水上沉管灌注桩在船闸靠船墩桩基中的应用分析

发表时间:2021/5/6   来源:《建筑实践》2021年40卷第3期   作者:王小涛
[导读] 本文介绍了港口船闸靠泊码头桩基施工方法

        王小涛
        江苏省交通工程集团有限公司,江苏 镇江 212000
        摘要:本文介绍了港口船闸靠泊码头桩基施工方法,传统的水上桩基施工方法是搭设水上支架平台、内外护筒施工和水冲沉管灌注桩施工。沉管灌注桩施工的优点是施工简单,作业面小,对通航影响小,将建筑施工对生产、生活和环境的影响降到最低,取得了良好的效果。
        关键词:水上沉管灌注桩;船闸靠船墩桩基;应用
        1 桩基施工方案比选
        传统的水上桩基施工方法是搭设水上支架平台、内外护筒施工,需要泥浆护壁,占用水域大,且内护筒永久保留,但该方案缺点较多:施工作业人员多,周转材料多,施工设备复杂;而本工程内侧桩靠护岸近,施工时作业面小,机械转向不易;泥浆制备及泥浆处理困难等,加上靠近护岸的桩离护岸较近,河床上石块较多,埋设内外钢护筒不易。而水上沉管灌注桩,无需设置弯管,且占用水域面积相对较小;利用工程船舶作为水上活动平台,灵活灵活,在施工期间船舶航行高峰时能够及时撤离水域,可以有效降低水上作业的安全风险,为航道的正常航行提供保障;不需要泥浆护壁,减少了泥浆排放,利于环境保护;成孔速度快;减少船舶和机器配置,降低操作风险。经比较,采用沉管灌注桩法施工较合适。
        2 施工步骤
        第一,测量放样沉管为内径0.8m、长10.5m、壁厚10mm的钢管,采用螺旋钢板一次加工而成。沉管前,根据施工图纸提供的桩位坐标表,对沉管埋设的平面位置进行放样。首先采用全站仪,对沉管中心在护岸上的投影进行放样,用喷漆做好标记;然后在图上测出投影到沉管中心的平面距离。
        第二,沉管就位利用吊机船,起吊沉管。把沉管吊放到施工图纸所示的位置。根据距离,沉管时,对沉管的位置进行定位,沉管过程中要反复多次测量,确保位置准确。
        第三,射水沉管沉管用的水流由高压水泵提供,高压水泵安装在吊机船上,水泵使用的电源由船上柴油发电机提供,不需接岸电。
        (1)根据计算出的长度,配好水射流管,将各接头连接牢固,安装弯头,连接到输水软管上,并进行试水。
        (2)将导环安装在水射流管上,插入待吊起的沉管中。
        (3)插入沉管后,压上桩帽和锤头,暂时悬挂钢丝绳,然后打开水阀,开始喷水。高压水枪开始冲泥,利用高压水流的动力,来切割和绞松水下土层的泥层,粉碎土体,使之湿化、崩解,形成泥浆,泥浆在重力作用下向泥浆泵入口流动,离心泥浆泵的作用是产生一定的真空,通过泥浆吸入管将泥浆吸入,然后通过泥浆管道将其排出到泥浆沉淀船。高压水枪冲刷桩顶下土层,桩体自重下沉。
        (4)在沉桩初期,应控制沉桩速度。沉桩速度不宜过快,防止阻塞水嘴,应随时控制和纠正沉桩方向
        (5)沉管桩下沉渐趋缓慢时,为加快沉桩速度,可适当振动沉桩。
        (6)沉管下沉一定深度,管身稳定后,可解下吊沉管的钢丝绳,并逐步加大射水量,加大沉管速度。
        (7)当连接管的供水被切断时,要防止泥沙流入桩内堵塞或堵塞水射流喷嘴。
        第四,清孔当冲孔达到设计要求的深度时,用高压水枪冲洗沉管内壁,再用泥浆泵将孔内泥水吸掉,反复几次,完成清孔。
        2.5 钢筋笼的制作
        2.5.1 钢筋的验收及管理
        钢筋必须有出厂质量合格证。

进入现场后,按照有关规定、批次和规范进行抽样检查。焊接材料还应提供焊接试验报告。材料部确认该批材料符合设计和施工要求后,对该批材料进行储存、登记、登记,对不合格材料将其运出施工现场。钢筋入库后,应按不同钢种、牌号、牌号、规格、批号、厂家分开存放,不允许混合包装,必须提供标识。在运输和储存过程中,应避免钢筋腐蚀和污染。
        2.5.2 主筋下料及钢筋笼成型
        切割机应使用用于钢筋切割。切割前,检查钢筋末端是否有弯曲。如果有,先用矫直机矫直。严禁用气割等热处理方法切割钢筋。钢筋笼制作时应注意:钢笼的加工尺寸应严格按照设计图纸和规范进行。钢笼主筋采用焊接接头,无吊钩。将主钢筋和箍筋焊接在钢笼框架内,两侧焊接长度大于5d,一侧焊接长度大于10d;主筋节点间距>1000mm,同一连接段节点总个数小于50%。在施工期间,钢笼必须按照以下要求进行处理:(1)首先必须准备好钢笼的钢箍,钢筋箍应按设计长度切割并在专用平台上折弯。钢箍制作好后,要在钢箍上准确标记出钢笼主钢筋的准确位置,并用红漆标记。(2)主钢筋截面长度,所需钢筋用切割机分批切割备用,并按规格列好顺序堆放。(3)钢筋笼在专门的加工平台上进行加工。加工前应检查主笼钢筋的平整度。在加工过程中,主要钢筋在钢筋箍外标记的位置进行点焊,以保证主钢筋正确的位置和间距一致。钢筋笼箍施工前,在主钢筋上分离箍筋间距,然后将箍筋缠绕在笼架上。箍筋与主筋错开50%点焊。钢笼应放置在坚实平坦的地面上,防止变形。(4)每一个已完工的钢笼在使用前必须经监理工程师检查并接受。钢筋笼的每一段都要标注截面号、桩号和检查状态。(5)上下每隔2.0m设一组定位钢筋。
        2.6 下放导管
        (1)钢管内壁光滑圆润,内径一致,界面紧密。导管直径30cm,壁厚10mm,接头长度3M。(2)管道使用前必须进行试安装和试压。数字和比例应该从下到上标记。装配好的管道轴线偏差不得超过钻孔深度的0.5%,不得超过10cm。浇注第一组混凝土时,管底到孔底的距离应控制在30-40cm之间。(3)安装导管时,检查接头处是否有杂物,橡胶圈是否损坏。如有,请及时更换。(4)导管安装采用挖机船配合安装。
        2.7 灌注水下混凝土
        根据现场条件,本工程采用商品混凝土,混凝土由搅拌车运输到施工现场,通过固定槽卸入混凝土运输车,混凝土灌注采用挖泥船配合导管进行。第一批底部密封混凝土:第一批浇筑混凝土必须使导管在混凝土中的埋深不小于1.0m。第一次混凝土浇筑前采用圆钢板作为混凝土挡板,根据首灌混凝土方量,用挡板盖住料斗出料口。浇筑混凝土后,迅速打开出料口。第一次浇筑的混凝土迅速排到洞底,不得中断。然后测量混凝土表面的深度,以确保在混凝土管道的埋深不小于2.0 m .测量混凝土表面的深度在每个管拆除之前,计算管道的埋深确定拆除部分的数量。浇筑后管埋深度应控制在1 m ~3 m,混凝土应连续浇筑,浇筑时间应尽量缩短,使浇筑在初凝前完成,在此过程中,由专人填写水下混凝土浇筑记录。在混凝土浇筑、混凝土初凝后,将钢肠子微微抬高,使钢肠子与混凝土之间形成间隙,以便将钢肠子拉出。
        水下混凝土浇筑时应注意以下几个方面:(1)水下混凝土坍落度控制在180mm~220mm。(2)混凝土浇筑前和浇筑过程中,应在规定时间进行混凝土坍落度试验,并做好记录。(3)水下混凝土必须不断,它不应该停在中间的浇注,并消除了管道的中断时间应尽量缩短,和浇注间隔不应超过30分钟,以确保浇注初期设定的时间内完成设定的混合比例。(4)浇筑过程中,当混凝土表面达到钢笼底标高时,应特别注意操作。当混凝土表面接近笼底时
        3 结语
        综上所述,采用沉管法,增加了钢护筒的长度,成本更低,减少了搭设排架支架和钻机使用的费用,所用人数比较少,施工质量提高了,施工方法也较简单,解决施工过程的难题,施工噪声小,是一种较环保的施工方法,加上船闸的引航道一般可供施工的水域有限,施工时又不能影响船闸的正常运行,作业面较小,水冲沉管灌注桩能解决这一难题。
        参考文献:
        [1]杨柳.深水钻孔灌注桩主墩施工平台设计研究[J].江材,2021(03):65-66+68.
        [2]苏鸿华.建筑工程施工中钻孔灌注桩技术的应用[J]材,2021(03):111-112.
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