周問(wèn)樵

（淮安市港口物流集團(tuán)有限公司，江蘇 淮安 223000）

碼頭護(hù)岸工程是一種較為復(fù)雜的水工結(jié)構(gòu)，在護(hù)岸樁基施工中，水下灌注樁施工技術(shù)類型較多，包括振動(dòng)沉管法、鉆機(jī)鉆進(jìn)法、泥漿護(hù)壁法等。其中，在沉管灌注樁作業(yè)時(shí)，容易出現(xiàn)擠土效應(yīng)，造成孔壁松動(dòng)，并且很難進(jìn)入堅(jiān)硬土層中，泥漿護(hù)壁施工質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益控制難度均比較高，而鉆孔灌注樁的貫穿性比較強(qiáng)，施工方式快速便捷，對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響小，因此，在碼頭護(hù)岸工程施工中的應(yīng)用較為常見(jiàn)?；诖耍疚慕Y(jié)合實(shí)例，對(duì)護(hù)岸結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)探究。

1 工程概況

在某港口護(hù)岸施工中，共有灌注樁樁基144 根，樁徑1m，樁長(zhǎng)27m。根據(jù)本項(xiàng)目工期安排及樁基工程數(shù)量，計(jì)劃采用回旋鉆機(jī)鉆進(jìn)行成孔施工，配置4 臺(tái)回旋鉆機(jī)，計(jì)劃90 天完成所有灌注樁施工。在制作樁基鋼筋籠時(shí)，需在指定加工場(chǎng)進(jìn)行加工，之后通過(guò)平板車運(yùn)輸至項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，采用汽車吊安裝。

2 鉆孔灌注樁護(hù)岸施工技術(shù)

2.1 鉆孔灌注樁施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.環(huán)保效益高，在施工環(huán)節(jié)，無(wú)需應(yīng)用泥漿護(hù)壁，可盡量減小對(duì)于周邊環(huán)境所造成的污染，改善現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境；機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中所產(chǎn)生的噪聲較小，對(duì)周邊居民的影響不明顯。

2.施工布置面積小，不會(huì)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)與周邊水源、地下水位造成不良影響，同時(shí)，對(duì)于施工環(huán)境的要求偏低，可提升灌注樁施工便捷性。

3.單樁承載能力強(qiáng)，在混凝土砂漿灌注施工中，采用壓灌方式，可與樁孔四周進(jìn)行有效結(jié)合，不易發(fā)生斷樁、塌孔等問(wèn)題，顯著提升樁側(cè)與樁端阻力。

2.2 鉆孔灌注樁施工工藝流程

2.2.1 施工準(zhǔn)備

1.施工圖審核。在審核施工設(shè)計(jì)圖紙時(shí)，需安排專業(yè)人員實(shí)施復(fù)核與計(jì)算，經(jīng)審核無(wú)誤后方可施工，如有錯(cuò)誤，及時(shí)報(bào)專業(yè)監(jiān)理工程師審核，并報(bào)設(shè)計(jì)單位更改。

2.安全技術(shù)交底。此項(xiàng)目方案在通過(guò)相關(guān)部門、單位審核與批準(zhǔn)之后，需依據(jù)相關(guān)規(guī)定與施工計(jì)劃要求，制定出安全技術(shù)交底文件，同時(shí)還需向現(xiàn)場(chǎng)施工人員開(kāi)展安全技術(shù)交底工作。

3.施工測(cè)量。安排相關(guān)專業(yè)人員對(duì)施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行全面審核，具體內(nèi)容包括工程量、標(biāo)高等。根據(jù)相關(guān)主管人員審核批準(zhǔn)的水準(zhǔn)加密點(diǎn)以及原有導(dǎo)線點(diǎn)，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行灌注樁樁位放樣[1]。

4.配合比設(shè)計(jì)及原材料的檢測(cè)。灌注樁采用C30混凝土，由1 臺(tái)HZS120P 拌和樓供料，原材料必須按規(guī)范要求進(jìn)行檢測(cè)，合格后方可使用，試驗(yàn)室主任根據(jù)砼配合比的設(shè)計(jì)要求對(duì)拌和人員進(jìn)行交底。

5.熟悉圖紙和地質(zhì)鉆探報(bào)告，了解施工要求與施工環(huán)境。

2.2.2 測(cè)量放樣

1.依據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)計(jì)算出不同樁位中心點(diǎn)的具體坐標(biāo)，而在對(duì)樁位中心點(diǎn)位置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，需使用極坐標(biāo)法，樁橛截面面積不得超過(guò)5cm×5cm，另外，在樁面釘鐵釘作為標(biāo)志點(diǎn)。

2.每個(gè)中心樁位縱、橫軸線方向必須設(shè)置4 個(gè)護(hù)樁，在樁基作業(yè)期間能夠更好地開(kāi)展檢校工作。

3.在樁位放樣結(jié)束之后，需第一時(shí)間對(duì)各樁位間距和角線距離進(jìn)行全面檢查，通過(guò)查驗(yàn)后，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員開(kāi)展書面技術(shù)交底工作。

2.2.3 鉆機(jī)就位

由回旋鉆機(jī)操作手將鉆機(jī)移動(dòng)至鉆孔樁位附近，調(diào)整鉆頭中心、鉆塔的水平、垂直度，調(diào)整完畢后，回旋鉆桿垂直度不得大于1%；樁孔中心、鉆頭中心以及鉆機(jī)鉆桿中心三者位置均處在相同的鉛垂線，其偏差不得大于1cm。

2.2.4 護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒埋設(shè)方式如圖1 所示。護(hù)筒頂部高度比地下水位或者是施工水位多1.0m～2.0m 左右，并高出施工地面0.3m，底部按設(shè)計(jì)要求埋設(shè)。在鉆孔和擴(kuò)孔過(guò)程中，需使用回旋鉆機(jī)，之后再放置護(hù)筒。通過(guò)護(hù)筒自重，并利用回旋鉆機(jī)內(nèi)的加壓裝置加壓下沉。對(duì)于護(hù)筒頂面位置偏差，需控制在5cm 以內(nèi)，護(hù)筒斜度不大于其長(zhǎng)度的1%。護(hù)筒埋設(shè)完成后，從護(hù)筒頂端開(kāi)口處至墩位處沉淀池之間開(kāi)挖一條槽口，便于泥漿的流通，防止鉆進(jìn)或灌注過(guò)程中泥漿溢出[2]。

圖1 護(hù)筒埋設(shè)示意圖

2.2.5 泥漿池開(kāi)挖、造漿、排渣

1.泥漿池和沉淀池采用挖掘機(jī)開(kāi)挖，人工整修，挖出的土用于鉆機(jī)平臺(tái)土方及場(chǎng)內(nèi)便道填筑。考慮文明施工要求，采用沉淀池沉淀泥漿，泥渣采用汽車外運(yùn)至棄土場(chǎng)。施工現(xiàn)場(chǎng)共設(shè)置2 個(gè)泥漿池，泥漿池規(guī)格15m×6m×2m，泥漿池四周采用欄桿進(jìn)行圍擋。

2.在選用泥漿時(shí)，需采用造漿能力高、水化速度快、粘度大的膨潤(rùn)土和粘土作為原材料，通過(guò)機(jī)械輔助進(jìn)行拌制，泥漿拌制要充分，并檢測(cè)泥漿指標(biāo)。鉆孔過(guò)程中，泥漿比重一般為1.15～1.20，具體應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整，對(duì)于易塌孔的粉砂層泥漿比重，需控制為1.2～1.45。

3.用沉淀池對(duì)泥漿進(jìn)行沉淀處理，對(duì)沉淀出的泥渣，由挖掘機(jī)清理到自卸車內(nèi)，運(yùn)至指定棄土場(chǎng)。施工現(xiàn)場(chǎng)要保持整潔而不亂，不得污水橫流影響交通、施工及周邊環(huán)境。

2.2.6 鉆進(jìn)成孔

1.鉆機(jī)鉆進(jìn)。對(duì)鉆桿水平度進(jìn)行調(diào)整，開(kāi)啟泥漿泵，再注入泥漿，選擇適當(dāng)檔位開(kāi)始鉆孔。鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常檢查鉆桿垂直度并控制鉆斗在孔內(nèi)的升降速度，確保孔壁垂直，從而能夠充分保證孔壁的安全性以及穩(wěn)定性。在鉆進(jìn)過(guò)程中，需及時(shí)清理鉆渣，確保項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的整潔性。

2.成孔檢驗(yàn)。成孔后，立即對(duì)孔中心位置、孔徑、孔深等方面進(jìn)行檢查，其中孔中心位置根據(jù)鉆前的護(hù)樁進(jìn)行檢查。在對(duì)傾斜度、孔徑等方面進(jìn)行全面檢查時(shí)，需應(yīng)用探孔器[3]。

2.2.7 鋼筋籠制作及安裝

在鋼筋加工場(chǎng)中生產(chǎn)鋼筋籠時(shí)，根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖的相關(guān)規(guī)定要求。在堆放鋼筋籠的箍筋、勁箍筋以及主筋時(shí)，需加強(qiáng)品種、規(guī)格、長(zhǎng)度等控制，防止出現(xiàn)錯(cuò)用、損壞的情況。

在安裝、制作以及運(yùn)輸鋼筋籠時(shí)，采用針對(duì)性的保護(hù)手段，避免發(fā)生變形；在鋼筋籠制作中，需對(duì)所有焊點(diǎn)、加勁箍以及箍筋進(jìn)行加固處理，主筋接頭位置需錯(cuò)開(kāi)50%。鋼筋籠采用12m平板車運(yùn)輸，汽車吊安裝。

2.2.8 導(dǎo)管安放

導(dǎo)管連接長(zhǎng)度不得小于鉆孔深度。確保初灌時(shí)導(dǎo)管底口距孔底0.3m～0.4m。

2.2.9 二次清孔

在二次清孔過(guò)程中，需將稀釋泥漿以及鉆渣及時(shí)分離，或用清水去替換孔內(nèi)循環(huán)液。二次清孔指標(biāo)要求如表1。

表1 二次清孔指標(biāo)要求表

2.2.10 水下混凝土灌注

1.鉆孔樁砼澆注工序要求銜接緊湊、有條不紊，清孔完成后，應(yīng)立即下放鋼筋籠，接著下放導(dǎo)管。

2.在澆筑混凝土材料之前，需對(duì)孔底沉渣的厚度進(jìn)行全面檢查，如不滿足，則立即利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔。

3.下導(dǎo)管口離孔底0.3m～0.4m，在首次灌注混凝土?xí)r，需達(dá)到導(dǎo)管初埋點(diǎn)的深度（≥1.0m），砼灌注前，料斗中應(yīng)放置壓水板，待初灌混凝土在料斗中放滿后，方可提出壓水板，并且混凝土的灌注必須連續(xù)進(jìn)行。

4.在開(kāi)始灌注時(shí)，需保證灌注連續(xù)性，在灌注期間，對(duì)孔中靜壓水頭進(jìn)行控制，與此同時(shí)，還需立即對(duì)砼面上升速度和高度進(jìn)行測(cè)量與調(diào)控。

5.依據(jù)導(dǎo)管具體長(zhǎng)度，合理預(yù)測(cè)出埋管深度。在埋入導(dǎo)管時(shí)，最低深度需大于2m，最大深度需低于6m。

6.樁頂標(biāo)高的確定：按本工程設(shè)計(jì)要求，在灌注樁頂控制方面，需比項(xiàng)目設(shè)計(jì)的樁頂位置標(biāo)高多澆筑0.5m 以上，保證樁頂?shù)氖┕べ|(zhì)量[4]。

3 鉆孔灌注樁護(hù)岸施工常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題與控制策略

3.1 施工過(guò)程中塌孔、泥漿不循環(huán)

在鉆孔環(huán)節(jié)，如果遇到流沙地質(zhì)，流沙土體顆粒之間的粘結(jié)力比較小，因此，孔內(nèi)泥漿對(duì)于孔壁的支撐力有所不足，容易造成孔壁土體結(jié)構(gòu)發(fā)生塌落事故，孔徑隨之增加，最終出現(xiàn)塌孔、泥漿無(wú)法正常循環(huán)等問(wèn)題。對(duì)此，需適當(dāng)增加泥漿濃度，降低泥漿混合料含砂料，并加入一定量膨潤(rùn)土，可顯著提升泥漿對(duì)于孔壁的支撐力。

3.2 施工后方灌注樁沉降

灌注樁的間距比較小，在灌注樁混凝土澆筑施工完成后，需立即進(jìn)行后續(xù)灌注樁澆筑施工。部分施工區(qū)域土體結(jié)構(gòu)松散，在鉆孔環(huán)節(jié)，上一根灌注樁沒(méi)有達(dá)到初凝狀態(tài)，因此，易發(fā)生穿孔問(wèn)題，導(dǎo)致灌注樁不均勻沉降。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)對(duì)灌注樁施工工序進(jìn)行調(diào)節(jié)，在一根灌注樁澆筑完成后，需間隔相鄰灌注樁，并進(jìn)行后續(xù)灌注樁澆筑，通過(guò)增加灌注樁澆筑施工間距，可對(duì)灌注樁沉降進(jìn)行有效控制。

3.3 樁身夾泥、斷樁

造成灌注樁夾泥、斷樁的原因比較復(fù)雜，可總結(jié)為兩點(diǎn)：首先，首灌量有所不足，無(wú)法完全頂出孔底泥漿，在水下澆筑混凝土?xí)r，摻雜泥漿等其他雜物。其次，在水下灌注樁澆筑施工中，沒(méi)有對(duì)灌注樁進(jìn)行充分振搗，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)度無(wú)法滿足灌注樁質(zhì)量控制要求。針對(duì)這一問(wèn)題，在水下混凝土澆筑施工之前，應(yīng)當(dāng)結(jié)合導(dǎo)管埋深，對(duì)儲(chǔ)料斗中混凝土的儲(chǔ)存量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，確保能夠全部頂出泥漿。另外，在灌注樁澆筑環(huán)節(jié)，每澆筑5min，需上下移動(dòng)導(dǎo)管，并進(jìn)行振搗處理，提升混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)度，進(jìn)而改善灌注樁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度[5]。

3.4 鋼筋籠下放困難

在鋼筋籠下放環(huán)節(jié)，需采用鉆桿進(jìn)行清孔處理，避免孔內(nèi)底部泥漿濃度過(guò)大而影響鋼筋籠下放。對(duì)此，在成孔后，應(yīng)當(dāng)采用鉆桿進(jìn)行清孔處理，并及時(shí)注入泥漿。另外，在鉆孔環(huán)節(jié)，如果遇到障礙物，應(yīng)當(dāng)減小鉆進(jìn)速度，在下放鋼筋籠時(shí)，如果遇阻，可旋轉(zhuǎn)下放，或上下抖動(dòng)鋼筋籠，并放緩下放速度。

4 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合實(shí)例，對(duì)港口碼頭護(hù)岸結(jié)構(gòu)施工中鉆孔灌注樁施工方案進(jìn)行詳細(xì)探究。鉆孔灌注樁施工工效高，成本低，因此，應(yīng)用范圍廣泛。在鉆孔灌注樁施工環(huán)節(jié)，要求結(jié)合項(xiàng)目建設(shè)要求與施工場(chǎng)地環(huán)境特征制定完善的施工方案，結(jié)合施工環(huán)節(jié)常見(jiàn)質(zhì)量隱患采取針對(duì)性控制措施，保證鉆孔灌注樁施工質(zhì)量。