永嘉县交通工程公司 浙江永嘉 325102
摘要:近年来,随着国民经济的快速发展,我国的水运工程建设得到了空前发展。在现代码头工程建设中,桩基都是处于水下,并且承载则整个码头的载荷。所以,采用合适的桩基形式非常重要,而工程施工质量的保障是码头工程建设的关键。在进行桩基施工时应根据实际的地质情况选择合适的桩基类型、施工工艺、施工技术等,这样才能保证施工的顺利和高质。
1现代码头工程建设中桩基类型的选择
(1)钢管桩,这种形式主要是利用直桩和叉桩构成,利用不同直径和长度的钢管桩,结合叉桩的倾斜度,形成横向和纵向的承载利用,已到达支撑码头主体结构的目的。其主要考虑的是桩力和弯矩以及水平移动距离等参数。钢管桩一般为码头工程的主要桩基结构形式,其沉桩容易操作,但造价较高,在不需要较高承载需求的情况下可酌情采用。
(2)预应力桩,这样的桩基形势与钢管桩相似,也是采用一根直桩和两根叉桩共同构成一个承载的平面,其斜度与钢管桩相似,其桩端也深入至砾砂层,但是其承载的能力要低于钢管桩。钢筋预应力桩在施工中的难度较大,但造价低承载的能力适应一般的码头要求。
(3)水冲桩,这种桩基类型和钢筋混凝土的方案基本相同,水冲桩的使用主要在标贯击数较大的砂土地质结构,最大的缺陷是施工中沉桩的偏位比大,不易控制。尤其是在砂层较厚的地质基础上偏位问题更加的明显,需要进行后期的处理,这样就提高了其造价。
2码头工程中桩基技术分析
桩基码头的施工是一个十分复杂的项目,而且施工的质量将关系到整个工程的使用性能。常见的码头桩基工程有以下几种:(1)预制混凝土桩或者钢管桩,这种形式一般采用的是水上打桩船来完成作业,根据具体的桩直径、桩的承载力、地质结构的情况而选择不同的锤形和控制标准,这种成桩的形式为摩擦桩为主;(2)工程设计中还会遇到灌注桩,灌注桩的施工则需要搭建施工平台,并采用机械设备进行成孔作业,主要为回旋钻或者冲击钻;(3)另外,钢管桩性锚杆嵌岩桩也是一种常见的桩基形式,主要利用打桩船进行施工,将预制的钢管打入到地层中,然后再钢管桩的中心固定在基岩上,然后植入锚杆,最后进行灌浆完成施工。下面就两种主要的桩基施工形式进行简要的介绍:
2.1冲击钻孔桩技术
在码头工程中有一部分的工程是需要将栈桥和海堤进行连接,这里常常利用的是钻孔灌注桩,这样形成的桩基较为牢固,刚性强,可以将桩基和海堤有效的结合起来,形成一个整体性的码头基础,提高整个码头的稳定性。具体的施工步骤如下:
(1)钻孔成桩的基本步骤,采用冲击钻对黏土层以上进行多少次成孔,即在每次冲击成孔后进行必要的回填,一般经过3次冲击成孔,然后在放置刚护筒,而黏土层到桩低则采用一次钻成。流程为:钻孔平台搭建、桩位放样、埋设护筒、平整基础、钻孔、清孔、放笼、灌注。
(2)施工技术分析
第一,在埋设护筒的时,应保证护筒按照设计标准,一般为10mm钢板制成,而且护筒的直径应大于成桩的直径,护筒的长度应按照实际的黏土层进行选择。埋设位置必须严格按照设计要求,而且在埋设时可以利用机械情理、人工挖掘、并夯实外围的土层,保证护筒的中心与桩心重合,误差控制在10mm内,且保证护筒的垂直。
第二,成孔过程,可采用外加循环泥浆冲击成孔。垂头的直径按照桩径进行选择,开始钻孔时需轻拉慢放,钻进速度小于50cm,保持泥浆不溅出。当成孔到一定的深度后,才能够进行正常的钻孔。在施工中为了保证成孔质量在冲击至黏土层上面的淤泥层时应向空中回填石块冲击,一般回填的次数为3次,在冲击至黏土层,这样是为了保证成孔的稳定性,同时护筒也可随之沉进至黏土层的顶部。另外,冲孔的过程要防止钢制护筒边缘卡锤。施工中护筒如果出现破损应及时将其取出并回填硬质的黏土,对损坏的护筒进行处理后重新埋深到位方可从新施工。如冲孔的位置出现了倾斜就应当停止施工,处理的方法是将已经成孔进行回填,直至发生倾斜的位置,然后再进行重新的冲击成孔。
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第三,清理成孔。清孔的过程一般分为两个阶段,第一次是在成孔后立即进行,利用排沙的管进行清理,管口距孔底的距离为30-50mm,第一次清孔主要是清理泥块和大粒径的沉渣。第二次清孔是在钢筋笼和导管安装到位后进行,二次清孔是利用正循环进行,随着清理的时间增加而降低泥浆的密度,必要时可利用清水进行情况,直至沉渣符合设计要求。应注意的是不论是那次情况都需要保证孔壁的稳定。
第四,吊装钢筋笼。在吊放钢筋笼时应当注意的是保证垂直和速度控制,做到准确和缓慢以防止破坏孔壁。安装到位后应当利用横筋来固定,保证其位置的相对准确。
第五,混凝土灌注。灌注是钻孔桩的重点工艺技术,在这里应当保证灌注的连续性,利用各种操作技术来防止断桩的出现。因此,应保证导管埋深,混凝土供应连续,提管保持导管的上下移动3-5次,移动的幅度在50mm左右。待灌注至顶部的时候,应控制混凝土灌注量,超灌高度应小于设计的50mm,以此保证桩头的强度。
2.2锚杆嵌岩桩技术
(1)锚杆嵌岩桩的施工流程:搭建设备平台、钻机安装、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。
(2)施工技术分析
第一,钢管桩的成孔。施工中采用钢管桩内钻机进行成孔施工,大直径的桩孔应当尽量钻至钢管桩的底部,并保证钢管桩内部没有泥土。如施工中遇到桩靴反卷就应当立即停止钻孔,防止出现后续的事故,并及时进行处理。
第二,钢管桩清孔。钻进完成后,一般采用气举法进行清孔,该方法为反循环,施工时需注意保护孔口保护,保证清除的沉渣不能再次进入到孔中。
第三,导向架的安装。导向架是由钢管和导向盘制成,导向架应在施工前制作完成,并将其和钢管连接起来。安装时利用钻机的卷扬设备逐节放入到钢管中,直至达到孔底。
第四,锚杆孔的施工。在施工的前期应当根据地质勘测报告和工程经验来进行锚杆孔的施工,一般采用牙轮钻,其次为合金钻头。标准的基岩锚孔钻进工艺应按照基本参数进行,控制钻压、转速、泵量等。这些参数都应当按照具体的工程实践来进行选取,主要保证的是成孔的稳定。锚孔钻成后也需要进行必要的清孔,清孔的方式可以采用气举反循环进行,直至清理至设计深度,如果形成的沉渣过大,则可以利用弹簧钢丝钻头来进行直接取渣。
另外,如在成孔的过程中出现了锚孔坍塌的情况,就应当对锚孔进行水泥净浆封闭处理,待水泥和岩层结合并达到一定的黏合强度后进行二次钻孔。
第五,安装锚杆和注浆。将锚杆用卷扬机吊至导向架的孔口,并将灌注的导管逐根连接紧密安放在锚孔中,注浆的时候管口距离锚孔底部在20cm左右。然后采用注浆泵进行净浆注入,注浆的体积应按照钢管桩的要求来进行,注浆的深度为锚孔底部至钢管桩的底部。注浆完成后提出导管,并将锚杆放入。
第六,锚杆安装完毕,经过检查达到设计标准后,就可以按照钢管桩的后续施工工艺进行施工,安放浇注导管,进行水下混凝土的浇注。
3、结束语
综上所述,码头工程中的桩基施工技术应当根据桩基的类型和施工环境来进行选择和进行。但是无论采用哪种施工技术都需要严格控制桩基的成孔、清孔、灌注等关键步骤,以此提高成桩的强度和质量。
参考文献:
[1]范春红.浅谈码头桩基质量问题的控制技术[J].科技资讯,2010,(28).
[2]陈利.水下桩基工程中施工技术的研究[J].建筑科技资讯,2009,(35).
[3]李延枢.某码头桩基施工技术分析[J].中国水运(下半月),2010,(4).
论文作者:金藤藤
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/20
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