某深水码头驳岸工程中冲孔桩施工质量控制

宋广明

(天津华勘集团有限公司，天津 300181)

1 工程概况

本驳岸工程的单个驳岸由4排～5排直径1 m灌注桩承载，桩长在30 m～50 m之间，临近海侧的一排桩间距为1.2 m，后排桩间距为2.4 m，排间距为3.3 m。临海的一排桩距挡浪墙4 m左右，墙高距海底抛石层5 m左右。为防止海水侵蚀桩间土临海侧灌注桩之间设有高压旋喷桩。

2 地质条件

拟建场地上部覆盖层为第四系全新统到晚更新统碎屑建造层，主要为淤泥类土、粘性土、砂类土和残积土等，下卧基岩为燕山期花岗岩。主要描述如下。

2.1 第四系近代人工填土层

组成物主要为石灰岩、花岗岩碎、块石，混有少量中粗砂及粘性土，碎石含量超过 70%，该层厚 6.7 m～15 m，层底标高－9.71 m ～ －1.65 m。

2.2 第四系全新统晚期海相沉积层

主要为淤泥质粘土层厚2.2 m～15.65 m、层顶标高 －9.71～－1.65，层底标高 －20.11 ～ －10.61。

淤泥层厚8.7 m ～20.5 m、层顶标高 －3.45 m ～ －0.33 m，层底标高 －21.96 m ～ －11.00 m。

粉质粘土层厚0.7 m ～9.90 m、层顶标高 －20.11 m ～ －10.61 m，层底标高 －23.83 m ～ －13.31 m。

2.3 第四系全新统中期海陆交互相沉积层

主要为淤泥质粘土层厚0.7 m～12.00 m、层顶标高－23.21 m～－13.31 m，层底标高 －30.85 m ～ －17.46 m。

中粗砂层厚0.5 m、层顶标高 －21.96 m，层底标高 －22.46 m。

粉质粘土层厚 3.00 m ～4.00 m，层顶标高 －19.35 m ～－17.46 m，层底标高 －22.35 m ～ －20.46 m。

粉细砂层厚0.8 m ～11.80 m，层顶标高 －30.85 m ～ －18.68 m，层底标高 －35.63 m ～ －21.68 m。

粉质粘土层厚3.05 m，层顶标高 －25.43 m，层底标高 －28.48 m。

中粗砂层厚1.50 m ～12.35 m，层顶标高 －39.85 m ～ －20.60 m，层底标高 －41.55 m ～ －25.13 m。

淤泥质粘土层厚 1.40 m ～6.40 m，层顶标高 －33.45 m ～－21.68 m，层底标高 －39.85 m ～ －24.88 m。

粉质粘土层厚 0.9 m ～5.00 m，层顶标高 －34.50 m ～－29.95 m，层底标高 －36.83 m ～ －31.45 m。

2.4 第四系全新统早期海陆交互相沉积层

主要为淤泥质土、粉质粘土、砂类土。

2.5 燕山期花岗岩

根据风化程度分为全风化、强风化、中风化、微风化。

3 施工工艺

结合本工程勘察报告及现场实际条件、试桩资料及规范最终确定具体施工工序为:放桩位→埋设护筒→复测桩位→桩机就位、调整→开孔→判定岩性→终孔→清孔→吊放钢筋笼→下导管→二次清孔→灌注混凝土。

4 施工中质量控制要点

4.1 桩位

本工程桩位偏差要求小于3 cm，尤其临海侧支护桩桩位偏差更需严格控制，偏差过大容易造成其相邻桩插桩困难，影响后排高压旋喷桩止水挡土作用。结合本工程桩位偏差需从多个方面加以控制:1)熟悉图纸，保证测量放桩位的数据准确。2)由于场地上部回填石较多且大小不均，放线定桩位极易造成桩位偏差，因此测放桩位后进行复测工作。3)护筒应按要求埋设牢固，且护筒高度不应小于1.5 m，应避免因埋设护筒偏差或机械振动造成护筒偏差过大，进而造成桩位偏差过大。4)机械设备的就位要稳固，必要时需铺设钢板枕木。

4.2 冲孔

本工程上部回填主要为抛石且不均匀，因此开孔后对回填部位要严格控制以下几点:1)调低锤的落距，减小锤头的摆动，如遇探头石必要时回填部分碎石后继续冲孔，避免造成成孔垂直度偏差过大或局部扩径较大影响邻桩施工;2)调整泥浆比重，开孔阶段由于回填部位缝隙较大，泥浆流失严重，因此泥浆比重控制在1.4～1.5为宜;3)穿透回填层后，孔壁相对稳定可以逐步调整泥浆比重至1.3左右;4)检查锤头的直径，及时补焊避免造成桩径不足，钢筋笼下放困难等质量问题;5)当进入风化岩层阶段冲孔可以调高锤头落距加大冲击力，此时泥浆比重不可太低以免影响石屑的悬浮，为加快进度可以加大掏渣频率。

4.3 终孔

本工程部分桩是以桩长控制，部分桩需要入中风化岩1 m。岩样判定终孔应注意以下几点:1)入中风化岩后应在地勘单位或监理单位人员的见证下取岩样鉴别;2)测量孔深要准确，要根据锤头的类别筒锤、实心锤正确测量;3)岩样要按部位桩号留存，每根要入岩和终孔分别留样，如遇终孔岩样质量差等特殊情况通知地勘人员后再做处理。

4.4 清孔

清孔一定要按要求将泥浆比重、含砂率、泥浆粘度、孔底沉渣达到设计及规范要求。冲孔灌注桩在成孔过程中，需要泥浆循环清除石渣等，因此泥浆的各项参数控制直接影响清孔质量。二次清孔，清孔后的孔底沉渣厚度不大于50 mm，孔底500 mm以内的泥浆相对密度1.10～1.20，粘度20 s～22 s，含砂率不大于4%～6%。泥浆循环示意图见图1。

图1 泥浆循环示意图

4.5 钢筋笼制作、安放质量控制

钢筋材质应具出厂质量证明书和进场复试报告。进场钢筋均应有标牌，按规格、型号进行验收，验收标准及钢筋试验数据必须满足规范要求。钢筋笼规格、主筋规格、根数及加强筋、螺旋筋规格与间距必须满足设计图纸及规范要求。声测管连接绑扎必须满足检测要求。本工程单个钢筋笼重量在3 t～8 t之间，应严格按照操作规程吊装，避免钢筋笼变形过大，必要时分节制作安装。下放钢筋笼时应尽量避免碰撞孔壁，下放困难时严禁强行下放，或人为破坏钢筋笼保护层。钢筋笼安放完毕应检查钢筋笼标高是否准确，钢筋笼位置是否居中并对钢筋笼加以固定，以防钢筋笼在混凝土浇筑过程中上浮。

4.6 混凝土浇筑质量控制

施工前首先要对导管做气密性等检查，合格后方能投入使用。在完成二次清孔合格后，应尽快(3 h内)灌注混凝土。混凝土坍落度控制在180 mm～220 mm之间，和易性良好，无离析、泌水现象。集料斗、漏斗应有足够的储存容量，以保证首批混凝土的埋管深度不得小于1 m的高度。首批混凝土浇筑前，采用隔板分隔料斗和导管，在混凝土初灌注时起隔水作用。首次浇灌时，导管底与孔底距离控制在300 mm～500 mm范围内。首批混凝土灌注后，应连续灌注，严禁中途停止。在混凝土灌注过程中，导管应埋入混凝土中2 m～6 m，随混凝土浇灌测算并量取导管埋深，避免提升过快造成混凝土脱空现象而形成断桩，或提升过晚而造成埋管。要控制最后混凝土灌注量，超灌量宜控制在设计桩顶标高以上1.0 m ～2.0 m。

5 结语

本工程冲孔灌注桩地层条件复杂，施工难度较大，影响灌注桩质量的因素很多。结合本工程实际在施工过程中把控好桩位、冲孔、终孔、清孔、钢筋笼制作安放、混凝土灌注等质量控制关键点对提高本工程质量尤为重要。

［1］JTS 147-1-2010，港口工程桩基规范［S］.

［2］JTJ 248-2001，港口工程灌注桩设计与施工规程［S］.