劉朝，謝青青

（中交四航局第一工程有限公司， 廣州 510000）

1 工程概況

澳門氹仔新碼頭主體工程擴(kuò)建項(xiàng)目包括燃油貯存及供應(yīng)系統(tǒng)、消防船屋2大塊，其中燃油貯存及供應(yīng)系統(tǒng)樁基礎(chǔ)為40根φ610mm鉆孔灌注樁。根據(jù)合同規(guī)定，φ610mm鉆孔灌注樁要求全護(hù)筒施工，孔底要求“零沉渣”。由于樁徑較小，且距離已建好北安碼頭一期、二期只有20m，地下有建好的地下管線和停車場(chǎng)，采用履帶式?jīng)_洗一體鉆孔機(jī)，鋼護(hù)筒直徑為610mm，采用環(huán)保鉆頭，減少對(duì)周邊建筑物的擾動(dòng)。

2 履帶式?jīng)_洗一體鉆孔施工工藝流程

履帶式?jīng)_洗一體鉆孔施工工藝流程為：場(chǎng)地平整→樁位放樣→鉆機(jī)就位→埋設(shè)護(hù)筒→鉆進(jìn)施工→鉆巖至設(shè)計(jì)標(biāo)高→鉆機(jī)移位并進(jìn)行超聲波垂直度檢驗(yàn)→清孔→安裝鋼筋籠→安設(shè)導(dǎo)管→灌注水下混凝土→邊灌注混凝土邊拔除護(hù)筒→CSL（超聲波）樁基混凝土完整性測(cè)試→補(bǔ)灌CSL檢測(cè)孔→破樁頭→進(jìn)入下一階段施工。

3 施工技術(shù)

3.1 護(hù)筒制作及埋設(shè)

護(hù)筒的作用較為豐富，具有固定柱孔、為孔的位置提供保護(hù)等作用。護(hù)筒由10mm厚的鋼板制成，施工主要使用整體筒體施工，鋼護(hù)筒直徑610mm，地面暴露≤0.3m。在進(jìn)行鋼護(hù)筒安裝過程中，要重視鋼護(hù)筒與柱中心的安裝和處理，保證兩者平面位置≤50mm，垂直方向誤差≤1%。對(duì)護(hù)筒的埋設(shè)是先將鉆桿套入護(hù)筒內(nèi)，護(hù)筒埋設(shè)通過鉆孔樁機(jī)自帶重壓機(jī)進(jìn)行施打，先進(jìn)行鉆孔，護(hù)筒跟隨樁基進(jìn)尺隨即打入。

3.2 成孔

樁施工成孔共分為土層成孔及巖層成孔2大部分。

3.2.1 土層成孔

土層成孔的原理主要是通過鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、氣動(dòng)錘系統(tǒng)以及環(huán)保鉆頭（見圖1）的沖擊力來進(jìn)行的，對(duì)土層或巖石石層進(jìn)行削切，同時(shí)把鋼套管帶進(jìn)基巖的頂部再進(jìn)行鉆進(jìn)，鉆進(jìn)到基巖面標(biāo)高以下300mm，并將鋼套管帶進(jìn)基巖的頂部。這一步驟的主要目的是為了找平巖石面，防止在清空過程中土和基巖接口位置出現(xiàn)土坍塌落事故。

圖1 土層鉆孔機(jī)環(huán)保鉆頭示意圖

3.2.2 巖層成孔

在完成土層成孔后，取出鉆桿、氣動(dòng)錘系統(tǒng)，用潛水鉆頭（見圖2）替換環(huán)保鉆頭來進(jìn)行破巖鉆孔，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案來進(jìn)行施工，樁基需要嵌入三級(jí)巖或者級(jí)別更好的巖體，嵌入深度為5m。其中，承臺(tái)在進(jìn)行施工前，需要進(jìn)行超前鉆施工，掌握樁體嵌入巖質(zhì)的具體情況，測(cè)量確定實(shí)際的樁長。

在樁鉆孔施工結(jié)束后，借助壓縮空氣和清水來進(jìn)行清理工作，對(duì)鉆孔內(nèi)的泥渣、石屑等進(jìn)行首次清理。

圖2 巖層鉆頭示意圖

3.3 第一次清孔

1）當(dāng)清渣和鉆孔工序達(dá)到原本設(shè)計(jì)的指定基巖之后，再進(jìn)行一次成孔的質(zhì)量檢查，檢查符合要求以后馬上進(jìn)入清孔環(huán)節(jié)，而且清孔環(huán)節(jié)采用樁機(jī)壓縮空氣沖水進(jìn)行，以保證清孔完成后沒有沉渣。

2）對(duì)于樁的垂直偏差要求不能夠超過1%。樁的直徑允許偏差是：±50mm。

3）樁基清孔是施工過程中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于保證成樁質(zhì)量是至關(guān)重要。樁基清空能夠最大限度地清除沉渣，從而保證混凝土和基巖的連接質(zhì)量。

4）待鉆孔完成后拿出鉆頭，然后用清水灌滿立柱孔，把鉆孔機(jī)安裝在管道中，一條直徑長約500mm的鉆桿，帶著75～100mm長的水管放置在柱孔的下面，利用壓縮空氣來進(jìn)行清孔，排出泥、石。在此過程中，將水連續(xù)注入樁孔，防止水源被切斷，水壓降低及泥沙進(jìn)入樁孔。當(dāng)樁孔被清空并且擦拭干凈后，沒有沉淀物，符合技術(shù)要求后，由現(xiàn)場(chǎng)的業(yè)主代表或監(jiān)理工程師重新測(cè)量樁孔深度并且做出記錄。

3.4 鋼筋籠安裝

選用A400級(jí)別的鋼筋進(jìn)行鋼筋籠的制作，連接方式選用套筒連接，澳門規(guī)范不允許進(jìn)行焊接。

鋼筋籠統(tǒng)一在鋼筋加工場(chǎng)分3段加工，當(dāng)樁孔底沉渣清理完成，樁垂直度檢測(cè)合格后，將鋼筋拉至現(xiàn)場(chǎng)安裝于樁基內(nèi)。鋼筋籠安裝時(shí)首先將鋼筋籠均分3點(diǎn)，并以鋼索配合滑車固定于鋼筋籠上，接著用吊車的大勾頭來吊住鋼筋籠的籠頂，小勾頭吊住鋼筋籠的籠身，緩慢平穩(wěn)地向上吊，至適當(dāng)高度小勾頭將鋼筋籠身緩慢放下，大勾頭將鋼筋籠往上吊，最后使得鋼筋籠直豎，再通過吊車將直豎的鋼筋籠放置進(jìn)樁孔內(nèi)。并且平穩(wěn)且緩慢，避免碰撞孔壁下沉。當(dāng)鋼筋籠到位之后，固定鋼套管的上端。

為了保證鋼筋保護(hù)層與鋼筋籠垂直度達(dá)到設(shè)計(jì)值，在外箍筋上設(shè)置混凝土定位環(huán)或?qū)Ｓ盟芰檄h(huán)，定位環(huán)在同一斷面上有4～6個(gè)，高度間隔約為4m，以確保樁的鋼筋有足夠厚度的保護(hù)層，然后用起重機(jī)將鋼筋籠沉放至柱孔底部，按照設(shè)計(jì)方案中的鋼套管的高度要求來確定鋼筋籠吊筋的長度，接著，用鐵軌或H型鋼將鋼筋籠固定在搭設(shè)管上，避免在澆筑混凝土?xí)r鋼筋籠位置發(fā)生變化，防止鋼筋籠在自重的壓力作用下發(fā)生變形，從而完成整個(gè)鋼筋籠的吊裝工作。在完成鋼筋籠放置作業(yè)后，要再次測(cè)量鋼筋籠的深度。確認(rèn)鋼筋放置在樁孔底部，并會(huì)同監(jiān)理工程師或質(zhì)檢機(jī)構(gòu)確認(rèn)樁頂?shù)臉?biāo)高。如果沒有錯(cuò)誤，再進(jìn)行下一個(gè)項(xiàng)目。

3.5 導(dǎo)管安裝、二次清孔

3.5.1 導(dǎo)管安裝

鋼筋籠完成后，用吊車將一組φ200mm的導(dǎo)管垂直放置在樁孔內(nèi)，并垂直放至離開基樁底部300mm的位置。在吊導(dǎo)管前，應(yīng)仔細(xì)檢查，并且確認(rèn)管道內(nèi)無堵塞。吊放時(shí)注意避免碰撞鋼筋籠，吊好后，在導(dǎo)管頂部安裝混凝土漏斗。

3.5.2 第二次清孔

在進(jìn)行混凝土澆筑施工前，開展二次清孔工作，利用壓縮空氣和清水來進(jìn)行。

澆筑混凝土前，用壓縮空氣及清水進(jìn)行二次清孔，其方法是先向樁孔內(nèi)注入清水至滿，然后在樁孔下放置約75～100mm的水管，通過壓縮空氣或者泵送來排出沉渣。此外，排出過程中，要保證清水注入樁孔的連續(xù)性，避免因?yàn)樗畨航档投鴮?dǎo)致泥沙流入樁孔內(nèi)，保證清孔質(zhì)量和沉渣厚度達(dá)標(biāo)。在樁孔清理干凈之后，應(yīng)向現(xiàn)場(chǎng)業(yè)主代表或監(jiān)理工程師展示第二次樁孔的清潔情況，并且再一次測(cè)量樁孔深度并做相應(yīng)記錄。

3.6 水下混凝土灌注

3.6.1 混凝土配合比基本要求

此次的樁混凝土標(biāo)號(hào)是B40第3級(jí)防水混凝土，出于對(duì)水下混凝土澆筑的種種不確定因素的考慮，所以在進(jìn)行混凝土配合比的設(shè)計(jì)過程中最好滿足下面提到的要求，其中最大粗骨料的直徑為20mm。當(dāng)混凝土材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，要進(jìn)行物料報(bào)批手續(xù)，當(dāng)材料性能符合各項(xiàng)要求后才可以進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

3.6.2 混凝土澆筑

監(jiān)理工程師完成二次清孔沉渣厚度檢查并確定符合技術(shù)要求后，才能進(jìn)行水下混凝土的澆筑。水下混凝土的澆筑施工，要嚴(yán)格按照規(guī)范要求來進(jìn)行，保證首罐混凝土和水工混凝土的質(zhì)量[1]，選擇用水下澆灌的方式進(jìn)行作業(yè)，并且保證導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)2～6m。同時(shí)，在進(jìn)行混凝土澆灌過程中，采用混凝土澆筑和鋼護(hù)筒拔出協(xié)同作業(yè)的方式。此外，還要將管內(nèi)余水排入蓄水坑，保證施工現(xiàn)場(chǎng)的清潔干燥。

3.6.3 混凝土灌注階段

鉆孔灌注樁混凝土采用B40第3級(jí)防水混凝土運(yùn)達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，檢查其坍落度，并且坍落度的要求要滿足澳門規(guī)范S3級(jí)的要求。水下混凝土澆筑之前，會(huì)先將一個(gè)橡皮碗栓塞埋入料斗底部，以充當(dāng)止水栓之用，以防止管內(nèi)的水和混凝土混合料達(dá)不到質(zhì)量要求，且在鉆孔處安裝蓋板，避免混凝土散落。

4 結(jié)語

綜上所述，港口碼頭工程施工環(huán)境和施工條件較為復(fù)雜，因而在進(jìn)行施工時(shí)要根據(jù)不同施工環(huán)境及地質(zhì)條件選用合適的鉆孔灌注樁施工工藝，且應(yīng)該對(duì)各個(gè)工序進(jìn)行把控，保證碼頭工程建設(shè)質(zhì)量。