淺論海上鉆孔灌注樁施工技術

楊林

【摘 要】結合作者實踐施工經(jīng)驗，淺要闡述特定環(huán)境下鉆孔樁基施工工藝和施工流程。

【關鍵詞】施工工藝；鉆孔樁；海上環(huán)境

1.工程測量

1.1首級導線網(wǎng)的復測

先根據(jù)設計文件，按相同的導線形式和同等精度進行外業(yè)實地測量（如原有導線網(wǎng)點被破壞，則相應增設），經(jīng)內(nèi)業(yè)平差計算后，提交相關資料報監(jiān)理工程師審核，確定首級導線點的三維坐標數(shù)據(jù)。

1.2測量標志保護及測量數(shù)據(jù)復驗

所有測量標志設置要牢固可靠，布置的護樁應不受施工影響，在施工期間加強對測量控制點的保護，并定期復測各控制點，發(fā)現(xiàn)問題及時補測補設。

1.3施工放樣

放樣原則為根據(jù)施工順序逐層控制：放樣方法為里程樁位采用全站儀極坐標法放樣與校核，測量人員應做好測量記錄，按監(jiān)理工程師統(tǒng)一發(fā)放記錄格式及要求及時記錄和填列。

2.海上鉆孔施工

2.1施工準備

2.1.1施工流程

泥漿制備→沖擊鉆機就位→沖孔、泥漿循環(huán)、沖孔→成孔、成孔檢查→清孔→安裝鋼筋籠→清孔→檢查簽證→灌注水下混凝土→拔護筒→清理樁頭。

2.1.2泥漿及泥漿循環(huán)

鉆孔泥漿的配制，采取在鋼護筒內(nèi)鉆機自行造漿。鉆機就位后，將鉆頭提升至孔底以上10cm左右，連接好氣管以及泥漿循環(huán)回路，開動鉆機；根據(jù)孔內(nèi)的水量和泥漿基本配合比計算出膨潤土及外加劑的用量，人工逐袋加入膨潤土，外加劑逐步投入，通過鉆機的轉動攪拌孔內(nèi)混合物制造泥漿。

2.2鉆孔施工

沖擊鉆成孔施工是采用沖擊式鉆機帶動一定重量沖擊鉆頭，在一定高度內(nèi)使鉆頭提升，然后突放使鉆頭自由下落，利用沖擊動能沖擠土層或破碎巖層形成樁孔。

（1）測放孔位及鉆機對位。鉆機底架應墊平，保持穩(wěn)定，使不產(chǎn)生偏移和沉陷，鉆機頂端應用纜風繩對稱拴牢，拉緊，以防沖孔過程中發(fā)生位移和下沉。

（2）沖擊鉆進。沖孔的過程為“泥漿循環(huán)—沖孔—泥漿循環(huán)清碴—鉆進”的反復循環(huán)程序。開孔前應在護筒內(nèi)鉆頭距離孔底約10cm，起動泥漿泵，首先進行孔內(nèi)換漿。

（3）在鉆進過程中，最重要的問題是如何保證沖擊鉆頭在孔內(nèi)以最大的加速度下落，以增大沖擊功。故合理確定鉆頭重量、懸距、沖擊行程和沖擊頻率都相當重要。

（4）施工開始時，應該低錘密擊，錘高0.4～0.6m，直至孔深達到護筒底以下3～4m后，才可加快速度，將錘提高至1.5～2.0m以上轉入正常沖擊。

（5）要勤清碴，使鉆頭經(jīng)常沖擊新鮮地層，每次清渣后，應及時向孔內(nèi)補充泥漿。鉆進時，應經(jīng)常檢查鉆頭轉向裝置，使鉆頭在鉆進中能自由轉動。

（6）補充及調整泥漿。

在鉆進過程中，泥漿數(shù)量有損耗。比重、粘度和PH值等各項指標也相應的發(fā)生變化，根據(jù)定時的檢測，需要及時補充，調整泥漿的各項指標。

（7）當鉆至覆蓋層變化處時，要采用低錘快擊，使孔壁形成良好的導向，以防止此處成孔產(chǎn)生過大偏斜，導致鋼筋籠無法下到設計標高。

（8）檢查孔深和泥漿時，應先檢查鉆孔記錄，無誤后進行。

（9）檢查孔深的測量繩上的鋁皮標志易脫落和滑移，測繩浸水后會收縮，收縮彈率為0.2～0.3%，因此測繩測量孔深后，應立即與長鋼尺進行比長校核，準確算出孔深和沉淀。

（10）在鉆進過程中，由于護筒和鉆孔平臺可能有不同程度的下沉，因此測量所用的標高應經(jīng)測量組復核后方可使用。

2.3清孔

（1）當鉆孔達到設計終孔標高后，每孔均進行入巖取樣及終孔取樣，確定達到設計要求后，對孔深、孔徑、孔位和孔形等進行檢查，然后填寫終孔檢查單，并及時通知監(jiān)理工程師到現(xiàn)場驗收。

采用兩次清孔工藝，保證施工質量，確保零沉淀。

一次清孔：當孔內(nèi)泥漿指標達到相對密度1.1～1.16g/cm3，粘度17～20s，含砂率≤4%時，測量孔底沉淀厚度小于5cm，可停止清孔，拆除鉆具，移走鉆機。

在鋼筋骨架下放到孔位后，使用水封導管進行二次清孔，清孔完成后放置至少四小時，確保達到零沉淀。

（2）終孔驗收。

清孔換漿后必須進行終孔檢查驗收，其鉆孔質量應達到相關要求。

2.4鋼筋籠制作、安裝及超聲波聲測鋼管的安裝

水上鋼筋籠在鋼筋加工車間里采用長線法預制，主筋采用鐓粗直螺紋接頭，由臺車運至樁位處，按鋼筋籠編號起吊安裝。

2.4.1鋼筋骨料制作

a.鐓粗直螺紋連接，接長時保證順直度滿足要求，接頭牢固。同一斷面接頭數(shù)量不超過總根數(shù)的二分之一，接頭錯開間距不小于35d。

b.鋼筋籠伸進承臺部分及承臺以下3倍樁徑范圍內(nèi)不得有接頭。

2.4.2鋼筋骨架安裝

a.根據(jù)鋼筋骨架的重量，設計、制造骨架打梢扁擔和“十”字形（或普通）起吊扁擔。

b.為防止鋼筋骨架起吊時下口變形，起吊時采用雙鉤起吊。小鉤落。大鉤起，緩慢的將鋼筋籠豎立起來，然后摘除小鉤，由主鉤起吊鋼筋籠插入孔中或與前一節(jié)連接。

c.鋼筋骨架吊直后拆除下口加勁筋支撐，然后吊入孔內(nèi)或與前一節(jié)鋼筋籠連接。

2.4.3超聲波聲測鋼管的安裝

根據(jù)鋼筋骨架總長度及節(jié)段長度對聲測鋼管進行組合，在每節(jié)鋼筋骨架制作完成后即可將鋼管按設計位置臨時固定于骨架內(nèi)側（底節(jié)鋼筋骨架與聲測管需永久固定）并可沿骨架軸線方向滑動，底節(jié)骨架放到孔中并臨時打梢，第二節(jié)骨架起吊與底節(jié)骨架對接，臨時連接幾根鋼筋，然后利用早已系在鋼管上端的棕繩上下調節(jié)鋼管高度，使其與下節(jié)骨架上的鋼管對接，上緊接口套管，重新將鋼管固定牢靠，超聲波檢測管縱向每4m與鋼筋籠焊接固定，焊接要注意不能焊穿檢測管。

2.5鉆孔樁水下混凝土灌注

2.5.1準備工作

a.導管采用內(nèi)徑250mm法蘭式快速連接導管，每根導管拼接完后灌注前應進行承壓、水密檢驗，合格后編號并做好標記，水密檢驗壓力1.5倍孔深水頭壓力，并將導管來回滾動檢查有無滲漏情況，保持壓力時間不少于15分鐘。

b.根據(jù)導管孔徑制作隔水栓及卡式吊具。隔水栓為圓柱體，高為12cm，用泡沫材料制成，卡式吊具按導管外徑Φ273mm制作。

c.砍球時砼斗有效容積不小于4m3同時準備一吊斗砼。

d.灌注前的檢查與清孔

鋼筋骨架吊放就位后，檢測沉渣厚度。厚度超標時須進行二次清孔。方法是利用導管封端與砂石泵連接進行抽漿清孔，清孔標準以設計要求為準。

e.導管安裝前用油漆標上刻度，并在灌注平臺上測放標高，以便灌注時相互復核。

f.安放隔水栓：用18#鐵絲吊位該栓放置導管內(nèi)約20～30cm深。

g.準備好測鉈和測繩：測鉈與測繩系好放在清水中浸泡24小時后取出，按測鉈的重量（扣除其浮力）施加拉力，與鋼尺進行比長校核。

h.鋼筋籠應臨時固定在鋼護筒上（或配載壓重），以防灌注混凝土時鋼筋籠上浮。

2.5.2水下混凝土的澆注

當準備工作完成后即可以進行水下混凝土的澆注，先放入隔水栓于儲料斗下部，注入混凝土。采用砍球的方法，此時導管底離孔底的高為25～30cm，砍球，測量導管埋深和混凝土頂面標高，初次埋深1.0～2.0m，用測繩測量導管埋深（或用用石子投擲來聽回聲等辦法測試導管中是否有水），確認初灌成功后，方可繼續(xù)灌注施工，否則需進行再次清孔，重新進行砍球、灌注。

在整個澆注過程中及時測量混凝土面標高，正確計算導管的埋深，任何時候導管的埋深不得小于2m，同時不得大于6m。最后一節(jié)導管的埋深應嚴格控制在2～4m，填充到設計標高后緩慢拔出導管，以免樁內(nèi)夾入泥砂或形成空洞。

在灌注過程中，可對泥漿進行回收。利用泥漿泵將泥漿抽入泥漿船儲漿池。當灌注至最后10米時，應注意泥漿的PH值，當泥漿的PH值大于10時應將其泥漿排入棄漿池中，運送至指定廢棄點拋掉。對于多余的泥漿也可如此拋棄。 [科]