摘要:作为广泛应用于港口码头施工的技术,水下钻孔灌注桩施工工艺还应得到严格把控,以便使188金宝博平台施工顺利进行。基于此,本文结合188金宝博平台实例对水下钻孔灌注桩施工工艺技术展开了研究,分析沉桩施工、钻孔施工、清孔施工等各工序施工方法,为类似188金宝博平台的建设提供参考。

关键词:港口码头188金宝博平台;水下施工;钻孔灌注桩

在港口码头188金宝博平台施工过程中,钻孔灌注桩施工需要在水下完成,不仅工序较多,同时提出了较高技术水平要求。作为隐蔽188金宝博平台,水下钻孔灌注桩施工质量将直接影响188金宝博平台整体建设水平。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载荷,继而使188金宝博平台施工质量能够达到码头建设需求。

1.188金宝博平台概况

某港口码头188金宝博平台属于主体项目,由北向南依次完成1#-4#泊位的“蝶形”布置。码头采用高桩梁板结构,平面由工作平台+系揽墩构成,采用φ2200mm灌注桩作为桩基。码头墩台为12×12m方形,桩基采用φ2600mm灌注桩。188金宝博平台水下地质条件复杂,最上层为淤泥和淤泥质粘土,其下依次为砂混淤泥、中砂、碎石混粘土、砂砾粘性土、强风化岩、中风化岩。为保证桩基深入分布有孤石的强风化层,需要采用钻孔灌注桩施工工艺。

2.水下钻孔灌注桩施工工艺技术

2.1沉桩施工

在水下施工阶段,需要根据建筑单位提供测量控制点完成控制网布设,在护岸上布置主要控制点,使施工坐标基线与引桥轴线平行或垂直。完成测量校核后,考虑到188金宝博平台采用钢套管径在φ1600-2600mm之间,壁厚在18-20mm之间,需要加强锤击能量控制,在保证桩尖进入水下岩层的同时,避免套管发生变形问题。结合施工条件,需要先对引桥桩进行典型施打,之后对平台和缆墩桩进行沉桩施工。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捶击,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套管数量,以便使平台承载能力符合设计要求。

2.2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,188金宝博平台施工需要配备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。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。188金宝博平台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。

2.3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。完成孔深检查后,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。使用的泥浆比重不超过1.25,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,直至达到设计要求。通过清孔可以避免泥浆沉淀,防止桩孔倒塌,促使混凝土灌注施工质量得到提高。

2.4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完成一根箍筋焊接,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,需灌注混凝土主筋,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。

2.5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以下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。实际施工采用φ250mm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,施工前确认质量合格。施工期间,使用从搅拌泵出来的混凝土,应严格按照配比加强水灰比控制,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℃需要加强保温,高于30℃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。

3.结论

综上所述,港口码头188金宝博平台施工条件较为特殊,还要结合水涨落情况合理进行钻孔灌注桩施工,以便使188金宝博平台施工质量和安全得到保证。实际在188金宝博平台建设阶段,还应加强对沉桩施工、钻孔施工等各个工序的把控,以便使188金宝博平台施工质量得到全面提升,为188金宝博平台的可持续发展奠定扎实基础。