吳建敏

(福建水利水電工程局有限公司，福建 泉州 362000)

1 工程概況

1.1 工程項(xiàng)目簡(jiǎn)介

泉港區(qū)壩頭溪流域綜合整治PPP項(xiàng)目地處福建省中南部沿海、泉州市泉港區(qū)境內(nèi)。壩頭溪是泉港區(qū)的主要河流，流域面積86.4 km2，流域河長(zhǎng)23.51 km，流域比降4.77‰。本次綜合整治河道長(zhǎng)總長(zhǎng)14.8 km，建設(shè)內(nèi)容含堤防工程、截污工程、橋梁工程、水閘工程、滾水壩工程、景觀種植及景觀水電工程。工程合作周期共20年，前3年為工程建設(shè)期，合同金額為7.15億元[1]。

本次河道治理堤防工程主要針對(duì)無(wú)堤段修建防洪設(shè)施、有堤段進(jìn)行加固，對(duì)局部險(xiǎn)工段進(jìn)行防護(hù)，并對(duì)河道堵塞、淤積段進(jìn)行清理。堤防工程以斜坡式均質(zhì)土堤為主，局部施工空間受限位置采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)架設(shè)棧橋，滿足河道左右岸設(shè)置4 m綠道及2 m步游道的需求。

1.2 地質(zhì)情況

項(xiàng)目工程區(qū)位于東南沿海構(gòu)造侵蝕-剝蝕的低山丘陵-濱海臺(tái)地區(qū)，呈梯形地勢(shì)。東南方向和西北方向的地勢(shì)綿延起伏，區(qū)內(nèi)植被覆蓋一般，局部見基巖裸露，沖溝發(fā)育。棧橋位于壩頭溪河道K6+915～K8+090處，該河道呈崎嶇蜿蜒型、河谷較窄，河曲較發(fā)育。根據(jù)勘察單位的地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告了解到，工程區(qū)地層情況自上而下為：素填土、粉質(zhì)粘土、淤泥、中粗砂、砂卵石、殘積土、全風(fēng)化花崗巖。

1.3 鉆孔灌注樁在工程中的運(yùn)用

壩頭溪左岸樁號(hào)K6+915～K8+090段因緊臨壩頭路、民房密集、施工空間受限，且該段堤基基礎(chǔ)淤泥層較厚，要同時(shí)在堤防上設(shè)置4 m綠道及2 m步游道空間不足且施工難度大。經(jīng)比較采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)架設(shè)棧橋安全經(jīng)濟(jì)，占地面積小、相鄰干擾小，且可以滿足工程進(jìn)度要求。鉆孔灌注樁基礎(chǔ)：樁徑Ф600 mm，總樁數(shù)300根，施工樁長(zhǎng)4226.65 m，有效樁長(zhǎng)8.40 m～14.9 m，樁身混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C35水下砼。樁端持力層為全風(fēng)化花崗巖，進(jìn)入全風(fēng)化層深度不小于1 d[2]。

2 旋挖鉆孔灌注樁施工常見問(wèn)題

2.1 孔壁塌陷

在旋挖鉆孔施工中，出現(xiàn)泥漿中不斷有氣孔、或氣泡越來(lái)越多的情況，需要及時(shí)采取措施，補(bǔ)救孔壁坍塌現(xiàn)象。出現(xiàn)這類情況通常是地質(zhì)條件較復(fù)雜，護(hù)壁泥漿稠度非常低，在施工中，土層疏松、孔壁與鋼筋籠出現(xiàn)碰撞；出現(xiàn)上述現(xiàn)象的具體分析如下：

(1)泥漿密度非常低，而且泥漿的性能及指標(biāo)達(dá)不到施工要求，孔壁未形成固體泥漿。

(2)若泥漿沒(méi)能及時(shí)補(bǔ)給，出現(xiàn)水位上漲、潮水上漲、孔內(nèi)的水受到壓力以及孔內(nèi)的水被礫石排走等，孔內(nèi)的水損失會(huì)導(dǎo)致高度不足。

信息化管理促進(jìn)各方成本管控，信息化平臺(tái)能夠使租賃單位及時(shí)了解到各區(qū)域業(yè)務(wù)的生產(chǎn)情況，最優(yōu)化的達(dá)到就近調(diào)劑租賃，節(jié)約運(yùn)輸管理費(fèi)用，同時(shí)租賃單位通過(guò)信息化掌握施工項(xiàng)目的生產(chǎn)情況，合理制定相應(yīng)的租賃計(jì)劃，也可以降低合作施工單位的綜合成本。

(3)護(hù)筒埋得太淺，底孔滲漏、塌陷，或靠近地面被水孔泡浸濕軟，或鉆具直接接觸到孔壁，因振動(dòng)塌陷而膨脹成較大的塌陷孔。

(4)在質(zhì)地較軟的砂層中速度很快。

(5)轉(zhuǎn)速太快，空閑時(shí)間太長(zhǎng)。

(6)在清孔后、泥漿的密度以及粘度指標(biāo)會(huì)有變化，虹吸式泥漿虹吸疏通孔清潔泥(或水)未及時(shí)填充，以致孔水位低于地下水位。

(7)壁孔的清理流程有誤，若沖刷孔壁內(nèi)側(cè)時(shí)間過(guò)久，還一直停留在一個(gè)地方進(jìn)行沖洗，導(dǎo)致孔壁松塌。

(8)當(dāng)?shù)跹b加固鋼筋籠時(shí)，撞擊刮蹭孔壁。

2.2 卡鉆和卡管現(xiàn)象

鉆孔形成一個(gè)“梅花”孔(或十字孔)，鉆頭被狹窄區(qū)域卡住。所謂的梅花孔鉆具在鉆孔中，鉆進(jìn)洞里并不是圓形。主要是在操作過(guò)程中，鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間不夠，鉆進(jìn)位置不變；有不均勻的紋理層，如浮卵石層、堆積物等易受探頭石的影響，使局部的孔壁進(jìn)入洞內(nèi)不圓。鉆頭沒(méi)有及時(shí)的焊接，鉆孔直徑逐漸變小，縮孔產(chǎn)生[3]。

卡管的情況主要是水下灌注混凝土的過(guò)程中，管內(nèi)的混凝土不再有規(guī)律的流動(dòng)，隔水栓堵住了管內(nèi)的混凝土，混凝土無(wú)法流動(dòng)造成卡管。因混凝土里面的部分顆粒較大，機(jī)械攪拌不均勻造成筑澆延遲，以至于導(dǎo)管內(nèi)的混凝土停滯時(shí)間較長(zhǎng)，混凝土卡管的情況出現(xiàn)，影響后續(xù)施工。

2.3 鋼筋籠上浮

在空口內(nèi)壁，鋼筋籠的上端吊筋沒(méi)有固定牢固，在向上提升導(dǎo)管的過(guò)程中，鋼筋籠容易被導(dǎo)管掛住后向上提起，以至于出現(xiàn)上浮的情況。在灌注混凝土進(jìn)行中，因?qū)Ч茉诘叵侣竦谋容^深，灌注量以及上返時(shí)速比較快、且到達(dá)鋼筋籠底端時(shí)，因沖擊力較強(qiáng)，導(dǎo)致鋼筋籠上浮。

在鉆孔內(nèi)，進(jìn)行灌注工程時(shí)，由于需要進(jìn)行不間斷的灌筑，若混凝土初凝的速度非常快，則初灌的混凝土一直處于管內(nèi)的上部，可能會(huì)出現(xiàn)各類質(zhì)量問(wèn)題，如混凝土拌合物不均勻，不及時(shí)采取解決措施會(huì)造成混凝土流動(dòng)性變差，管內(nèi)上部分的混凝土凝固，當(dāng)開始凝固或已經(jīng)凝固的混凝土面接觸鋼筋籠底端時(shí)，非常有可能托起鋼筋籠上浮。若泥漿的密度非常小，而地層中又有較多的粉細(xì)砂層時(shí)，下落的粉細(xì)砂則會(huì)形成一定的厚度墊在混凝土面上，墊住鋼筋籠[4]。

3 旋挖鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制措施

3.1 合理設(shè)置泥漿比重和鉆機(jī)速度

結(jié)合地質(zhì)勘測(cè)的實(shí)際情況，仔細(xì)閱讀勘察單位所提供的地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告，調(diào)整好泥漿的配比、并對(duì)鉆機(jī)的速度進(jìn)行限定，而且鋼筋籠的下放需要與壁孔中心點(diǎn)在一條直線上，鋼筋籠下籠的方向需要與鉆孔操作平臺(tái)保持垂直，避免與孔壁發(fā)生撞擊。若在成孔時(shí)有坍塌的情況，需要通過(guò)回填的方式進(jìn)行補(bǔ)救。具體措施包括：

(1)在散粉砂或流動(dòng)砂中鉆孔時(shí)，需要掌握進(jìn)尺的速度，并選擇密度和粘合度較大的優(yōu)質(zhì)泥漿。當(dāng)鉆具鉆洞時(shí)，粘土被鉆到洞中，混合塊、卵石和低沖程錘擊，使粘土膏體、泥塊和卵石被擠壓到洞壁中，以保護(hù)洞壁。

(2)在汛期或者是潮區(qū)水位變化過(guò)大，需要增加班輪；高水頭或采用虹吸、管道等措施，保證水頭相對(duì)穩(wěn)定。

(3)如果孔板發(fā)生塌陷，應(yīng)立即取下套管，回填鉆孔，在鉆孔前重新鋪設(shè)埋置的保護(hù)管。

(4)井筒塌陷時(shí)，應(yīng)判斷塌陷位置，沙子和粘土的混合物應(yīng)返回坍塌孔上方1 m～2 m的坍落度。如果坍落度嚴(yán)重，應(yīng)將混合料完全充填，待充填體密實(shí)后再重新鉆孔。

(5)需要嚴(yán)格掌握炸藥劑量和沖程高度。

(6)清洗孔時(shí)應(yīng)指定專人將泥漿(或水)注滿，確?？最^高度的必要。料漿(水)管不應(yīng)直接插入孔內(nèi)，但應(yīng)允許其以水箱的方式使水減速，以便流入孔眼，孔壁避免沖洗。此外，吸泥機(jī)要注意避免觸碰到孔壁、同時(shí)使用的氣壓要合適，不要超過(guò)井眼內(nèi)水壓的1.5～1.6倍。

(7)掛在鋼筋籠內(nèi)，應(yīng)與鉆孔中心對(duì)齊，垂直插入，不得接觸孔壁。

3.2 確保導(dǎo)管密閉性

隔水栓需要與導(dǎo)管內(nèi)的直徑大小一致，確保有極強(qiáng)的隔水性能；在進(jìn)行混凝土灌注時(shí)，對(duì)于混凝土的攪拌時(shí)間要規(guī)劃、需要準(zhǔn)確掌握混凝土的坍落度，混凝土在管內(nèi)必須要流動(dòng)順暢，通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出最佳的配合比，坍落度通?？刂圃?8 cm～22 cm，混凝土顆粒大小需要按照機(jī)械攪拌要求，以此增強(qiáng)混凝土的和易性，還要保證導(dǎo)管連接的密封性，避免水的滲透。對(duì)于混凝土的澆筑過(guò)程、需要?jiǎng)蛩偾也婚g斷，要切記速度不可過(guò)快，防止管內(nèi)因高氣壓堵塞。提前對(duì)灌注的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查，做好日常的養(yǎng)護(hù)工作，避免因設(shè)備問(wèn)題影響施工[5]。

3.3 嚴(yán)格控制混凝土澆筑灌入速度

對(duì)于通過(guò)導(dǎo)管向孔內(nèi)澆筑混凝土，要按照項(xiàng)目文件的規(guī)定及工程的實(shí)際要求。當(dāng)導(dǎo)管被向上提起的過(guò)程中，要及時(shí)對(duì)導(dǎo)管埋深進(jìn)行調(diào)整，一般保證混凝土的正常流動(dòng)，確保鋼筋籠施工狀態(tài)是正常的。在灌注混凝土的過(guò)程中，需要掌握孔內(nèi)混凝土面高度，要合理控制導(dǎo)管的提升速度。

混凝土澆筑樁基應(yīng)要求良好的工作性能和流動(dòng)性，在澆筑過(guò)程中確保能夠及時(shí)補(bǔ)充 “灌漿”，保證混凝土的和易性和流動(dòng)性正常、不受影響，若控制不好，倒樁基礎(chǔ)工程將難以進(jìn)行。若混凝土鑄件已經(jīng)固化，那么鋼筋籠必然會(huì)出現(xiàn)上浮。在灌注中泥漿的比重要控制在1～1.1左右，比重過(guò)大或過(guò)小對(duì)灌注都會(huì)造成影響，進(jìn)而影響到整個(gè)工程的進(jìn)度[6]。

4 結(jié)論

在工程項(xiàng)目中，旋挖鉆孔灌注樁作為施工中的重點(diǎn)技術(shù)，關(guān)聯(lián)著整個(gè)工程進(jìn)度，需要對(duì)其常見問(wèn)題進(jìn)行分析，以消除隱患。由于鉆機(jī)設(shè)備的不同，旋挖鉆孔灌注樁和機(jī)械鉆孔樁灌注樁的施工流程也存在一定的差別。在施工前，需要詳細(xì)了解工藝流程，每一名施工人員都應(yīng)該了解詳細(xì)的技術(shù)說(shuō)明，按照崗位各司其職、把安全放在首要位置。檢查施工機(jī)械及其測(cè)量?jī)x器的使用壽命，確保設(shè)備的完整性，本文通過(guò)實(shí)際的項(xiàng)目工程，了解旋挖鉆孔灌注樁施工工藝及要求，探究施工中常見問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施，并解決堤防工程因空間受限同時(shí)又需要建設(shè)綠道和步游道的難題，可供類似工程參考使用。