□張勇順

從上世紀(jì)60年代開(kāi)始，人為活動(dòng)的增加使環(huán)渤海入海河流水量急劇減少，導(dǎo)致所攜泥砂淤積在河口附近的潮間帶，80年代以后，沿海地區(qū)大面積興辦水產(chǎn)養(yǎng)殖，使一些岸段的海岸線(xiàn)逐步向海里推進(jìn)，極易被風(fēng)暴潮沖毀，致使大量泥沙被沿岸流搬運(yùn)。目前，環(huán)渤海地區(qū)許多河流下游和入海河口處均被嚴(yán)重淤積，使環(huán)渤海入海河口地區(qū)形成大面積泥質(zhì)灘涂。

近年，環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展迅速，經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開(kāi)“水”，所以相應(yīng)的水利工程也逐年增加。水利工程中使用的樁基型式很多，但鉆孔灌注樁技術(shù)有著適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，因此是現(xiàn)在水利工程中應(yīng)用廣泛的一種樁基形式。在環(huán)渤海地區(qū)泥質(zhì)灘涂地質(zhì)條件下，鉆孔灌注施工受很多因素影響，質(zhì)量較難控制，而樁基工程施工的成敗往往決定著整個(gè)工程的成敗，所以如何保證鉆孔灌注樁施工質(zhì)量成為關(guān)注的重點(diǎn)。

1.施工難點(diǎn)

1.1 施工場(chǎng)地基礎(chǔ)條件差

樁機(jī)無(wú)法在地面固定，須搭建鋼平臺(tái)固定樁機(jī)。由于鋼平臺(tái)距離地面較高且設(shè)計(jì)樁頂位于淤泥層下，在完成鉆孔后，吊裝鋼筋籠時(shí)只采取常規(guī)吊筋進(jìn)行固定和定位，極易發(fā)生鋼筋籠偏位。

1.2 易發(fā)生縮徑

由于地表層覆蓋層較厚的淤泥，流動(dòng)性強(qiáng)，當(dāng)泥漿性能差時(shí)，不足以平衡鉆孔壁地層側(cè)壓力，致使孔壁向鉆孔突出而發(fā)生縮徑。

1.3 樁頂質(zhì)量控制難度大

表層覆蓋層較厚的淤泥層，特別是潮汐落潮時(shí)，由于孔內(nèi)壓力大于孔外壓力，極易造成鉆頭鉆進(jìn)過(guò)程中孔內(nèi)泥漿因穿孔流失，同時(shí)也易造成鉆孔樁在混凝土灌注至護(hù)筒內(nèi)時(shí)混凝土下料困難，對(duì)樁頂質(zhì)量控制帶來(lái)較大隱患。

1.4 護(hù)筒不易埋設(shè)

在泥質(zhì)灘涂上進(jìn)行鉆孔時(shí)，由于地表層覆蓋淤泥，護(hù)筒不易埋設(shè)牢固，進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，容易容易發(fā)生傾斜，造成塌孔。

2.施工措施

2.1 引籠定位

在鋼平臺(tái)上施工時(shí)，對(duì)鋼筋籠可采取制作可周轉(zhuǎn)使用的引籠進(jìn)行定位，即在原鋼筋籠頂設(shè)置4～6根與鋼筋籠主筋同直徑的鋼筋與鋼筋籠進(jìn)行機(jī)械連接，將鋼筋籠延長(zhǎng)至護(hù)筒頂采取定位筋進(jìn)行定位。

2.2 控制泥漿性能

泥漿液面須高于地下水位0.5m以上。開(kāi)孔時(shí)鉆機(jī)輕壓慢轉(zhuǎn)，嚴(yán)格控制不同地層的泥漿性能，不能采用原土造漿，用提前制備好的優(yōu)質(zhì)泥漿及時(shí)置換鉆進(jìn)中形成的劣質(zhì)泥漿。施工中要經(jīng)常測(cè)定泥漿的相對(duì)密度、粘度、含砂率等指標(biāo)。

2.3 控制鉆孔內(nèi)外壓力平衡

鉆進(jìn)過(guò)程中對(duì)孔內(nèi)外鉆孔泥漿水頭高度進(jìn)行有效控制，主要是根據(jù)潮汐的情況對(duì)護(hù)筒內(nèi)的泥漿進(jìn)行抽出或添加，以此保證孔內(nèi)外壓力基本平衡，避免了由于孔內(nèi)壓力大于孔外壓力，造成鉆頭鉆進(jìn)過(guò)程中孔內(nèi)泥漿因穿孔流失,以及混凝土灌注至護(hù)筒內(nèi)時(shí)混凝土下料困難等問(wèn)題。在出現(xiàn)穿孔問(wèn)題后,對(duì)穿孔位置進(jìn)行砂袋回填即可有效阻止泥漿流失。

2.4 擴(kuò)挖護(hù)筒坑

針對(duì)地表層覆蓋淤泥，且護(hù)筒未穿透淤泥層深入淤泥層底部這種情況，開(kāi)挖護(hù)筒坑時(shí)直徑至少大于護(hù)筒直徑100cm，且深挖使護(hù)筒穿透淤泥層。在淤泥層范圍內(nèi)用粘土換填并夯實(shí)，再埋設(shè)護(hù)筒，并用粘土填筑護(hù)筒周?chē)?，分層夯?shí)，每層30cm。

3.典型案例

3.1 工程簡(jiǎn)介

北排河擋潮閘除險(xiǎn)加固工程位于天津市濱海新區(qū)新馬棚口村東南北排河入海口處，由左岸老擋潮閘（1967年建）和右岸新?lián)醭遍l（1979年建）組成，兩閘并排布置，中間設(shè)40m寬導(dǎo)流墩。本次除險(xiǎn)加固工程包括新、老擋潮閘除險(xiǎn)加固兩部分，工程等別為III等，主要建筑物為3級(jí)。在老擋潮閘閘室拆除重建中，閘墩基礎(chǔ)由新增鉆孔灌注樁和利用原樁基兩部分組成，其中兩側(cè)邊墩共新增28根樁，樁徑1m；中墩在原樁基上、下游各布置一排樁，每排5根，樁徑 1.5m，單樁長(zhǎng)均為20m。主要工程量為鉆孔總長(zhǎng)：836m；混凝土（C25F50）灌注量為 942.6m3；鋼筋總量為58.05t。

3.2 工程地質(zhì)情況

該工程位于沿海泥質(zhì)灘涂區(qū)，地下水位高，地質(zhì)情況復(fù)雜，據(jù)勘探資料分析，地下土主要為砂質(zhì)粘土、軟粘土和粉土，成層狀分布。在30m深度的勘探范圍內(nèi)，從成因上來(lái)分，可分為兩個(gè)大的單元體。

高程-13~-15m以下為陸相沉積層，橫向的差異性較大，但大部分土的密度較高，呈可塑～硬塑狀態(tài)。

高程-15~0m為海相沉積層，這層土大都很軟，稠度大于1或接近1，呈流動(dòng)狀態(tài)，該層土正處于閘底板附近，對(duì)于抗震穩(wěn)定、滲流穩(wěn)定以及對(duì)基坑開(kāi)挖、樁基施工等造成不利影響。

3.3 施工過(guò)程

施工前針對(duì)泥質(zhì)灘涂地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)圖紙要求，進(jìn)行試驗(yàn)性打樁。經(jīng)過(guò)對(duì)試打樁情況進(jìn)行分析，確定本次灌注樁施工采用泥漿護(hù)壁正循環(huán)鉆機(jī)造孔，導(dǎo)管法水下混凝土灌注成樁的施工方案。確定好施工方案后，提前做好準(zhǔn)備，應(yīng)對(duì)施工中可能遇到的困難，采取有針對(duì)性的處理措施，所以本次鉆孔灌注樁施工能夠順利完成。所有灌注樁經(jīng)檢驗(yàn)全部滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，質(zhì)量評(píng)定均達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。