外海碼頭接岸工程大直徑灌注樁施工工藝

　　摘 要：文章以實(shí)際工程為例，介紹了外海嵌巖灌注樁施工中施工平臺(tái)、沖孔、清孔、鋼筋籠制作安裝和混凝土澆筑等施工方法，并提出外海施工整體吊裝的應(yīng)用，以及灌注樁沖孔過(guò)程中漏漿、塌孔、卡錘的解決方案，為以后同類工程提供參考。
　　關(guān)鍵詞：沖擊成孔 檢孔 沖孔作業(yè)
　　近年來(lái)，越來(lái)越多的深水碼頭建設(shè)走向外海，而在離岸較遠(yuǎn)的海域進(jìn)行工程建設(shè)施工，沒(méi)有掩護(hù)條件，且長(zhǎng)期受臺(tái)風(fēng)和季風(fēng)的影響，導(dǎo)致施工安全、質(zhì)量和進(jìn)度都難以得到保證。文章結(jié)合實(shí)際工程，介紹施工過(guò)程中將現(xiàn)場(chǎng)不利條件轉(zhuǎn)化為有利條件，緊密銜接施工各個(gè)工序，嚴(yán)控施工各個(gè)環(huán)節(jié)，最終安全、保質(zhì)、按期完成了所有灌注樁施工的情況。
　　1.工程概況
　　廣西北部灣港欽州碼頭接岸工程總長(zhǎng)度2998.5m，水下基礎(chǔ)為嵌巖灌注樁結(jié)構(gòu)，水上部分為墩臺(tái)、箱梁式結(jié)構(gòu)，共包含53個(gè)獨(dú)立墩臺(tái)，墩臺(tái)分為甲、乙、丙、丁4種型號(hào)。
　　嵌巖灌注樁總計(jì)220根，樁徑均為Φ2000mm、樁長(zhǎng)32～61m不等。嵌巖灌注樁共分為甲、乙兩種型號(hào)，橋墩編號(hào)為D1～D4墩所含嵌巖樁為甲型樁，共16根，其余為乙型樁，共204根，甲型樁與乙型樁的差別在于主筋數(shù)量及預(yù)留鋼筋長(zhǎng)度不同。嵌巖樁鋼筋有HPB300和HRB400兩種，其內(nèi)設(shè)Q235B I14工字鋼12條通長(zhǎng)布置、及[10環(huán)形槽鋼間距2m一道。單根嵌巖樁其型鋼及鋼筋籠總重約為24.81～46.56t，主筋保護(hù)層為120mm、樁混凝土等級(jí)為C35。
　　2.嵌巖灌注樁施工
　　2.1沖擊成孔
　　樁機(jī)就位：施工平臺(tái)搭設(shè)完成后，通過(guò)船吊將樁機(jī)設(shè)備以及沖孔所需的物資材料吊運(yùn)上平臺(tái)，并加固樁機(jī)。加固前注意調(diào)整沖錘中心線與樁架上的起吊滑輪在一鉛垂線上，樁機(jī)鋼絲繩垂直度偏差≤3cm，同時(shí)在平臺(tái)上安設(shè)泥漿池制漿使用。
　　正常沖孔：結(jié)合實(shí)際情況，正常沖孔開(kāi)始，樁錘沖擊高度由1m到4m逐步提升，最終保持4m左右的提升高度正常沖擊，當(dāng)成孔至護(hù)筒底上0.5m時(shí)，采取與開(kāi)孔時(shí)同步驟施工方法施工，直到成孔底部超過(guò)護(hù)筒底2m后，再次轉(zhuǎn)入正常沖孔。沖孔中采用反循環(huán)邊沖邊及時(shí)將孔內(nèi)大砂�；蚴�渣排出，且每沖深2m需排渣1次，及時(shí)補(bǔ)漿，并檢查成孔垂直度和孔內(nèi)以及護(hù)筒周圍是否正常，若發(fā)現(xiàn)異常需立即停機(jī)，采取補(bǔ)救措施后再施工。
　　2.2終孔、刷孔、清孔
　　當(dāng)沖孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，立即停沖清孔，此時(shí)可能因沖孔造成大量黏附性較量的泥漿附著在孔壁上。為保證清孔質(zhì)量，清孔開(kāi)始，利用樁錘外緣焊接的彈性鋼絲繩對(duì)孔壁自上而下進(jìn)行多次重復(fù)刷孔，且每刷孔幾次后就稍提升沖擊錘（提升高度約為50cm）上下沖擊擾動(dòng)樁底沉渣進(jìn)行反循環(huán)清渣，并不斷調(diào)配泥漿比重、粘度和含沙率以及沉渣厚度符合規(guī)范要求。首次清孔采用橡膠管，重視大顆粒砂和石渣的排出，并將泥漿比重控制為1.15～1.2，粘度≤28s，含砂率≤8%較好。
　　2.3鋼筋籠制作安裝
　　本項(xiàng)目灌注樁施工屬于外海施工，施工現(xiàn)場(chǎng)受風(fēng)涌浪影響較大，每月可作業(yè)施工天數(shù)有限，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，最終選擇鋼筋籠在陸上整體對(duì)接后再經(jīng)船運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)一次吊運(yùn)安裝完成。吊運(yùn)安裝利用一艘輔吊船配合一艘主吊船采用“三點(diǎn)吊”工藝將鋼筋籠吊起后，運(yùn)輸船退出作業(yè)面。接著主吊船慢慢提升鋼絲繩，同時(shí)輔吊船下放鋼絲繩，直到主吊船將鋼筋籠整體吊運(yùn)垂直為止，此時(shí)輔吊船不再受力脫鉤并推出作業(yè)區(qū)，最終鋼筋籠由主吊船吊運(yùn)入孔。
　　2.4安放導(dǎo)管
　　鋼筋籠安裝完成后，安放導(dǎo)管。導(dǎo)管安裝注意居中垂直和牢固不漏水、漏漿，下口距孔底控制為30cm，最底端一節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)度為5m，其余每節(jié)長(zhǎng)度均為3m，最短一節(jié)為1.5m，導(dǎo)管接頭采用雙螺紋方扣快速接頭。其次導(dǎo)管采用壁厚8mm，直徑Ф325mm的無(wú)縫鋼管制作而成，且順直，不彎曲凸凹不平，具有較好的密封性，使用前進(jìn)行水密承壓（水密試驗(yàn)壓力≥工作壓力的1.5倍）和接頭抗拉試驗(yàn)都滿足要求。
　　2.5灌注水下混凝土
　　施工中對(duì)灌注樁澆筑的第一斗料有嚴(yán)格要求，必須經(jīng)過(guò)計(jì)算確保首批混凝土的埋管深度≥1m。灌注第一斗料所需砼方量可參考式（1）計(jì)算。
　　式（1）中：V-灌注首批混凝土所需數(shù)量（m3）；D-樁孔直徑（m），取值2m；H1-樁孔底至導(dǎo)管底端間距，取值0.3m；H2-導(dǎo)管初次埋置深度（m），取值1m；d-導(dǎo)管內(nèi)徑（m），為0.309m；h1-樁孔內(nèi)混凝土達(dá)到埋置深度H2時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡導(dǎo)管外（或泥漿）壓力所需的高度（m），即h1=Hwγw /γc ；Hw-井孔內(nèi)水或泥漿的深度（m），γw-井孔內(nèi)水或泥漿的重度（kN/m3）；γc-砼拌合物的重度（取24kN/m3）。
　　本工程按最大樁長(zhǎng)61m計(jì)算，61m樁設(shè)計(jì)底標(biāo)高為-55.75m，灌注樁澆筑時(shí)泥面標(biāo)高為+7.1m，以此Hw取值61.55m；γw取值1.2kN/m3，計(jì)算得h1=Hwγw /γc≈3.1m的本工程嵌巖灌注樁第一斗料所需砼方量為：V=（4.082+0.232）≈4.31m3。因此本工程第一斗混凝土澆筑量≥4.31m3。
　　砼澆注過(guò)程要連續(xù)，不得中斷，間歇時(shí)間控制在15min內(nèi)，一般應(yīng)≤0.5h，若發(fā)生澆注中斷時(shí)，接樁處理方案需經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)同意。為保證施工質(zhì)量和新老混凝土的有利結(jié)合，混凝土澆筑完成，應(yīng)高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高50cm以上，待施工承臺(tái)時(shí)再做鑿除處理。混凝土澆筑應(yīng)振搞密實(shí)，距樁頂10m以內(nèi)盡可能地采取振動(dòng)棒振搞密實(shí)。
　　3.施工注意事項(xiàng)和異常處理
　　3.1沖孔作業(yè)要求
　�。�1）在沖孔過(guò)程中，仔細(xì)觀察地質(zhì)變化情況，及時(shí)記錄鉆進(jìn)過(guò)程中各階段孔底標(biāo)高、沖程及松繩量等數(shù)據(jù)，注意檢查鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)裝置是否正常轉(zhuǎn)動(dòng)。

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