集裝箱碼頭樁基工程水下混凝土的施工技術

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內容有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構，呈蝶形布置。碼頭總長650m，工作船泊位平面尺寸為長80m、寬12m，為高樁連片式結構，下部配套灌注樁基礎，以維持結構的穩定性。

2.施工方案

1#作業面的建設內容有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備，周轉搭設樁基鋼平臺，配套鉆機等相關機械。待施工平臺建設成型后85t履帶吊就位，在平臺上吊裝振動錘，提供作用力，打設鋼護筒，后續利用棧橋上吊機吊裝鉆機以及預制成型的鋼筋籠等相關設備或結構將其安裝到位。1#工作面棧橋灌注樁施工中應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#作業面的建設內容有1#、2#碼頭泊位、工作樓平臺及剩余棧橋，灌注樁總量為198根。水上船機搭設施工鋼平臺，于成型的平臺上安裝鉆機及相關配套設備，水上船吊、攪拌船協同配合，組織灌注樁的施工作業。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設置，工作平臺的樁按30m設置，碼頭泊位的樁按20m設置，系船墩的樁按26m設置。沖擊錘成孔，鋼筋籠預制成型后，履帶吊和船吊協同作業將其吊裝到位，制備質量達標的混凝土，泵送施工。

3.導管的制作及質量檢驗

3.1 導管的制作

以無縫鋼管為基礎材料制作導管，要求其內壁光滑、圓順，接頭處設置2 道密封圈，以免產生連接縫隙。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定性，需利用活動卡盤對導管采取固定措施。

3.2 導管的質量檢驗

全面檢查導管的質量，包含承壓性、水密性、接頭的穩定性等。水壓為承壓試驗過程中的關鍵控制指標，不可低于管壁可承受的最大內壓，在水密性試驗中，該值需達到最大內壓的1.3倍或更多。水密性試驗時向導管內注入足量的水，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，以便向導管內注入足量的壓力水，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量較佳，可以滿足要求。

4.水下混凝土施工

4.1 導管的設置

水下混凝土的灌注采用的是螺牙式導管，內徑250mm、單節長度2.5m，并配套適量長度為1m和0.5m的節段，以便靈活調整管長。導管連接時宜設置密封圈，緊固連接盤，以免出現漏氣現象。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，不可與鋼筋籠或孔壁發生磕碰。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，期間孔內易堆積雜物，若未再次清孔會影響施工質量），確保孔底沉淀土厚度不超過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）按設計要求拌制混凝土，加強對坍落度、和易性等質量指標的檢測。

（2）配套混凝土漏斗，堵塞漏斗管口，隨著灌注作業的持續開展，若儲料斗、漏斗內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控制在40cm～50cm，導管埋深至少達到1m。混凝土灌注施工如圖1、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；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。

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

（5）混凝土灌注應具有連續性，否則會影響結構的完整性。灌注過程中小幅度上下串動導管，減小混凝土內的空隙量，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。以設計灌注樁樁頂標高為參照基準，要求樁頂的實際高度超過該值1.0m以上。分階段鑿除樁頭，待混凝土發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，若實測值超過設計值的70%則將剩余的樁頭鑿除干凈。

5.質量控制措施

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，以項目建設情況為準，結合行業規范建立質量獎懲制度，并在各層級人員的共同配合下將其落實到位。定期考核，對于表現優異者予以適當獎勵，以調動工作氛圍，發揮出此類員工的帶動性作用，而對于表現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工作中。

5.2 技術保證措施

項目部經理接收到業主的正式施工圖后，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，將其匯報給業主、設計、業主。在得到經過論證的施工圖后組織技術交底，使設計單位、承包單位等參與主體均能夠領會施工意圖，精準把控施工要點。

以施工圖為主要依據，綜合考慮施工規范、項目建設特點編制專項施工方案，作為施工的指導，提高施工作業的規范性。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，工作人員應以物資計劃為準，結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，需提前展開市場調查，從質量、采購便捷性、成本等方面做綜合對比分析，經優中選優后確定合格的供應商，與之形成合作關系，采購相應的材料。

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

混凝土是樁基工程中的關鍵材料，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），再將其應用于混凝土的生產中。

6.結語

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