码头衔接段后方漏砂的原因分析和处理方法比选

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摘要：结合工程实例着重论述了码头衔接段后方漏砂的原因分析及处理方法。码头衔接段后方漏砂是比较棘手的问题，修复难度大，修复费用高，还影响码头的正常生产作业。针对码头不同结构之间的衔接段后方漏砂问题，提出了一种采用HK-PBM环氧混凝土水下封堵的处理方案。

关键词：码头衔接段；漏砂；处理方案比选

Abstract: This paper combined with the engineering example focuses on the terminal connection behind the cause analysis and treatment method of sand leakage. Terminal connection section of the rear sand leakage is more difficult problem, difficult to repair, repair costs, but also affect the normal production and operation terminal. In order to solve the problem of the connection between the different structures of wharf behind the sand leakage, and puts forward a scheme using HK-PBM epoxy concrete under water plugging.

Keywords: terminal connection; sand; plan selection process

中图分类号：[U653.5]文献标识码：A文章编号：

1项目背景

1.1某试验段工程：包括1个5000吨级泊位，泊位长度151m，1个3000吨级泊位，泊位长度149m；其中重力式结构段72m，衔接段12m，地连墙结构段228m。

1.2衔接段结构概况：灌注桩衔接段设计共有灌注桩9根，桩径1200mm，底标高为-19.0米，桩间净距80mm，桩后为800mm直径的高压旋喷桩封堵灌注桩间隙，共10根，底标高为-13.0米。示意图如下：

1.3码头衔接段漏砂情况：

灌注排桩段码头轨道梁内侧、灌注桩与沉箱交界处的沥青路面及稳定层有不同程度的塌陷。对该迎水面进行探摸、检测，发现在桩1、2号，3、4号，5、6号，6、7号，8、9号中间在-5.8~-6.0米处有拳头大小漏洞向外漏砂，沉箱与灌注桩之间发现有漏砂情况，漏砂缝隙长度约5m，堆积物高度约40cm，缝隙顶部宽度约2cm，底部约5cm，堆积物为石子和中粗砂（如下图）。

1.4漏砂原因分析

灌注桩排桩段间距80mm，桩间采用高压旋喷桩防止漏砂，是板桩码头设计与施工规范推荐的堵漏措施。当地连墙结构用于深基坑支护结构时，槽段之间的接缝一般采用高压旋喷桩止水。高压旋喷桩是以高压旋喷的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成水泥加固体。在砂性土中形成的加固体强度较高，而且高压旋喷过程可以使得加固土体与灌注连成一体，旋喷体一般大于设计直径，理论上可适应桩的偏位及偏差。但旋喷桩施工对现场的施工控制要求较高，出现局部加固土体不均匀，造成漏砂或漏水也高压旋喷桩常见的质量通病。

2、修复方案

2.1传统方案分析

(1>方案一:灌注桩后大开挖方案

开挖方案将永久解决漏砂问题，但是砂土开挖边坡至少要1:2以上，开挖范围将非常大，开挖工程量大，成本高，据估算需120万元左右。而且灌注排桩结构段后方拉杆较密，并需挖深至一8. 5m，开挖和回填施工难度都很大，且需开挖至锚碇墙前10-100kg块石。该方案由于前期进行水下灌浆，此处土体开挖难度大，且靠近板桩前沿处，施工危险性高，实施难度非常大。

(2)方案二:灌注桩后垂直钻孔灌浆方案

原设计采用高压旋喷，加固方案宜采用加密进行高压旋喷，但由于胸墙和轨道梁的存在，无法进行旋喷施工，而且高压旋喷可能破坏之前的加固体，因此桩后可采用继续注浆加固法。本处理方案施工相对简单，工程量相对较小，成本低，仅需25万元左右，但仍存在检测困难，有可能存在漏点，需再次处理的情况。

2.2灌注桩前沿水下封堵方案

在灌注桩前沿水下植筋并浇筑水下钢筋砼墙身。具体要求如下:

①水下局部开挖及桩身清理;

②水下钻孔植筋:桩身清理后进行水下钻孔；

③水下植筋:清孔并注入植筋胶后，立即植入HRB355级热轧带肋钢筋。钢筋的混凝土保护层最小厚度为70mm。植筋施工完毕后24小时之内严禁有任何扰动，以保证结构胶的正常固化。植筋胶的性能指标应符合《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2006)中A级胶要求。植筋胶应采用改性环氧类胶或改性乙烯基醋类胶(包括改性氨基甲酸醋胶粘剂)。植筋胶应具有无毒、抗腐蚀(对钢筋不产生腐蚀)、耐火、抗震动、抗疲劳、抗冲击、抗老化性能，满足高温焊接和孔中湿度环境施工的要求。必须通过长期性能测试，能满足50年长期使用要求。因植筋位置位于水下，故所选植筋胶必须可以水下使用，并且出具明水施工条件下的检测报告;植筋胶供应商必须提品合格证及生产厂家针对本项目的产品质保书。植筋的施工和验收，应符合《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2006)和《建筑结构加固工程施工质量验收规范》(GB50550-2010)的规定。

④水下钢筋绑扎:将钢筋与之前己经植入的钢筋进行绑扎。

⑤水下自密实混凝土:现浇C30水下自密实混凝土配合比设计及施工应满足《水运工程混凝土施工规范》(JTS202-2011)、《水运工程混凝土质量控制标准》(,JTS202-2-2011)和《水运工程质量检验标准》(.丁TS257-2008)规定的要求。

⑥垂直钻孔灌浆:用小型钻机补钻80mm大小的灌浆孔，孔深至-8. 3m在孔内布设中48mm花管，然后取出钻管留花管于孔内，钻孔过程中应避免破坏胸墙及沉箱的主筋。对灌浆孔进行灌浆，灌浆材料均采用水泥浆。

2.3灌注桩前沿水下封堵方案的优化

上述灌注桩前沿水下封堵方案是可行的，但成本也较高，估算也在60万元左右。而后方砂主要是前沿水冲剧作用，受外力作用小，因此混凝土强度要求不高。目前已研究出一种新型产品HK-PBM环氧混凝土，施工方便，可大大降低修复成本，可替代水下自密实混凝土，相关参数介绍如下：

产品概述：HK-PBM-3聚合物混凝土是以HK-PBM-3树脂为粘结剂，将其与骨料（石子、砂、水泥）固结而成的混凝土。可对水下混凝土缺陷进行薄层、厚层和快速的修补。不能用于干燥部位或水位变化区的修补。

特点：①可在水下快速固化，固化时间可在十几分钟至数小时内进行调节；②在水中不分散、可不需导管，直接浇入水下处理部位；③不需震捣，可自流平、自密实；④水下混凝土的各项强度均很高，抗压强度大于50MPa，抗折强度大于15MPa，抗拉强度大于10MPa，粘接强度大于2.0MPa；⑤可在水下进行以厘米计的薄层修补；⑥可以在水下进行垂直面的立模浇注；⑦与金属粘结佳，可对水下金属管道进行快速修补处理。

主要性能指标

适用范围：水下混凝土如坝面、消力池、隧道、桥墩、码头、水管等永久性水下部位的快速修复。

使用方法：①应根据施工时的气温、砂石料的粒径、浇筑速度等先进行现场试验，以合适的稠度和固化时间来确定各组分的比例及促进剂和引发剂的用量。凝固时间以60分钟为宜；

②.参考配比（重量比）

③拌合：首先将砂、石、水泥等骨料按比例干拌均匀，待用；然后按A:B=10:1的比例将树脂混合均匀，再加入促进剂（紫色）搅拌均匀，最后加入引发剂，拌匀即成为树脂组份；将配制好的树脂组份立即倒入骨料中，拌合均匀。在水下浇筑PBM-3混凝土或砂浆。

④浇注：对小方量的修补，可人工拌合，用桶装，吊入水中，由潜水员倒入需要处理的部位；对大方量的修补，要采用强制式混凝土搅拌机，由底开门的吊罐进行浇注；对水深大于30米的混凝土修补，可在陆上拌料，通过水中导管，直接浇注；对立面或斜面的处理，须立模后浇注。

⑤注意事项：拌合用的砂、石等骨料必须干燥（含水量小于1%），这样才能保证与基面的良好粘结；贮 存 期：在干燥、阴凉处（0～30℃），原包装密封保存，储存期为6个月。

结论

经综合分析，选用新型产品HK-PBM环氧混凝土水下封堵方案具有成本低，快速，对码头生产作业影响小，施工难度低等众多优点，既方便又科学，是一种经济可行的新方法。同时具有明显的经济、社会效益，技术先进，具有广阔的应用前景，值得进一步推广和应用。

参考文献：

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