港口航道工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)分析

文/于俊生

1 前言

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得我國(guó)對(duì)外貿(mào)易量不斷增多，極大促進(jìn)了港口的建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展。因其特殊的施工環(huán)境，經(jīng)濟(jì)投入相對(duì)較大，因此所選擇的施工方式務(wù)必要保證科學(xué)高效，以切實(shí)保障工程整體質(zhì)量。因鉆孔灌注樁施工技術(shù)施工便捷高效且成本合理，進(jìn)而廣泛運(yùn)用于工程領(lǐng)域。

2 鉆孔灌注樁技術(shù)分析

鉆孔灌注樁優(yōu)點(diǎn)比較突出、適應(yīng)性強(qiáng)且操作便捷，因此在橋梁等工程中獲得了廣泛的應(yīng)用，但是其在港口工程的應(yīng)用還不普遍。之所以如此，很大程度上是因港口工程的施工環(huán)境較為復(fù)雜，且對(duì)技術(shù)等有著極為精細(xì)的要求，同時(shí)在工期上也比較緊，鉆孔灌注樁技術(shù)很難達(dá)到既定的效果；而樁基和鋼管樁等施工方式在港口工程中受到了廣泛的應(yīng)用[1]。但是綜合來(lái)看，鉆孔灌注樁不管是承載力還是成本都更勝一籌，因此可將其應(yīng)用于港口后方的建筑工程當(dāng)中。同樣，對(duì)于港口碼頭的施工也可采用以上的施工方式，從而切實(shí)保障其承載力。另外，重力式碼頭后軌道梁的相關(guān)施工也可采用該技術(shù)，以保障其垂直荷載，為其高效地發(fā)揮作用提供基礎(chǔ)保障。

3 工程概況

某工程采用的是一種高樁梁板結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)達(dá)到628m，總寬為50m，其中一、二分段的寬度為55m，碼頭的排架間距設(shè)定為8m，另外還涉及鉆孔灌注樁等，為工程承載力的提升提供了保障。

4 鉆孔灌注樁技術(shù)實(shí)施過程分析

4.1 前期準(zhǔn)備

4.1.1 定線測(cè)繪。施工前需通過應(yīng)用多種全站儀進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量。在具體施工過程中，務(wù)必準(zhǔn)確確定各點(diǎn)坐標(biāo)，以為后續(xù)的施工提供針對(duì)性的指導(dǎo)，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行有效校核。

4.1.2 搭建施工平臺(tái)。選擇鉆機(jī)應(yīng)以工程施工人員的技術(shù)水平為準(zhǔn)，同時(shí)還要充分考慮施工環(huán)境等因素。因本項(xiàng)目中的鋼套管是一種打樁船錘擊沉樁，同時(shí)外徑稍大于孔的自徑，因此成孔時(shí)一般不會(huì)出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。而如果是引橋部位的排架，則應(yīng)對(duì)其中的兩根樁安裝配套的小鋼套管，以切實(shí)保障平臺(tái)支撐力的穩(wěn)定性[2]。

4.2 埋設(shè)護(hù)筒

在埋設(shè)鋼護(hù)筒時(shí)，首先應(yīng)將堅(jiān)固耐用作為護(hù)筒選擇的首要標(biāo)準(zhǔn)，為此可采用剛度和強(qiáng)度等良好的鋼板進(jìn)行焊接。護(hù)筒的內(nèi)徑一般應(yīng)控制在不超過樁徑300mm，以此為上下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定提供基礎(chǔ)保障。與此同時(shí)，埋設(shè)以錘擊打入的方式進(jìn)行即可，導(dǎo)向和定位等操作應(yīng)預(yù)先落實(shí)到位。因存在波浪的影響，護(hù)筒頂應(yīng)略高于施工水位1.5～2m 左右。另外，施工過程中，應(yīng)防止筒內(nèi)部冒水，如有不良情況要立刻停止，待后續(xù)做出調(diào)整后才可繼續(xù)進(jìn)行[3]。

4.3 鉆孔

護(hù)筒埋設(shè)完成以后，通常應(yīng)在鉆機(jī)就位前采用水平尺等對(duì)轉(zhuǎn)盤中心進(jìn)行校正，以確保其垂直于樁位中心。鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵照底層特性調(diào)整相應(yīng)的鉆進(jìn)參數(shù)，開孔應(yīng)按照輕壓慢放的方式，鉆進(jìn)過程中的速度保持在6m/h 以內(nèi)即可，終孔之前也應(yīng)適當(dāng)放慢速度，以為后續(xù)清孔的便捷化提供切實(shí)保障。選桿接長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)保持停鉆并將鉆具緩緩取出，等其在泥漿中循環(huán)1min 后，即可停泵進(jìn)行操作。在鉆孔過程中，應(yīng)嚴(yán)格注意地層變化，并做好精細(xì)記錄，以為后續(xù)施工提供參考。

4.4 清孔

鉆孔完成以后，應(yīng)盡快清理孔內(nèi)雜物，以切實(shí)保障灌注樁的承載力。清孔是以泥漿自身動(dòng)能沖擊以及粘結(jié)能力為依據(jù)，將沉淀在孔底的泥沙等雜質(zhì)沖洗出來(lái)。若要保證沖洗達(dá)到既定的效果，則應(yīng)科學(xué)配置泥漿材料，一般使其含砂率不大于6%，且膠體率不小于90%；另外，測(cè)定黏度時(shí)，時(shí)間間隔應(yīng)控制在17～20min 之間。

4.5 鋼筋籠的制作和安裝

制作鋼筋籠時(shí)，需對(duì)鋼筋進(jìn)行除銹以及截?cái)啵宰畲蟪潭缺Ｕ箱摻罨\符合要求。具體的制作可采用整體或分段的方式，但同時(shí)應(yīng)與現(xiàn)實(shí)的安裝條件等保持一致。搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)變形的情況，必要情況下可采用加勁箍筋的方式對(duì)其進(jìn)行固定，以為后續(xù)的拆卸提供便捷。另外，在鋼筋籠的各個(gè)主筋部位設(shè)置混凝土墊塊，然后再進(jìn)行固定[4]。在鋼筋籠安裝環(huán)節(jié)，需要做好安全處理；在吊機(jī)設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)禁止施工人員在吊機(jī)塔下或在鋼筋籠附近站立，以免引起安全事故。

4.6 安裝導(dǎo)管與二次清孔

混凝土灌注應(yīng)采用260mm 直徑規(guī)格的導(dǎo)管進(jìn)行。安裝前需配備足量的導(dǎo)管，且總長(zhǎng)度應(yīng)達(dá)到既定的灌注要求，另外需確保其無(wú)裂縫和變形的不良情況；鋼筋籠全部安放完成以后，即可安裝導(dǎo)管。導(dǎo)管的下口應(yīng)處在孔底約30cm 的部位；在鉆機(jī)正循環(huán)系統(tǒng)條件下壓入優(yōu)質(zhì)泥漿，泥漿比重小于1.15 即代表優(yōu)質(zhì)，而孔底比重大于1.25 的泥漿應(yīng)予以全部清理。二次清孔后的泥漿比重，應(yīng)使其處在不大于1.2 的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，以此才算達(dá)到了既定的施工標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，二次清孔的時(shí)間應(yīng)控制在30min 左右，整個(gè)完成以后再由質(zhì)量監(jiān)理人員進(jìn)行測(cè)定，確定各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到既定的要求后，才可進(jìn)行后續(xù)施工。

4.7 混凝土灌注

本工程所使用的混凝土大多是商品砼，樁身部位的塌落度一般應(yīng)控制在160～220mm，以此切實(shí)保證其質(zhì)量達(dá)標(biāo)，與此同時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)性的穩(wěn)固也有顯著效果。對(duì)于水下混凝土的灌注作業(yè)，通常以無(wú)縫鋼管為準(zhǔn)，并采用絲扣進(jìn)行連接，以確保其密封性和剛度等各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到既定的施工要求。使用之前應(yīng)對(duì)絲扣進(jìn)行精細(xì)嚴(yán)格檢查，導(dǎo)管內(nèi)嚴(yán)禁存在異物，從而最大程度保障導(dǎo)管性能的穩(wěn)定。具體來(lái)看，可采用通水密閉實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，確定導(dǎo)管沒有漏點(diǎn)即可在后續(xù)的施工中正常使用。集料斗的混凝土數(shù)量應(yīng)控制在導(dǎo)管可埋入混凝土1m 左右為準(zhǔn)，同時(shí)還應(yīng)在集料斗內(nèi)混凝土足量后及時(shí)剪斷隔水鋼絲，為混凝土順利進(jìn)入孔底提供基礎(chǔ)條件?；炷凉嘧r(shí)應(yīng)使導(dǎo)管處于緩慢上升狀態(tài)，同時(shí)使其下端始終處在埋于混凝土不低于2m 的狀態(tài)[5]。灌注孔口時(shí)，施工人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注混凝土的灌注深度，以免出現(xiàn)埋入過深，進(jìn)而影響到整個(gè)的施工效果的情況；同時(shí)，還需切忌將混凝土直接倒入孔內(nèi)，灌注應(yīng)保持連續(xù)穩(wěn)定。

5 施工質(zhì)量控制

在鉆孔灌注樁施工過程中，需要做好前期工作的質(zhì)量控制，并且嚴(yán)格按照科學(xué)配置的標(biāo)準(zhǔn)做好泥漿的配比與澆筑作業(yè)；同時(shí)，還需要做好施工環(huán)節(jié)的各項(xiàng)管理工作，以保證整體工程能夠有序開展。

5.1 保證前期準(zhǔn)備工作的質(zhì)量

鉆孔灌注樁施工之前務(wù)必要將前期的準(zhǔn)備落實(shí)到位。例如港口的清理工作，存在的雜物和不適于施工的不良情況應(yīng)及時(shí)做出清理，以免對(duì)工程的正常施工造成不良影響；另外，還應(yīng)加強(qiáng)鉆孔器具的規(guī)范性安裝，切實(shí)保障后續(xù)操作的穩(wěn)定高效。

5.2 加強(qiáng)泥漿配置的科學(xué)性和澆筑工作的規(guī)范性

若要最大程度保障鉆孔灌注樁施工效果，就務(wù)必要高度重視其中涉及的泥漿配置比等。通常使其控制在1.25 以上比較適宜，進(jìn)而切實(shí)保障鉆孔以及地層間力的平衡。泥漿主要由水和粘土以及一些其他的添加劑構(gòu)成，而泥漿比重對(duì)于泥漿的質(zhì)量以及可溶性鹽數(shù)量的確定等都有著很大的影響；同時(shí)，鉆壁的穩(wěn)定以及整個(gè)混凝土的灌注等也都直接或間接地影響著泥漿的配置工作。因此在具體操作的過程中，務(wù)必要切實(shí)注意這方面的處理，另外后續(xù)的泥漿澆筑也要按照既定的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格精細(xì)地予以實(shí)施。其中涉及的塌落度和攪拌時(shí)間等都應(yīng)經(jīng)過科學(xué)的分析進(jìn)行確定，從而為鉆孔灌注樁技術(shù)的科學(xué)化應(yīng)用提供切實(shí)保障。

5.3 重視鉆孔和清空操作的管理

為切實(shí)保障鉆孔和清孔施工的穩(wěn)定和高效，施工人員務(wù)必要達(dá)到既定的施工要求以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在大面積施工之前，應(yīng)進(jìn)行典型性的測(cè)試，以為后續(xù)的普遍性施工提供參考和經(jīng)驗(yàn)。

鉆孔時(shí)，應(yīng)保證設(shè)備平臺(tái)的穩(wěn)定，以免因平臺(tái)偏斜或是不穩(wěn)對(duì)鉆孔施工的質(zhì)量造成不良影響。與此同時(shí)，合理選擇鉆頭，通常應(yīng)使其能夠擊穿障礙物為準(zhǔn)，從而切實(shí)保障具體操作的穩(wěn)定高效。鉆孔灌注樁條件下清孔時(shí)，通常會(huì)采用換漿法或掏渣法。由于換漿法在清孔操作中相對(duì)來(lái)說更為干凈利落，且適用性也更廣泛，因此可將其作為首選的一種清孔方式。

6 結(jié)語(yǔ)

由以上論述可以看出，港口碼頭的施工對(duì)其后期穩(wěn)定高效地運(yùn)營(yíng)有著極為重要的作用。因此，在具體操作的過程中，既要關(guān)注鉆孔灌注樁技術(shù)的有效應(yīng)用，又要確保其能夠發(fā)揮出最佳的效果；同時(shí)，各個(gè)方面的部署也都應(yīng)保證精細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)，從而為整個(gè)工程科學(xué)高效的施工提供切實(shí)保障，為港口碼頭安全穩(wěn)定運(yùn)行提供強(qiáng)有力的支持。