曾紹敏

摘要：本文介紹了武林作業(yè)區(qū)二期碼頭水上沖孔樁施工中的施工工藝和沖孔施工中遇到的問題及處理方法。

關(guān)鍵詞：武林作業(yè)區(qū)；水上沖孔樁施工；筑島平臺(tái)；鋼平臺(tái)；溶洞及斜巖；處理方法

一 概述

武林作業(yè)區(qū)二期碼頭工程由上游至下游依次布置2個(gè)2000噸級(jí)泊位，泊位長度同時(shí)滿足2艘2000噸級(jí)船靠泊要求。碼頭由1座碼頭平臺(tái)并通過3座引橋與后方陸域相接。碼頭平臺(tái)長度根據(jù)設(shè)計(jì)船舶靠泊作業(yè)方式取233.1m，寬度根據(jù)工藝布置取25m。本工程共有沖孔嵌巖灌注樁111根，其中Ф1800mm沖孔嵌巖灌注樁30根、Ф1600mm沖孔嵌巖灌注樁81根，Ф1800mm沖孔嵌巖灌注樁需嵌入中（微）風(fēng)化巖不少于5.4m，Ф1600mm沖孔嵌巖灌注樁需嵌入中（微）風(fēng)化巖不小于4.8m。

港區(qū)淺層巖溶較發(fā)育，其形態(tài)主要以溶洞（槽）、溶蝕裂隙為主，本場(chǎng)區(qū)勘探鉆孔共292個(gè)，其中88個(gè)鉆孔遇溶洞（槽），鉆孔遇洞（槽）率30%。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，本著適用節(jié)約的原則，1#泊位全部采取筑島作為樁基施工平臺(tái)，2#泊位采取筑島平臺(tái)與鋼平臺(tái)相結(jié)合的方式作為樁基施工平臺(tái)。

二 施工工藝流程

三 鉆孔樁施工方法

1、 鉆孔平臺(tái)施工

筑島平臺(tái)施工：水工平臺(tái)12號(hào)至30號(hào)排架區(qū)域所有樁基全部采用筑島形式，筑島寬度超出碼頭前沿線2m，考慮將在汛期進(jìn)行施工，平臺(tái)高程設(shè)置為+25.0m。在筑島外沿設(shè)置圍堰，圍堰頂寬4m，結(jié)合近3年潯江水文資料，最高水位為+25.4m左右，因此在圍堰頂修筑1m寬土墻，土墻外設(shè)膜袋混凝土護(hù)面，即洪水期間沖孔樁能正常施工。圍堰上在A20與A21處加寬至6m，長度為8m（施工車輛會(huì)車道及吊車作業(yè)平臺(tái)）。整個(gè)場(chǎng)地形成單向坡，在筑島一側(cè)設(shè)排水溝，預(yù)防雨季平臺(tái)積水。筑島外側(cè)采用1：2.5的坡度放坡。筑島完成后，島體表面用壓路機(jī)壓實(shí)，以保證施工機(jī)械正常進(jìn)入工作平臺(tái)，筑島用土工布護(hù)面、護(hù)腳護(hù)壁，堰頂高出施工期間出現(xiàn)的高水位1.2m。

鋼平臺(tái)施工：鋼管樁施工從岸側(cè)逐孔推進(jìn)施工，鋼管樁沉放使用吊車配合振動(dòng)錘打設(shè)，同時(shí)使用兩條浮船作為臨時(shí)作業(yè)平臺(tái)，以便于人員施工。

每一排架由4根鋼管樁逐排打設(shè)后隨即進(jìn)行橫向聯(lián)系，橫向安裝28槽鋼與鋼管樁（鋼管樁施工成“U”）焊接固定，吊車過跨再逐跨起吊鋼管并進(jìn)行定位逐排打設(shè)。

鋼管樁每天施打完畢后，用[14a槽鋼焊接鋼管樁縱向、橫向剪刀撐，以防管樁受水流沖擊傾斜或疲勞破壞，降低管樁的承載能力。

平臺(tái)開始施工時(shí)即設(shè)置航標(biāo)，懸掛夜間紅燈示警等導(dǎo)向標(biāo)志，以保證安全。

鉆孔平臺(tái)均采用Φ63cm樁基礎(chǔ)。施工前根據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)圖，利用全站儀準(zhǔn)確定出管樁位置，利用浮吊配合振動(dòng)錘將管樁打入河床中。管樁完成打設(shè)后，搭設(shè)28槽鋼墊梁、25槽鋼作為分配梁和橋面鋼板，并完成28槽鋼的固定連接。完成鉆孔平臺(tái)搭設(shè)后，對(duì)鉆孔平臺(tái)用欄桿進(jìn)行圍護(hù)。

為方便水上鉆孔樁施工，筑島圍堰與鉆孔樁平臺(tái)齊平，筑島與鉆孔平臺(tái)連成一個(gè)整體。

3、鋼護(hù)筒施工

鋼護(hù)筒采用8mm厚的鋼板制作，按規(guī)范護(hù)筒內(nèi)徑比樁徑大20cm。鋼護(hù)筒內(nèi)徑為2.0m和1.8m兩種。護(hù)筒底角及各管節(jié)均設(shè)置加強(qiáng)箍，護(hù)筒入土深度根據(jù)設(shè)計(jì)要求各孔鋼護(hù)筒埋設(shè)到巖石巖面，樁位無溶洞時(shí)，鋼護(hù)筒設(shè)置在地面至巖面上；樁位有溶洞時(shí)，鋼護(hù)筒設(shè)置在地面至溶洞底部。

4、水上鉆進(jìn)成孔施工

（1）、鉆機(jī)選型

結(jié)合巖溶地質(zhì)情況、巖石硬度以及入巖深度，選用沖擊成孔的方式成孔。

（2）、泥漿制備及泥漿循環(huán)

粘土中鉆進(jìn)時(shí)，采用原土造漿；在較厚的砂層中鉆進(jìn)時(shí)，采用膨潤土制備泥漿或在孔中投入粘土造漿，為使泥漿有較好的技術(shù)性能，適當(dāng)摻加碳酸鈉等分散劑，其摻量為加水量0.5%左右。

（3）、鉆孔成形

樁機(jī)通過吊車和滾筒橫移就位，根據(jù)測(cè)量測(cè)定，樁機(jī)頂部的中心、轉(zhuǎn)盤中心連線與鉆盤垂直，護(hù)筒埋設(shè)好后，樁機(jī)就位，使沖擊錘中心對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心，要求偏差不大于±20mm。開始應(yīng)低錘密擊，錘高0.4～0.6，直至孔深達(dá)護(hù)筒底以下3～4m后，才可加快速度，將錘提高至2～3.5m以上轉(zhuǎn)入正常沖擊。沖孔時(shí)應(yīng)及時(shí)將孔內(nèi)殘?jiān)懦?，每沖擊1～2m，應(yīng)排渣一次，并定時(shí)補(bǔ)漿，直至設(shè)計(jì)深度。每沖擊1～2m檢查一次成孔的垂直度，如發(fā)生斜孔、塌孔或護(hù)筒周圍冒漿時(shí)，應(yīng)停機(jī)，待采取相應(yīng)措施后再進(jìn)行施工。沖擊至巖面時(shí)，加大沖程，勤清渣。每鉆進(jìn)100～200mm要取一次巖樣，并妥善保存，以便終孔時(shí)驗(yàn)證。沖擊過程中，為防止跑架，應(yīng)隨時(shí)校核鋼絲繩是否對(duì)中樁位中心，發(fā)生偏差應(yīng)立即糾正。

（4）、鋼筋工程

鋼筋加工在鋼筋加工區(qū)完成；模具由φ25鋼筋制作成半圓形定位架，在定位架上按照主筋間距焊接φ12鋼筋作為主筋限位卡，用[8與預(yù)埋在混凝土地坪的型鋼相連并固定，將鋼筋籠出運(yùn)端定位架做成可抽取裝置，以方便鋼筋籠出運(yùn)。

鋼筋籠制作先在臺(tái)座的主筋限位卡上鋪設(shè)通長的主筋，接頭采用鐓粗直螺紋工藝，半邊主筋鋪設(shè)完畢后，按照?qǐng)D紙間距在主筋上焊接加勁筋，然后在加勁筋上標(biāo)出剩下半邊的主筋位置，將剩余主筋焊接固定。主筋通長成形后，在接頭處做上記號(hào)，分節(jié)在臺(tái)座前的條形基礎(chǔ)上進(jìn)行箍筋制作。

鋼筋籠運(yùn)輸采用自制的鋼筋籠小車專人負(fù)責(zé)運(yùn)輸。16t吊車將鋼筋籠吊裝到小車上后，通過施工便道和臨時(shí)鋼棧橋?qū)摻罨\運(yùn)到指定的鉆孔平臺(tái)，再通過汽車吊或浮吊進(jìn)行鋼筋籠的沉放，起吊采用兩點(diǎn)吊，鋼扁擔(dān)配合下沉。每節(jié)下沉完畢后均要將聲測(cè)管內(nèi)注滿水。鐓粗直螺紋接頭保證上下節(jié)主筋各有3.5牙絲在套筒內(nèi)。

（5）、水下混凝土澆筑

水上樁基混凝土采用商品混凝土，項(xiàng)目部試驗(yàn)人員到商混站控制混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)，以保證送入樁基的都是優(yōu)質(zhì)的混凝土。

導(dǎo)管用直徑為φ35cm.水密性試驗(yàn)合格后下放導(dǎo)管。導(dǎo)管使用前后均應(yīng)涂油、編號(hào)，以保證灌注砼過程中不漏水、不破裂和有序使用。導(dǎo)管安裝時(shí)管節(jié)必須擰緊，同時(shí)保證導(dǎo)管底口距孔底30～40cm。

混凝土首封采用剪球法，采用12 m3的儲(chǔ)料斗和2 m3的漏斗，共可以儲(chǔ)料14m3，保證剪球的順利。

四 施工中遇到的問題及處理方法

1、護(hù)筒沉放沒有合適起重設(shè)備的處理

鉆孔樁鋼護(hù)筒插打垂直度的控制是樁基順利施工的首要環(huán)節(jié)。除在制作運(yùn)輸工程中控制垂直度及橢圓度外，關(guān)鍵是護(hù)筒沉放工藝。我們最長的鋼護(hù)筒單節(jié)自重為14.9t，震動(dòng)錘自重為9.34t，經(jīng)計(jì)算分析采用50t浮吊作為施打輔助設(shè)備能滿足施工要求。施工中因種種原因采用的是30t浮吊，項(xiàng)目部采用先點(diǎn)振，再施打等措施，收到了一定的效果，但進(jìn)行個(gè)別鋼護(hù)筒沉放時(shí)出現(xiàn)了較嚴(yán)重的溜樁現(xiàn)象，造成鋼護(hù)筒的垂直度不能滿足施工要求。后項(xiàng)目部引進(jìn)了大噸位浮吊，用大型浮吊配合振動(dòng)錘將其拔除再重新施打。

2、溶洞、斜巖、孤石處理方法

本項(xiàng)目遇到過超過護(hù)筒直徑的大溶洞，也遇到過單側(cè)掛住護(hù)筒幾十公分的孤石，還遇到過護(hù)筒范圍內(nèi)高差達(dá)到1m的斜巖。最初采用各種方法進(jìn)行嘗試，包括派潛水員用膜袋水泥圍堵護(hù)筒，但是效果都不理想，費(fèi)時(shí)費(fèi)錢，到后來用的方法簡(jiǎn)單粗暴，填一車塊石再填半車黃土，一直填到距離護(hù)筒頂標(biāo)高1m左右，用錘沖擊擠密，一次不行再次重復(fù)直到護(hù)筒能穩(wěn)住，泥漿能止??；這樣的方法貌似功效低，也沒有技術(shù)含量，但綜合整個(gè)項(xiàng)目，采取這樣的方式反而效率是最高的，也是最經(jīng)濟(jì)的。同時(shí)處理斜巖爆破法也是值得推薦的，具體方法就是在護(hù)筒范圍內(nèi)按照梅花布孔，根據(jù)巖石強(qiáng)度控制藥量，根據(jù)斜巖高差控制孔深，將高出部分的巖石通過爆破破碎，從而達(dá)到護(hù)筒立得住，沖擊錘不卡錘，進(jìn)而讓護(hù)筒立在一個(gè)相對(duì)平的巖面，最終按照常規(guī)施工。

3、樁頂標(biāo)高至護(hù)筒頂標(biāo)高過大，灌注樁超灌長度的確定

因施工平臺(tái)（護(hù)筒頂高程）與設(shè)計(jì)的樁頂標(biāo)高有一定的距離，導(dǎo)致護(hù)筒的自由長度過大，最大達(dá)到了13.5米，且受樁孔內(nèi)泥皮、測(cè)球自重、測(cè)繩伸長率、混凝土自身產(chǎn)生的浮漿等因數(shù)影響，在混凝土的澆筑過程中，很難對(duì)混凝土的實(shí)際超灌長度進(jìn)行較為準(zhǔn)確的控制。鑒于類似工程有出現(xiàn)接樁和超灌量達(dá)到5，6米的先例。我部采用了待灌注樁澆筑完后3小時(shí)便開始將護(hù)筒內(nèi)泥漿抽干，然后技術(shù)員下到樁頂進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，具體方法為：

1）、在樁頂選則18個(gè)均勻分布的點(diǎn)（根據(jù)樁的大小及準(zhǔn)確度來確定取點(diǎn)的個(gè)數(shù)）；

2）、用兩米長的φ25螺紋鋼筋插入所選的點(diǎn)至有大量碎石的位置（一是憑手感，二是聽聲音），量出插入深度并記錄L1-L18；

3）、量出鋼筋籠頂標(biāo)高H1與浮漿頂?shù)牟钪礖3即可以確定浮漿的頂標(biāo)高H2；

計(jì)算式：浮漿頂標(biāo)高： H2=H1-H3

實(shí)測(cè)混凝土頂標(biāo)高：H=H2-L1（L18）

最后用在混凝土澆筑過程中測(cè)繩測(cè)得的數(shù)據(jù)與計(jì)算的數(shù)據(jù)相比較就可以得出測(cè)繩的偏差。

如11-5樁：

樁頂標(biāo)高為：+8.65m 鋼筋籠頂標(biāo)高為：+10.175m 澆筑時(shí)測(cè)得砼頂標(biāo)高：+9.58m

鋼筋插入深度在0.75m-1m 鋼筋籠頂標(biāo)高與浮漿頂標(biāo)高差值為15cm

浮漿頂標(biāo)高――H2=10.175m-0.15m=+10.025m

實(shí)測(cè)混凝土頂標(biāo)高—H=10.025m-0.75m（1m）=9.275m（9.025m）

即實(shí)際超灌長度為0.375m-0.625m與測(cè)繩測(cè)得數(shù)據(jù)偏差為0.305m-0.555m

4、樁頂標(biāo)高至護(hù)筒頂標(biāo)高過大時(shí)，鋼筋籠頂標(biāo)高對(duì)中的調(diào)整方法

因鋼護(hù)筒沉放時(shí)不可避免的有一定的傾斜度，鋼筋籠施工時(shí)工具籠長度達(dá)12米且鋼筋籠本身具有柔性。如果只是將工具籠中與護(hù)筒在護(hù)筒頂口對(duì)中，那么在樁頂位置很難保證鋼筋籠的對(duì)中，鑒于此做了如下的處理方法：

1、通過吊錘測(cè)出鋼護(hù)筒傾斜度K；2、測(cè)量鋼護(hù)筒頂口偏位；3、計(jì)算樁頂處護(hù)筒偏位值A(chǔ)；4、最上節(jié)鋼筋籠下放前，根據(jù)計(jì)算處的偏位值，焊接相應(yīng)長度的調(diào)校鋼筋撐；

七 結(jié)語

本單項(xiàng)工程經(jīng)過方案的比選，采用筑島和搭設(shè)鋼平臺(tái)的方法，充分利用了我司已有的船機(jī)設(shè)備和施工經(jīng)驗(yàn)，大大節(jié)約了成本，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)。在施工過程中，技術(shù)人員通過親身實(shí)踐采集第一手?jǐn)?shù)據(jù)，為工程質(zhì)量的控制提供了寶貴的現(xiàn)場(chǎng)資料，保證了樁基的質(zhì)量降低了施工成本。通過對(duì)施工進(jìn)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，不斷優(yōu)化方案，按時(shí)按質(zhì)完成了水上樁基的施工任務(wù)，為后續(xù)工程的順利開展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（作者單位：中交二航局第三工程有限公司）