船塢增設(shè)球鼻首坑施工技術(shù)研究

摘要：文章全面闡述了中國(guó)人民解放軍四八○五工廠船塢增設(shè)球鼻首坑工程的主要施工方案，主要包括施工測(cè)量、旋噴樁施工、鉆孔灌注樁施工以及基礎(chǔ)工程施工等方面，以供同行人士參考。

關(guān)鍵詞：施工方案；旋噴樁；鉆孔灌注樁；基礎(chǔ)工程

中圖分類(lèi)號(hào)：U673文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2012）10-0080-03

一、工程概況

本工程位于楊浦大橋下游，船塢始建于1897年，由英國(guó)人建造，現(xiàn)有船塢主要尺寸：下口160.9m×16.40m，上口168.7m×39.94m。船塢主要結(jié)構(gòu)形式：塢口及塢室均為木樁，塢室采用拉錨排水分離式踏步結(jié)構(gòu)，塢壁由頂部于底部的樁基帽梁和預(yù)制的斜梁面板等構(gòu)建裝配成框架兩半結(jié)構(gòu)；塢室地板為1830mm厚的素砼，樁基為300×300×5300mm的木樁；塢底標(biāo)高為-3.65m，塢頂標(biāo)高為5.4m，塢深9.05m。本工程為增設(shè)球鼻首坑。

二、樁基工程

（一）高壓旋噴樁施工

灌漿材料采用32.5復(fù)合硅酸鹽水泥，水取用自來(lái)水；采用蘭州通用機(jī)器廠生產(chǎn)的SNC-H300注漿車(chē)，DSB-300電動(dòng)水泥泵，旋噴壓力25～30MPa；鉆機(jī)擬定用76型振動(dòng)鉆機(jī)。

本工程采用單管高壓旋噴樁進(jìn)行施工，設(shè)計(jì)高壓旋噴樁固結(jié)體半徑為700mm，樁長(zhǎng)3m，呈梅花形布置旋噴樁，孔距為@500；如遇管線或阻礙，樁位可略作調(diào)整。邊角遺漏處進(jìn)行補(bǔ)樁處理；在旋噴樁施工區(qū)最外圍的一排樁采用1，5，9……間隔跳打的方法進(jìn)行施工。具體施工方法如下：

1．放線：依照施工圖要求，測(cè)放出注漿孔位，用竹樁加以標(biāo)記。

2．定位：采用76型鉆機(jī)施工，將鉆機(jī)移至指定孔位，對(duì)中。

3．鉆孔：?jiǎn)?dòng)鉆機(jī)，使其沿導(dǎo)向架下沉。根據(jù)土層情況確定下沉速度。鉆到指定的深度停鉆、拔起。鉆孔一般為垂直孔，若裂隙、縫隙的傾角較大，則可鉆斜孔以截取更多的裂隙、縫隙。但是要注意使帷幕形成一個(gè)平面。不能一部分鉆直孔，一部分鉆斜孔，而又不采取彌補(bǔ)措施。

4．清孔：成孔后，用清水清潔鉆屑及鉆孔壁上的松軟料。

5．制備水泥漿液：清孔完后，在后臺(tái)拌制水泥漿液，待噴漿前將水泥漿倒入集料斗中，倒入前加篩過(guò)濾。

6．高壓注漿：采用自下而上的栓塞分段灌漿法。灌漿結(jié)束前，要用最大灌漿壓力閉漿30～60分鐘，以排除灌入裂隙中的漿液的多余水分。

7．移位：重復(fù)上述步驟進(jìn)行下一孔位注漿。

（二）鉆孔灌注樁樁基施工

樁基為直徑Φ700鉆孔灌注樁。鉆孔灌注樁共25根。

1．鉆孔樁施工工藝流程：鉆孔樁施工工藝流程如圖1所示：

2．成孔：選用GPS-10回旋鉆機(jī)鉆進(jìn)一次成孔，PHP護(hù)壁，采用泵舉反循環(huán)排渣。鉆頭選用刮刀鉆，鉆進(jìn)作業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，直到成孔，以防塌孔；鉆孔過(guò)程中采用減壓鉆進(jìn)的方法，保證沉孔的垂直度，始終保證孔內(nèi)泥漿面高出水面2.0m以上。當(dāng)鉆頭到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)觀測(cè)出渣情況。清孔結(jié)束后，用專門(mén)的圓形驗(yàn)孔器檢孔。檢孔合格后，及時(shí)進(jìn)行下步施工。

3．清孔：鉆孔經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，應(yīng)立即進(jìn)行清孔。清孔時(shí)，應(yīng)防止鉆孔的任何塌陷；將附著于護(hù)筒的泥漿清洗干凈。清孔次數(shù)按圖紙要求和清孔后孔底鉆渣沉淀厚度符合圖紙規(guī)定值進(jìn)行，一般需進(jìn)行二次清孔；清孔后立即進(jìn)行檢孔。

4．鋼筋籠施工：主筋不得有局部彎曲，鋼筋骨架宜分段制作，每段長(zhǎng)8～12米，分段后的主筋接頭應(yīng)互相錯(cuò)開(kāi)，兩個(gè)接頭的間距應(yīng)大于50厘米；為了在埋設(shè)鋼筋籠及灌注樁混凝土?xí)r，確保保護(hù)層厚度，鋼筋骨架上事先安設(shè)控制鋼筋骨架與孔壁凈距混凝土墊塊，或者采用其他有效方法以保證圖紙要求的保護(hù)層得到滿足；樁的鋼筋籠骨架，在混凝土灌注前放入孔內(nèi)。如果混凝土不能緊接在鋼筋骨架放入之后灌注，則鋼筋骨架應(yīng)從孔內(nèi)移去。在鋼筋骨架重新安放前，應(yīng)對(duì)鉆孔的完整性；鋼筋骨架應(yīng)在頂面應(yīng)采取有效方法進(jìn)行固定，防止混凝土灌注過(guò)程中鋼筋骨架上浮。支承系統(tǒng)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)中線防止鋼筋骨架傾斜和移動(dòng)。

5．混凝土澆筑：本工程鉆孔樁用導(dǎo)管法澆筑水下混凝土。導(dǎo)管下口至孔底的距離約30cm；鋼筋骨架安放后，立即開(kāi)始灌注混凝土，并應(yīng)連續(xù)進(jìn)行?；炷恋臏囟炔粦?yīng)低于5℃；混凝土用Φ273導(dǎo)管灌注。在灌注開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)管底部到孔底應(yīng)有250～400mm的空間。在灌注時(shí)間內(nèi)，出料口應(yīng)伸入先前灌注的混凝土內(nèi)至少2m，以防止泥漿及水沖入管內(nèi)。經(jīng)常量測(cè)孔內(nèi)混凝土面層的高程，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管出料口與混凝土表面的相應(yīng)位置，導(dǎo)管應(yīng)在無(wú)水進(jìn)入的狀態(tài)下填充。

三、基坑支護(hù)工程

基坑支護(hù)以Φ609鋼管支撐為主，鋼管支撐的圍檁采用H700×300鋼焊接而成。

（一）支撐方案

鋼支撐中間采用鋼管Ф609×16，兩端采用簡(jiǎn)易端頭，兩端撐于臺(tái)階梁側(cè)面；斜交支撐用工字鋼焊成斜角后與鋼管連接，活動(dòng)端采用鋼板焊接成箱形牛腿后，與鋼管端頭連接。

（二）施工方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)量取的鋼支撐安裝長(zhǎng)度，在邊上的裝焊平臺(tái)上進(jìn)行試拼；鋼支撐吊裝可采用整體吊裝，在裝焊平臺(tái)上組裝完成后，由80噸門(mén)座式起重機(jī)直接吊裝就位；吊裝就位前，檢查鋼支撐兩側(cè)間隙情況，若間隙小于20mm，支撐應(yīng)緊頂固定端；若間隙大于20mm，支撐應(yīng)緊頂活動(dòng)端。當(dāng)端頭位置確定后，則可吊放鋼支撐就位；鋼支撐就位后，將鋼支撐固定端與預(yù)埋鋼板或鋼圍檁焊接牢固；鋼支撐固定端焊接牢固后，在鋼支撐活動(dòng)端安裝千斤頂， 發(fā)現(xiàn)不正常情況，及時(shí)處理；預(yù)加軸力達(dá)到設(shè)計(jì)200kN的預(yù)加頂力的指標(biāo)后，在活動(dòng)端頭與臺(tái)階梁或鋼圍檁之間用鋼板填實(shí)，填實(shí)后將各鋼板與簡(jiǎn)易端頭焊接，保證端頭鋼板不位移，如果千斤頂有回油現(xiàn)象要及時(shí)增加預(yù)加力。最后拆除千斤頂，拆除時(shí)保證鋼支撐安全。

四、基礎(chǔ)工程

（一）土方開(kāi)挖

由于船塢底板陳舊、復(fù)雜，因此土方開(kāi)挖采用機(jī)械開(kāi)挖和人工開(kāi)挖相結(jié)合，即上部1.1m厚的素砼底板采用鎬頭機(jī)械鑿除砼，挖掘機(jī)挖掘清理，鑿除的碎砼、碎石倒濾層及縱橫交錯(cuò)的木梁等，進(jìn)入土層時(shí)預(yù)留約30cm采用人工開(kāi)挖，能保證地基原狀土不受擾動(dòng)，且易使開(kāi)挖基底平整，開(kāi)挖的斷面尺寸應(yīng)符合施工詳圖要求，邊坡平整、穩(wěn)定，坡腳線整齊順直；為避免土方開(kāi)挖局部應(yīng)力過(guò)快釋放，控制分段開(kāi)挖之間的高差不大于0.5m；基坑開(kāi)挖后，應(yīng)立即要求有關(guān)單位現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，當(dāng)確認(rèn)符合設(shè)計(jì)要求，并簽證認(rèn)可后，方可進(jìn)行填筑或混凝土澆筑。

（二）基坑施工

1．鋼筋工程：全部鋼筋由內(nèi)場(chǎng)制作成型，成型時(shí)必須嚴(yán)格按翻樣加工。成型的鋼筋必須分類(lèi)堆放，并做好檢鑒，以防混淆；基坑鋼筋施工原則：先深后淺，先底層筋后上層筋；基坑面筋重量大，具有一定的施工負(fù)荷，全靠馬蹬筋來(lái)支撐，馬蹬筋采用Φ20鋼筋制作，鋪設(shè)間距1.0×1.0m；基坑筋結(jié)束后安裝墻插筋。為確保插筋位置的正確性，并在施工中不位移，準(zhǔn)備采取下列措施：插筋均插入下部鋼筋，并與其連接牢固，在底板面層插筋外側(cè)焊限位鋼筋，插筋上部與面筋結(jié)合處，綁焊兩道構(gòu)造筋，防止位移；鋼筋接長(zhǎng)采用對(duì)焊接頭，配料和綁扎時(shí)應(yīng)注意鋼筋接頭要錯(cuò)開(kāi)分布，同截面鋼筋的接頭不超過(guò)50%。

2．模板工程：基坑模板采用定型組合鋼模，采用Φ48鋼管、扣件作支撐，固定模板保證幾何

尺寸。

3．砼工程：砼采用泵送商品混凝土C30，用插入式振搗器振搗密實(shí)，表面用平板振動(dòng)器振搗，人工抹面壓光。為了保證澆筑側(cè)墻時(shí)模板底部不漏漿，底板澆砼時(shí)在兩側(cè)模處用3m靠尺找平，平整度達(dá)到±1mm；澆搗砼時(shí)，振動(dòng)棒不準(zhǔn)振搗模板，并要密切注意模板變形，一旦模板變形要立即停止施工。采取措施加固，校正后才能繼續(xù)施工；待砼強(qiáng)度達(dá)到30%設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)即可拆模，拆模時(shí)注意不準(zhǔn)損壞已澆砼表面。砼養(yǎng)護(hù)采用草袋覆蓋，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14天；基坑混凝土澆搗盡量整體澆筑，若需分段澆筑，嚴(yán)格按施工縫處理；若新澆筑球鼻首坑或螺旋槳坑底板與老結(jié)構(gòu)底板不在原底板分縫處連接，則必須在老結(jié)構(gòu)底板內(nèi)植筋與新澆筑底板鋼筋連接，以保證新老結(jié)構(gòu)之間的可靠連接。

五、結(jié)語(yǔ)

在施工過(guò)程中，我們進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕けO(jiān)測(cè)工作及施工管理工作，制定要求和措施，嚴(yán)格要求施工質(zhì)量，對(duì)不合格的工程及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理，從使整個(gè)工程獲得了良好的效果，得到業(yè)內(nèi)人士的廣泛好評(píng)。

參考文獻(xiàn)

[1]李源源．艦艇新型球鼻首結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探索[J]．船舶工程，2007，（3）．

[2]楊鳳章．中高速艦船超大型球鼻設(shè)計(jì)[J]．船舶，1994，

（1）．

[3]王天榮，蔡青紅．船塢工程塢首基坑支護(hù)方案[J]．施工技術(shù)，2009，（S2）．

[4]喬帥，尹永欣，高凌霄．沖孔灌注樁成孔經(jīng)驗(yàn)淺談[J]．中國(guó)水運(yùn)（下半月刊），2011，（3）．

作者簡(jiǎn)介：李東（1966-），男，江蘇鹽都人，上海東海華慶工程有限公司工程師，研究方向：港口與航道工程施工管理。

（責(zé)任編輯：周加轉(zhuǎn)）