平果那茂碼頭一期主體工程樁基施工技術(shù)研究

張智麗 韋純

1. 南寧師范大學(xué) 廣西 南寧 530000；2. 百色學(xué)院 廣西 百色 533000

1 工程概況

平果鋁業(yè)公司那茂碼頭工程位于百色港平果港區(qū)那茂作業(yè)區(qū)，右江右岸K239+360-K239+500處。建設(shè)2個1000t級泊位，其中件雜泊位1個，散貨進口泊位1個，碼頭泊位總長150m。泊位設(shè)計年吞吐量為1550000t，其中散貨1000000t，件雜貨550000t。建設(shè)內(nèi)容：裝卸機械2臺﹑水工建筑物150×20m﹑內(nèi)部堆場道路等，配套工程包括供電照明﹑給排水﹑消防﹑通信導(dǎo)航及節(jié)能﹑安全﹑勞動衛(wèi)生和環(huán)境保護措施等。

碼頭主要由碼頭平臺組成，碼頭平臺與陸域順岸滿堂式銜接。根據(jù)水位變化，幅度共設(shè)四層系纜，用靠船立柱的縱向水平撐兼作下層系船梁，系船柱的布置方式可以將牛腿設(shè)置在橫梁側(cè)面。由靠船立柱﹑縱撐﹑橫撐﹑橫梁﹑縱梁和面板﹑樁基﹑立柱組成平臺結(jié)構(gòu)，采用整體現(xiàn)澆法完成整體框架。系船柱的大小為250kN 。用豎直方向的方式在每榀排架前方連續(xù)布置標(biāo)準(zhǔn)為DA-A400H的反力型橡膠護舷[1]。

根據(jù)鉆探揭露，場地分布的地層有：填土層（Q4ml）﹑第四系沖積層（Qal），下伏基巖為三迭系中統(tǒng)果化組下段（T2g1）灰?guī)r及角礫巖。

2 施工方法

總體施工方法：采用旋挖鉆機成孔，采取分批施工，將預(yù)制好的鋼筋籠轉(zhuǎn)運至現(xiàn)場進行施工，采用35t汽車吊整體吊裝下籠，并使用導(dǎo)管法在水下一次灌注成型。鋼筋籠主筋采用焊接方式。

2.1 成孔

以設(shè)計要求為標(biāo)準(zhǔn)，合理布置施工現(xiàn)場并平整場地，組織有資格的測量放樣人員，并記錄放樣數(shù)據(jù)備案。在準(zhǔn)確放樣后埋設(shè)護筒，在孔底處標(biāo)出鉆孔位置，找出圓心位置，將鋼護筒吊放入孔內(nèi)，在鋼護筒頂部或底部（一般采用十字線）做標(biāo)記后移動鋼護筒，使其中心與鉆孔中心位置偏差小于或等于50mm，同時檢查是否垂直。成樁后的灌注樁應(yīng)滿足的允許偏差如表1所示。

表1 灌注樁垂直度、平面位置的允許偏差表

2.2 鋼筋籠制作與吊放

鋼筋籠采用 HRB400E25 和 HPB300Φ10﹑HPB300Φ20 的鋼筋，進場復(fù)檢合格后方可使用。鋼筋籠的各項指標(biāo)（例如：鋼筋材質(zhì)﹑規(guī)格﹑尺寸）必須符合設(shè)計要求，制作偏差應(yīng)符合表2標(biāo)準(zhǔn)。

表2 鋼筋籠質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)表

本工程鋼筋籠采用通長制作，吊車吊放，電弧搭接焊接駁。焊接開始前必須在現(xiàn)場先試焊一條試樣，合格后正式焊接。焊接完成后，將加工驗收好的鋼筋籠用人力抬到孔旁，用吊車吊入。鋼筋籠下放前，須捆扎好水泥扶正塊，并沿圓周均勻分布，隔5m捆扎一組，每組設(shè)3～4塊，上頭往下量1m捆一組（或采用鋼筋耳扶正）[2]。鋼筋籠吊直扶穩(wěn)后緩緩下放入孔后逐節(jié)驗收焊接縫質(zhì)量是否合格﹑美觀。如果遇到吊放受阻情況時，切不可強行加壓下放，而是立刻停止吊放并尋找吊放受阻原因。鋼筋籠下放至設(shè)計位置后，將其固定在孔口,并用鋼筋向下頂住鋼筋籠，避免混凝土在澆筑時出現(xiàn)鋼筋籠上浮問題。

2.3 灌注樁身砼

灌注樁身砼采用水下灌注成樁。灌注前算出孔的灌注砼量用以估容積，以指導(dǎo)備料工作。

本工程采用商品砼，配合比通過試驗確定。根據(jù)孔深進行配備長度，導(dǎo)管底部應(yīng)保持在離孔底0.3～0.5m，編號應(yīng)從下往上，下導(dǎo)管時應(yīng)遵守先下長的后下短的原則。導(dǎo)管下好后，使用垂球法測定孔底沉渣，符合要求后，混凝土攪拌完成后泵送至大漏斗，待到裝滿后提拉蓋板讓砼迅速下降，如遇不下降情況，可輕微上下提動灌漿管，使砼迅速下降，直到灌注到規(guī)定標(biāo)高為止。在混凝土灌注過程中，要多次進行孔內(nèi)混凝土面高度的測量，以便繪制柱狀圖用來指導(dǎo)灌注，此外還要進行《水下砼灌注記錄表》的填寫工作。

灌樁完成后，要統(tǒng)計灌入的混凝土量與圖紙計算混凝土量的比例，算出充盈系數(shù)，劃出孔深——灌注量曲線，目的是借此評價成孔灌注質(zhì)量，以便于下一條成孔成樁工作進行指導(dǎo)參考。每個灌注樁須制作至少要1組或大于一組砼試塊，脫模后放在指定位置養(yǎng)護，滿28d后及時送壓。

2.4 鉆渣處置

為做到文明施工，鉆孔排出的大量鉆渣及時排出沉淀池或用車運出至業(yè)主指定位置。

3 施工質(zhì)量控制及檢驗標(biāo)準(zhǔn)

3.1 施工質(zhì)量控制

樁孔的直徑﹑深度和嵌巖的深度以及樁頂標(biāo)高均應(yīng)滿足設(shè)計要求。

清孔后的孔底沉渣厚度滿足設(shè)計要求，并應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《港口工程灌注樁設(shè)計與施工規(guī)范》等的有關(guān)規(guī)定[3]。

為應(yīng)對外語教學(xué)和國際化辦學(xué)需要，我國中醫(yī)藥高校也不斷派送外語教師到國外學(xué)習(xí)進修。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全國中醫(yī)藥高校外語類教師具有出國學(xué)習(xí)經(jīng)歷的人數(shù)占外語教師總數(shù)的20%以上，且這種比例將逐年提高，這為本課題的研究提供了足夠的樣本和數(shù)據(jù)支撐。本文的研究對象是指中醫(yī)藥高校外語教師在國外至少有半年學(xué)習(xí)經(jīng)歷且已經(jīng)回國的訪問學(xué)者；在研究內(nèi)容或論文框架上首先梳理了國內(nèi)外跨文化能力相關(guān)的研究文獻，對當(dāng)前國內(nèi)外三種較具影響力的跨文化能力模式(或指標(biāo)體系)進行了簡要分析，在借鑒“冰山理論”的基礎(chǔ)上嘗試構(gòu)建中醫(yī)藥高校訪學(xué)歸國外語教師跨文化能力的指標(biāo)體系；在研究方法上則主要采用文獻檢索法以確定具體指標(biāo)要素的構(gòu)成。

灌注樁用的混凝土原材料﹑混凝土配合比﹑拌和物質(zhì)量﹑混凝土強度和耐久性指標(biāo)，以及鋼筋籠所用鋼筋的規(guī)格﹑品種及質(zhì)量，主筋的長度﹑數(shù)量和成型質(zhì)量均應(yīng)滿足設(shè)計要求，并符合《水運工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》（JTS257-2008）第2.1章的有關(guān)規(guī)定。

混凝土灌注應(yīng)連續(xù)，且每孔實際灌注混凝土的數(shù)量不得小于計算體積。

灌注樁樁身完整性檢測的數(shù)量和結(jié)果滿足設(shè)計要求，并符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3.2 檢驗標(biāo)準(zhǔn)

灌注樁的允許偏差﹑檢驗數(shù)量和方法應(yīng)符合表3標(biāo)準(zhǔn)。

表3 灌注樁的允許偏差、檢驗數(shù)量和方法表

4 鉆孔樁質(zhì)量通病及預(yù)防措施

4.1 坍孔

4.1.1 原因。①泥漿因素：相對密度未達到﹑其他泥漿性能指標(biāo)不符合要求；②泥漿在出渣后未能及時補充﹑孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水以及水流失等而造成孔內(nèi)水頭未到指定高度；③護筒埋置過淺，由于振動使孔口坍塌擴展成較大坍孔；④在松軟砂層中鉆進進尺﹑提速都過快以及空轉(zhuǎn)時間過長；⑤水頭過高，孔內(nèi)水位低于地下水位；⑥清孔操作不當(dāng)；入鋼筋骨架時與孔壁碰撞。

4.1.2 預(yù)防和處理。①控制在松散砂土中的鉆進進尺速度，選用高質(zhì)量的泥漿；②如水位變化過大時，應(yīng)采取升高護筒來增高水頭以保穩(wěn)定；③如遇到孔口坍塌，可立即拆除護筒并回填鉆孔，重新埋設(shè)護筒再鉆進；④如孔內(nèi)發(fā)生坍塌，回填物要達到坍孔處以上1～2m，如坍孔嚴(yán)重時要做到全部回填，等到回填物沉積密實后再進行鉆進；⑤清孔時應(yīng)指定專人負責(zé)補漿，供漿要通過水槽或水池使水減速后流入鉆孔，要扶正吸泥機；⑥吊入鋼筋骨架時應(yīng)對準(zhǔn)鉆孔中心豎直插入，嚴(yán)防觸及孔壁。

4.2 鉆孔偏斜

4.2.1 原因。①鉆頭會偏向擴孔較大處擺動；②鉆機底座沒擺放水平，或產(chǎn)生位移和不均勻沉陷；③接頭不正，鉆桿彎曲。

4.3 混凝土堵管

4.3.1 原因。①在混凝土灌注時，一是由于導(dǎo)管底口與孔底的距離保持不夠，二是安裝導(dǎo)管及鋼筋時間過長；②在混凝土灌注過程中，離析導(dǎo)致粗集料過于集中。

4.3.2 預(yù)防與處理。①用吊車吊起料斗與導(dǎo)管，灌注暢通后將導(dǎo)管放回原位，二次清孔后再進行灌注；②將導(dǎo)管吊起并快速向井架沖擊（但切不可將導(dǎo)管提出砼面以外），應(yīng)保證導(dǎo)管埋深2m的要求。為施工順利進行，應(yīng)嚴(yán)格要求做到：①混凝土和易性要好；②導(dǎo)管牢固不漏水；③務(wù)必在初凝前完成灌注。

4.4 斷樁

4.4.1 原因。①水下混凝土灌注過程中，導(dǎo)管的埋置深度過小（小于2m）時，在沖擊力和超壓力的雙重作用下，新灌注的混凝土可能沖破首批混凝土而冒到其上層，將泥漿沉淀物裹入樁中，形成夾層斷樁。也有可能是導(dǎo)管安裝過程中密封圈不嚴(yán)密或老化漏水，造成斷樁；②灌注后期，第一批次灌注的混凝土表層泥漿沉淀會增厚，甚至夾雜少量坍土，若導(dǎo)管埋深過小，會造成導(dǎo)管漏水或進水以及夾層斷樁；③埋置深度過大時（大于6m），易發(fā)生埋管拔不出來的事故，而造成斷樁。

4.4.2 預(yù)防和處理。①對導(dǎo)管的水泌性進行檢查的工作，要在灌注砼前完成；②嚴(yán)格按照設(shè)定的混凝土配合比﹑坍落度﹑使用外加劑（緩凝劑）的要求施工；③在混凝土初凝前完成灌注；④發(fā)生“堵導(dǎo)管”現(xiàn)象時，嚴(yán)禁將導(dǎo)管拔離混凝土面澆筑，以免混凝土夾層；⑤仔細測量導(dǎo)管在混凝土內(nèi)埋深，防止導(dǎo)管少拔過拔；⑥發(fā)生斷樁情況時，及時采用小鉆頭反循環(huán)方法打碎已灌注的混凝土，再進行清孔。

4.5 鋼筋籠上浮

4.5.1 原因。由于灌注過程中速度過快，鋼筋骨架受到?jīng)_擊力以及頂托力致使鋼筋籠上浮。影響頂托力大小的因素與在進行混凝土灌注時候的位置﹑導(dǎo)管底口高程﹑流動性﹑首批混凝土表面高程﹑速度以及鋼筋骨架高程有關(guān)。

4.5.2 預(yù)防措施。①要準(zhǔn)確定位好鋼筋籠初始位置，并且要將鋼筋籠與孔口緊緊固定；②為了防止砼頂層在進入鋼筋籠時的流動性變小，可摻入外加劑或適當(dāng)放緩砼灌注的速度，當(dāng)混凝土近籠時，導(dǎo)管的埋深應(yīng)當(dāng)控制在1.5～2.0m。在混凝土灌注過程中，應(yīng)隨時掌握澆注標(biāo)高以及導(dǎo)管埋深，當(dāng)灌注過鋼筋籠底端2～3m時，應(yīng)及時將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上；③嚴(yán)禁將導(dǎo)管提出混凝土面，導(dǎo)管埋設(shè)深度一般宜在2～6m。若鋼筋籠上浮時，應(yīng)立即停止混凝土灌注，并對導(dǎo)管埋深和已澆混凝土面標(biāo)高進行準(zhǔn)確計算，提升導(dǎo)管后再進行澆注。

5 結(jié)束語

梁板式高樁碼頭是我國水工建筑物的主要結(jié)構(gòu)形式之一，據(jù)眾多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，很多高樁碼頭在過去幾十年的使用過程中，都會陸續(xù)出現(xiàn)梁板樁構(gòu)件不同程度的破壞，本文主要介紹樁基施工過程中遇到的常見問題，針對相關(guān)問題提出具體的相關(guān)措施及補救，為該類施工提供一定的幫助。