關于水工建筑物施工中軟基處理的探討

黃志鵬 廣州港股份有限公司

1.水工建筑物施工中軟土地基處理技術闡述

由于軟土地基的特性，主要由淤泥和沙粒組成，承載力較弱，而且屬于高壓縮性地基，所以必須進行一定的處理才能進行后續的施工，目前特殊處理方式主要氛圍分為以下幾種：

1.1 軟土層換土法

水工建筑物大多是建設在靠海岸線位置，其地基多為軟土地基，所以一般的地基施工技術并不能滿足水工建筑地基施工要求，因此要根據軟土地基的特點來進行施工技術和施工工藝的選擇。一般而言軟土地基厚度都會在500m以上，我們可以使用換土法，就是將軟基的淤泥層挖出，然后填入沙壤土質，從而使地基承載能力和穩定性得到加強，此類方法主要應用于具有豐富沙壤資源地區，才能夠保證換填土進行，成本也相對較低、工期較短。但是在實際換土施工中，當地面高低不平時，要確保原有土質和換填土進行有機結合，可以通過刨毛或者梯坎等方式來實現新舊土壤的有效融合，從而確保軟土地基得到改善；在換土施工中還要將軟地基內的水排掉，從而減少地基的含水量，進一步提高土體的承載及抗剪切能力；應從最低處分層填筑，分層控制填料的標高，分層攤鋪，分層采用壓土機及其它小型夯實機具進行壓實，本層壓實度檢測合格后方可進行下一層施工，從而確保軟基得到改善。

1.2 夯實地基

夯實地基可分為強夯和強夯置換處理地基，強夯處理地基適用于碎石土、沙土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土地基；強夯置換適用于高飽和度的粉土與軟塑至流塑狀態的黏性土等。對于部分已進行地基處理及道路兩側區域，采用一次或多次強夯處理，能有效提高土體的承載力、密實度并減少部分工后沉降。強夯處理一般有效加固深度為3-10m，夯錘質量為10-60t，其地面形式一般為圓形，夯錘底靜接地壓力宜大于80kpa，夯實地基施工時應盡量采用重夯低落距，錘印之間應按設計要求有一定的搭接面積，施工后應在土層休止期結束后，方可進行基礎施工。

1.3 樁基法

一般來說在水工建筑物施工地地基淤泥厚度在3m以上時，就要應用樁基法，這種方法是通過打樁的方式來對軟地基進行加固處理。但是在應用樁基法施工時，一定要提前保證工程建設組織對實際施工地點進行勘察，對當地的土質情況進行了解，然后結合工程建設基本需求、工程造價、工后允許沉降及處理后承載力要求進行施工方案的選取，主要施工方法如下。

（1）鋼筋混凝土灌注樁：按照施工工藝不同可分為泥漿護壁灌注、長螺旋鉆孔灌注、沉管灌注及人工挖孔等，灌注樁施工前首先應對現場進行調查，了解地下管線埋設情況，對可能影響鉆孔的管線等障礙物進行改移和保護。施工中要做好做好排污管理工作，以保證現場文明施工及方便測量定位，重點控制孔終孔驗收，檢查孔深、孔徑、沉渣厚度等是否符合設計要求，灌注砼時需控制導管拔出速率，確保樁身連續性及超灌高度達標，保證施工質量，從而有效提高基礎承載力。

（2）鋼筋混凝土預制樁：按照施工方法可分為錘擊沉樁法和靜力壓樁法。目前由于施工機械的限制，對于地基基礎較硬或存在地下障礙物區域，使用錘擊沉樁效果更好；施工前必須保證鋼筋混凝土預制樁本身強度符合設計要求，重點檢查預制樁接口處鋼板材質及其厚度，確保預制樁本身質量，并按照樁徑及沉樁深度選用合適的施工機具。施工前由測量人員對場地進行復測，檢測場地高程和平面尺寸是否符合設計要求，并檢測是否符合沉樁要求；施工過程中應重點控制裝節間連接方式，對于采用焊接工藝的，應根據施工環境及及設計要求，選擇相應標準的焊條及氣體保護進行焊接施工，待焊縫冷卻達規定時長后方可繼續沉樁，部分重點工程或部位需對焊縫進行無損檢測。沉樁時可以根據樁型的不同，綜合考慮貫入度及樁長后，確定其沉樁標準。

鋼筋混凝土樁基完工后，樁頂標高高于設計標高時，高出部分要截樁，嚴禁用大錘橫向敲擊或強行扳拉截樁；并需按照規范要求，對樁基進行樁長、樁身混凝土強度及完整性、單樁豎向抗壓、單樁水平靜載等檢測，確保成樁質量滿足驗收條件。

1.4 復合地基法

復核地基是部分土體被增強或置換，形成有地基土和增強體工程承擔荷載的人工地基，目前印用較多的方法如下：

（1）CFG樁是通過水泥、粉煤灰、碎石、石屑等材料加水進行攪拌，形成了高粘結度強度樁，有效提高軟土地基的承載能力，從而來保證地基穩定性。在CFG樁應用的施工中，為減小對相鄰樁產生的影響，相鄰樁施工應隔樁跳打（可以間隔一根或多根），施工間隔時間應待相鄰樁混凝土達到設計強度。對于滿堂布樁，不宜從四周轉圈向內施工，可采用從中心向外推進或從一邊向另外一邊推進的方案；施工中可通過兩種方式來確定CFG樁的加固深度：一是嚴格按照設計樁長施工；二是通過鉆機上的電流表擺動情況和鉆機鉆桿抖動情況來判定CFG樁鉆孔深度是否已到達設計要求，28天后應對 CFG 樁樁芯取樣，直觀地檢驗樁體強度和攪拌的均勻性，檢測無側限抗壓強度是否符合設計要求。

（2）水泥攪拌樁：可根據現場條件及工程進度可選用單軸、三軸及多軸等不同機械進行施工，其攪拌方式有單向及雙向。正式施工前，根據設計要求通過工藝性成樁試驗確定施工工藝、灰漿泵輸漿量、灰漿經輸漿管到達攪拌機噴漿口的時間和起吊設備提升速度等施工參數；施工前應丈量鉆桿長度，并標上標志，以便掌握鉆桿鉆入深度、復攪深度，保證設計樁長；施工中應重點控制水泥用量、樁長、壓漿過程中的連續性、攪拌頭轉數和提升速度、復攪次數和復攪深度、停漿處理方法等方面，對于噴漿量及攪拌深度必須采用經國家計量部門認證的監測儀器進行自動記錄，完成28天后，要進行載荷板試驗和取芯檢測，確保成樁效果達標。

（3）高壓旋噴樁：利用攪拌機，將水和普通的硅酸鹽水泥按照一定的比例進行調配并進行充分的攪拌，使得水泥漿液內水泥和水均勻分布，主要利用高壓水泥漿液對土體進行切削，將噴旋柱達到地底下來提高軟地基的承載能力，按照需要可參入適量外加及及參合料，提高水泥漿液性能。根據工程需要及土質條件，選用單管閥、雙管法、三管法進行施工，可以通過聯鎖樁施工和定點定向噴射來制成連續墻面，在提高地基承載力的同市還能使土體具備一定的抗滲性。

2.水工碼頭結構基礎及防腐解決措施

2.1 結構基礎

水工建筑物在面對地基承載能力低下的情況下，需要重視軟基的處理工作，提高地基基礎承載力。除采用地基處理外，可優化碼頭結構，減少混凝土使用，從而降低結構自重，在施工過程中，可改變混凝土配比及采用輕質泡沫混凝土施工等方式降低碼頭結構自重，降低對地基基礎承載力要求，減少碼頭結構不均勻沉降。

2.2 防腐措施

碼頭結構處于水位變動區，其抗滲及抗腐蝕要求嚴格，為保證碼頭結構使用年限，為了增強結構耐久性，提高抗裂能力，在胸墻、卸荷平臺、軌道梁、導梁和樁帽的混凝土中應采用高強度混凝土并參加適當外加劑；嚴格控制氯離子的摻入量，優化混凝土水灰比，摻入適當的優質摻合料，減少施工期裂縫以及內部裂隙；在胸墻、卸荷平臺、軌道梁、導梁和樁帽的混凝土添加海港型抗腐蝕增強劑；胸墻表面設置抗裂鋼筋網片；施工過程中確保鋼筋的混凝土保護層厚度滿足規范要求等方式提高混凝土整體抗滲性及耐久性，在施工過程中應重點注意施工縫及沉降縫的防水施工，避免其成為碼頭結構防水薄弱環節。

3.結語

總而言之，水工建筑物軟基的處理是技術含量高且相對復雜的工作，在施工過程中一定要結合實際軟基特點來進行合適的處理，從而使地基的穩定性和承載力得到保障。