码头挖孔灌注桩施工的探讨
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摘要：本文结合实例工程，对码头挖孔灌注桩施工方法进行了深入探讨，介绍了码头挖孔灌注桩的施工工艺，并总结了码头挖孔灌注桩施工应注意的一些事项。
关键词：码头工程；挖孔灌注桩；施工方法
1工程概况
贵港港罗泊湾作业区位于郁江河段中部，坐落在40-50m高程的I级冲积阶地上，地势较为平坦。码头区由于长期受到剥削蚀切割的作用，其地面高程为20.40-49.04m，自然斜坡坡角为15°-20°，地层构造自上而下分别为人工杂填、淤泥、圆砾、粘土、灰岩。基岩为厚层状石迭系灰岩，灰岩浅层溶洞发育。该工程的施工水位为32.00m，共有三大单桩系，1# 泊位最大单桩长为23.10m，2#泊位最大单桩长为37.8m，3#泊位最大单桩长为23.6m，其中，除了2#泊位中间敦对应的挖孔灌注桩桩径为2.7m外，其余挖孔灌注桩桩径为2m。
2挖孔灌注桩的施工工艺
2.1施工前准备工作
2.1.1制定成孔措施和护壁方案
对于桩位处的地质情况要有详细了解，每个桩不同地质层的厚度、性质情况，成孔措施及护壁方案的制定要根据根据地质勘测结果来进行。
2.1.2场地清理:场地较为平坦时，将杂物清除掉。
2.1.3机具准备:配备安全绳、安全帽、钢丝绳、吊车、吊钩、吊桶、慢速卷扬机、导管等机具。
2.1.4技术交底: 加强技术培训，制定相应的安全防范制度，提前做好可能出现的问题的应对措施，既要确保物质贮备，又要有组织准备。
2.2施工工艺流程
码头人工挖孔灌注桩施工技术的工艺流程是：挖孔及护壁→钢筋制作与安装→灌注桩浇注。
2.2.1挖孔及护壁
（1）挖孔
人工用铁锹、羊镐等工具进行孔内的挖土。小药量爆破或无声爆破的开挖方法是在遇到坚硬岩石时方可采用。由于该工程的桩孔直径比较大，为此，以3-4名工人为一组，2名工人使用短把铁锹、羊镐等工具在孔内进行挖土，2名工人在孔口负责出土和传递工具，即将挖土的土用铲将其装入铁桶，铁桶容量通常为0.1-0.2m3，通过1t重的慢速卷扬机和孔口上安装的扒杆吊将铁桶提升出土，用手推车作水平运输，推到指定的地方。开挖过程中要进行分节开挖，以现场地质情况为依据，来确定分节的高度，通常一节桩孔的高度为1m。
（2）护壁
为防止塌孔，每挖深约1.0m，要浇注混凝土护筒进行护壁。混凝土护筒的施工流程与普通的钢筋混凝土施工流程相同，都是由钢筋、模板制作安装和混凝土浇注构成。
护壁使用的混凝土通常为C15，将一定量的速凝剂掺和在混凝土内，可使混凝土尽快达到强度要求。20cm的壁厚，每m要相应配3根φ8环向钢筋，以及7根φ8竖向钢筋。岩面下和地面40.0m以上不需要进行护壁。采用内定型钢模板，再用弧形钢模以及拼接板组成，连接使用U形卡来完成。在满足易于安装和拆卸的情况下，模板要尽量取少数。在拼装过程中，价格一块木条放在最后两块模板的接缝处，这样才能模板的拆除。
桩孔在挖土完成后，要将岩壁上的松动石块、浮土清除掉。验收确保合格后，方可进行钢筋的安放，然后再进行护壁模板的安放。竖向钢筋在安放过程中，为了便于与下一节护壁中的钢筋相连结，为此，要将其端部弯成U形钩，并将其打入至挖土面内一定深度。安装完模板后，要对其直径进行检查，看其是否与设计要求相符合，并要确保任何二正交直径的误差要在50mm以下，将十字架安放在孔口设置的轴线标记处，再通过在十字架交叉点悬吊锤球的方法来确定其中心位置，注意桩孔的垂直度偏差不能超过桩长的0.5%。达到要求后，将木楔打入土中，并将支撑稳定模板安设其中，防止在浇捣砼过程中，模板出现移动。
2.2.2钢筋笼的制作与安装
在加工场地分段制作钢筋笼骨架，按照起吊设备的高度和钢筋主筋规格来确定分段长度，一般为6m左右。每隔2.5m处，将在一道Φ18加强箍筋设置在主筋外侧，以使钢筋笼骨架有足够的刚度，从而确保在运输和吊放过程中，钢筋笼不会变形。将钢筋笼运至现场后，用吊车将钢筋笼起吊，将第一段缓慢放入孔内，采用钢管或型钢临时将其搁支在护壁上，再起吊第二节钢筋笼，使主筋对正位置后，采用帮条双面焊接，其连接焊缝及连结头数量要符合规范规定，焊接后逐段将其放入孔内，直至设计的标高。在安放钢筋笼前，要对孔内的情况再进行检查，要以确定孔内无塌方和沉渣现象，对准孔位后再行安放，安放时要扶稳、缓慢、顺直进行，避免与孔壁发生碰撞，不允许有墩笼、扭笼的情况发生。钢筋笼放入后，要反复校正设计标高，并采用工艺筋进行固定，以防止钢筋笼出现下沉或上浮情况。
2.2.3混凝土浇注
要根据桩孔内的渗水量、渗水的分布以及桩内水面的上升速度来确定桩身砼灌注方法的选用。灌注桩身砼主要有两种方法：一种是干胶法。该方法适合孔内无水、渗水量较小或桩内水面的上升速度小于1.5cm/min时使用；另一种是水下灌注法。该方法适合孔内渗水量较大或桩内水面的上升速度大于1.5cm/min时则采用。
①干浇法施工：将砼泵的出料口直接移入孔内进行投料。经试验后来确定砼的配合比，采用插入式振捣器在泵送砼时进行振捣，振捣要分层进行，为确保砼的密实度，注意每层灌注厚度不能超过振动棒作用部分长度的1.25倍。
②水下灌注法施工：在水中浇筑砼可以采用导管法进行，陆上配置应比设计强度值提高40-50%。在开始浇筑混凝土时，必须要紧凑、连续地进行，严禁出现中途停工，浇筑必须是一次性完成。混凝土灌注过程中，要随时对埋管情况进行检查，以便于及时将导管进行拆卸。为保证混凝土的紧密度和施工质量，要上下来回串动导管。每次提升导管时，要将灌注混凝土方量、孔内混凝土表面高度及导管深度记录下来，同时要以灌注混凝土的数量为依据，对导管的埋置深度进行计算校核，看其与实测相符与否，要防止误测超拔导管而出现断桩现象。注意埋管深度宜在2-6m之间，导管拆完后，要确保埋管深度在2m以上。混凝土浇筑完毕后，混凝土面高程要比设计高程高1.0m以上。
3施工注意事项
3.1在桩孔开挖后，要混凝土的灌注尽快进行，要实行一节一次性灌注，并注意要在在桩孔内水被抽干的情况下方可进行，且抽水要连续进行，尤其是在遇地下水位较高，渗水较大时，这样才可以防止地下水位频繁涨落，而使得桩孔四周土体颗粒流失加速，致使护壁外面出现空洞现象，造成护壁下节出现脱落。然而连续大量的抽水，孔内又容易发生流砂、涌泥，以及孔壁坍塌事故。因此，在对桩孔内进行抽水时，必须要对孔内土体和地面上的变化进行随时观察，并采取相应的防护措施，这样方能保证孔内抽水的安全。
3.2在24h后将护壁模板拆除，通常情况下是在第二天下节桩孔土方挖完后进行。要连续进行开挖工作，不能出现中途停歇，否则，孔底及四周土体遭到水浸泡后就会出现坍塌现象。
3.3若多桩孔同时成孔时，要采用间隔挖孔，或超前挖孔方式进行，这样才能防止相互影响，并避免土体发生滑移。
3.4要对桩的每段垂直度和直径进行检查，对于出现偏差现象的，要及时进行纠正，以确保位置的正确。
3.5当遇到流动性淤泥或流砂时，可如下方法进行处理:①降低每节护壁的高度，通常取0.3-0.5m。②按照间距10-15cm沿护壁周边，将φ16-φ25长1.5m左右的钢筋打入土中，将孔内20-30cm砂土挖去后，将麻袋、草包或插纤维板条填塞在钢筋外侧，以将砂粒阻挡，防止其流入桩孔，一边挖土一边挡砂，直到桩孔挖至40-50cm深时，及时进行护壁砼的浇筑。③如果桩孔施工地层地质易发生流砂时，为将淤泥或砂粒流动堵截下来，要采用下沉钢护筒作护壁。在施工过程中，要对地质情况进行仔细勘察，下沉钢护筒措施要尽量在涌砂发生之前及时采取，这样才能使施工质量和安全得到确保。钢护筒的制作要根据根据涌砂段的深度来进行，通常在2m以下，将钢护筒打入50cm后，开挖桩孔20-30cm深，再将钢护筒打入20-30cm深，再进行20-30cm孔桩的开挖，直到符合设计位置为止方可停止开挖。
3.6在开挖桩孔时，孔下工作人员必须配戴安全帽，并注意安全，并对孔下空气污染物浓度进行随时测量，并增设相应的通风设施。孔下照明一定要采用安全电压。
总之，在进行码头挖孔灌注桩的施工过程中，要充分考虑地下水及地层情况，在挖孔施工中，若遇到流动性淤泥或流砂时要及时采取相应的解决措施，同时要根据具体情况来选择合适的灌注方法，要确保开挖、护壁和灌注施工的顺利进行。
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