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摘要：由于水运工程相对于工民建工程具有自身的特殊性，给灌注桩施工带来了一些施工困难，对此，文章对水运工程灌注桩设计施工难点与解决措施进行讨论。
关键词：水运工程；灌注桩设计；施工难点
随着现代科学技术的不断发展，水运工程发展的大型化的趋势也不断的在加快，船坞、港口的吊机起重变得越来越大，水运工程当中灌注桩基础的应用也越来越广泛，成为当前水运工程当中不可缺少的一个部分。
一、灌注桩施工技术的概述
根据成孔的不同方式，灌注桩分为许多种类型，其中应用最为广泛的则是钻孔灌注桩和嵌岩灌注桩。钻孔灌注桩根据护壁的形式，又可以细分为全套钻孔灌注桩和泥浆护壁灌注桩。在各种类型的工程中，往往采用后一种形式。泥浆护壁施工方法可以对钻具起到润滑的保障效果，在孔壁内形成的泥皮，防止钻孔的塌陷。这是一种较为新型的灌注桩技术，在我国建筑工程，包括在水运工程当中，起着重要的作用。嵌岩灌注桩适用于各种较为复杂的地质，与其它类型的桩基相比，嵌岩钻孔灌注桩具有以下优点：一是嵌岩部分充分利用基岩的承载性能，具有较高的侧阻力和桩端阻力；二是因基岩压缩性小，单桩的沉降小，群桩沉降不会因群桩效应而增大，群桩承载力也不会因群桩效应而降低；三是以嵌岩桩为基础的建筑物在地震过程中所产生的地震效应弱，抗震性能较好。但群桩嵌岩钻孔灌注桩要求每根桩都必须合格，不允许有任何疏忽，这就要求施工技术人员把好每个质控要点。嵌岩灌注桩也存在最几个缺点，施工工期较长，施工难度较大，比较耗时、耗劳动力。随着成桩深度越来越深，嵌岩灌注桩施工的难度也越来越大，成本也会增加。
二、水运工程灌注桩设计中质量控制
1、对成孔进行质量控制。混凝土灌注桩施工中的一个重要的组成部分便是成孔，如果成孔的质量控制的不好，就会产生塌孔、桩孔偏斜、缩径等问题，还会出现影响桩身的质量和使桩承载力下降等问题。所以，在成孔的施工质量控制方面我们应该加强监控的力度，保证桩身成孔垂直的精度，这是灌注桩能够进行顺利施工的重要条件之一，否则钢筋笼和导管将没有办法沉放，另外，还要确保桩顶和桩位的成孔深度，并对回填土的密实程度进行认真地检查，防止钻孔的过程中发生漏浆的现象。
2、加强清孔工作。清孔主要是清除孔底的沉渣，孔底沉渣是影响灌注桩承载力的重要因素之一。清孔是利用泥浆在流动的过程中产生的动能冲击桩孔底部的沉渣，让沉渣中的砂砾和岩粒处在悬浮的状态下，然后利用泥浆胶体的粘结力，让沉渣随着泥浆的循环流出桩孔，最终将孔中的沉渣处理干净。
3、对成桩质量进行控制。对进场原材料的质保书进行严格的检查，钻孔灌注水下混凝土的施工在当前采用最多的是导管灌注技术，混凝土中的离析现象是比较普遍存在的，但是良好的配合比可以让离析的程度减小，所以，对于现场的配合比例我们要按照水泥品种、石料规格、砂等材料的含水率的变化进行反复的调整，这样才能够让每一根桩的配合比十分完美，在混凝土攪拌前要进行复核配合比并确保其准确性，我们要进行严格地测试和计量的管理，并将原始材料情况和制作试件情况完整记录。在运用混凝土灌注的时候要加强对混凝土坍落度的控制并且加强对混凝土搅拌时间的控制，防止夹泥、断桩等现象的发生。
三、常见的灌注桩设计施工难点
1、吹填区及抛石区灌注桩的设计施工
船坞的吹填区，需要在较为软质的地基上灌注施工，因此，设计施工较有难度。其中主要有两个难点，一个难点是地基的承载能力太差，钻孔设备不容易驻位使用。另一个难点是，软质的地基往往塌陷严重，因此无法完全保证桩孔的形状，甚至有可能由于钻孔设备的震动而导致桩孔的移位。
2、码头抛石棱体上灌注桩的设计施工
以大连中远船务海工制造区码头工程为例。码头后方建有能够接纳万吨级造船的平台滑道板。建设此码头，水上施工的顺序是先进行沉箱安装，然后则是墙后回填，完成这两道工序，则能够形成陆域施工条件，之后才能进行灌注桩施工。但是由于抛石棱体连接着抛石基床，海水相通导致灌注桩护壁泥浆的渗透特别严重，以致无法正常成孔，给施工造成极大不便和困难。泥浆护壁有其自身的原理，采用钻孔中填充粘土的方式造浆，从而较少其塌落量，保证桩孔形状的形成。为了减少沉箱后方的压力，设计施工人员一般选择体积大的石块，而沉箱基础也是由石块构成的，沉箱后方的灌注桩柱孔不具备装浆能力，所造的泥浆也由于一些外部因素从石块间流出，根本无法起到保护内壁的作用，因此也就造成了没有孔底的现象，以致无法成孔。
四、灌注桩设计施工的解决方案
1、采取水上灌注桩施工的方式
水上灌注桩施工有其自身存在的缺点，一共有以下几点：一、施工成本大幅度增加，水上施工作业需要埋设钢护筒，需要配备施工船，等等；二、后续的棱体抛填难度系数加大，抛填密实困难，加上需要对桩身进行保护，往往会留下诸多隐患；三、即使桩打成以后，若回填前桩身埋在土层中的深度过浅，容易造成桩身的倒坍。四、护筒底部位于沉箱抛石的石基床上，埋设困难重重。基于以上水上灌注桩施工的四条缺点，水上施工作业的方法需要在施工前慎重选择，需从可行性方面和经济性方面加以论证，然后再决定能否采用此工艺施工。
2、优化设计方案
在施工过程中，常会遇见漏水的情况。漏水情况下的灌注桩施工，如果仅从施工工艺方面加以改进，改进的空间很小。也就是说，在回填大石块基础的前提下，任何一种施工工艺都很难再加以改进。
设计方案的优化，主要是考虑加厚沉箱厚壁，然后将滑道板直接安插在沉箱厚壁上面。从经济学的角度考虑，此方案主要用于水上灌注桩施工作业。这种操作简便的解决方案，有一个前提，就是需要设计施工人员在施工前确保沉箱厚壁能够加厚。
3、采用石灰搅拌淤泥的方法
利用挖掘机将石灰和淤泥搅拌在一起，在施工过程当中，仅仅把表层的淤泥和石灰掺杂在一起进行搅拌即可，待施工完毕，淤泥便形成具有硬度的硬壳。石灰的掺加量需根据当地的淤泥状态确定，不同的淤泥，石灰的掺加量也有所不同，一般来讲不超过10%。石灰搅拌淤泥的原理和水泥搅拌桩相似，一方面是石灰发生化学反应需要消耗水分，一方面则是胶凝材料的固结会形成一种具有一定强度的固体。根据大连码头建筑的施工经验，一般夏季四五天淤泥便可固结，承载能力即满足施工需要。
4、采用振动锤埋设钢护筒的方法
在一些水运工程中，往往出现淤泥厚度比较深厚的状况。遇到这种状况时，可采用振动锤埋设钢护筒的方法。护筒埋设完毕，就不必担心孔壁塌陷所带来的影响。孔壁内的淤泥不易塌陷，就解决了柱孔容易变形移位的老大难问题。而对于淤泥厚度小的施工现场，灌注桩施工作业过程当中一般采取的是使用钻机埋设钢护筒的方法。采用此种方法应按照以下步骤：先将护筒摆放在桩孔上，再在其上面放上一张钢板，然后重锤反复锤击，将钢板护筒埋设到位。
结论
灌注桩基础是一种施工工艺成熟，承载力较高，经济性比较好的基础形式，目前已经在水运工程当中得到了广泛的应用。因为水运工程相对于工民建工程来说有着自身的特殊性，所以给灌注桩施工带来了很多的施工难点，为了降低施工难度，最大限度的提高施工的经济性，我们要充分考虑施工中的各种问题，优化设计方案，努力使水运工程灌注桩设计施工做到完善。
参考文献
[1]邵文成。水运工程灌注桩设计施工难点分析[J].民营科技，2011（3）
[2]林君玉。试论建筑工程中灌注桩后注浆施工技术。科学之友，2013（8）
关键词：水运工程；灌注桩设计；施工难点
随着现代科学技术的不断发展，水运工程发展的大型化的趋势也不断的在加快，船坞、港口的吊机起重变得越来越大，水运工程当中灌注桩基础的应用也越来越广泛，成为当前水运工程当中不可缺少的一个部分。
一、灌注桩施工技术的概述
根据成孔的不同方式，灌注桩分为许多种类型，其中应用最为广泛的则是钻孔灌注桩和嵌岩灌注桩。钻孔灌注桩根据护壁的形式，又可以细分为全套钻孔灌注桩和泥浆护壁灌注桩。在各种类型的工程中，往往采用后一种形式。泥浆护壁施工方法可以对钻具起到润滑的保障效果，在孔壁内形成的泥皮，防止钻孔的塌陷。这是一种较为新型的灌注桩技术，在我国建筑工程，包括在水运工程当中，起着重要的作用。嵌岩灌注桩适用于各种较为复杂的地质，与其它类型的桩基相比，嵌岩钻孔灌注桩具有以下优点：一是嵌岩部分充分利用基岩的承载性能，具有较高的侧阻力和桩端阻力；二是因基岩压缩性小，单桩的沉降小，群桩沉降不会因群桩效应而增大，群桩承载力也不会因群桩效应而降低；三是以嵌岩桩为基础的建筑物在地震过程中所产生的地震效应弱，抗震性能较好。但群桩嵌岩钻孔灌注桩要求每根桩都必须合格，不允许有任何疏忽，这就要求施工技术人员把好每个质控要点。嵌岩灌注桩也存在最几个缺点，施工工期较长，施工难度较大，比较耗时、耗劳动力。随着成桩深度越来越深，嵌岩灌注桩施工的难度也越来越大，成本也会增加。
二、水运工程灌注桩设计中质量控制
1、对成孔进行质量控制。混凝土灌注桩施工中的一个重要的组成部分便是成孔，如果成孔的质量控制的不好，就会产生塌孔、桩孔偏斜、缩径等问题，还会出现影响桩身的质量和使桩承载力下降等问题。所以，在成孔的施工质量控制方面我们应该加强监控的力度，保证桩身成孔垂直的精度，这是灌注桩能够进行顺利施工的重要条件之一，否则钢筋笼和导管将没有办法沉放，另外，还要确保桩顶和桩位的成孔深度，并对回填土的密实程度进行认真地检查，防止钻孔的过程中发生漏浆的现象。
2、加强清孔工作。清孔主要是清除孔底的沉渣，孔底沉渣是影响灌注桩承载力的重要因素之一。清孔是利用泥浆在流动的过程中产生的动能冲击桩孔底部的沉渣，让沉渣中的砂砾和岩粒处在悬浮的状态下，然后利用泥浆胶体的粘结力，让沉渣随着泥浆的循环流出桩孔，最终将孔中的沉渣处理干净。
3、对成桩质量进行控制。对进场原材料的质保书进行严格的检查，钻孔灌注水下混凝土的施工在当前采用最多的是导管灌注技术，混凝土中的离析现象是比较普遍存在的，但是良好的配合比可以让离析的程度减小，所以，对于现场的配合比例我们要按照水泥品种、石料规格、砂等材料的含水率的变化进行反复的调整，这样才能够让每一根桩的配合比十分完美，在混凝土攪拌前要进行复核配合比并确保其准确性，我们要进行严格地测试和计量的管理，并将原始材料情况和制作试件情况完整记录。在运用混凝土灌注的时候要加强对混凝土坍落度的控制并且加强对混凝土搅拌时间的控制，防止夹泥、断桩等现象的发生。
三、常见的灌注桩设计施工难点
1、吹填区及抛石区灌注桩的设计施工
船坞的吹填区，需要在较为软质的地基上灌注施工，因此，设计施工较有难度。其中主要有两个难点，一个难点是地基的承载能力太差，钻孔设备不容易驻位使用。另一个难点是，软质的地基往往塌陷严重，因此无法完全保证桩孔的形状，甚至有可能由于钻孔设备的震动而导致桩孔的移位。
2、码头抛石棱体上灌注桩的设计施工
以大连中远船务海工制造区码头工程为例。码头后方建有能够接纳万吨级造船的平台滑道板。建设此码头，水上施工的顺序是先进行沉箱安装，然后则是墙后回填，完成这两道工序，则能够形成陆域施工条件，之后才能进行灌注桩施工。但是由于抛石棱体连接着抛石基床，海水相通导致灌注桩护壁泥浆的渗透特别严重，以致无法正常成孔，给施工造成极大不便和困难。泥浆护壁有其自身的原理，采用钻孔中填充粘土的方式造浆，从而较少其塌落量，保证桩孔形状的形成。为了减少沉箱后方的压力，设计施工人员一般选择体积大的石块，而沉箱基础也是由石块构成的，沉箱后方的灌注桩柱孔不具备装浆能力，所造的泥浆也由于一些外部因素从石块间流出，根本无法起到保护内壁的作用，因此也就造成了没有孔底的现象，以致无法成孔。
四、灌注桩设计施工的解决方案
1、采取水上灌注桩施工的方式
水上灌注桩施工有其自身存在的缺点，一共有以下几点：一、施工成本大幅度增加，水上施工作业需要埋设钢护筒，需要配备施工船，等等；二、后续的棱体抛填难度系数加大，抛填密实困难，加上需要对桩身进行保护，往往会留下诸多隐患；三、即使桩打成以后，若回填前桩身埋在土层中的深度过浅，容易造成桩身的倒坍。四、护筒底部位于沉箱抛石的石基床上，埋设困难重重。基于以上水上灌注桩施工的四条缺点，水上施工作业的方法需要在施工前慎重选择，需从可行性方面和经济性方面加以论证，然后再决定能否采用此工艺施工。
2、优化设计方案
在施工过程中，常会遇见漏水的情况。漏水情况下的灌注桩施工，如果仅从施工工艺方面加以改进，改进的空间很小。也就是说，在回填大石块基础的前提下，任何一种施工工艺都很难再加以改进。
设计方案的优化，主要是考虑加厚沉箱厚壁，然后将滑道板直接安插在沉箱厚壁上面。从经济学的角度考虑，此方案主要用于水上灌注桩施工作业。这种操作简便的解决方案，有一个前提，就是需要设计施工人员在施工前确保沉箱厚壁能够加厚。
3、采用石灰搅拌淤泥的方法
利用挖掘机将石灰和淤泥搅拌在一起，在施工过程当中，仅仅把表层的淤泥和石灰掺杂在一起进行搅拌即可，待施工完毕，淤泥便形成具有硬度的硬壳。石灰的掺加量需根据当地的淤泥状态确定，不同的淤泥，石灰的掺加量也有所不同，一般来讲不超过10%。石灰搅拌淤泥的原理和水泥搅拌桩相似，一方面是石灰发生化学反应需要消耗水分，一方面则是胶凝材料的固结会形成一种具有一定强度的固体。根据大连码头建筑的施工经验，一般夏季四五天淤泥便可固结，承载能力即满足施工需要。
4、采用振动锤埋设钢护筒的方法
在一些水运工程中，往往出现淤泥厚度比较深厚的状况。遇到这种状况时，可采用振动锤埋设钢护筒的方法。护筒埋设完毕，就不必担心孔壁塌陷所带来的影响。孔壁内的淤泥不易塌陷，就解决了柱孔容易变形移位的老大难问题。而对于淤泥厚度小的施工现场，灌注桩施工作业过程当中一般采取的是使用钻机埋设钢护筒的方法。采用此种方法应按照以下步骤：先将护筒摆放在桩孔上，再在其上面放上一张钢板，然后重锤反复锤击，将钢板护筒埋设到位。
结论
灌注桩基础是一种施工工艺成熟，承载力较高，经济性比较好的基础形式，目前已经在水运工程当中得到了广泛的应用。因为水运工程相对于工民建工程来说有着自身的特殊性，所以给灌注桩施工带来了很多的施工难点，为了降低施工难度，最大限度的提高施工的经济性，我们要充分考虑施工中的各种问题，优化设计方案，努力使水运工程灌注桩设计施工做到完善。
参考文献
[1]邵文成。水运工程灌注桩设计施工难点分析[J].民营科技，2011（3）
[2]林君玉。试论建筑工程中灌注桩后注浆施工技术。科学之友，2013（8）