高桩码头嵌岩桩施工技术与裂缝质量控制研究

高桩码头嵌岩桩施工技术与裂缝质量控制研究

邱荣福 彭榆翔

重庆龙头港物流发展有限公司 重庆 400000

摘要：针对深水内河、湖泊、海域环境下高承台桩基施工地质状况恶劣的问题，传统的高承台码头钻孔桩施工方法存在着一系列的缺点，如水上工程量大、适用范围窄、对环境影响大、施工难度大、拆除风险大、成本高等。针对这些问题，本文提出了一种基于顶推移动平进行水上高承台钻孔桩的创新施工方法。传统的高承台码头钻孔桩施工方法在水上施工时，由于施工量大，往往需要大量的机械设备和人力投入，同时还存在着对环境影响大、施工难度大、拆除风险大等问题。而这种创新施工方法则可以通过使用顶推移动平等设备，实现更加高效、安全、环保的施工方式。

关键词：高桩码头；嵌岩桩；施工技术；裂缝质量

1工程概况

码头结构采用高桩梁板式，桩基采用φ2200灌注型嵌岩桩基础。采用φ2400钢护筒，材质Q345B，施工后作为永久结构保留，壁厚采用20mm，桩端进入中风化凝灰岩面4.5m。

2高桩码头桩基类型

在高桩码头建设中,常见的桩型有PHC管桩、钢管桩和岩桩。

PHC管桩具有高强度、高耐久性和高抗渗性等优势,被广泛应用于高桩码头中。但是,由于其存在一定的脆性和对地质条件敏感的特点,桩身易产生纵向或环状裂缝,影响码头工程的质量。此外,由于PHC桩的施工方法以及船机起吊能力和水平荷载的影响等因素,其桩长存在一定的限制。

钢管桩通常采用嵌岩的方式,可发挥岩石的承载能力,具有较高的抗震和承载力。但嵌岩桩施工难度大、周期长,造价较高。

岩桩同样采用嵌岩方式,能发挥基岩的承载能力,具备抗震、承载力大等优势。然而,与嵌岩桩类似,岩桩的施工难度大、周期长,造价偏高。

总之,不同的桩型在高桩码头建设中都有其适用性和局限性,需在实际工程中选择合适的桩型,进行合理设计和施工,才能保证工程质量。

3高桩码头嵌岩桩施工技术与裂缝质量控制措施

3.1埋设桩基钢护筒

桩基钢护筒作为控制桩基位置的重要构件，能够有效地保护桩基，避免码头地表水出现渗漏的情况，提升桩基施工的稳定性。首先，根据某高桩码头工程的实际情况与运行特征，选取桩基钢护筒的分节长度，采用10mm的厚钢板，卷制钢护筒的分节。设置桩基钢护筒的内径大于桩基内径，为了避免桩基钢护筒在下沉安装过程中出现变形现象，采用十字支撑的方式，起吊桩基钢护筒，在下沉后利用振动锤割除钢护筒多余的部分。根据桩基在高桩码头工程建设中受到的外力作用，设置钢护筒底端的埋置深度，以控制钢护筒内部水位变化。在钢护筒底端铺设黏土，设置黏土的埋置深度不超过0.5m。在埋设桩基钢护筒时，采用挖埋法，首先利用测量仪器，测定高桩码头桩基钢护筒各个中心点的位置，利用塔吊安装桩基钢护筒，在安装过程中，反复测量钢护筒埋设中心点与垂直度的变化情况，保证桩基钢护筒中心与埋设中心点的偏差不超过40mm,埋设结束后，采用黏土将钢护筒周围填平，控制钢护筒外露长度为0.25m。高桩码头不同土层类别，对应桩基钢护筒底端埋置的深度。

3.2顶推平台前移

需要对新施工的钢护筒桩进行测量，包括桩顶标高和水平测量数据，以便在后续的施工中进行钢护筒的定位和安装。在安装顶推调位装置之前，需要在平台上进行高度的调整，以确保待安装的顶推调位装置高度合适。需要对沉设到位的钢护筒进行切割，确保桩头切割精度在±10mm内，以确保桩的安装质量和稳定性。当完成一跨的4根桩的桩顶顶推定位装置的安装后，需要将平台向前顶推8m，进行下一跨的沉设。这样可以确保整个桥梁施工的顺利进行，同时保证施工的安全和质量。

3.3钢筋笼施工

钢筋笼是建筑工程中常用的重要构件之一，其质量直接关系到整个工程的稳定性与安全性。钢筋笼的制造是在后场的钢材加工场进行的。制造过程中需要采用滚焊机对钢材进行加工，以保证钢筋笼的质量和稳定性。在制造过程中，箍筋与主筋交叉点采用CO2保护焊100%焊接，以确保钢筋笼的焊接质量。首先，将钢筋笼用龙门吊装上平板车，并将其运输至材料周转平台。随后，使用履带吊将钢筋笼吊至运输船，并将其运输到平台指定位置。为了确保钢笼能顺利下放到位，安装过程中需要在钢筋笼骨架外设置保护层垫块，并加设保护层支撑钢筋。此外，在孔口处还需要使用起吊设备将钢筋笼吊起并转换成竖直状态，然后缓慢下放。钢筋笼的节间通过套筒机械连接，并分节安装下放钢筋笼。此外，还需要用4根吊筋将桩基结构钢筋笼接长至护筒口，并固定在护筒口钢筋笼下放平台上。

3.4水下混凝土灌注施工

高桩码头水下混凝土灌注施工的难度较大，通常情况下，采用泵压法进行灌注施工，此种灌注方式存在一定的弊端，对水下混凝土灌注深度要求较严格，限制性较强。因此，本文采用导管作为灌注通道，进行高桩码头桩基水下混凝土灌注施工，形成结构稳定性较高的混凝土桩身。首先，选取钢管，设置钢管直径长为2.5m,通过丝扣将钢管连接在一起。在钢管各个接口处，设置封水胶圈，保证导管连接的密封性。在导管安装前，首先，利用测量仪器，测量下管的长度，确认各个节管接口是否为垂直状态。下放导管过程中，应控制导管下放的速度，当导管底端与孔底高度达到450mm时，停止下放。在导管端口处安装隔水塞，保证隔水塞与导管之间连接的紧密性，避免存在空隙影响水下混凝土灌注施工的质量。

3.5高桩码头嵌岩桩裂缝质量控制措施

高桩码头是重要的水上交通枢纽，高桩码头的建设需要进行嵌岩桩施工，而保证桩基础完整性、防止裂缝产生则是其中的重点之一。因为裂缝不仅会导致钢筋锈蚀，还会使桩基平台水平承载力急剧下降，对码头整体稳定性和运营人员安全造成威胁。为了避免这种情况的发生，施工方采取了一系列措施。首先，减小梁顶标高，辅助铺设钢筋网，加入高效减水剂和设置收缩缝等措施可控制裂缝。其次，采用分单元分块浇筑的施工方法，加强混凝土裂缝监控量测，及时调整作业温度和作业进度，以保证施工的顺利进行。高桩码头的嵌岩桩施工中能够确保桩基础完整性，防止裂缝产生，从而保证了码头的整体稳定性和运营人员的安全。在今后的施工中，需要继续加强监控和调整，以保证施工的顺利进行，同时也为高桩码头的未来发展奠定了坚实的基础。

3.6桩基钻孔质量控制

为了提高高桩码头桩基施工的质量，在施工过程中，应当对各个施工阶段的质量进行控制与管理。首先，针对桩基钻孔来说，其质量控制主要包括两个阶段：钻孔设备安装阶段与钻孔施工阶段。在钻孔设备安装前，应当根据某高桩码头工程的实际特征，清点好钻孔设备数量与机具数量，利用水平尺，校平设备放置平台面的位置，保证钻机设备运行的平稳性。在钻机立塔时，安装设备起落架与安全绳，在设备投入使用前，进行全方位的运转检查，以避免施工过程中出现设备故障的情况。在桩基钻孔时，首先，确定钻孔的导向与孔位，对桩基埋设位置中心进行复检，保证桩基钻孔成孔的垂直度。制定桩基钻孔防渗漏方案，防止钻孔中出现局部破碎岩坍塌的现象。在桩基钻孔成孔后，采用探孔器，检测孔径是否符合桩基施工的要求；利用经纬仪，测定桩基孔位的偏差。在桩基钻孔结束后，检测桩基孔底的沉渣厚度，并及时清理孔底中多余的沉渣。

结论

高桩码头灌注型嵌岩桩采用旋挖钻施工比传统工艺更经济高效。传统工艺需要使用大型挖掘机和大量人力物力，施工周期长且成本高。而采用旋挖钻施工，可以利用钻孔机进行快速施工，大大缩短了施工时间，降低了施工成本。同时，旋挖钻施工还能有效减少噪音和振动，减少对周边环境的影响。

参考文献：

[1]薛磊，何珺怡，骆锦成等.水上旋挖机成孔钢管嵌岩斜桩施工技术[J].中国港湾建设，2022,42(7):54-57,75.

[2]雒焕斌，赵江倩.浅覆盖层水域高桩码头灌注型嵌岩桩施工技术研究[J].江西水利科技，2019,45(6):415-419.