探析大直徑超長鉆孔樁基礎深水施工技術

許俊藝

摘 要：隨著我國建筑能力水平的不斷提升，大直徑超長鉆孔樁基礎深水施工成為了可能。本文從施工工藝及施工要點方面對深水施工技術進行了闡述，旨在提高深水施工技術的合理性和可靠性，為今后大直徑超長鉆孔樁基礎深水工程施工提供一定的幫助。

關鍵詞：大直徑；超長鉆孔；深水施工

1 大直徑超長鉆孔樁基礎深水施工概述

在進行大直徑超長鉆孔樁基礎深水施工時，受到河水的影響，施工難度較大，并且在汛期階段，洪水對于工程施工的影響更為明顯。深水施工時河床基本沒有任何的覆蓋，并且基巖也都是施工強度非常大的強風化炭質砂巖，同時樁基工程施工具有孔深、樁長的特點，也給工程施工增加了更大的難度。為避免汛期來臨對施工的影響，樁基施工時間有限，工期緊張。為降低樁基施工時水流對工程的影響，可以采用搭設鋼便橋及施工平臺的方法來降低施工干擾。

2 大直徑超長鉆孔樁基礎深水施工

2.1 便橋以及施工平臺搭設

大直徑超長鉆孔樁基的主墩通常都位于河道中，為確保施工的順利進行，可以按照工程施工的規模采用搭設臨時便橋的方式來完成施工。搭建施工平臺需要考慮到以后承臺施工要求，做相應的加固處理，平臺的具體大小需要根據鉆機擺放及之后的混凝土灌注情況來確定。

2.2 泥漿循環系統與排渣

大直徑超長鉆孔樁基深水施工所采用的泥漿，是選用優質粘土進行制作，采用孔內造漿技術。在鋼護筒上開槽，確保可以順利的流出泥漿以及沉渣，使用濾渣網對鉆渣進行過濾，并通過運渣車將濾出的鉆渣運送到指定排渣處，過濾后的泥漿則可以繼續引導至泥漿池中，以供后續使用。

2.3 樁基施工

樁基施工需要注意的是地質問題，大直徑超長樁孔樁基礎深水施工的地質主要為強風化碳質粉砂巖，穿孔比較困難，在施工的過程中需要注重采用流水作業的方式，以此來縮短工期，減少施工過程中各類機械設備以及人員的投入。

2.4 成孔工藝

（1）鉆機就位。做好鉆機的檢修工作，確保鉆機就位后可以馬上投入使用，檢修工作結束后，放出騎馬樁，并根據平臺的規格對鉆機擺放位置進行調整，確保鉆機的天輪外緣線與樁孔中心處于同一條鉛垂線上，并要確保在進行開孔鉆進工作前，已經獲得了監理工程師的驗收和簽字確認。

（2）開孔鉆進施工要點。在護筒下完后，就可以著手準備正式的鉆進工作，需要注意以下幾個方面：第一，在鉆進的初始階段注重粘土的注入，還需要根據地質情況對沖程進行調整。第二，隨時觀察孔內水頭情況，防止鉆孔漏水或漏漿，影響到正常的開孔鉆進工作，一旦在鉆進的過程中出現上述突發情況，可以采用增加粘土的方法來提升泥漿的濃度，如果情況嚴重可以采用二次振動下沉鋼護筒的方法來應對。第三，對泥漿比重進行定時檢查，根據孔內的水位情況進行補水或是補漿，控制好泥漿的比重。第四，鉆頭的檢查更換，在開孔轉進施工過程，鉆頭受損嚴重，需要進行及時的補焊或是更換。第五，做好孔壁泥皮的處理。在施工過程中，鉆進時間一般都比較長，為防止泥皮過厚造成測量混凝土面深度不準的問題，需要在鉆地加焊鋼筋，將孔底的泥皮進行及時的清除。第六，做好檢孔、清孔工作。一般情況下，探孔器檢孔需要掃孔三次以上，防止因泥皮過厚造成數據的不準確，經檢孔合格后進行清孔，確保泥漿含砂率等指標都符合施工要求。

2.5 鋼筋籠加工及安裝

鋼筋籠的制作可與樁基成孔同時進行。制作的過程中，按照施工要求選取不同規格的螺紋鋼，采用機械套筒的方式進行連接，并在間隔兩米的位置處設定一條加強箍筋。在運送以及加工的過程中，為防止鋼筋籠出現變輕的情況，需要采用分節制作的方式進行，按照12m的鋼筋標準長度，在箍筋處增設兩個十字鋼筋來對整個籠網進行加固。為保證鋼筋籠套筒的連接質量，在充分考量施工場地的大小后，對鋼筋籠進行處理時需要同時加工，保證每節的主筋都與前一節的主筋套筒完美的連接。在鋼筋籠的運送過程中一定要依照施工要求進行運送和安裝，防止因野蠻拉扯導致鋼筋籠出現變形的情況，進而影響到鋼筋籠主筋套筒的連接質量，最后給整個工程施工帶來不必要的麻煩。

2.6 混凝土的灌注

（1）混凝土的拌和機械選擇。在大直徑超長鉆孔樁基礎深水施工過程中，需要使用大量的混凝土，并且混凝土的灌注時間都要求在十二小時之內，這樣就對混凝土的拌和能力提出了非常高的要求，在選擇拌和設備時需要注意設備的拌和能力。

（2）導管及其他附屬的選擇。因為涉及到深水作業，在進行樁基施工的導管選擇時，需要注重導管的水密、抗拉能力，并且在施工前做好各項測試，確保能夠滿足工程施工的要求，對于不符合施工要求的導管及附屬設備，堅決杜絕入場。

（3）混凝土的配合比設計。從大直徑超長鉆孔樁基礎施工的工藝上來分析，混凝土是被后灌注的混凝土頂托上升到樁頂的，這里面存在一個問題就是混凝土在灌注的過程中絕不可出現初凝的情況，需要保持其流動性，確保施工可以進行下去。而混凝土灌注的持續時間一般都較長，因此需要在混凝土中注入適量的緩凝減水劑等，確保混凝土在達到樁頂前的流動性。

此外，在進行混凝土灌注前，需要確保各種原材料的供應充足，并事先對灌注機械設備進行檢查維修，確保機械的性能，隨時可以投產使用。

（4）水下混凝土灌注施工方法。在進行水下混凝土灌注過程中，第一批的混凝土灌注工作是全樁混凝土能否順利灌裝的重中之重。對首批混凝土的灌注，通常會采用儲料斗和運輸車同時灌注的方式進行。對于大直徑超長鉆孔樁基的初始埋深應該在2m～6m之間，以3m左右為標準埋深。但當混凝土灌注的后期，因流動性降低，灌注時間增長，也需要相應的將導管進行深埋，此時的最小埋深也需要在3m以上，如果檢查結果顯示泥漿的質量比較差，還需要根據公式換算，加深導管的埋深。在混凝土的灌注過程中，一旦發現導管內存在大量空氣，導致混凝土不滿時，需要延緩混凝土的灌入速率，避免因此形成高壓氣囊，將導管內的橡皮墊擠出，引起導管漏水的出現。在導管提升的過程中，一方面要控制提升的速度，盡量放緩，還要確保導管位于居中地位。首批混凝土在灌注后期已經在樁孔內停留很長的時間了，甚至有可能達到初凝的臨界點，其流動性已經非常低，提升速度太快就非常引起泥心的出現。但是在拆除導管的工作時一定要盡可能的快，縮短灌樁的時間。灌注混凝土達到樁頂時，為保證測量數據的有效性和準確性，需要選取竹竿或是螺紋鋼來對混凝土面的高度進行精確的測量，按照工程要求，測量發現混凝土灌注超灌50cm就算合格，同時需要避免超灌過高造成混凝土的不必要浪費情況出現。

3 結束語

在大直徑超長鉆孔樁基礎深水施工中，存在著潮差大以及地質條件復雜等一系列的惡劣環境，對于工程施工有著非常大的影響。為保證工程施工的順利開展，就需要對施工方法和施工工藝進行不斷的完善，以此來降低惡劣環境對工程施工的阻礙作用；此外還要做好緊急事件的應急預案，確保在出現任何問題時，可以采用有效的手段來對事故進行及時的處理，防止因處理事故時間過長導致工程施工不能順利的開展。

參考文獻：

[1] 丁光瑩，萬波.錢江隧道超大直徑盾構施工的關鍵技術及挑戰[C].中國國際隧道工程研討會. 2011（11）：1.

[2] 葉翰松.復雜地質條件下長大鉆孔灌注樁成孔施工技術[J].鐵道標準設計， 2013（5）：61～64.

[3] 劉忠友.超長鉆孔樁雙層鋼筋籠施工方案[J].中國港灣建設， 2010（5）：58～60.