碼頭工程中引橋鉆孔灌注樁施工應(yīng)用

阮端陽 蔣曉路

上海三航奔騰建設(shè)工程有限公司 江蘇省南京市 210000

摘要：鉆孔灌注樁技術(shù)，因其對各種土層的適應(yīng)性強(qiáng)、無擠土效應(yīng)、無震害、無噪音、承載力高等優(yōu)點(diǎn)，在橋梁、房屋、水工建筑物等工程中得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：引橋鉆孔；灌注樁；碼頭工程；應(yīng)用

前言

隨著社會(huì)的進(jìn)步、時(shí)代的發(fā)展，我國碼頭工程越來越多施工工藝也日趨成熟，引橋鉆孔灌注樁施工技術(shù)得到了較為廣泛的應(yīng)用在大量的實(shí)踐當(dāng)中，取得了不錯(cuò)的效果。鉆孔灌注樁技術(shù)，因其對各種土層的適應(yīng)性強(qiáng)、無擠土效應(yīng)、無震害、無噪音、承載力高等優(yōu)點(diǎn)，在橋梁、房屋、水工建筑物等工程中得到廣泛應(yīng)用，已成為一種重要的樁型。

以中信（江陰）碼頭有限公司一期工程水域碼頭工程為例，該工程引橋接岸部分引橋樁基即采用800灌注樁。該碼頭工程共4座引橋，海輪泊位和內(nèi)檔泊位各2座，樁徑為?800，長度30～42m，共21根。

工程處于長江大堤外順岸碼頭，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，在防汛墻外側(cè)及施工碼頭后沿筑一條臨時(shí)施工道路，并在大堤外側(cè)設(shè)施水上施工鋼平臺(tái)，進(jìn)行灌注樁施工。為確保工程的該環(huán)節(jié)整成開展，在提供接水接電點(diǎn)的前提下，提前計(jì)劃布置生產(chǎn)生活用水、用電線路，以滿足正常的施工需要，并充分考慮平行交叉施工，以求盡量提高工作效率。同時(shí)，預(yù)先制定好施工防范措施，減少對施工不利影響，注意收聽氣象預(yù)報(bào)，搶晴天、搶雨隙施工，確?？偣て凇?/p>

一、施工方法

1.1平臺(tái)搭設(shè)：水上鉆孔灌注樁采用搭設(shè)水上工作平臺(tái)和施工棧橋的方法。平臺(tái)應(yīng)能支承鉆孔機(jī)械、護(hù)筒加壓、鉆孔操作、吊放鋼筋籠以及灌注水下混凝土?xí)r可能產(chǎn)生的重量；要有足夠的剛度，保持穩(wěn)定。

根據(jù)工程的特點(diǎn)并結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)，本工程采用鋼管立柱作支撐、貝雷架作桁架的搭設(shè)方案。一個(gè)引橋處，沿上下游方向布置4根鋼管作為基樁，樁頂以雙拼槽鋼通長連接，其上安裝鋼桁架，作為受力主梁，鋼架安裝于施工灌注樁樁位的兩側(cè)，上方滿鋪方木和木板等作為操作平臺(tái)。

1.2護(hù)筒埋設(shè)：根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，該在長江大堤臨水坡面水下可能含有大量拋石，拋石層厚度不等，對此，在施工前要先對水下障礙物進(jìn)行探摸，并與提供的地質(zhì)資料正確進(jìn)行核對，掌握水下及地下的情況，然后進(jìn)行清障工作。樁位拋石層采用小型抓斗進(jìn)行清障處理，抓斗的起落用小型卷揚(yáng)機(jī)控制，表面露出水面的塊石，采用人工清除，比較深或水下部分采用抓斗反復(fù)抓取，清出樁孔位置，對于比較大的石塊，現(xiàn)場配備十字沖擊頭，將其沖碎再取出；穿過拋石層后，在孔位內(nèi)下護(hù)筒采用6mm鋼板卷制，根據(jù)測量放樣，對準(zhǔn)中心，用手動(dòng)葫蘆放入清理后的樁孔，當(dāng)護(hù)筒不再下沉后，在四周回填袋裝土，要求分層進(jìn)行，確保密實(shí)不漏水，護(hù)筒頂應(yīng)高出施工水位2.0m，下入拋石層以下的護(hù)筒為一次性使用。

護(hù)筒采用雙護(hù)筒，外護(hù)筒直徑1.60m，在初步放樣的基礎(chǔ)上，采用千斤頂反壓，將護(hù)筒壓入硬土層中，然后排干護(hù)筒內(nèi)的積水；內(nèi)護(hù)筒安放前進(jìn)行精確放樣，直至將護(hù)筒底埋入較為密實(shí)的穩(wěn)定土層，保證護(hù)筒位置平、直、穩(wěn)固、準(zhǔn)確、不變位，底部不漏水，能保持孔內(nèi)水頭穩(wěn)定，形成靜水壓力，保護(hù)孔壁不坍塌。內(nèi)護(hù)筒采用4mm厚鋼板卷制，為保證剛度，在外側(cè)加設(shè)環(huán)向加勁肋。護(hù)筒分節(jié)制作，兩節(jié)之間用螺栓連接，并設(shè)置止水橡膠墊圈，內(nèi)外護(hù)筒之間填筑粘土，并夯實(shí)。護(hù)筒頂高出施工水位2.0m以上。

1.3泥漿制備：通過研究和分析本工程地質(zhì)資料淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土為主要的地層土質(zhì)將原土造漿護(hù)壁應(yīng)用到鉆孔中，循環(huán)使用泥漿。將正循環(huán)泥漿固壁應(yīng)用到回旋鉆成孔中，這樣縮孔以及塌孔等問題就不會(huì)出現(xiàn)并且護(hù)壁泥漿質(zhì)量也可以得到保證。在施工時(shí)洪漿是由高壓泥漿泵實(shí)現(xiàn)的在造孔的過程中通過鉆桿向孔內(nèi)打入儲(chǔ)漿池的泥漿通過泥漿泵來將向集漿池排入排除的廢漿然后對其進(jìn)行沉淀和凈化，以便循環(huán)使用。

本工程由于沒有開闊地域進(jìn)行泥漿制備，且由于樁位在潮位變動(dòng)區(qū)，故采用泥漿箱進(jìn)行循環(huán)，泥漿箱一組為二個(gè)，容積在3～4m3，起到泥漿儲(chǔ)備、沉淀作用；泥漿箱泥漿循環(huán)均采取泥漿泵吸強(qiáng)制循環(huán)。廢棄泥漿集中收集，運(yùn)至指定地點(diǎn)，嚴(yán)禁廢棄泥漿直接排放長江。

1.4鉆機(jī)設(shè)備就位：將正循環(huán)鉆機(jī)成孔工藝應(yīng)用進(jìn)來，控制鉆頭和樁位的對位誤差保證在2厘米以內(nèi)；在鉆機(jī)就位過程中需保證平臺(tái)穩(wěn)定，符合要求之后，為了避免有滑動(dòng)移位問題出現(xiàn)，需要對其進(jìn)行鎖定。在施工之前需要對鉆機(jī)進(jìn)行檢查避免存在問題否則就會(huì)影響到成孔或灌注施工的順利進(jìn)行。

二、灌注樁施工

2.1成孔施工：在施工過程中鉆頭和泥漿性能的選擇需要結(jié)合工程巖土情況來進(jìn)行在下鉆頭之前，需要進(jìn)行泥漿泵的調(diào)試工作保證可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)之后將鉆頭慢慢降下，經(jīng)過幾分鐘的輕壓慢轉(zhuǎn)之后，對轉(zhuǎn)速和鉆壓逐漸增大然后正常鉆進(jìn)在對鉆桿加接時(shí)，需要首先在孔底提起鉆頭然后對加接鉆桿進(jìn)行拆卸。在開孔之前需要對樁位中心進(jìn)行再次校對等到正常循環(huán)之后對鉆機(jī)進(jìn)行開洞，然后慢速回轉(zhuǎn)在孔底下放鉆具在鉆進(jìn)的過程中依然需要一段時(shí)間的輕壓慢轉(zhuǎn)，之后才可以對轉(zhuǎn)速逐漸增大對鉆壓進(jìn)行調(diào)整避免鉆頭出漿口遭到堵塞。在進(jìn)尺速度方面需要結(jié)合地層地質(zhì)情況來進(jìn)行有效調(diào)整；對于淤泥質(zhì)粘土需要減緩鉆進(jìn)速度保證泥漿能夠充分護(hù)壁，并且為了避免縮頸問題出現(xiàn)需要對孔反復(fù)清掃。傾斜問題容易出現(xiàn)于地質(zhì)層軟硬交替部位那么就需要對轉(zhuǎn)速以及鉆進(jìn)速度等合理控制捉使樁的垂直度符合要求。塌孔問題容易發(fā)生于粉質(zhì)類粘土層中，那么就需要鉆進(jìn)稠泥漿，本工程即采用外購黃泥制備稠度較高的泥漿。

2.2第一次清孔：孔完成之后在對鋼筋籠進(jìn)行吊裝之前需要進(jìn)行第一次清孔工序。清渣工序要循環(huán)進(jìn)行，采用的是鉆具和泥漿泵。在清孔過程中，需要將孔底的鉆具提起來，然后進(jìn)行幾次來回串動(dòng)之后開泵清孔循環(huán)換漿工序也需要進(jìn)行這樣才可以將懸浮于孔內(nèi)的渣粒給有效清除掉，對二次清孔時(shí)間進(jìn)行減短在掃鉆的時(shí)候，需要慢速進(jìn)行對清孔速度進(jìn)行適當(dāng)加快。

2.3成孔質(zhì)量和沉渣檢查：完成了鉆孔清孔工序之后，需要對成孔質(zhì)量進(jìn)行檢查，一般采用的是圓孔測孔法臉查內(nèi)容主要包括孔徑、樁位以及孔底沉渣厚度等記錄好鉆進(jìn)施工情況并且對泥漿質(zhì)量檢查結(jié)果進(jìn)行記錄。對于沉渣厚度的檢查，需要利用垂球法來完成，一般來講需要控制孔底沉渣在300毫米以內(nèi)。

2.4鋼筋籠的制作和安裝就位：鉆孔樁鋼筋籠制作前，鋼筋選用具有質(zhì)量保證書，并通過質(zhì)量復(fù)檢合格的鋼筋，由專職鋼筋工和持證電焊工上崗制作，并對鋼筋搭焊質(zhì)量抽樣送檢。

鋼筋籠采用分段制作長度為10～12m，鋼筋籠分4節(jié)制作，先制作好定位箍，然后在在鋼筋籠架上穿入豎向主鋼筋，主筋要求分布均勻，與定位箍點(diǎn)焊，在主筋上用粉筆劃出螺旋箍筋的位置，然后繞上螺旋筋，電焊固定。成型的鋼筋籠應(yīng)平臥堆放在平整干凈的地面上，堆放層數(shù)不得超過2層；鋼筋籠在起吊、運(yùn)輸和安裝時(shí)應(yīng)采取措施防止變形，起吊點(diǎn)宜設(shè)在加強(qiáng)箍筋部位。鋼筋籠安裝采用樁架直接吊籠的方法，鋼筋籠進(jìn)孔時(shí)，為了使鋼筋籠主筋有一定的保護(hù)層，在鋼筋籠上設(shè)置保護(hù)層定位撐筋，按施工圖要求布置，與鋼筋籠主筋焊接，鋼筋籠一個(gè)截面的電焊接頭要錯(cuò)開，不大于50%。

鋼筋籠安放，可用鉆架起吊起，應(yīng)持垂直狀態(tài)，對準(zhǔn)孔位徐徐輕放，避免碰撞孔壁，下籠中若遇阻礙不得強(qiáng)行下放，應(yīng)查明原因酌情處理后，再繼續(xù)下籠；鋼筋籠安裝深度符合設(shè)計(jì)要求。其允許偏差±50mm；鋼筋籠位置經(jīng)確認(rèn)后，將鋼筋籠用吊筋固定在護(hù)筒上，以使鋼筋籠定位。

由于鋼筋籠是分節(jié)制作的，在入孔時(shí)，要實(shí)行焊接，焊接時(shí)上下節(jié)鋼筋籠均要保持垂直，鋼筋的焊接長度要滿足規(guī)范要求的10d以上，焊接時(shí)要求對稱施焊，焊縫長度和飽滿度，均要滿足規(guī)范要求。2.5下放導(dǎo)管：在使用導(dǎo)管之前需要對其完好情況進(jìn)行檢查保證密封性符合要求。同時(shí)河以進(jìn)行必要的壓水試驗(yàn)。由螺紋連接節(jié)頭，利用橡膠圈來密封節(jié)間，以便促使防水要求得以實(shí)現(xiàn)。

2.6水下混凝土澆筑：導(dǎo)管安放就位之后，在導(dǎo)管上部安放集料斗，容積為3.0m3，第一料斗混凝土數(shù)量應(yīng)確保導(dǎo)管埋入混凝土中1.0m左右，當(dāng)集料斗中混凝土達(dá)到要求的量后，剪斷隔水球鐵絲，帶著混凝土直入孔底，使隔水球壓出導(dǎo)管中泥漿。在灌注過程中，應(yīng)緩提升導(dǎo)管，并確保導(dǎo)管下端始終埋入混凝土中不小于2m，但不大于6m?？卓诠嘧⑷藛T應(yīng)隨時(shí)測量孔中混凝土的灌注深度，防止埋入過深，難以提升，埋置過淺，或提拔過快造成混凝土脫節(jié)影響成樁質(zhì)量。當(dāng)班技術(shù)人員應(yīng)計(jì)算該樁的混凝土灌入方量及充盈系數(shù)，了解孔內(nèi)有無縮頸或坍孔、擴(kuò)孔現(xiàn)象并做好施工記錄。在施工過程中，嚴(yán)禁將混凝土直接倒入孔中，混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)不得中斷。

結(jié)語

因此，灌注樁屬于隱蔽工程，且大部分是在水下進(jìn)行的，其施工過程無法觀察，同時(shí)影響灌注樁施工質(zhì)量的因素很多，施工中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度，甚至給投資者造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響。

參考文獻(xiàn)：

【1】陳連桂.鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用=J〕.城市建設(shè)理論研究20124）：98一99.

【2】李恒寶，趙洪君.振沖碎石樁地基處理技術(shù)在曹妃甸原油碼頭工程中的應(yīng)用[J].巖土工程界，2009（05）.