集裝箱碼頭樁基工程水下混凝土的施工技術(shù)

張宇 張兵 中國港灣工程有限責任公司

1.工程概況

某集裝箱碼頭工程的主要建設(shè)內(nèi)容有2個6萬噸級油碼頭泊位及1座工作船泊位。其中，1#、2#泊位均采用的是高樁墩式結(jié)構(gòu)，呈蝶形布置。碼頭總長650m，工作船泊位平面尺寸為長80m、寬12m，為高樁連片式結(jié)構(gòu)，下部配套灌注樁基礎(chǔ)，以維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.施工方案

1#作業(yè)面的建設(shè)內(nèi)容有1#棧橋、拖輪碼頭及1#、2#系船墩，灌注樁總量為266根。以臨時鋼棧橋上吊機為主要施工設(shè)備，周轉(zhuǎn)搭設(shè)樁基鋼平臺，配套鉆機等相關(guān)機械。待施工平臺建設(shè)成型后85t履帶吊就位，在平臺上吊裝振動錘，提供作用力，打設(shè)鋼護筒，后續(xù)利用棧橋上吊機吊裝鉆機以及預(yù)制成型的鋼筋籠等相關(guān)設(shè)備或結(jié)構(gòu)將其安裝到位。1#工作面棧橋灌注樁施工中應(yīng)保證該樁體進入砂層28m；對于拖輪泊位相配套的樁，深入砂層的量需達到23m；在1#、2#系船墩施工中，樁入砂層深度為26m。

2#作業(yè)面的建設(shè)內(nèi)容有1#、2#碼頭泊位、工作樓平臺及剩余棧橋，灌注樁總量為198根。水上船機搭設(shè)施工鋼平臺，于成型的平臺上安裝鉆機及相關(guān)配套設(shè)備，水上船吊、攪拌船協(xié)同配合，組織灌注樁的施工作業(yè)。各樁進入砂層的深度各異，分情況考慮，具體為：2#工作面棧橋的樁的深入量按28m設(shè)置，工作平臺的樁按30m設(shè)置，碼頭泊位的樁按20m設(shè)置，系船墩的樁按26m設(shè)置。沖擊錘成孔，鋼筋籠預(yù)制成型后，履帶吊和船吊協(xié)同作業(yè)將其吊裝到位，制備質(zhì)量達標的混凝土，泵送施工。

3.導管的制作及質(zhì)量檢驗

3.1 導管的制作

以無縫鋼管為基礎(chǔ)材料制作導管，要求其內(nèi)壁光滑、圓順，接頭處設(shè)置2 道密封圈，以免產(chǎn)生連接縫隙。導管下放前全面檢查，要求其具有暢通、潔凈的特點，接頭處的密封圈應(yīng)具有完整性。以工作平臺的高度和孔深為準，合理控制導管的長度，緩慢下放導管，距孔底40cm處停止。遵循緩慢、勻速的原則，盡可能避免鋼筋籠與導管的法蘭盤碰撞，為全面保證導管的穩(wěn)定性，需利用活動卡盤對導管采取固定措施。

3.2 導管的質(zhì)量檢驗

全面檢查導管的質(zhì)量，包含承壓性、水密性、接頭的穩(wěn)定性等。水壓為承壓試驗過程中的關(guān)鍵控制指標，不可低于管壁可承受的最大內(nèi)壓，在水密性試驗中，該值需達到最大內(nèi)壓的1.3倍或更多。水密性試驗時向?qū)Ч軆?nèi)注入足量的水，對導管兩端采取封閉措施，連接出水管與水泵，此后開啟水泵，以便向?qū)Ч軆?nèi)注入足量的壓力水，此過程中密切觀察水泵的壓力，隨著該值的提升，當其達到導管可承受的最大壓力時暫停注水，安排10min的觀察時間，期間若導管的接縫和接頭無滲漏則表明導管的質(zhì)量較佳，可以滿足要求。

4.水下混凝土施工

4.1 導管的設(shè)置

水下混凝土的灌注采用的是螺牙式導管，內(nèi)徑250mm、單節(jié)長度2.5m，并配套適量長度為1m和0.5m的節(jié)段，以便靈活調(diào)整管長。導管連接時宜設(shè)置密封圈，緊固連接盤，以免出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。吊放施工過程中，保證導管所處位置居中且軸線維持順直的狀態(tài)，不可與鋼筋籠或孔壁發(fā)生磕碰。導管安裝到位后組織二次清孔（主要考慮到第一次清孔后未及時投入使用，期間孔內(nèi)易堆積雜物，若未再次清孔會影響施工質(zhì)量），確?？椎壮恋硗梁穸炔怀^5cm，泥漿含砂率不宜超過4%，粘度17s～20s，相對密度1.03～1.1。

4.2 水下混凝土的拌制及灌注

（1）按設(shè)計要求拌制混凝土，加強對坍落度、和易性等質(zhì)量指標的檢測。

（2）配套混凝土漏斗，堵塞漏斗管口，隨著灌注作業(yè)的持續(xù)開展，若儲料斗、漏斗內(nèi)的混凝土量滿足第一次下料后埋管深度達1m以上的混凝土用量要求，則剪斷封堵的球塞，開始正式灌注混凝土。導管底口與孔底的距離應(yīng)控制在40cm～50cm，導管埋深至少達到1m?；炷凉嘧⑹┕と鐖D1、圖2所示。

圖1 樁基混凝土澆筑

圖2 樁頭鑿毛

（3）灌注過程中加強檢查，明確埋管情況，以便及時組織導管的拆卸作業(yè)；避免混凝土從漏斗頂部溢出的情況，且不可從漏斗外掉入孔內(nèi)。

（4）每次提升導管時均要做好灌注方量、孔內(nèi)混凝土面高標及導管埋深的檢測與數(shù)據(jù)記錄工作，將實測結(jié)果與設(shè)計要求展開對比分析，給后續(xù)施工提供參考依據(jù)，以免因誤測超拔導管而斷樁。在拆除導管后應(yīng)確保其埋深達到2m以上。

（5）混凝土灌注應(yīng)具有連續(xù)性，否則會影響結(jié)構(gòu)的完整性。灌注過程中小幅度上下串動導管，減小混凝土內(nèi)的空隙量，提高密實性，同時可避免混凝土凝固而導致導管無法順利拔出的情況。以設(shè)計灌注樁樁頂標高為參照基準，要求樁頂?shù)膶嶋H高度超過該值1.0m以上。分階段鑿除樁頭，待混凝土發(fā)生初凝后清除至樁頂標高以上0.2m處；加強對樁基混凝土強度的檢測，若實測值超過設(shè)計值的70%則將剩余的樁頭鑿除干凈。

5.質(zhì)量控制措施

5.1 制度的建立及運行

制度能夠給工作的開展提供導向，具有“標桿”作用。對此，以項目建設(shè)情況為準，結(jié)合行業(yè)規(guī)范建立質(zhì)量獎懲制度，并在各層級人員的共同配合下將其落實到位。定期考核，對于表現(xiàn)優(yōu)異者予以適當獎勵，以調(diào)動工作氛圍，發(fā)揮出此類員工的帶動性作用，而對于表現(xiàn)欠佳者則進行適度的懲罰，并加強引導，以便可積極參與到后續(xù)工作中。

5.2 技術(shù)保證措施

項目部經(jīng)理接收到業(yè)主的正式施工圖后，由總工為牽頭者，會同工程師組織圖紙會審，生成客觀的意見，將其匯報給業(yè)主、設(shè)計、業(yè)主。在得到經(jīng)過論證的施工圖后組織技術(shù)交底，使設(shè)計單位、承包單位等參與主體均能夠領(lǐng)會施工意圖，精準把控施工要點。

以施工圖為主要依據(jù)，綜合考慮施工規(guī)范、項目建設(shè)特點編制專項施工方案，作為施工的指導，提高施工作業(yè)的規(guī)范性。此外，全面落實三級交底制度，減小信息溝通誤差。

5.3 加強對材料質(zhì)量的控制

物資部的主要工作在于采購工程施工所需的材料，工作人員應(yīng)以物資計劃為準，結(jié)合原材料市場行情編制專項物資采購計劃。為確保該項計劃具有可行性，需提前展開市場調(diào)查，從質(zhì)量、采購便捷性、成本等方面做綜合對比分析，經(jīng)優(yōu)中選優(yōu)后確定合格的供應(yīng)商，與之形成合作關(guān)系，采購相應(yīng)的材料。

加強對原材料質(zhì)量的控制，要求每批材料均附帶合格證等相關(guān)資料；進場時抽檢，滿足要求后方可進場，否則予以退場處理，并根據(jù)施工需求及時采購新的材料。

混凝土是樁基工程中的關(guān)鍵材料，其包含水泥、砂等多類原材料，因此需組織試驗，確定合適的配合比以及拌制工藝（攪拌時間、溫度等），再將其應(yīng)用于混凝土的生產(chǎn)中。

6.結(jié)語

樁基是集裝箱碼頭工程中的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，會對工程的整體質(zhì)量帶來影響，因此需切實提高樁基的施工質(zhì)量。通過本文的分析，提出樁基水下混凝土施工技術(shù)，闡述實際操作中應(yīng)當重視的技術(shù)要點，希望可為類似工程提供參考。