王罕見 中交四航局第四工程有限公司

1.工程概況

重慶主城港區(qū)果園作業(yè)區(qū)重大件碼頭工程位于東部新城（魚嘴組團(tuán)）的東部，上距朝天門約28km（航道里程）的長江北岸。本工程分為多用途泊位和重大件泊位，共計(jì)186根樁基礎(chǔ)。搭設(shè)鋼平臺沖孔施工：多用途泊位平臺樁基120根，多用途引橋前沿兩排樁基共12根，重大件泊位前沿靠船墩樁基18根，后排樁基視情況開展筑島回填施工。

2.施工工藝方法

2.1 筑島平臺施工

建設(shè)多用途泊位過程中引橋、泊位、墩樁的施工需筑島來輔助施工，為其提供施工平臺。填筑施工所需土方可從爆破位置中直接取用，通過挖掘機(jī)、運(yùn)輸車運(yùn)送至指定位置，根據(jù)測量放線的方向使用裝載機(jī)、挖機(jī)來平整和壓實(shí)場地。填筑的標(biāo)高根據(jù)設(shè)計(jì)要求應(yīng)高出樁基頂70cm，尺寸的選擇上通常大于承臺2m，筑島外側(cè)的坡度比為1∶1。填筑施工完畢后根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙修整并做好臨時(shí)防護(hù)。

2.2 鋼護(hù)筒施工

該工程施工中鋼護(hù)筒是較為重要的施工環(huán)節(jié)，一般情況下鋼護(hù)筒的材質(zhì)是鋼板，通過設(shè)備將鋼板卷制而成。護(hù)筒分為φ2800×δ20mm、φ2500×δ18mm、φ2300×δ18mm、φ2100×δ16mm四種。

焊接鋼護(hù)筒的方式主要以螺旋對接焊縫中的多層焊為主，并且多于四層，焊縫應(yīng)達(dá)到過渡平順、緊密、焊道均勻的標(biāo)準(zhǔn)，焊縫過程中避免出現(xiàn)未焊透、裂縫和未熔合現(xiàn)象。為了減少焊縫的次數(shù)，護(hù)筒的長度一般選擇為10m，通過整體運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)輸?shù)角皥觥Ｔ谧o(hù)筒對接前完成護(hù)筒內(nèi)十字撐裝置的拆除。

下沉護(hù)筒前，按照定位架→安裝第一節(jié)鋼護(hù)筒的順序進(jìn)行焊連，然后固定焊接第二節(jié)護(hù)筒，校正后割除護(hù)筒與導(dǎo)向架焊接處，將護(hù)筒延伸至指定位置。

2.3 泥漿制備

將泥漿攪拌機(jī)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場攪拌泥漿，并快速注入到孔中。泥漿用優(yōu)質(zhì)粘土或膨潤土配制，泥漿性能如表1所示。

表1 泥漿性能表

2.4 成孔

在鉆機(jī)進(jìn)入到指定位置和護(hù)筒全部埋設(shè)結(jié)束后鉆孔，開孔前在護(hù)筒內(nèi)添加黏土，如果表土層松散度較大，加適量的碎石或者片石，并使用沖擊設(shè)備進(jìn)行密擊，但注意避免對護(hù)筒底口部位造成影響。還要在孔內(nèi)注滿泥漿以保證孔壁的穩(wěn)定性。

鉆孔作業(yè)方式是連續(xù)作業(yè)，盡量避免間歇，作業(yè)班組交班時(shí)落實(shí)好交接制度，詳細(xì)說明現(xiàn)場情況。鉆孔過程中注意土層變化，其方式是定期定點(diǎn)取樣，詳細(xì)記錄實(shí)際情況，從而為鉆進(jìn)速度、鉆進(jìn)壓力等參數(shù)的確定提供參考。

樁基鉆至設(shè)計(jì)高度時(shí)，監(jiān)理人員進(jìn)入現(xiàn)場核實(shí)嵌巖深度、孔的中心位置、孔徑、傾斜度等，經(jīng)核實(shí)與設(shè)計(jì)圖紙一致后方可終孔，如果達(dá)不到要求則繼續(xù)鉆進(jìn)。檢測孔徑的工具為鋼筋檢孔器，檢測孔深使用測繩，中心位置的檢測由全站儀完成。

經(jīng)監(jiān)理工方與設(shè)計(jì)方共同確認(rèn)后立即清孔，清理孔內(nèi)的鉆渣和泥漿，這一過程主要靠掏渣筒完成。一般的檢查方式是用手摸泥漿中無明顯顆粒即可，同時(shí)將泥漿密度降低至1.20～1.30左右。另一種方式是清渣完畢后投入松散黏土，通過反復(fù)拌漿的方式將剩余雜物清除。

2.5 鋼筋籠制作安裝

樁基鋼筋籠的制作需要經(jīng)過配料、下料和加工成型等工序，必須嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)方案完成上述工序，成型后運(yùn)至現(xiàn)場組裝，綁扎過程中在鋼筋籠下方安裝枕木以防止鋼筋受污染。樁基主筋使用直螺紋機(jī)械連接，螺紋加工后進(jìn)行打磨作業(yè)并用塑料套加以保護(hù)。在此過程中保證保護(hù)層厚度達(dá)到設(shè)計(jì)值，避免鋼筋籠在吊裝過程中因外力出現(xiàn)變形情況，嚴(yán)格按照要求設(shè)置加勁箍。

吊運(yùn)樁基鋼筋籠時(shí)采用的設(shè)備為75t履帶吊，首先，將首段吊放置鋼筋籠內(nèi)，保持與外露護(hù)筒2.0m的距離，使用兩根鋼管橫穿到加勁箍下并置于護(hù)筒頂端，然后，將下一段鋼筋籠與第一節(jié)連接，使用直螺紋套筒連接主筋，鋼筋連接按照專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，鋼筋籠安裝完畢后使用鋼筋將護(hù)筒與鋼筋籠連接，避免鋼筋籠吊運(yùn)過程中上浮。機(jī)械套筒是連接灌注樁鋼筋籠的重要工具，施工過程認(rèn)真檢查套筒質(zhì)量、絲頭螺紋的長度，使用扭矩扳手測試套筒連接質(zhì)量，保證鋼筋的機(jī)械連接接頭符合工程施工要求。吊運(yùn)過程中安排專人進(jìn)行警戒和指揮。重點(diǎn)控制好鋼筋籠的加工長度和下方深度，下放時(shí)保持勻速，合理預(yù)估鋼筋籠位置，避免出現(xiàn)觸底而造成變形。

鋼筋籠安裝與聲測管埋設(shè)同時(shí)進(jìn)行，其材質(zhì)是無縫鋼管，一根樁安設(shè)5根，每根長度是樁長加20cm，平均布置在周圍。鋼管底部焊接封底，操作完畢后注入清水，使用木塞塞住管口，避免雜物進(jìn)入。

3.混凝土澆筑

商品混凝土是樁基混凝土的主要用料，使用專門的運(yùn)輸設(shè)備快速澆筑，混凝土澆筑速度≮15m3/h。一般由罐車運(yùn)輸混凝土，利用輸送泵完成澆筑，導(dǎo)管的直徑為260mm，型號是插接式導(dǎo)管，在下設(shè)導(dǎo)管前認(rèn)真檢查導(dǎo)管連接的連接絲扣和密封圈，并進(jìn)行封閉性試驗(yàn)，試驗(yàn)水壓控制在孔內(nèi)水深1.5倍以上，同時(shí)不得小于焊縫承受壓力最大值的1.5倍，保證其密封性。

隔水栓的制作按照設(shè)計(jì)進(jìn)行，使用前在頂端安裝釘膠墊，保證其密封性達(dá)到施工要求，并使其通過導(dǎo)管進(jìn)入到孔底。下放導(dǎo)管過程中保持勻速，首先將導(dǎo)管放置到孔底然后提起，保證導(dǎo)管底端與孔底有50cm距離。初灌水下混凝土?xí)r，導(dǎo)管首次埋入混凝土的深度不應(yīng)小于1m。

灌注混凝土的過程中重點(diǎn)觀察孔內(nèi)反漿情況，必須由專業(yè)人員測量導(dǎo)管內(nèi)外混凝土液面高度和管在混凝土內(nèi)的埋深，初次灌入混凝土?xí)r避免觸動(dòng)導(dǎo)管，及時(shí)測量混凝土面高度，保證拆卸導(dǎo)管時(shí)導(dǎo)管埋深在3～8m左右，并如實(shí)記錄測量結(jié)果。在澆筑水下混凝土?xí)r禁止中途停止，保證樁基基礎(chǔ)密實(shí)，同時(shí)定期抽插振動(dòng)導(dǎo)管，保證振搗效果達(dá)到最佳?；炷凉嘧r(shí)要超過樁頂設(shè)計(jì)值1.0～1.5m。

混凝土灌注在計(jì)劃內(nèi)進(jìn)行，根據(jù)浮漿高度、樁徑、充盈系數(shù)和樁長計(jì)算每一次混凝土用量，由施工員記錄樁基混凝土澆筑用量，整個(gè)灌注過程對凝土充盈系數(shù)（即實(shí)際灌注混凝土體積和樁身設(shè)計(jì)計(jì)算體積加預(yù)留長度體積之比）復(fù)核、檢算，樁孔的充盈系數(shù)保持在1.0～1.30之間。如果充盈系數(shù)超過或者低于這個(gè)范圍，工作人員應(yīng)立即到現(xiàn)場查明原因并制定措施。

料斗及初灌量：在導(dǎo)管頂端安裝漏斗，將提前制作好的集料斗放置在漏斗周圍，料斗的容積值設(shè)定以混凝土用量為參考。灌注水下混凝土的方式是拔球法，該方法的優(yōu)點(diǎn)是封底效果好，混凝土的數(shù)量能夠完全滿足灌孔需要。所需混凝土量計(jì)算方法：

式中：V為灌注首批混凝土所需數(shù)量，m3；D為樁孔直徑，m；H1為樁孔底至導(dǎo)管底端間距，一般為0.4m；H2為導(dǎo)管初次埋設(shè)深度，m；d為導(dǎo)管內(nèi)徑，m；h1為樁空內(nèi)混凝土達(dá)到埋置深度H2時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡導(dǎo)管外泥漿壓力所需的高度，m，即h1＝HwYw/Yc；其中導(dǎo)管外泥漿高度Hw=樁長-埋深-H1，泥漿密度取Yw=1.1，混凝土密度Yc=2.4。

4.結(jié)束語

碼頭工程中樁基是核心結(jié)構(gòu)，關(guān)乎著工程的整體質(zhì)量，所以必須嚴(yán)格把控樁基的施工質(zhì)量。本文對樁基水下混凝土施工技術(shù)進(jìn)行了研究，闡述了施工過程中的技術(shù)要點(diǎn)，希望能為相關(guān)碼頭工程提供參考。