碼頭灌注樁施工質(zhì)量控制的必要性與具體方式分析

摘 要：雖然灌注樁被廣泛應(yīng)用在建筑工程項(xiàng)目的建設(shè)施工當(dāng)中，然而對(duì)于施工質(zhì)量的控制也存在較大的困難。為此，文章以某碼頭的灌注樁工程項(xiàng)目作為研究對(duì)象，闡述了在施工中所采用的質(zhì)量控制方式，以期為類(lèi)似工程項(xiàng)目施工提供有價(jià)值的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：碼頭灌注樁 施工質(zhì)量 控制 必要性 具體方式

一、工程項(xiàng)目概述

四期碼頭工程的功用為集裝箱裝卸碼頭，其長(zhǎng)度是1400米，碼頭總寬43.5m，分為碼頭與平臺(tái)兩部分，其中碼頭寬30.0m，平臺(tái)寬13.5m。碼頭上部結(jié)構(gòu)為預(yù)制、現(xiàn)澆迭合式面板，預(yù)制預(yù)應(yīng)力軌道梁、預(yù)制縱梁及現(xiàn)澆橫梁、現(xiàn)澆樁帽以及碼頭前沿下層帶纜系統(tǒng)組成的梁板式結(jié)構(gòu)；碼頭基樁通過(guò)樁帽與碼頭橫梁相連接，基樁采用φ800mmPHC管樁（碼頭前沿軌道梁下除外），排架間距8.0m，每榀排架布置9根樁（其中為5根直樁和4根斜樁）。碼頭前沿軌道梁下呈品字形布置3根600mm×600mm的預(yù)應(yīng)力砼方樁（直樁），岸側(cè)軌道梁和縱梁下分別布置一對(duì)叉樁（φ800mmPHC樁），其余為直樁（φ800mmPHC樁）。另外，樁身砼設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)確定成C30。

二、工程項(xiàng)目的地質(zhì)情況研究

通過(guò)實(shí)際地質(zhì)鉆探所獲取的資料內(nèi)容可以了解到工程項(xiàng)目的地質(zhì)特征，具體如表一所示。

三、碼頭灌注樁施工質(zhì)量控制的具體方式

（一）原材料的質(zhì)量控制

1.砼的質(zhì)量控制

在水泥進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程中，一定要附帶生產(chǎn)廠家的質(zhì)量保證書(shū)，確保水泥品種與標(biāo)號(hào)在試驗(yàn)與分析之后與標(biāo)準(zhǔn)要求相吻合。另外，卵石不允許超過(guò)40毫米，而碎石不能夠超過(guò)25毫米，防止受堵管的影響而致使砼的灌注作業(yè)被中斷而出現(xiàn)斷樁的問(wèn)題。只有骨料的粒徑科學(xué)合理，才能夠確保砼具有理想的和易性。而砼所使用的卵石與砂的含泥量以及壓碎值等都要接受檢測(cè)，只有在確認(rèn)合格以后才能夠投入到使用中。

2.鋼筋的質(zhì)量控制

在鋼筋進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)候，一定要嚴(yán)格檢測(cè)其抗拉性能、抗彎性能與抗剪強(qiáng)度等多種性能，并且在各指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果符合要求以后才能夠投入到實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中。

（二）砼配合比的質(zhì)量控制

在灌注砼之前，需要事先開(kāi)展配合比的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)工作，而設(shè)計(jì)的方法則是試驗(yàn)——計(jì)算法。按照試驗(yàn)的實(shí)際結(jié)果來(lái)決定水灰比、水泥與砂石的用量以及用水量，隨后根據(jù)配合比以及施工作業(yè)所要求的坍落度，在試拌校正以后即可獲取最佳的配合比[1]。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)配合比對(duì)試件進(jìn)行制作，并且按照特定要求，要針對(duì)砼的強(qiáng)度與抗?jié)B性等展開(kāi)試驗(yàn)并校核。在實(shí)際施工作業(yè)的過(guò)程中，一定要根據(jù)配合比來(lái)配料。一旦對(duì)配料的配比進(jìn)行改變，那么必然會(huì)對(duì)砼的強(qiáng)度產(chǎn)生直接的影響。

（三）施工階段質(zhì)量控制

1.放樣作業(yè)

在測(cè)量放樣的過(guò)程中，必須要優(yōu)先放出樁的中心點(diǎn)，同時(shí)還要打設(shè)附樁并予以全面保護(hù)。在樁的中心被放出以后應(yīng)當(dāng)及時(shí)埋設(shè)鋼護(hù)筒，而且要對(duì)附樁進(jìn)行運(yùn)用，進(jìn)而檢測(cè)護(hù)筒埋設(shè)平面位置。另外，應(yīng)當(dāng)使用吊線鉈檢測(cè)所埋設(shè)鋼護(hù)筒的實(shí)際垂直程度。如果檢測(cè)的結(jié)果存在較大的偏差，與標(biāo)準(zhǔn)要求不吻合，則應(yīng)當(dāng)拔起鋼護(hù)筒，采取重新埋設(shè)的措施，在與要求相吻合的情況下才可以停止。而在完成護(hù)筒的埋設(shè)工作以后，要保證鉆機(jī)就位，為了避免樁的偏位問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)保證機(jī)架的固定性，有效地規(guī)避機(jī)架滑移問(wèn)題的發(fā)生。需要注意的是，鉆桿中心線一定要和樁中心線處于同一軸線。要想有效地規(guī)避樁身傾斜的問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)在開(kāi)鉆之前保證鉆機(jī)的平臺(tái)處于水平的狀態(tài)[2]。如果在成孔的過(guò)程中遇到了孤石，則可以對(duì)可預(yù)爆或者是高低沖程的沖擊方式進(jìn)行利用，擊碎孤石亦或是擠入到孔壁當(dāng)中。但是，如果孔位的偏移程度較大或者是樁身的傾斜較為嚴(yán)重，應(yīng)使用粘土來(lái)完成鉆孔的回填作業(yè)，并且在回填以后重新實(shí)現(xiàn)成孔。在此基礎(chǔ)上，在搬運(yùn)與吊裝鋼筋籠的過(guò)程中，一定要注意變形的問(wèn)題，在安放的時(shí)候要與孔位對(duì)準(zhǔn)，保證鋼筋籠和樁中心始終處于相同的軸線之上。與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)規(guī)避與孔壁的碰撞，一旦就位需要馬上采取措施固定。

2.清孔作業(yè)

對(duì)回旋鉆進(jìn)行利用并成孔以后，應(yīng)使用鉆機(jī)展開(kāi)清孔作業(yè)，在將沉碴完全清除以后，將鋼筋籠與導(dǎo)管下放。在這一過(guò)程中，同樣需要控制鋼筋與導(dǎo)管，以免與孔壁相碰撞，避免出現(xiàn)孔壁泥土塌落的情況。而完成導(dǎo)管的安裝工作以后，需要繼續(xù)開(kāi)展清孔作業(yè)，在完全將孔底的沉碴清除以后需要馬上進(jìn)行砼灌注操作。對(duì)于孔底沉碴清除的效果，需要通過(guò)終孔的孔深與清渣以后的孔深對(duì)比來(lái)進(jìn)行判斷。如果樁基已經(jīng)進(jìn)入到基巖當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)使用手感法進(jìn)行判斷，并且將鐵塊懸吊在測(cè)繩之上，將其送入到孔底，上下提動(dòng)。如果感覺(jué)鐵塊與石頭的響聲是清脆的，就表明已經(jīng)完全清除沉碴，如果感覺(jué)鐵塊提動(dòng)的時(shí)候有粘附性，則表明沒(méi)有完全清除沉碴。在完成清孔作業(yè)以后，需要技術(shù)開(kāi)展砼灌注作業(yè)，以免泥漿當(dāng)中的泥砂下沉到孔底。另外，清孔作業(yè)完成后，同樣應(yīng)確保泥漿濃度水頭高度，以免引發(fā)塌孔的問(wèn)題而導(dǎo)致孔底的沉碴量不斷增加[3]。

3.垮孔與塌孔的質(zhì)量控制

引發(fā)垮孔與塌孔的原因就是護(hù)筒的埋設(shè)不到位，而且泥漿的濃度不高。在護(hù)筒埋設(shè)的時(shí)候，可以運(yùn)用打入法或者是挖埋法。但需要注意的是，護(hù)筒的埋設(shè)深度不允許低于1米，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)比地面高出0.3-0.4米左右，亦或是比地下水位高1.5米，而且需要確保孔內(nèi)的水頭穩(wěn)定，進(jìn)而對(duì)內(nèi)壁進(jìn)行有效地保護(hù)。而在實(shí)際鉆進(jìn)的過(guò)程中，泥漿比重和泥皮的厚度都會(huì)根據(jù)地質(zhì)的具體情況或者是成孔的方式予以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。在成孔鉆進(jìn)的過(guò)程中，特別是排碴的時(shí)候，要保證泥漿的比重處于1.1-1.2之間。對(duì)于容易塌孔的砂土以及厚度較大的夾砂層，成孔過(guò)程中的泥漿比重最好控制在1.1-1.3之間。當(dāng)穿越卵石層或者是貝殼層的時(shí)候，需要將泥漿的比重控制在1.3-1.5范圍內(nèi)。如果是正循環(huán)鉆進(jìn)，那么應(yīng)當(dāng)將泥皮的厚度控制在2毫米左右，但如果是反循環(huán)鉆進(jìn)，則應(yīng)當(dāng)將泥皮的厚度控制在3毫米左右。

4.鋼筋籠的質(zhì)量控制

如果鋼筋籠的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，應(yīng)當(dāng)采用分段制作的方式，并且逐段地吊入到樁孔的內(nèi)部，通過(guò)焊接的措施連接上下兩部分鋼筋籠。如果是單面焊，那么要保證焊縫的長(zhǎng)度不低于鋼筋8-10d。但是，如果是雙面焊，那么則應(yīng)當(dāng)確保焊縫的長(zhǎng)度不低于鋼筋4-5d。其中，應(yīng)保證接頭處于錯(cuò)開(kāi)的狀態(tài)，相同截面的接頭最好不超過(guò)50%。在制作鋼筋籠的過(guò)程中，同樣應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)的要求，對(duì)鋼筋型號(hào)與直徑進(jìn)行嚴(yán)格地校核，與此同時(shí)，應(yīng)根據(jù)事先所涉及的距離與根數(shù)綁扎。對(duì)于加強(qiáng)筋和主筋來(lái)說(shuō)，最好采用焊接的方式，但是要高度重視加強(qiáng)筋焊接的密度，進(jìn)而規(guī)避鋼筋籠形變的問(wèn)題發(fā)生[4]。而螺旋鋼筋和主筋最好利用鉛絲進(jìn)行綁扎，這樣可以有效地規(guī)避點(diǎn)焊。在這種情況下，鋼筋燒傷的幾率就可以減小，而且鋼筋有效截面也會(huì)減少。最后，在吊裝鋼筋籠的過(guò)程中，要確保處于垂直狀態(tài)，同時(shí)還要保證鋼筋籠中心和樁位設(shè)計(jì)中心處于相同軸線之上，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行固定，有效地避免偏位或者是上浮問(wèn)題的發(fā)生。

5.樁的質(zhì)量控制

在四期港口碼頭工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格遵循《港口工程樁基動(dòng)力檢測(cè)規(guī)程》的要求，委托工程質(zhì)量檢測(cè)中心，針對(duì)已經(jīng)完成的灌注樁樁身結(jié)構(gòu)展開(kāi)嚴(yán)格地檢測(cè)。而最終的檢測(cè)結(jié)果就是檢測(cè)波的波形不存在異常反射的情況，而且波速正常，樁身也是完整的。由此可見(jiàn)，樁具備理想的完整性特征。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，港口碼頭灌注樁的施工應(yīng)當(dāng)充分考慮工程項(xiàng)目附近的環(huán)境與地質(zhì)狀況來(lái)選擇成孔的方法。但是在實(shí)際施工作業(yè)的過(guò)程中，由于地質(zhì)存在差異，所以對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生了直接的影響。為了確保灌注樁的施工質(zhì)量符合要求，就一定要積極地采取質(zhì)量控制措施，進(jìn)而推動(dòng)碼頭工程項(xiàng)目的施工作業(yè)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 孫錢(qián)平，王國(guó)平，朱麗飛等.近海岸鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制[J].水運(yùn)工程，2014（1）：192-196.

[3] 萬(wàn)磊，寧靖.深圳市鹽田港國(guó)際集裝箱碼頭水下灌注樁施工的質(zhì)量控制[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（24）：909，1565.

[4] 何清.碼頭鉆孔灌注樁施工工藝應(yīng)用與質(zhì)量控制探討[J].四川建材，2015（1）：182-183.

作者簡(jiǎn)介

李旭東（1982-），男，江蘇南京，助理工程師；研究方向：港口航道與長(zhǎng)江岸線工程施工技術(shù)研究。