復(fù)雜地質(zhì)條件下的內(nèi)河高樁碼頭樁基施工方法研究

秦長(zhǎng)生

無(wú)錫市航道工程有限公司，江蘇無(wú)錫 214000

現(xiàn)階段很多的內(nèi)河修建的碼頭工程會(huì)應(yīng)用到高樁碼頭結(jié)構(gòu)，總體結(jié)構(gòu)包括接岸、上部結(jié)構(gòu)以及樁基，此種構(gòu)造的高樁碼頭在施工建設(shè)時(shí)需要重點(diǎn)加強(qiáng)樁基施工，才可以確保整個(gè)碼頭工程有著理想的作業(yè)質(zhì)量。但是復(fù)雜地質(zhì)條件制約著樁基的作業(yè)質(zhì)量，如果使用的樁基作業(yè)方法不適用于當(dāng)?shù)氐匦?，則會(huì)出現(xiàn)樁基作業(yè)問(wèn)題，影響碼頭應(yīng)用價(jià)值，因此施工單位需要向一些成功進(jìn)行基于復(fù)雜地形的內(nèi)河高樁碼頭樁基工程施工的施工單位學(xué)習(xí)施工經(jīng)驗(yàn)，找出進(jìn)行此類(lèi)工程施工作業(yè)的科學(xué)方法。

1 案例概述與工程樁基樁型選擇

本文研究的內(nèi)河高樁碼頭樁基工程位于江蘇省，處于鹽城港響水港區(qū)小蟒牛作業(yè)區(qū)，連通灌河，毗鄰黃海，水運(yùn)物流發(fā)達(dá)，所以該碼頭工程屬于水運(yùn)工程項(xiàng)目。其中，停船位置共計(jì)有5處，主要發(fā)揮著停泊散貨、多用途、件雜船舶的功能，除去裝載散貨船停泊的碼頭，其余碼頭均屬于高樁碼頭，共計(jì)有2處。高樁碼頭施工建設(shè)時(shí)需要以折線形來(lái)布置平臺(tái)，長(zhǎng)寬尺寸（平臺(tái)）分別控制在500、40m，另外，散貨船舶停泊的泊位則布置為下河公路型式，用于貨物裝卸所用的平臺(tái)長(zhǎng)寬參數(shù)分別為150、35m。該項(xiàng)碼頭工程的成功建設(shè)，可以與周邊省份的河道進(jìn)行有效連接，從而更好地發(fā)揮貨物物流運(yùn)輸?shù)膬r(jià)值，有效節(jié)約成本。該工程開(kāi)展樁基作業(yè)期間，可以了解到樁基作業(yè)的總數(shù)目超過(guò)500根，施工作業(yè)方法為鉆孔再向其中灌注混凝土漿料法，從而形成具有較強(qiáng)穩(wěn)定性與硬度的樁基。調(diào)查高樁碼頭樁基施工地區(qū)的地質(zhì)情況，可以了解到此處的地質(zhì)較為特殊，地下水資源豐富，該地地層上部、表層覆蓋有淤泥，屬于軟土地基，厚度大、滲透性較差、淤泥間的孔隙較大，若發(fā)生地震災(zāi)害有著較高的風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)震陷情況，所以該處地基的物理力學(xué)性質(zhì)不理想，需要對(duì)其進(jìn)行加固處理；同時(shí)部分位置還有采空區(qū)、巖溶以及地面沉降表現(xiàn)，應(yīng)用鉆頭鉆入時(shí)，在這些地質(zhì)條件的影響之下常會(huì)出現(xiàn)鉆頭卡住、鉆入困難以及鉆入不安全等情況，嚴(yán)重影響樁基作業(yè)效率。

該工程施工作業(yè)過(guò)程中，選用的樁型類(lèi)型較多，其中，鉆孔灌注樁符合復(fù)雜地質(zhì)條件的鉆孔灌漿要求，可以用于該工程樁基作業(yè)環(huán)節(jié)施工中。在確定樁型時(shí)，要求施工單位委派設(shè)計(jì)人員深入到施工地區(qū)，對(duì)于當(dāng)?shù)氐幕厩闆r作以詳細(xì)的調(diào)查了解，之后再結(jié)合高樁碼頭工程的總體預(yù)算成本，選擇最佳的樁型，即為鉆孔灌注樁?；阢@孔灌注樁的樁基施工需要，要求施工單位做好此種樁型作業(yè)相關(guān)流程與施工要求的調(diào)查，分析調(diào)查結(jié)果可知，該種樁型應(yīng)用時(shí)的承載平面形式為直樁，適用的地質(zhì)類(lèi)型較多，可以從多種不同類(lèi)型的土層中穿過(guò)，若為基巖地質(zhì)條件，此種樁基同樣可以嵌入其中；所以，該樁基具有較強(qiáng)的垂直承載能力，施工所需的機(jī)械設(shè)備較少且操作便捷，可以在內(nèi)河高樁碼頭作業(yè)中來(lái)應(yīng)用。但是該種樁基應(yīng)用期間還存在一些問(wèn)題需要施工單位予以重視，即施工作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)、成本過(guò)高、水平荷載施加給樁基壓力后易出現(xiàn)問(wèn)題，要求施工單位重視這些問(wèn)題，對(duì)于施工方法進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，增強(qiáng)該樁基的作業(yè)有效性。

2 碼頭樁基施工方法分析

2.1 確定施工流程

在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)放置挖掘機(jī)、沖擊鉆機(jī)、起吊機(jī)等設(shè)備，將樁位中心、護(hù)樁使用全站儀進(jìn)行放出處理，標(biāo)注護(hù)筒邊線；使用機(jī)械設(shè)備挖掘護(hù)筒基坑，檢查基坑高程、直徑等參數(shù)與作業(yè)要求相符合之后便可以應(yīng)用起吊機(jī)吊裝護(hù)筒，將其放置在基坑內(nèi)部，待位置調(diào)整完畢后便可以在護(hù)筒的邊隙處回填粘土以及碾壓夯實(shí)處理，即可完成施工。

2.2 施工方法

2.2.1 準(zhǔn)備施工機(jī)械設(shè)備

在放置鉆機(jī)時(shí)需要檢查安裝區(qū)域內(nèi)是否有鉆孔，在存在鉆孔的區(qū)域內(nèi)安裝設(shè)備，不同鉆機(jī)之間需要保持一定的間隔距離，最少不得少于2個(gè)單位；置于作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的護(hù)筒，需要遠(yuǎn)離鉆機(jī)墊木，以免受到墊木影響而出現(xiàn)護(hù)筒損壞問(wèn)題。同時(shí)需要準(zhǔn)備泥漿材料，并對(duì)滑輪、鉆機(jī)等裝置的運(yùn)行質(zhì)量情況進(jìn)行提前調(diào)試，確定偏差不大時(shí)便可以進(jìn)行后續(xù)環(huán)節(jié)的施工作業(yè)。

2.2.2 埋設(shè)護(hù)筒

施工人員需要使用經(jīng)緯儀對(duì)于固定樁施工安裝的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量，將鋼筋置于固定樁的中心位置處，之后還需要準(zhǔn)備控制樁與水泥砂漿來(lái)對(duì)固定樁進(jìn)行加固處理，該環(huán)節(jié)的施工任務(wù)結(jié)束后，工作人員需要對(duì)固定樁的緊固程度進(jìn)行檢測(cè)，若加固合格則進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)處理。護(hù)筒埋設(shè)期間，需要工作人員應(yīng)用鋼板制備護(hù)筒，鋼板的厚度不少于10mm，最終完成的護(hù)筒規(guī)格依照直徑的不同共計(jì)有3種，分別為1.2、1.4、1.7m。之后埋設(shè)時(shí)需要對(duì)護(hù)筒外部進(jìn)行包裝，再使用起吊裝置起吊，放入到基坑中，接著使用挖掘機(jī)對(duì)于護(hù)筒方位進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整，并將提前準(zhǔn)備的粘土在護(hù)筒的周邊位置進(jìn)行填充，待縫隙內(nèi)全部填充有粘土后，再次在粘土上澆筑泥漿，促使粘土可以有效沉降，還需要使用物料夯實(shí)處理的設(shè)備對(duì)于填筑于護(hù)筒周邊位置的材料進(jìn)行夯填。此外，在護(hù)筒埋設(shè)期間，要對(duì)護(hù)筒直徑進(jìn)行控制，以鉆孔樁直徑為準(zhǔn)，需要護(hù)筒直徑遠(yuǎn)超過(guò)該值且以超出20cm為最佳，頂面高度值需要在原有的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行相應(yīng)的拔高，較之于施工內(nèi)水位、地面參數(shù)則要分別超出這兩項(xiàng)參數(shù)值的2m、30cm，待作業(yè)任務(wù)完成后要對(duì)護(hù)筒頂面參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，如有偏差則要求該值不可超過(guò)5cm，傾斜角度則控制在1%以?xún)?nèi)。

2.2.3 沖擊成孔

其一，在施工的相應(yīng)位置將護(hù)筒高質(zhì)量、高效率的埋設(shè)好之后，施工人員需要把握好施工方案中的具體要求，確定樁機(jī)作業(yè)方位，明確具體的位置之后便可以將樁機(jī)放置在確定的位置。

其二，在護(hù)筒的中心位置處需要采用沖擊錘進(jìn)行沖擊。該沖擊錘放置位置不可偏離護(hù)筒中心，誤差值需要控制在20mm以?xún)?nèi)；錘擊期間要保持低錘狀態(tài)的敲打，沖擊錘抬起時(shí)的高度需要高于40cm，低于60cm，與此同時(shí)還需要對(duì)孔壁做好支護(hù)處理，防止在錘擊過(guò)程中發(fā)生孔壁坍塌問(wèn)題，常用的支護(hù)材料包括泥漿、砂礫等，這些材料穩(wěn)定性較好，作用于孔壁可以起到理想的固定孔壁的效果；成孔期間要求在放置護(hù)筒之后，孔還可以向下延伸約3m，以此才可以確保沖擊錘的作業(yè)速度與效率達(dá)到統(tǒng)一，可以進(jìn)行沖擊錘的抬高處理，使其高度能夠在3m時(shí)進(jìn)行護(hù)筒中心的錘擊作業(yè)。

其三，沖孔作業(yè)。在該環(huán)節(jié)作業(yè)時(shí)需要控制好沖孔的距離，不可長(zhǎng)時(shí)間沖孔，作業(yè)一段時(shí)間之后就需要對(duì)孔內(nèi)的灰塵、碎石、土層等雜物進(jìn)行清潔處理，一般情況下要對(duì)2m距離內(nèi)的沖孔作業(yè)范圍進(jìn)行清理，待沖孔深度滿(mǎn)足施工方案的要求后，便可以進(jìn)行之后環(huán)節(jié)的施工工作；在此期間需要施工人員注意，若發(fā)現(xiàn)孔壁穩(wěn)定性不佳，要盡快使用泥漿進(jìn)行處理，并對(duì)作業(yè)區(qū)域內(nèi)的成孔垂直情況作以檢查，如果出現(xiàn)垂直效果差、護(hù)筒漿料流出、成孔塌陷等不良問(wèn)題時(shí)，要求作業(yè)人員及時(shí)停工，待對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行有效補(bǔ)救處理后才可以繼續(xù)沖孔作業(yè)。

其四，鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)時(shí)需要利用準(zhǔn)備好的粘土來(lái)開(kāi)展該環(huán)節(jié)的工作，此種粘土成分主要為原土，應(yīng)用時(shí)還需要在其中加入分散劑，以此形成的混合泥漿材料可以在鉆進(jìn)時(shí)充分發(fā)揮作用，提升粘土鉆入效果，但是在配置粘土?xí)r需要注意控制在其中加入的水量，不可超過(guò)0.5%。

其五，沖擊作業(yè)。在進(jìn)行巖石層面的作業(yè)時(shí)，需要施工人員對(duì)沖擊的沖程進(jìn)行擴(kuò)大處理，并且隨時(shí)處理沖擊產(chǎn)生的殘?jiān)@入巖層時(shí)需要做好取樣工作，標(biāo)準(zhǔn)為每鉆入200mm則要進(jìn)行取樣，取出的巖芯樣本需要良好的保存，不可出現(xiàn)樣本的損壞或者遺失情況，以免影響驗(yàn)孔效果；作業(yè)過(guò)程中需要對(duì)使用的鋼絲繩質(zhì)量以及放置情況進(jìn)行嚴(yán)格檢查，特別是鋼絲繩需要和樁位的中間位置進(jìn)行嚴(yán)格的對(duì)齊處理，如果未對(duì)齊則會(huì)對(duì)后續(xù)的支架造成不良影響，會(huì)導(dǎo)致支架出現(xiàn)形變問(wèn)題，最終導(dǎo)致成孔出現(xiàn)嚴(yán)重的偏移或者傾斜情況，造成高樁碼頭的樁基施工問(wèn)題。

其六，驗(yàn)孔。待成孔沖擊完成之后，工作人員需要驗(yàn)證終孔，主要驗(yàn)證的內(nèi)容包括成孔的深度、垂直以及水平情況，由施工單位工程管理人員初步驗(yàn)收后，還要由工程作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)理人員再次進(jìn)行驗(yàn)收，合格之后需要制作驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，據(jù)此可以保證樁基施工不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前內(nèi)河高樁碼頭樁基施工作業(yè)期間，需要對(duì)作業(yè)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)地貌、水文以及氣候等因素進(jìn)行重點(diǎn)考察，之后在制定施工方案、明確施工方法時(shí)則要對(duì)復(fù)雜地形因素對(duì)其施工質(zhì)量的影響進(jìn)行把握，從而優(yōu)化施工方法，確保最終的施工作業(yè)方法可以在地質(zhì)地貌條件復(fù)雜的內(nèi)河正常有序的開(kāi)展高樁碼頭的樁基施工，促使高樁碼頭工程整體施工工作有著良好的質(zhì)量、安全性以及可靠性，碼頭的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值可以在投入使用后盡快實(shí)現(xiàn)。