赵京
（天津临港港务集团有限公司 天津市 300452）
摘 要:桩基部分是高桩码头的重要组成部分，灌注桩施工工艺是高桩码头桩基的常用作法，本文以天津港大沽口港区粮油6、7号码头为例，对高桩码头灌注桩施工工艺技术在高桩码头的应用进行了探讨，分析了沉桩施工、钻孔施工等各个工序的技术要点，可为类似工程项目建设提供借鉴。
关键词：高桩码头；钻孔灌注桩；施工工艺
钻孔灌注桩由于工艺技术简单，成本较低，被广泛应用在沿海港口各类码头项目中。钻孔灌注桩施工需要在水下完成 ，工序比较多，大部分是隐蔽工程，水下钻孔灌注桩施工质量将直接影响工程整体建设水平。因此，还应加强施工工艺技术的研究，以便在充分发挥技术成本低、污染小等优势的同时，保证灌注桩能够稳固承载上部荷载，继而使工程施工质量能够达到码头建设需求。本文以天津港大沽口港区粮油区6、7号码头为例，详细介绍灌注桩施工技术在高桩码头的应用。
一、工程概况
天津港大沽口港区粮油区6、7号码头位于天津港大沽口港区北侧岸线，为新建2个10万吨级通用泊位，占用岸线总长584米，可同时停靠2艘10万吨级散货船。码头顶面高程为+6.0米。码头水工结构采用高桩梁板结构，共分10个结构段，包括6个长61.8米的结构段和4个长53.3米的结构段。码头前桩台宽30.0米，桩基采用直径1000mm的钢管桩。后承台宽52米，桩基采用650mm*650mm的预应力混凝土空心方桩。其余部位为直径800mm的灌注桩，桩底标高约为-42米，本工程共有560根灌注桩， 根据本工程勘察报告显示，现有围埝下部土体强度不高，地基土残余沉降量大，为了防止挡土墙与后桩台间发生过大的不均匀沉降，在挡土墙下布置直径600的灌注桩基础承台。
二、水下钻孔灌注桩施工工艺技术
1、沉桩施工
在水下施工阶段，根据已有的测量控制点完成控制网布设，在陆域合适位置布置主要控制点，使施工坐标基线与引桥抽线平行或垂直。在引桥桩施工阶段，泥面标高需要控制在-1m到12.2m的范围内，由于低潮水深无法达到沉桩要求，需要在赶高潮水深条件下施工。根据设计的平台荷载最大值，需要完成施工平台搭设，如图1所示，引桥每个排架设置2根桩,采用小钢套管施工，标高控制为750mm.确保泥浆面在水位之上，以免桩内泥浆性能受到影响。利用打桩船对沉桩进行撞击，桩尖以下成孔直径较之外径小200mm,能够避免塌孔问题的发生。在沉桩施工阶段，需要对施工过程进行记录，加强现场情况分析，使关键工序得到合理安排，必要时适当增加小钢管数量,以便使平台承载能力符合设计要求。
2、钻孔施工
钻孔施工前应保证钻机和配套设施就位，能够正常进行水电供应。 由于桩径不同，工程施工需要配备JK8、JK10和JK12.5三种型号的钻机。由于施工在水下进行，需要加强水文资料和气象条件分析，根据潮水涨落情况确定钻孔部位发生问题的可能性，发现问题及时固定钻孔内水头。常规浮平台的作用是将浮吊船起吊的大护筒 （Φ2000mm、δ12mm）沿浮平台导向架龙口沉放至岩面的桩位处，岸侧采用两台全站仪以切线方法控制大护筒平面位置和垂直度，通过导向架内顶推装置配合浮吊船沉放进行微调，以确保大护筒沉放位置和垂直度满足设计要求。大护筒沉放稳定后，采用直径1.8m 的冲击钻机沿大护筒进行引孔，用掏渣桶进行掏渣，钻进深度为3.0m
钻孔采用正循环钻孔施工方法，在钻机转动时将带动钻杆和钻头运转，破土削石的同时，利用泥浆加强孔壁保护，带走孔内部分残渣。泥浆经过泵到达钻杆内后，从钻头喷出，使得碎渣沿着钻孔于钻杆空 隙溢出，流入泥浆池沉淀，用于下次施工。经过反复施工，可以完成孔内碎渣清理。工程施工将遭遇不均匀底层，应先利用刚度大、重量大的JK12.5钻机施工，遇到孤石或岩层减慢钻进速度。
遇到厚度较大的砂层，将泥浆比重和粘度提高,促使护筒内水位始终比地下水位高，需要时向孔内抛填片石和粘土。
3、清孔施工
水下钻孔施工关键在于加强沉渣和孔深控制，需要根据孔深测量结果实现孔底沉渣厚设计.为保证施工质量，需要加强清孔施工，通过不断更换孔内泥浆降低相对密度和粘度，使孔底沉渣得到减少。在完成残渣清理的基础上，孔底土层才能作为桩底支撑，促使灌注桩的承受力得到提高。因此在混凝土灌注前需要加强清孔，端部承载力的主桩孔深比设计值增加50mm,沉渣厚不超50mm,摩擦桩孔深达到设计值,沉渣厚不超100mm。
完成孔深检査后，需要采用空压式吹砂管实施清孔，借助软风管将空气送至管底部，利用吹砂管将相对密度小的混合物排出。使用的泥浆比重不1.25,超过含砂率小于8%,粘度不超28Pa·s。在沉渣得到清理期间，泥浆将加速流动，使得沉淀的泥浆回流，孔管水位得到保持，直至满足设计要求。通过清孔可以避免泥 浆沉淀，防止桩孔倒塌，促使混凝土灌注桩施工质量得到提高。
4、钢筋笼安装
在安装钢筋笼阶段，需要在岸上完成钢筋笼分段制作和连接，应确保相邻主筋接头错开，距离至少达到 500mm,相同截面接头数不超主筋根数一半。主筋内侧利用箍筋防止结构变形，每隔2m完成一根推筋焊接，每隔3-4m设置可拆卸十字形加强架，用于临时稳固结构，周围主筋设置混凝土垫块。利用导向钢管对安装位置进行固定后，顺着钢管可以将钢筋笼吊入孔中，做到分段放置。对钢筋笼进行垂直连接后，应确认垂直度达到施工要求。为确保钢筋笼能够挤入孔壁，需确保灌注桩混凝土主筋，保护层厚50mm,完成轮形保护块制作。
钢筋位于中间，在主筋外侧焊接。此外，为避免钢筋笼在灌注施工期间上浮，需要在每个笼子的同一截面主筋上完成3-4个“倒刺”焊接。
5、灌注施工
完成二次清孔后，将孔底沉渣厚度控制在50mm以内，可以进行混凝土灌注。使用的混凝土应保证具有较强的和易性，能够满足水下施工要求。为此需要添加适量的减水剂和粉煤灰，并选用5-30mm卵石作为石料，粒径在40mm范围内，避免卡管问题发生。采用导管进行混凝土灌注，管长距离孔底约30-50cm,中间不能停顿或发生渗漏，应确保上下平顺。初次灌入使用的导管应达到混凝土0.8m位置，结束后 深度在2-4m范围.，灌注期间混凝土坍落度在18-22cm范围内，桩顶对50-100cm浮浆凿除层进行预留。实际施工釆用250mm导管，经过水压试验可以确定回路具有较好密封性。
阻水塞采用砂包结构，施工前, 确认质最合格。施工期间，使用从搅拌泵出来的混凝土，应严格按照配合比加强水灰比的控制，保证材料具有较好流动性，不会出现离析现象。灌注期间加强孔内土结构和水位下降观察，确认不出现返浆现象后继续向漏斗添加混凝土，灌注后垂直将导管拔出。完成灌注施工后，需要加强混凝土养护，温度低于0摄氏度需要加强保温。高于30°C需要采取措施减慢混凝土凝固速度。受周围地质条件影响，如果孔内泥浆密度过大，桩径过大，还要使灌注高度得到适当增加。而接桩前只要对超出的部分进行凿除，就能保证后续施工顺利进行。
三、结论
高桩码头进行钻孔灌注桩施工工况比较特殊，需要在水下进行，施工时要结合潮水涨落情况合理进行，以便使工程施工质量和安全得到保证。本文结合天津港大沽口港区6、7号粮油码头为例，介绍了钻孔灌注桩施工工艺在码头项目的应用情况，还要加强对沉桩施工、 钻孔施工等各个工序的把控。本项目的成功实施，可为类似项目提供参考。
参考文献
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[2]姜鹏，章剑青，朱征平，钻孔灌注桩施工中泥浆比重控制研究[J].公路2019（7），51-53
[3]钟建敏，苏州地区大直径超长后注浆钻孔灌注桩试验研究[J].建筑结构2019（6），61-65