浅析钻孔灌注桩技术在港口工程中的应用论文_金倩云

浅析钻孔灌注桩技术在港口工程中的应用论文_金倩云

摘要:通过对钻孔灌注桩有关施工方案的介绍,能有效预防在施工过程中发生安全质量问题,其适用范围广,可以穿越各种土层,更可以嵌入基岩,对同类工程的施工具有十分重要的借鉴意义。

关键词:钻孔灌注桩;钢筋笼; 技术措施

1 钻孔灌注桩应用在港口工程中的重要性

经济快速发展促使对港口的应用越来越广泛,对其承载力要求也随之增大。桩基作为工程的基础建设以很多形式存在,其共有优点包括抗压力强、对施工地形要求不高、体积小等。钻孔灌注桩是按照制桩方法分类的一种桩型,成桩过程只需要原地钻孔,在孔中放入混凝土和钢筋,待其凝固。港口筑造过程中,一部分作业需要在海上开展,大型运输机械很难进行运作,应用钻孔灌注桩技术,可有效的节省时间且操作简单,更能缩短工期,对港口工程的发展起到了促进作用,还可扩大建设场地的选择目标,减小整个工程的财务支出。

2 钻孔灌注桩在港口工程中的应用现状

2.1 钻孔灌注桩的应用范围

钻空灌注桩在施工过程中不需要传统的捶打,大大的减小了振动,其筑造过程是钻空填充完成,可以应用在坑基工程 。噪音小、对周围土层不存在挤压,在人流量大建筑物密集的市区建筑工程中选择使用可以有效的减小噪声污染。目前在一些高端领域建设中也应用广泛。

2.2 钻孔灌注桩在港口中的应用范围

目前,钻孔灌注桩在港口工程中的应用主要有:(1)在内河小码头的应用。(2)在一些小的栈桥式码头中的应用,例如福州港魁岐码头二期工程。(3)在港口码头后方建筑中的应用。因为港口码头后方陆域临水,地质条件较差、承载力弱,所以建筑物基础一般采用造价低、施工简单的灌注桩基础。(4)在重力式沉箱码头的后轨道梁中的应用。重力式沉箱码头的后轨道梁主要承受垂直荷载,采用钢管桩或混凝土预制桩成本较高,且往往容易受到施工现场条件的限制,所以灌注桩基础广泛地应用于重力式沉箱码头。总之,钻孔灌注桩有其自己的特点,相对于钢管桩或预制桩而言,其具有桩基大、承载力高、成本较低的优势,这必将会使灌注桩在以后的港口工程中(尤其是集装箱港口工程)取得越来越广泛的应用。

3 港口工程施工中钻孔灌注桩技术的应用

3.1 钻孔灌注桩施工工艺流程

在港口工程施工中开展钻孔灌注桩施工,要遵循以下工艺流程:准备场地→展开测量定位→埋设护筒→制备泥浆→成孔→清孔→制作钢筋笼并进行安装→完成水下浇筑混凝土→破除桩头→展开严格检验。

3.2 前期施工工作

在埋设护筒前,要对钻孔方向展开引导,对地面水进行隔离处理,为孔内水位提供保证。因为护筒这一设备极为重要,且可重复多次利用,因此在护筒构造时应对其坚固耐用特性给予足够重视,以便于安装及拆卸过程。钢护筒一般用厚度为3mm、长1m的钢板卷制备,一般护筒直径要比桩径大20cm。在挖孔阶段,可选桩基础为切入点,从此处起挖一圆坑且保证其比护筒外径宽80cm,对坑底进行整平,通过定位对桩放样展开控制,在坑底将钻孔中心位置标出。将护筒吊装并向坑内放置,对中心位置加以确定后利用十字线对护筒底部进行定位,将护筒移动使其中心完全吻合于钻孔中心,之后利用水平尺对护筒竖直与否进行检查。待确认护筒放置完好后,在护筒四周均匀而对称的回填含适当水量的粘土并将之分层夯实,使之达到最宜密实度。

3.3 制作钢筋笼并进行安装

在对钢筋笼进行设计与制作时,要严格按照相关规范展开,通常情况下,在制作钢筋笼时应采取分段制作,保持主筋净距离比粗骨料直径多出3倍以上,同时利用焊接工艺实现接头连接,在主筋中不进行弯钩设计,选择主筋外被进行加筋。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行钢筋笼安装时,因为钢筋笼容易出现变形问题,因此在采用吊装形式安装时,要根据实际情况对吊点加以准确把握,在整个吊装过程中保持钢筋笼处于垂直状态,不可有所倾斜,之后对准孔位将钢筋笼慢慢下放。

3.4 混凝土水下灌注

在港口工程施工中进行钻孔灌注桩施工时,混凝土水下灌注是重要环节,灌注质量不仅对桩基质量有决定性影响,同时在很大程度上会影响整个工程的施工质量。因此,在港口工程中开展钻孔灌注桩施工时,要对灌注混凝土施工工艺与技术进行科学而合理的应用,为工程质量提供保障。

3.4.1灌注全过程控制要点

对孔底、孔身进行检查,同时经监理单位签字确认后即可安放钢筋骨架,在二次清孔完成后即可展开混凝土灌注。在灌注混凝土时,应保证灌注的连贯性与持续性,不可出现中断。在水下浇筑混凝土时,通常是利用水下导管进行浇筑,所用导管要保持良好密封性与顺直度,且其长度以孔底与管底距离为30-50cm范围为宜。水下混凝土对和易性要求较高,应控制其坍落度在18-22cm。在进行初灌时,要保证导管可以在混凝土之下一次性埋入0.8m以上,

之后应将导管埋深保持在2-4m,且需保持灌注连续。在桩顶应进行浮浆凿除层预留,其高度以50-100cm为宜。

3.4.2混凝土初灌

在进行混凝土初灌时,其灌注总量受导管内径、桩孔直径、混凝土面和地面间距离、泥浆和混凝土面距离及泥浆密度影响。当桩孔直径越大时,常需要更多的初灌混凝土量,此时由于混凝土用量大,很容易发生离析问题。同时,初灌混凝土下落时受到较大阻力,其和易性会逐渐降低,常会导致混凝土将导管堵满,有时在漏斗中还有一些混凝土存在。当有这些问题发生时,应将机械起重能力加大,将混凝土向漏斗中添加的速度提升,同时再轻微拉动导管。如果起重能力不能满足需求,则可调来卷扬机拉动漏斗摇晃,使混凝土可以顺利下落直至孔底。待原有混凝土下灌完成后向漏斗中继续添加混凝土,及时展开后续灌注。

3.4.3后续灌注混凝土

在后续灌注混凝土时,如果灌注有间断,则待漏斗中混凝土落至孔底之后,应对导管加以牵动,为后续混凝土能够继续下落提供保证,同时使混凝土进一步扩散至周边。另外,还应对孔口位置的反浆情况进行观察,直至反浆现象消失后再继续将混凝土添加进漏斗中,继续展开混凝土灌注。在水下灌注混凝土的最后阶段,常会因为孔内压力过低导致上部混凝土密实度下降问题,为避免这一现象发生,可在灌注时将漏斗适当提起,使混凝土落差增加,以便将其密实度提高。

4钻孔灌注桩在港口工程中的应用前景

4.1 在护岸工程中的应用

很多大型港口陆域均为填海形成,地质条件较差,此时如采用直立式沉箱结构方案,承载力较难达到要求,或者开挖方量和抛石基床均较大,既造成了宝贵土地资源的浪费,工程量和造价也难以令人接受,在这种情况下,如设计钻孔灌注桩作为基础,可在保证工程安全的前提下有效降低工程成本。

4.2 在高桩码头接岸结构中的应用

许多港口工程处于河口三角洲地带,地层为海陆交互沉积,形成一套淤泥质土、粘性土和中粗砂、粗砾砂、粉细砂相交互的地层结构,这种地层结构的岸坡稳定条件相对较差,在结构设计中常为斜坡式接岸结构,但斜坡式接岸结构的断面工程量及占地均较大,且抛填前还需进行地基处理和大量开挖,施工复杂,工期长,后期使用沉降亦较大。此时如采用灌注桩方案,用钻孔灌注桩加拱形水泥土搅拌桩组合形成拱形水泥土支护结构,支护结构形成后,再开挖并抛填块石,形成接岸结构,可以大大减少开挖和抛填工程量。

小结:建筑业的大力发展促使了很多先进技术的产生,建筑稳固安全的港口对进出口贸易、交通运输都起着重要作用。港口工程耗资巨大,钻孔灌注桩的运用有效提高工作效率,节省了开支,它的诸多优点夸大了建筑选址的范围,解决了很多技术上的难题。在具体运用中根据地形地质的差异还要对施工规划作出调整,不断的完善桩基基础。

参考文献:

【1】李秉银.港口工程中钻孔灌注桩漫谈[J].建筑知识:学术刊, 2013(B4):360.

【2】陈晓明.港口工程水上钻孔灌注桩全过程质量控制[J].中国新技术新产品, 2010(18):60.

论文作者:金倩云

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期

论文发表时间:2018/6/1

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