主代表确认后，可终孔。并取样留检。

（3）清孔。冲孔桩采用泥浆循环清孔，并分为二次清程序，第一次清孔在安装钢筋前，清孔时以循环沟无碴土沉淀为准。第二次清孔在灌注混凝土前进行，清孔时要确保孔内无碴，并达到如下泥浆要求：比重＜1.2粘度＜28S，含砂率＜4%，其中泥碴测绳、吊锤测定。比重用比重称测定，含砂量用含砂量计测定，粘度用粘度计测定。

6、钢筋笼制作安装

（1）钢筋笼制作。本工程因有效桩长较长，而钢筋笼为全笼，因此，采用分段制作，吊装焊接，整个制作过程如下。

①钢筋检验：在钢筋使用前应首先检测该批钢筋的性能，确保达到质量要求后方可使用。

②钢筋加工：直筋取料：根据钢笼长度合理切取钢筋，避免不必要浪费。加强箍加工：根据钢筋直径要求，首先计算加强箍直径，进行放样，制作转盘，切取满足加强箍固长及驳接长度的钢筋在转盘进行弯曲成型。

③钢筋成型：在制作钢筋笼时，要先将场地整平，用方木将钢筋垫起，在加强箍上依据钢筋数量等分的配钢筋焊接位置，将主筋点焊于加强箍上。

（2）钢筋笼安装。在加工完毕后，经监理检验合格后，可进行安装。先用吊机将钢筋吊至桩机边，φ1500直径以内桩使用桩机本身起吊安装，对准孔中心，将钢笼放入孔内，并拆除加强箍的十字内撑。并根据设计标高进行固定，避免在浇注水下混凝土时出现下沉或上浮现象。

7、灌注水下混凝土

（1）灌注前的准备工作：

①混凝土检测。本工程采用外购商品混凝土至现场，再安设地泵泵送至孔口。在使用前必须要求供应商提供混凝土的全部资料（含材料检测报告，配合比报告），经施工方及监理代表认可后方可使用，其坍落度控制在18～22之间，初凝时间不小于4小时。

②导管安装与检查。导管在使用前，应进行密封性试验，在确保导管的完整性及密封性后方可使用另外，灌注混凝土所用料斗的准备也应在灌注前准备好，其原则为第一斗料冲球时，需保证导管埋入混凝土内1～1.5m。

③混凝土输送的准备。在灌注前，要先安装混凝土输送泵，将泵管连接至机台，在安装泵管时，要注意泵管的安装要牢固，连接要紧密。

（2）混凝土的灌注。在完成第三次清孔，终检验孔底无沉碴，泥浆性能合乎灌注要求后可进行灌注。

①在导管上方安装储料斗，应根据桩径选择合适储量的储料斗，在导管与料斗的连接处悬吊一隔水塞，然后开始供料，当储料斗储满混凝土后，然后将铁丝剪断，利用混凝土的压力及冲击力，将导管内泥浆排出，在孔底形成混凝土堆积，将导管下管口与泥浆隔离，并陷入混凝土内，通过混凝土连续注入，利用其和易性较好的特点，注满桩底并使埋深度大于1.5m，完成第一道导灌注工序：冲球。

②冲球后，混凝土的连送要连续并根据桩径的理论方量及送料方量，估算桩的灌注高度，并在灌注过程中，要用测绳经常测量混凝土面标高，以控制成桩的桩顶标高。

③导管埋深控制：在整个浇注过程中，导管必须插入混凝土不少于2米，但不应超过6米。在灌注过程中，要有专人进行检查，在超过6米以上埋管深度时，应停止供料，将部分导管拆卸后再进行灌注。在此过程中，应根据实际情况，做好详细的灌注记录。

④在混凝土面达到设计要求的标高后，完成灌注，进行导管拆卸。在拆卸导管时，应分段缓慢拆卸，特别是拆卸最后一节时，应缓慢反拆，使导管位的混凝土有充分时间回流，防止一次性快速提管造成泥浆渗入混凝土内，形成夹泥现象。在灌注完毕后，应及时清洗泵管及导管，以备下次使用。

8、应急措施

在扩孔中施工过程中，对常见的施工故障应充分准备相应的应急措施：

（1）塌方。如在施工过程中，地质变异较大或表层土压力突然加大，至使成孔出现塌孔，此时应提取钻头，进行回填夯实后重新开孔。在冲孔时，如出现漏浆现象，应加入粘土混合水泥固结护筒底后（24小时再继续冲进）。

（2）灌注过程出现塞管。在成桩灌注时如材料供应不合要求如离析、初凝、和易性不合格，埋管过深出现塞管无法灌注时，应立即拆除导管进行第二次冲球，冲球后应计算好冲球方量的混凝土深度，并将导管插入超过该深1.5米，并在灌注完时，浮浆高度比正常情况下超过第二次冲球混凝土形成的方量。

三、结束语

在水下灌注桩施工过程中，严格按施工工艺方法及要求施工，按工序进行质量控制，坚持每道工序实施检查验收许可制、成桩辅以适当的检测方法，不同的施工方法其效率和质量有很大的差异。施工时应从施工方法着于进行预先控制，提高和完善管理水平，健全质量管理制度，提高质量意识，树立质量第一和预控为主的观念，不断更新质量理念。

参考文献

1.黄建勋.钻孔灌注桩的质量控制要点及方法[J].科技创新导报，2008，(26).

2.李声平.钻孔灌注桩施工管理控制[J].广东科技，2008，(14)．

3.钱风成，浅谈钻孔灌注桩施工质量控制要点[J]，中国西部科技，2008年第23期