長江航道船舶基地碼頭水上鉆孔樁施工探討

◎ 田賀 康平縣自然資源保護與行政執法中心

長江航道的船舶基地碼頭數量眾多，在推動沿線城市經濟發展乃至全國經濟發展中發揮著重要的作用，其中比較聞名的港口碼頭包括蘇州港、鎮江港、杭州港、武漢港、徐州港和重慶港等。隨著近年來國內外貿易量的增加，長江航道沿線的各個船舶基地碼頭均先后開展了碼頭的新一輪建設，其貨物吞吐量得到較大程度的提升。為推動長江航道沿線的各個船舶基地碼頭水上鉆孔樁施工有效的開展，對其水上鉆孔樁施工技術要點和策略進行深入的分析探討十分必要。

1.長江航道某船舶基地碼頭的施工概況

某船舶基地碼頭項目從2018年開始立項，經過全面的地質地形勘查和設計最終于2019年5月開始施工，截止目前已經完成大體的施工內容，取得了良好的施工效果。本項目所包括的施工內容有：①涉水區域建設直立式碼頭和1座引橋，直立式碼頭的平面尺度設計為67m×18m；②利用碼頭現有的躉船建設2座浮碼頭；③因碼頭貨物量急劇增多，因而擬在陸域建設堆場、維修車間和必要的通行道路；④根據船舶基地碼頭建設情況，合理確定車間工藝設備、消防系統、照明通信、供水供電及環保綠化等配套設施。經過多次技術研討會議最終決定，直立式碼頭的平臺長度控制為67m，寬度控制為18m，頂面高程經實地測定顯示為176.7m。碼頭平臺以鉆孔灌注樁為基礎，上部結構選擇梁框架，鋪設面板形成平臺，而后進行附屬設施和軌道的安裝工作。經過分析計算，本次碼頭平臺樁所用樁基共計36根，前沿2.0m處的樁基共計10根，后三排1.5m處的樁基共計26根。

2.水上鋼平臺施工技術應用

本項目根據實際施工特點將鋼平臺的搭設分為兩部分來完成，即鋼棧橋（用于施工通道）和碼頭水工樁基施工鋼平臺。碼頭水工樁基施工鋼平臺的長度為68m，寬度為18m，并在水工鋼平臺岸側方面搭設長度為6m的棧橋，長度以可以完全貫通鋼平臺為準。具體的施工技術要點包括以下：①棧橋施工：因為受到施工條件的影響，最終決定采用50t履帶吊機以逐跨架設的方式施工，施工過程中先將一跨螺旋鋼管樁振沉，而后立即進行棧橋搭設，而后履帶吊機達到已經搭建好的另一跨，反復完成棧橋施工；②鋼管樁下沉施工：所有的鋼管樁均預先在廠家完成制造，直徑50-80cm，長度控制為6-12m，為確保運輸過程中鋼管樁不腐蝕，均在表面涂抹油漆等防水層。下沉施工前，先由測量人員進行施工放樣，根據測量數據制定管樁插打根數、部位、方向及頂面標高，采用震動錘震動捶打，鋼管樁一次性下沉；③棧橋上部結構安裝施工：利用吊車將縱梁吊裝至設計位置，而后安裝分配梁，待使用工字鋼完成布置橫梁的任務后即可鋪上面板，最終焊接鋼面板和分配橫梁；④棧橋下部結構安裝施工：待棧樁基礎鋼管樁施工完成后，立即進行樁頂縱橫梁施工和樁間的平聯等施工，借助電焊機進行橫梁與小縱梁、牛腿與小縱梁、牛腿與鋼管樁的焊接。

3.水上鉆孔樁施工技術應用

3.1 鉆機就位

根據本項目施工特點，最終選擇型號為GPS10的鉆機，施工方式為正循環回旋法。安裝鉆機過程中為確保鉆機的絕對穩定，先將底架墊平，確保底架不會出現任何的位移或沉陷，鉆孔樁中心與鉆尖中心的偏差控制在2cm以內。正式施工前對鉆機各個部位的工作性能進行檢查，查看工作狀態是否正常，尤其是要對鋼絲繩及其錘頭之間的連接進行檢查，并做好后期保養工作。

表1 鋼筋籠允許誤差

3.2 鉆孔與清孔施工要點

鉆孔施工需要重點把控以下要點：①首次開動鉆機應對鉆進速度進行控制，待導向部位和鉆頭全部進入地層后方可加速。鉆進開動后保證連續運行，不得中斷；②鉆進過程中及時對鉆機的平整度進行檢查，一旦發現存在傾斜現象立即進行調整。本項目部分鉆進施工在粘土層進行，要求施工人員及時對泥漿比重進行檢查，將泥漿比重控制為1.2-1.3，泥漿黏度控制為16-22s，一旦發現泥漿黏度未能符合標準則立即進行調整；③如果需要升降鉆頭則務必保證平穩性，當鉆頭提出孔口時務必注意速度，避免對護筒護壁和鉤掛護筒產生破壞；④待鉆孔深度達到設計深度后停止鉆進工作，并及時組織技術人員對孔徑、孔斜率和孔深度三點參數進行檢查評估，并送至監理單位進行復核，合格后進行排渣和清孔操作。

清孔選用換漿法進行，施工過程中對泥漿比重和含砂率進行檢測。清孔停止標準：孔底、孔中和孔口的泥漿測量值與換入泥漿相近且泥漿比重在1.1-1.2、含砂率＜4%、黏度在18-24s。如果清孔過程中發現時間過長則可以定時提動錘頭確保沉淀物可以順利懸浮至泥漿中，以確保沉淀層的厚度可以達到設計要求。

3.3 鋼筋籠制作與安裝要點

鋼筋籠的制作尺寸、焊接質量均嚴格按照設計規范標準進行，待制作完成后均進行標號。為確保鋼筋籠混凝土澆筑質量，要對鋼筋籠的頂面進行固定，并要防止鋼筋籠在混凝土澆筑過程中出現位移或傾斜。如表1，鋼筋籠允許誤差。

鋼筋籠的安裝要點包括以下：①鋼筋籠運輸和吊裝過程中為避免發生變形，在鋼筋籠上設置十字撐，起吊方式用兩點吊，將一點設置在鋼筋籠的下方，第二點設置在鋼筋籠總長度的中點；②正式起吊時先提起第一點，確保鋼筋籠離開平面一定距離，而后同時提起第一點和第二點，徹底吊起后不再起吊第一點，繼續提升第二點。當鋼筋籠方向和地面呈垂直狀態后停止起吊，鋼筋籠高度達成設計標高后使用吊筋將孔口護筒和鋼筋籠體進行連接，避免產生掉籠或浮籠。在完成鋼筋籠安裝工作后即可開展導管的安裝工作，導管安裝前必須進行水密試驗，入孔前需要對接頭外的密封墊、絲扣進行二次檢查，確保無異常情況時再進行徹底的安裝，確保導管下端口距離孔底20-40cm。

3.4 混凝土澆筑施工要點

混凝土澆筑前需要進行水密試驗，必須對所有的導管進行檢查，確保導管內壁光滑且順直，所有導管的內徑偏差不得超過2mm。混凝土澆筑時嚴格檢查和控制導管的埋置深度，本項目將導管埋入混凝土中的深度嚴格控制為2-6m，并確保澆筑工作的連續性，嚴禁中途停止施工。

4.結語

本項目因為所處的地質地形情況較為復雜，施工河段多為山區的河道河床，河型河勢不易受到外界因素的影響而發生變化，因而所開展的水上鉆孔樁施工也較為成功。在開展船舶基地碼頭水上鉆孔樁施工時，要重點做好鉆孔與清孔施工、鋼筋籠制作與安裝及混凝土澆筑施工等工作，嚴格遵循設計方案與施工原則，以此確保施工質量。總的來說，本項目施工取得了良好的效果，也為其他地區的碼頭建設積累了經驗。