沉管灌注樁在港口土建工程中的應(yīng)用

郝帥　王健

摘要：我國經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展需要各種基礎(chǔ)設(shè)施的支持，而港口建設(shè)也是經(jīng)濟(jì)貿(mào)易需要的重要基礎(chǔ)設(shè)施，我國進(jìn)出口貿(mào)易的發(fā)展也需要加大港口建設(shè)。在港口建設(shè)中質(zhì)量問題是關(guān)鍵，近年來，沉管灌注樁在港口土建工程中的應(yīng)用越來越廣泛，因此，需要對(duì)其在土建中的應(yīng)用進(jìn)行具體分析研究。

關(guān)鍵詞：沉管灌注樁；港口；土建工程；應(yīng)用

沉管灌注樁在建筑工程中的應(yīng)用很廣泛，相對(duì)于其他工程中的大量使用，在港口土建中其使用還沒有那么廣泛，這主要是因?yàn)樵诰唧w的應(yīng)用方面研究還不足。為了提高建筑工程的質(zhì)量，大力的使用沉管灌注樁是非常重要的，但是沉管灌注樁在使用中對(duì)技術(shù)和施工條件的要求很高，要想在港口土木工程中使用，就需要對(duì)其施工技術(shù)、施工條件、具體工藝、質(zhì)量要求等各個(gè)方面和各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行大力研究。

一、沉管灌注樁簡(jiǎn)述

沉管灌注樁是土木工程中常用的基礎(chǔ)樁之一，它的工作原理是把鋼筋骨架套管和樁端一起沉入土中，并使其在振動(dòng)和澆筑同時(shí)進(jìn)行的情況下完成灌注樁。它的振動(dòng)可以用錘擊技術(shù)，也可以利用振動(dòng)器實(shí)現(xiàn)。在地下施工條件教復(fù)雜的地區(qū)經(jīng)常會(huì)用到這種灌注樁。在具體施工中不同的地質(zhì)條件需要不同的施工原理，不同施工原理的技術(shù)難度也是不一樣。這就需要施工人員在施工時(shí)從材料、設(shè)備、工藝等方面進(jìn)行嚴(yán)格把控，保證施工的質(zhì)量。

二、當(dāng)前的具體應(yīng)用情況

灌注樁在港口土建中應(yīng)用的時(shí)間不長，應(yīng)用的技術(shù)還沒有完全成熟。港口土建工程的建設(shè)難度大，技術(shù)要求高，質(zhì)量要求也高，但是施工條件又比較差，預(yù)留的施工時(shí)間也不會(huì)太長，這些都給港口土建中灌注樁的建設(shè)增加了難度。鑒于港口的灌注樁需要承擔(dān)的荷載量較大，且來自水平和垂直兩個(gè)方向，一般都會(huì)在水工結(jié)構(gòu)中選擇樁基，而預(yù)制樁和鋼管樁的成本較低，不會(huì)使總造價(jià)過大。但是灌注樁對(duì)承載負(fù)荷較高的工程比較使用，而且它的樁徑大，可以節(jié)省鋼材，也不會(huì)增加造價(jià)，這些都是它的優(yōu)勢(shì)。

在重力要求較高的碼頭目前大多都在使用灌注樁。其使用的位置一般在后軌道梁中，因?yàn)樵撐恢玫拇怪焙奢d較大，而使用預(yù)制樁的施工條件限制太多，鋼管又會(huì)增加造價(jià)，相比較而言，還是灌注樁比較實(shí)用優(yōu)惠。還有一個(gè)比較常見的使用位置就是港口后方的陸地附近的水域，這一區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，長期的海水沖擊導(dǎo)致水底的底層環(huán)境復(fù)雜，尤其是軟弱地層，施工技術(shù)要求更高。因此，在建筑過程中，一般都會(huì)采用樁基，其中灌注樁的使用更廣泛。

三、施工工藝

（一）施工材料準(zhǔn)備

在沉管灌注樁的施工中主要材料有水泥、中粗砂、石子、鋼筋、樁尖等。水泥需要選擇具有出廠證明的，還要通過抽樣的方式對(duì)其進(jìn)行檢查。還要注意不同施工條件對(duì)水泥性質(zhì)的不同要求。中粗砂要比較堅(jiān)硬、干凈的河砂，其中的泥土不能超過3%。石子一般選比較堅(jiān)硬的卵石或碎石，但是其顆粒不能太大，另外對(duì)其粒徑、凈距、含泥量也有具體要求，（具體要求為石子粒徑≤40mm，且≤1/3鋼筋最小凈距；針片狀石子≤25%；含泥量≤2%）施工單位要嚴(yán)格按照要求準(zhǔn)備石子材料。鋼筋也需要出廠證明，還要檢驗(yàn)鋼筋的抗壓和抗彎性能。樁尖使用較多的是混凝土的，也會(huì)有鋼材質(zhì)的。

（二）施工條件

施工之前的勘察工作是必不可少的，通過地質(zhì)勘察要對(duì)施工的條件、難度、工藝要求有一個(gè)詳細(xì)的了解，然后進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備材料設(shè)備等。在施工前最好通過實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)打樁的工藝進(jìn)行完善。在進(jìn)行沉管灌注樁的施工時(shí)，最好的方式是沿著水流的流動(dòng)方向進(jìn)行，同時(shí)，還要考慮群樁的距離，最好不要互相影響。在用到樁機(jī)時(shí)，要保持樁架底座的水平穩(wěn)定。需要注意的是，樁架必須保持水平，其垂直的偏差度要小于或者等于0.5%。開始機(jī)打時(shí)，要慢慢機(jī)打，還要不斷的檢查，避免樁管出現(xiàn)較大傾斜。如果出現(xiàn)無法改善的問題，要和負(fù)責(zé)人員和設(shè)計(jì)人員進(jìn)行協(xié)商。沉樁時(shí)要不斷的檢查樁管和樁尖情況，如果發(fā)現(xiàn)問題，就需要及時(shí)拔出，重新開始。

四、容易出現(xiàn)的問題及其預(yù)防措施

（一）斷樁

容易出現(xiàn)斷樁情況的地方一般在地下軟硬層一到三米的交接部位。在這個(gè)位置出現(xiàn)斷樁的原因主要可能是灌注樁之間的距離太小，這就會(huì)使灌注樁之間互相擠壓，擠壓的力量就會(huì)使灌注樁向上隆起，引起斷樁；地下的不同軟硬層之間傳遞的水平力大小不同，會(huì)產(chǎn)生剪應(yīng)力，這也會(huì)使灌注樁斷裂；如果灌注樁施工不久，還沒有完全凝固，不能完全承受外部的壓力，這也會(huì)引起斷樁。

通過對(duì)各種斷樁問題發(fā)生的原因進(jìn)行分析，在以后的灌注樁施工時(shí)灌注樁與其中心的距離最好不要超過樁徑的3.5倍。還要對(duì)打樁的順序進(jìn)行規(guī)范，要使樁機(jī)的行進(jìn)線路不影響到新的打樁工作。也可以通過控制時(shí)間，或者跳打的方式來合理的規(guī)劃打樁的順序，減少臨樁之間的互相影響。

（二）縮頸

如果施工環(huán)境中的土質(zhì)中有大量的水，會(huì)產(chǎn)生大量的水壓力，這就會(huì)對(duì)水下施工產(chǎn)生影響，在拔管時(shí)水壓力會(huì)作用到新的灌注樁上，造成縮頸。如果拔樁的速度太快，或者混凝土的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，就會(huì)導(dǎo)致出管時(shí)的擴(kuò)散性下降。

預(yù)防縮頸這種問題需要采取合理措施，把地下水位降低，從而使壓力降低。另外，在拔管的過程中要從拔管的速度、混凝土的坍落度等方面嚴(yán)格的控制施工，避免縮頸現(xiàn)象的發(fā)生H。拔管的速度一般在每分鐘1.5米之內(nèi)，在土層情況比較特殊的地方或者距離地面較近的地方施工時(shí)，拔管的速度要控制在每分鐘10米之內(nèi)，如果速度過快，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

（三）吊腳樁

吊腳樁的問題發(fā)生的位置一般在水位比較高或淤泥比較多的區(qū)域。主要原因可能是樁尖變形或者是其和套管的連接出現(xiàn)問題，這就會(huì)時(shí)泥沙、水等進(jìn)入到套管中去。施工人員可以在施工前把水泥砂漿倒入套管之中，用其封底，再繼續(xù)灌入混凝土增加壓力，這樣就可以繼續(xù)進(jìn)行沉管施工。

五、結(jié)束語

沉管灌注樁是一種質(zhì)量比較可靠的施工方式，但是它的施工要求比較高，在港口土建工程中應(yīng)用沉管灌注樁需要從材料、工藝、技術(shù)等方面進(jìn)行嚴(yán)格的管理，保證其施工質(zhì)量。