浅谈高桩码头监理控制.docx

浅谈高桩码头灌注桩施工监理控制要点

高桩码头是港口工程中最常用的码头结构型式之一，由于具有结构轻，受力明确，适宜作成透空式，减弱波浪的效果好，适于软土地基等优点，应用极其广泛。下面就本人就在长岛某高桩码头的灌注桩施工，监理工作中对施工质量控制谈一些体会。
一、工程概况
高桩码头在南方地区及内河使用较多，在北方海域基本采用重力式方块及沉箱结构形式较多，长岛某工程因处于庙岛海湾内，受水流及波浪影响，回淤较为严重，海底存在呈流塑、软塑状态的淤泥质粉质粘土，平均厚度达到14.67m，层底标高▽-19.66～▽-16.05m，属高压缩性土质。设计采用高桩码头结构形式，本工程码头长度350m，共有180根灌注桩，直径φ1.2m，强度等级为C35 F300，桩长24.9m～28.4m，上部采用现浇横梁、预制纵梁，叠加式面板的结构形式，后方采用枕梁、搭板与防波堤面层连为一体，靠船构件采用悬臂梁式靠船构件。
二、施工准备阶段的监理工作内容
1．监理工程师进驻现场后，应踏勘现场，了解施工场地及周边情况，如海底是否有电缆、光缆等，施工用水、用电及运输道路情况。
2．熟悉施工图纸并与设计单位、施工单位、建设单位等一起共同做好图纸会审及设计交底工作，尤其明确对灌注桩的控制方法如入岩深度的确定、终孔的标准等，为下步施工控制做好准备。
3．审查承包商报审的施工组织设计，对施工组织设计中的施工程序、施工技术措施、人员机械的配备、工程质量保证措施、安全及环保措施进行审查。对承包商的桩机选用、沉桩锤的类型、护筒制作、平台搭设方式进行重点审查。
4．编制本工程的监理规划。详细叙述监理工作依据、工作范围和监理目标，监理组织机构的人员及分工需明确，监理工作制度及监理工作表式。制订各项工作制度如监理例会制度、信息管理制度、合同管理方法、监理内部沟通制度等等。
5．召开第一次工地会议，明确工程各方分工，进行监理交底为工程开工做好准备。
三、施工阶段监理工作
（一）测量控制
1．复核建设单位提供的坐标点及高程控制点。业主提供的平面位置控制点经过复测合格后，作为首级施工平面位置控制点的起始点，经现场踏勘及根据施工实际需要进行全面规划、分级布设。
2．根据业主提供的高程控制点，将高程引测到码头后方陆域，引测精度不低于四等水准测量，并按施工实际需要布设，以满足码头工程各个部位施工的高程控制。
3．检查承包商报送的测量放线资料及保护措施，并将严格按设计、规范要求对测量资料进行复核，测量控制网由专业测量监理工程师复测。
（二）临时平台搭设
1．本工程灌注桩位于离岸200m处，后侧为抛石棱体，为避免抛石棱体进入灌注桩区，导致护筒无法打设，需在棱体抛石前完成灌注桩的打设工作，打设平台前，承包商应上报专项施工方案，方案中应包括拟采用的钢管桩直径、打设深度、平台长度、宽度、入岩深度等，核算其承载力及平台稳定性计算，审查其安全保证措施等。
2．打设前，监理工程师应对船机、设备等的安全性能进行检查。
3．本工程沉桩施工时，采用固定在600t以上的50t履带起重机进行打设，振动锤夹住钢管桩并通过船载导向架定位后，开动振动锤将钢管桩打设至设计深度。钢管桩打设过程中，应保证振动锤重心和桩中心轴保持在同一直线上，打设速度应连续，不可中途停顿过久，防止土的摩阻力恢复，造成下沉困难。
4．钢管桩打设完成后，应尽快进行钻孔平台型钢布设、横纵向连接，以保证平台的抗倾斜能力。
（三）灌注桩施工
1．护筒施工
1）本工程钢护筒由厚度为δ4mm的钢板卷制，1.5m为一节，然后焊接成型，隔一道焊缝加一道钢板箍，钢板箍采用δ4mm钢板，直径φ1.25m，宽度20cm，钢护筒底部采用1cm，宽50cm的钢板焊接成型，钢护筒顶部也应设施增强箍一道，防止打设时造成护筒变形。
2）护筒打设前应确定好桩位，安放导向架，导向架是确保桩位质量的关键之一，护筒打设时的轴线偏差和倾斜控制要靠导向架来卡住强制导向。打设过程中有陆上经纬仪或全站仪检查其护筒垂直度，确保护筒倾斜度＜0.5%。
3）沉桩期间要注意过往航行船只，避免航行波影响沉桩正位率，或造成安全及质量事故。
4）平台及护筒结束后，应作好安全警示标志，尽快进行桩基、横梁等结构的施工。在台风及寒潮期间应采取防风浪措施，确保施工安全。
2．灌注桩施工
1）桩机的选择
本工程设计桩基础入强风化板岩不少于5m（部分桩入岩深度不得少于3.8m），承包商开始之初选用回旋钻机，但在试桩过程中，入板岩时钻进困难，造成钻头或设备损坏，经研究决定由回旋钻机钻至板岩标高后改用冲击钻进行施工。回旋钻施工淤泥层施工速度较快，冲击钻锤击板岩及强风化石英岩，减少了窝工，加快了施工进度。承包商在选择桩机时应仔细查看勘察报告，慎重选择桩机形式，可减少不必要的投资，加快施工进度。
2）根据平台投入的数量，本工程投入2台回旋钻，3台冲击钻，可进行循环施工，但从整体工期来看，3台冲击钻满足不了工期的需要，应增加平台数量的前提下再增加3台冲击钻。
监理工程师认为在涉及加快进度需增加投入的情况下，承包商的决心和力度是最重要的，平衡进度及成本时，虽说应综合考虑，但在施工中增加投入所赶超的进度远比后期投入的少。
3）灌注桩穿孔现象原因分析及解决方案
水上灌注桩施工不同于陆地，护筒的埋设质量直接影响到灌注桩施工质量。本工程在施工中亦出现过穿孔现象。原因分析如下：
①护筒长度不够，一般护筒长度应满足下端进入粘土层2m～3m，若深度不够易出现护筒底穿孔，形成管涌，造成泥浆比重及泥浆位降低，无法正常循环。
②泥浆参数指标不合理，造成孔壁不稳定，以至于塌孔，形成管涌。
③成孔后搁置时间过长，孔壁稳定性下降，护筒松动也会产生护筒底部穿孔，形成管涌，从而造成垮孔。
④钻机施工队护筒的挤靠、碰撞、振动等造成护筒松动，也会在底部形成管涌，造成垮孔。
⑤受潮水影响，低潮时海面高度远低于孔内泥浆高度，造成孔内压力过大，形成管涌或漏失。
解决方案：
①严格预防，在护筒制作中，保证护筒的刚度，垂直度及深度，保证钻机钻头在施工中，严禁碰撞护筒壁等。
②在某根桩施工中，海面水位低于护筒内泥浆标高近2.5m，造成孔内压力过大，形成穿孔后，内外标高一致，导致泥浆正循环时，筒内液位不变，无法形成循环，后采取在筒内加设泥浆泵，强制循环，减轻孔内压力，半小时后循环正常，避免了回填，加快了施工进度，减少了不必要的损失。
故在施工中应时刻注意潮位变化，适时调整液位高度，防止出现内外压力差过大造成穿孔。
4）混凝土灌注过程中应注意的问题
①桩头质量差：灌注桩浇注完成后，需在混凝土终凝前完成桩头处理，采取人工挖除多余混凝土比设计标高高5cm左右，否则混凝土完全终凝后处理桩头难度增大。在混凝土浇注过程中，易出现桩头缺陷，主要有原因如下：
混凝土浇注过程中，测量顶升混凝土标高时，混合较多杂物，造成顶部桩头部位质量差，达到设计标高或高于设计标高时，该混凝土仍存在缺陷。故混凝土浇注时应进行超灌0.5m～1.0m，保证人工开挖至设计标高时的混凝土质量满足设计要求。
②钢筋笼上浮：导管埋置深度过深，混凝土坍落度较小，易出现钢筋笼上浮现象。为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时应降低混凝土的灌注速度和减少埋管深度，当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管使其底口高于骨架底部2m以上才能恢复正常灌注速度。
③拆除导管应根据实际埋管深度安排，不能凭感觉，避免人为造成断桩
④灌注水下砼应及时做好记录，根据实际灌注量计算扩孔率，为后续钻孔施工提供数据。
四、结束语
　　由此可见，高桩码头灌注桩施工工艺比较复杂，在施工中会遇到各种各样不同的环境条件的制约。因此，在施工时要始终坚持技术标准，注意加强施工管理，强化质量意识，并通过推广新材料、新工艺，以科技含量高的施工方法提高工程质量。
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