于明亮

摘 要：隨著沉管灌注樁施工技術的大力推廣，沉管灌注樁施工技術發(fā)展問題不斷的在港口土建工程施工技術中出現，而在這種新形勢下沉管灌注樁在港口土建工程發(fā)展的效果，是直接關系到沉管灌注樁在港口土建工程中的應用的最后效果的關鍵因素之一。因此，本文主要就沉管灌注樁在港口土建工程中的應用進行分析。

關鍵詞：沉管灌注樁；港口；土建工程

1沉管灌注樁在港口工程的應用現狀

灌注樁在建筑、水利、橋梁、道路等工程中均有廣泛應用，尤其是橋梁工程，大部分基礎均采用灌注樁；但是在港口工程中灌注樁的應用較少。對比其他行業(yè)，港口工程有其特點，施工條件較差，承受水平荷載和垂直荷載較大，施工工期短等，因此，水工結構選型中即使采用樁基，也大多選擇鋼管樁或預制樁，且對總造價的影響也不會很大，有其合理性。但是灌注樁有其自己的特點，相對于其他樁型最大的優(yōu)勢是樁徑大、承載力高，相對于鋼管樁則還有節(jié)省鋼材和造價方面的優(yōu)勢。

當前，灌注樁在港口工程中的應用主要有：在重力式沉箱碼頭的后軌道梁中的應用。后軌道梁主要承受垂直荷載，運用鋼管樁造價較高，而鋼筋混凝土預制樁施工受地質條件限制較大，灌注樁既便宜又實用，因此在集裝箱碼頭中被廣泛選用。港口碼頭后方陸域臨近水邊，大部分地質條件較差，存在軟弱地層，為了滿足承載力要求及避免沉降，建筑物基礎一般采用樁基，而灌注樁因為造價低、適用范圍廣而被廣泛采用；在棧橋中的應用，灌注樁主要應用于一些小的棧橋式碼頭。

2 施工工藝

2.1施工準備

（1）水泥：水泥進場應有出廠合格證明，施工單位應根據進場水泥品種、批號進行抽樣檢驗；（2）中粗砂：采用級配良好、質地堅硬、顆粒潔凈的河砂，其含泥量不大于3%；（3）石子：采用堅硬的碎石或卵石，最大粒徑不宜大于40毫米，且不宜大于鋼筋最小凈距的1/3，其針片狀顆粒不超過25%，含泥量不大于2%；（4）鋼筋：鋼筋進場時應有出廠質量合格證明書，并進行抗壓、抗彎、焊接試驗；（5）樁尖：一般采用鋼筋混凝土樁尖，強度等級不低于C30，，也可用鋼樁尖。

2.2作業(yè)條件

施工前應做好場地查勘及平整工作，應具備相應的工程地質資料、經會審確定的施工圖紙、施工組織設計（或方案）、各種原材料及預制樁尖等的出廠合格證及其抽檢試驗報告、混凝土配合比設計報告及其有關資料。

打樁機性能必須滿足成樁的設計要求，并按圖紙要求的位置埋設好樁尖，埋設樁尖前，樁尖允許偏差值：單樁為10毫米，群樁為20毫米。

應會同設計單位選定1-2根樁進行打樁工藝試驗（即試樁）以核對場地地質情況及樁基設備、施工工藝等是否符合設計圖紙要求。

2.3操作工藝

沉管灌注樁宜按流水順序，依次向后退打。對群樁基礎及中心距小于 3.5倍樁徑的樁，應采用不影響鄰樁質量的技術措施。

樁機就位時，樁架底座應呈水平狀態(tài)及穩(wěn)固定位，樁架垂直度允許偏差不大于0.5%。施打開始時應低錘慢擊，施打過程若發(fā)現樁管有偏斜時，應采取措施糾正。如偏斜過大無法糾正時，應及時會同施工負責人及技術、設計部門研究解決。

沉樁過程中，應經常使用測錘檢查管內情況及樁尖有否損壞，若發(fā)現樁尖損壞或水泥進入，應拔出樁管，回填樁孔，重新設置樁尖進行施打。沉管深度應以設計要求及經試樁確定的樁端持力層和貫入度來控制，輔以樁管入土深度作參考。沉管結束經檢查管內無進水后，應及時灌注混凝土。

3 應用過程中存在的主要質量問題

3.1樁孔出現平面位置和垂直度偏差過大

在鉆孔過程中，若施工平臺穩(wěn)定性差，鉆機安裝就位穩(wěn)定性差，導致鉆機工作不穩(wěn)，則可能造成鉆孔位置與垂直度偏差較大。此外，若地層軟硬不均勻或者其內部分布有阻礙鉆頭的障礙物（例如較大的孤石或其他硬物等），這些都會使樁孔平面位置和垂直度出現偏差。

3.2孔壁坍陷

土質松散、泥漿護壁不好、護筒周圍未用粘土緊密填封等都可能導致鉆孔過程中排出的泥漿中不斷出現氣泡，或泥漿突然漏失，這些都是孔壁坍塌的表現。此外，鉆孔作業(yè)過快、成孔后沒有及時進行混凝土澆筑等也可能引起孔壁坍塌。

3.3斷樁

導管埋深過小，出現拔脫提漏現象易形成夾層斷樁，而導管埋深過大時會加長灌注時間，導致已灌混凝土流動性降低，從而可能引發(fā)斷樁。另外，導管漏水、卡管、機械故障和停電造成施工不能連續(xù)進行等因素都可能造成斷樁。

3.4成孔后的孔徑小于設計孔徑

縮頸主要是由塑性土膨脹引起的，防治方法主要包括以下幾點：采用優(yōu)質的泥漿；采用上下反復掃孔的方式擴大出現縮孔現象的孔徑。

3.5孔底沉渣厚度過大

清孔不干凈或清孔后沒有及時進行混凝土澆筑，都可能會產生泥漿沉積。此外，混凝土注入量未達到要求而使沉渣沒有浮起，或者鋼筋籠安裝過程中碰撞孔壁使泥土坍落孔底，都可能造成孔底沉渣厚度過大。

3.6 鋼筋籠上浮

鋼筋籠放置的初始位置過高或導管在混凝土中埋置深度過大，都可能被澆筑過程中混凝土產生的沖擊力推動其上浮。

3.7混凝土流失

若孔底遭遇地下暗流，混凝土灌注下去后被地下水沖走，則可能使灌注過程中使用的混凝土量遠遠超過計算所需方量，甚至無法成樁。

4 質量通病及預防措施

4.1斷樁

斷樁一般常見于地面以下1～3米的不同軟硬層交接處。主要原因：樁距過小，擠壓產生水平橫向推力和隆起上拔力；軟硬土層間傳遞水平力大小不同，對樁產生剪應力；樁身混凝土終凝不久，強度弱，承受不了外力的影響。預防措施：樁的中心距宜大于3.5倍樁徑；合理安排打樁順序以及樁機行走路線，減少對新打樁的影響；采用跳打法或控制時間法減少對臨樁的影響；采用引孔減小擠土效應。

4.2縮頸

主要原因：土體中含水量豐富，土體受到強烈擾動和擠壓下，產生很高的孔隙水壓力，樁管拔出后，水壓力便作用到新灌注的混凝土樁上；拔管過快，混凝土量少，或者和易性差，混凝土出管時擴散性差。預防和處理措施：采取降低地下水位減小水壓力，嚴格控制拔管速度，嚴格控制混凝土坍落度，一旦發(fā)生縮頸現象可采用復打法處理。

4.3吊腳樁

常發(fā)生在地下水位較高或飽和淤泥或粉砂土層中。主要原因：樁尖和套管銜接不嚴密或樁尖變形，水或泥沙等進入套管。預防措施：提前在套管內灌入0.5m厚的水泥砂漿封底，再灌入1m高的混凝土增壓，然后再沉管。

4.4孔底沉渣厚度過大

成孔后保持鉆頭慢速空轉一段時間以進行清孔；采用優(yōu)質泥漿；鋼筋籠在吊、安裝時要對準孔位，防止碰撞孔壁；鋼筋籠就位后，檢查沉渣量，若沉渣量未達標，則要進行二次清孔；混凝土的儲備量要足夠，進而利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣。

5 結束語

綜上所述，本文所提到的沉管灌注樁在港口土建工程中的應用的研究工作，希望可以對沉管灌注樁在港口土建工程中的應用的發(fā)展提供參考價值。隨著沉管灌注樁在港口土建工程中的應用不斷開展，對沉管灌注樁的研究工作也將成為保障在港口土建工程中的重要工作。

參考文獻

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（作者單位：天津市瑪利布魯海洋工程技術服務有限公司）