淺談水上裸露巖面灌注樁施工技術(shù)

林凱 黃建亮

摘 要：根據(jù)新會港區(qū)嘉洋碼頭灌注樁施工實(shí)踐，簡要介紹水下淺覆蓋層灌注樁施工的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：水下灌注樁 淺覆蓋層 施工

灌注樁以其適應(yīng)各類土質(zhì)的能力，廣泛的被應(yīng)用在碼頭樁基礎(chǔ)上。隨著我國港口的發(fā)展，碼頭建設(shè)規(guī)模越來越大，樁基承載力也越來越高，樁基直徑大，入巖深度也在不斷加長。但常因地質(zhì)的原因，水上作業(yè)的局限，施工中經(jīng)常出現(xiàn)淺覆蓋層護(hù)筒施打困難，灌注樁漏漿無法施打，本文以新會港區(qū)嘉洋碼頭為例，淺要介紹水下淺覆蓋層裸露巖面沖孔灌注樁施工的要點(diǎn)。

1.工程概況

新會港區(qū)嘉洋碼頭，位于江門崖門水道的下游河段左岸，距離下游的崖門大橋約3km。碼頭樁基采用沖孔灌注樁，共183根，樁徑1.5米，所有樁均嵌巖，嵌巖深度4.5m-6m。碼頭結(jié)構(gòu)如圖一。

2.地質(zhì)條件

2.1地基巖、土層的分布

勘察查明，場地地基巖、土層的分布及其物理力學(xué)性質(zhì)自上而下依次為：

①淤泥（Qmc）：灰黃、灰黑色，主要由粘粒組成，含腐植質(zhì)及少量粉細(xì)砂、貝殼，流塑，飽和。②礫質(zhì)粘性土（Qel）：灰黃、灰白、褐紅色，為花崗巖風(fēng)化殘積土，主要由粘粒組成，含礫石、粗砂、云母片，硬塑。③全風(fēng)化花崗巖（J31bηγ）：灰黃、灰白、褐紅色，殘留粗粒花崗結(jié)構(gòu)，巖石已完全風(fēng)化成礫質(zhì)粘性土，呈堅(jiān)硬狀。容許承載力q0建議取400kPa。④強(qiáng)風(fēng)化花崗巖（J31bηγ）：灰黃、灰白、褐紅色，殘余粗粒花崗結(jié)構(gòu)，巖石強(qiáng)烈風(fēng)化成土狀～半土半巖狀，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯破碎，遇水軟化。屬極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級V級。⑤中風(fēng)化花崗巖（J31bηγ）：褐黃、灰黃、灰白色，粗粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖石致密，較堅(jiān)硬，巖芯呈柱狀，錘擊聲較脆，較難擊碎。屬較軟巖，巖體基本質(zhì)量等級Ⅳ級。⑥微風(fēng)化花崗巖（J31bηγ）：灰黃、灰白色，粗粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石致密堅(jiān)硬，巖芯呈長柱狀，錘擊聲脆，較難擊碎。屬較硬巖，巖體基本質(zhì)量等級Ⅱ級。

2.2因疏浚后土層變化

本項(xiàng)目因樁基礎(chǔ)施工前，業(yè)主單位已對港池及碼頭平面位置進(jìn)行疏浚，碼頭平面位置浚深后標(biāo)高為-9.6米，改變了原土層厚度，部分水底土質(zhì)已到達(dá)強(qiáng)風(fēng)化及中風(fēng)化巖。

該項(xiàng)目施工過程中，因地質(zhì)的變化，導(dǎo)致灌注樁施工中護(hù)筒施打困難，埋深不足，出現(xiàn)漏漿，灌注樁無法正常施工。

3.裸露巖面施工中采取的方法

因部分護(hù)筒直接打在裸露巖面上，原護(hù)筒埋深不足，施工過程中漏漿嚴(yán)重。根據(jù)計(jì)算及經(jīng)驗(yàn)，充分考慮成本及施工可行性，本項(xiàng)目采取如下的方法：

（1）本項(xiàng)目因海上施打灌注樁，采用搭設(shè)鋼平臺作為樁機(jī)作業(yè)平臺。平臺搭設(shè)根據(jù)施工荷載及水流等影響另行專項(xiàng)方案設(shè)計(jì)，本方案不詳細(xì)討論。

（2）根據(jù)測量放線的樁中心位置及設(shè)計(jì)的樁徑、鋼護(hù)筒直徑的大小，在施工鋼平臺上開孔。

（3）護(hù)筒埋設(shè)，護(hù)筒采用Q345材質(zhì)，首節(jié)護(hù)筒采取加厚措施，由原8mm加厚到12cm，避免護(hù)筒口在施打過程中卷口、變形。同時(shí)，護(hù)筒口的加厚，也可起到止?jié){的作用。護(hù)筒就位后，采用吊機(jī)吊振動錘進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)，由于護(hù)筒口的加厚，護(hù)筒基本可以振入巖面較淺的深度，但仍能固定好護(hù)筒位置，避免走位。

（4）護(hù)筒施打后，立即校對樁位，在確認(rèn)符合要求后，樁基就位沖孔，沖孔時(shí)仍可能出現(xiàn)漏漿情況。在未止?jié){前，泥漿無法正常循環(huán)清渣，可將護(hù)筒內(nèi)外液面保持一定的壓力平衡，沖錘開始沖孔作業(yè)。施工一段時(shí)間后，因孔內(nèi)已有一定沉渣，施工進(jìn)尺慢，這時(shí)吊起沖錘，將泥漿泵降至孔底進(jìn)行沉渣，降渣土清至孔外。

（5）采用以上清渣辦法后，灌注樁已基本有一定進(jìn)尺，這時(shí)需接長護(hù)筒，并用振錘將護(hù)筒振入孔底。因護(hù)筒已有一定埋深，基本能起到止?jié){。

（6）經(jīng)以上方法處理，灌注樁已能正常泥漿循環(huán)施工。

（7）當(dāng)沖擊到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行第一次清孔工序的施工，清孔采用換漿法施工，即沖孔完成后，提起沖錘至距樁底20cm繼續(xù)低擊，然后以相對密度較小的泥漿壓入，逐步把孔內(nèi)懸浮的殘?jiān)拖鄬γ芏容^大的泥漿換出。清孔后的泥漿密度小于1.1，泥漿粘度控制在17～20Pa.s，其含砂率不得大于2%，清孔結(jié)束時(shí)應(yīng)測定孔底的沉淀，孔底的沉淀厚度符合設(shè)計(jì)和施工規(guī)范規(guī)定。清孔工作完成后，進(jìn)行孔徑、孔深、孔位、垂直度的檢查，當(dāng)這些指標(biāo)達(dá)到要求后，通知監(jiān)理工程師進(jìn)行工序驗(yàn)收。驗(yàn)收合格后，才能進(jìn)行鋼筋籠的安裝并二次清孔，再進(jìn)行水下混凝土澆筑。

4.施工工藝流程

見圖二。

5.施工要點(diǎn)

（1）護(hù)筒底下應(yīng)注意采取加厚措施，施打過程中應(yīng)控制好振錘，防止護(hù)筒變形。護(hù)筒埋設(shè)后，應(yīng)采取措施固定護(hù)筒，防止因塌方造成護(hù)筒掉落孔中。護(hù)筒接高時(shí)，預(yù)留足夠的接高長度，已施打的護(hù)筒也應(yīng)采取措施防止下陷落入孔中。

（2）當(dāng)護(hù)筒無法打入巖層，造成護(hù)筒容易被水流沖刷走位時(shí)，可在護(hù)筒周圍用砂袋或混凝土塊加固，砂袋或混凝土塊拋?zhàn)o(hù)時(shí)注意水流的漂移，必要時(shí)由潛水員進(jìn)行配合。

（3）因漏漿泥漿濃度不足，此時(shí)應(yīng)隨時(shí)測定泥漿濃度，濃度不足時(shí)，及時(shí)添加黃泥和水泥等進(jìn)行造漿。泥漿比重控制在1.3～1.5之間。

（4）在未能正循環(huán)施工時(shí)，注意觀測樁錘進(jìn)尺情況，進(jìn)尺太慢時(shí)應(yīng)及時(shí)吊放泥漿泵進(jìn)行清渣，防止沉渣過多影響沖孔速度。

（5）當(dāng)護(hù)筒接長施打后，護(hù)筒底封閉完成不再漏漿時(shí)，可正循環(huán)進(jìn)行沖孔施工，這時(shí)可常規(guī)進(jìn)行沖孔作業(yè)。

6.結(jié)語

本項(xiàng)目樁基的施工能否順利，關(guān)系到整個項(xiàng)目能否成功完成。通過以上方法，成功地解決了本工程裸巖面灌注樁施工的難題，加快了施工速度，并有效地節(jié)省了施工成本。

以上施工方法只為拋磚引玉，作為以后類似地質(zhì)條件下水上樁基施工的參考，不當(dāng)之處敬請指正。

參考文獻(xiàn)：

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[2]馬立波，簡述深水裸露硬巖鉆孔樁施工要點(diǎn)，施工技術(shù)，2015（12）.