探析大直徑超長(zhǎng)鉆孔樁基礎(chǔ)深水施工技術(shù)

許俊藝

摘 要：隨著我國(guó)建筑能力水平的不斷提升，大直徑超長(zhǎng)鉆孔樁基礎(chǔ)深水施工成為了可能。本文從施工工藝及施工要點(diǎn)方面對(duì)深水施工技術(shù)進(jìn)行了闡述，旨在提高深水施工技術(shù)的合理性和可靠性，為今后大直徑超長(zhǎng)鉆孔樁基礎(chǔ)深水工程施工提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：大直徑；超長(zhǎng)鉆孔；深水施工

1 大直徑超長(zhǎng)鉆孔樁基礎(chǔ)深水施工概述

在進(jìn)行大直徑超長(zhǎng)鉆孔樁基礎(chǔ)深水施工時(shí)，受到河水的影響，施工難度較大，并且在汛期階段，洪水對(duì)于工程施工的影響更為明顯。深水施工時(shí)河床基本沒(méi)有任何的覆蓋，并且基巖也都是施工強(qiáng)度非常大的強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)砂巖，同時(shí)樁基工程施工具有孔深、樁長(zhǎng)的特點(diǎn)，也給工程施工增加了更大的難度。為避免汛期來(lái)臨對(duì)施工的影響，樁基施工時(shí)間有限，工期緊張。為降低樁基施工時(shí)水流對(duì)工程的影響，可以采用搭設(shè)鋼便橋及施工平臺(tái)的方法來(lái)降低施工干擾。

2 大直徑超長(zhǎng)鉆孔樁基礎(chǔ)深水施工

2.1 便橋以及施工平臺(tái)搭設(shè)

大直徑超長(zhǎng)鉆孔樁基的主墩通常都位于河道中，為確保施工的順利進(jìn)行，可以按照工程施工的規(guī)模采用搭設(shè)臨時(shí)便橋的方式來(lái)完成施工。搭建施工平臺(tái)需要考慮到以后承臺(tái)施工要求，做相應(yīng)的加固處理，平臺(tái)的具體大小需要根據(jù)鉆機(jī)擺放及之后的混凝土灌注情況來(lái)確定。

2.2 泥漿循環(huán)系統(tǒng)與排渣

大直徑超長(zhǎng)鉆孔樁基深水施工所采用的泥漿，是選用優(yōu)質(zhì)粘土進(jìn)行制作，采用孔內(nèi)造漿技術(shù)。在鋼護(hù)筒上開(kāi)槽，確保可以順利的流出泥漿以及沉渣，使用濾渣網(wǎng)對(duì)鉆渣進(jìn)行過(guò)濾，并通過(guò)運(yùn)渣車(chē)將濾出的鉆渣運(yùn)送到指定排渣處，過(guò)濾后的泥漿則可以繼續(xù)引導(dǎo)至泥漿池中，以供后續(xù)使用。

2.3 樁基施工

樁基施工需要注意的是地質(zhì)問(wèn)題，大直徑超長(zhǎng)樁孔樁基礎(chǔ)深水施工的地質(zhì)主要為強(qiáng)風(fēng)化碳質(zhì)粉砂巖，穿孔比較困難，在施工的過(guò)程中需要注重采用流水作業(yè)的方式，以此來(lái)縮短工期，減少施工過(guò)程中各類(lèi)機(jī)械設(shè)備以及人員的投入。

2.4 成孔工藝

（1）鉆機(jī)就位。做好鉆機(jī)的檢修工作，確保鉆機(jī)就位后可以馬上投入使用，檢修工作結(jié)束后，放出騎馬樁，并根據(jù)平臺(tái)的規(guī)格對(duì)鉆機(jī)擺放位置進(jìn)行調(diào)整，確保鉆機(jī)的天輪外緣線與樁孔中心處于同一條鉛垂線上，并要確保在進(jìn)行開(kāi)孔鉆進(jìn)工作前，已經(jīng)獲得了監(jiān)理工程師的驗(yàn)收和簽字確認(rèn)。

（2）開(kāi)孔鉆進(jìn)施工要點(diǎn)。在護(hù)筒下完后，就可以著手準(zhǔn)備正式的鉆進(jìn)工作，需要注意以下幾個(gè)方面：第一，在鉆進(jìn)的初始階段注重粘土的注入，還需要根據(jù)地質(zhì)情況對(duì)沖程進(jìn)行調(diào)整。第二，隨時(shí)觀察孔內(nèi)水頭情況，防止鉆孔漏水或漏漿，影響到正常的開(kāi)孔鉆進(jìn)工作，一旦在鉆進(jìn)的過(guò)程中出現(xiàn)上述突發(fā)情況，可以采用增加粘土的方法來(lái)提升泥漿的濃度，如果情況嚴(yán)重可以采用二次振動(dòng)下沉鋼護(hù)筒的方法來(lái)應(yīng)對(duì)。第三，對(duì)泥漿比重進(jìn)行定時(shí)檢查，根據(jù)孔內(nèi)的水位情況進(jìn)行補(bǔ)水或是補(bǔ)漿，控制好泥漿的比重。第四，鉆頭的檢查更換，在開(kāi)孔轉(zhuǎn)進(jìn)施工過(guò)程，鉆頭受損嚴(yán)重，需要進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)焊或是更換。第五，做好孔壁泥皮的處理。在施工過(guò)程中，鉆進(jìn)時(shí)間一般都比較長(zhǎng)，為防止泥皮過(guò)厚造成測(cè)量混凝土面深度不準(zhǔn)的問(wèn)題，需要在鉆地加焊鋼筋，將孔底的泥皮進(jìn)行及時(shí)的清除。第六，做好檢孔、清孔工作。一般情況下，探孔器檢孔需要掃孔三次以上，防止因泥皮過(guò)厚造成數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，經(jīng)檢孔合格后進(jìn)行清孔，確保泥漿含砂率等指標(biāo)都符合施工要求。

2.5 鋼筋籠加工及安裝

鋼筋籠的制作可與樁基成孔同時(shí)進(jìn)行。制作的過(guò)程中，按照施工要求選取不同規(guī)格的螺紋鋼，采用機(jī)械套筒的方式進(jìn)行連接，并在間隔兩米的位置處設(shè)定一條加強(qiáng)箍筋。在運(yùn)送以及加工的過(guò)程中，為防止鋼筋籠出現(xiàn)變輕的情況，需要采用分節(jié)制作的方式進(jìn)行，按照12m的鋼筋標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，在箍筋處增設(shè)兩個(gè)十字鋼筋來(lái)對(duì)整個(gè)籠網(wǎng)進(jìn)行加固。為保證鋼筋籠套筒的連接質(zhì)量，在充分考量施工場(chǎng)地的大小后，對(duì)鋼筋籠進(jìn)行處理時(shí)需要同時(shí)加工，保證每節(jié)的主筋都與前一節(jié)的主筋套筒完美的連接。在鋼筋籠的運(yùn)送過(guò)程中一定要依照施工要求進(jìn)行運(yùn)送和安裝，防止因野蠻拉扯導(dǎo)致鋼筋籠出現(xiàn)變形的情況，進(jìn)而影響到鋼筋籠主筋套筒的連接質(zhì)量，最后給整個(gè)工程施工帶來(lái)不必要的麻煩。

2.6 混凝土的灌注

（1）混凝土的拌和機(jī)械選擇。在大直徑超長(zhǎng)鉆孔樁基礎(chǔ)深水施工過(guò)程中，需要使用大量的混凝土，并且混凝土的灌注時(shí)間都要求在十二小時(shí)之內(nèi)，這樣就對(duì)混凝土的拌和能力提出了非常高的要求，在選擇拌和設(shè)備時(shí)需要注意設(shè)備的拌和能力。

（2）導(dǎo)管及其他附屬的選擇。因?yàn)樯婕暗缴钏鳂I(yè)，在進(jìn)行樁基施工的導(dǎo)管選擇時(shí)，需要注重導(dǎo)管的水密、抗拉能力，并且在施工前做好各項(xiàng)測(cè)試，確保能夠滿(mǎn)足工程施工的要求，對(duì)于不符合施工要求的導(dǎo)管及附屬設(shè)備，堅(jiān)決杜絕入場(chǎng)。

（3）混凝土的配合比設(shè)計(jì)。從大直徑超長(zhǎng)鉆孔樁基礎(chǔ)施工的工藝上來(lái)分析，混凝土是被后灌注的混凝土頂托上升到樁頂?shù)模@里面存在一個(gè)問(wèn)題就是混凝土在灌注的過(guò)程中絕不可出現(xiàn)初凝的情況，需要保持其流動(dòng)性，確保施工可以進(jìn)行下去。而混凝土灌注的持續(xù)時(shí)間一般都較長(zhǎng)，因此需要在混凝土中注入適量的緩凝減水劑等，確保混凝土在達(dá)到樁頂前的流動(dòng)性。

此外，在進(jìn)行混凝土灌注前，需要確保各種原材料的供應(yīng)充足，并事先對(duì)灌注機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查維修，確保機(jī)械的性能，隨時(shí)可以投產(chǎn)使用。

（4）水下混凝土灌注施工方法。在進(jìn)行水下混凝土灌注過(guò)程中，第一批的混凝土灌注工作是全樁混凝土能否順利灌裝的重中之重。對(duì)首批混凝土的灌注，通常會(huì)采用儲(chǔ)料斗和運(yùn)輸車(chē)同時(shí)灌注的方式進(jìn)行。對(duì)于大直徑超長(zhǎng)鉆孔樁基的初始埋深應(yīng)該在2m～6m之間，以3m左右為標(biāo)準(zhǔn)埋深。但當(dāng)混凝土灌注的后期，因流動(dòng)性降低，灌注時(shí)間增長(zhǎng)，也需要相應(yīng)的將導(dǎo)管進(jìn)行深埋，此時(shí)的最小埋深也需要在3m以上，如果檢查結(jié)果顯示泥漿的質(zhì)量比較差，還需要根據(jù)公式換算，加深導(dǎo)管的埋深。在混凝土的灌注過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管內(nèi)存在大量空氣，導(dǎo)致混凝土不滿(mǎn)時(shí)，需要延緩混凝土的灌入速率，避免因此形成高壓氣囊，將導(dǎo)管內(nèi)的橡皮墊擠出，引起導(dǎo)管漏水的出現(xiàn)。在導(dǎo)管提升的過(guò)程中，一方面要控制提升的速度，盡量放緩，還要確保導(dǎo)管位于居中地位。首批混凝土在灌注后期已經(jīng)在樁孔內(nèi)停留很長(zhǎng)的時(shí)間了，甚至有可能達(dá)到初凝的臨界點(diǎn)，其流動(dòng)性已經(jīng)非常低，提升速度太快就非常引起泥心的出現(xiàn)。但是在拆除導(dǎo)管的工作時(shí)一定要盡可能的快，縮短灌樁的時(shí)間。灌注混凝土達(dá)到樁頂時(shí)，為保證測(cè)量數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性，需要選取竹竿或是螺紋鋼來(lái)對(duì)混凝土面的高度進(jìn)行精確的測(cè)量，按照工程要求，測(cè)量發(fā)現(xiàn)混凝土灌注超灌50cm就算合格，同時(shí)需要避免超灌過(guò)高造成混凝土的不必要浪費(fèi)情況出現(xiàn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

在大直徑超長(zhǎng)鉆孔樁基礎(chǔ)深水施工中，存在著潮差大以及地質(zhì)條件復(fù)雜等一系列的惡劣環(huán)境，對(duì)于工程施工有著非常大的影響。為保證工程施工的順利開(kāi)展，就需要對(duì)施工方法和施工工藝進(jìn)行不斷的完善，以此來(lái)降低惡劣環(huán)境對(duì)工程施工的阻礙作用；此外還要做好緊急事件的應(yīng)急預(yù)案，確保在出現(xiàn)任何問(wèn)題時(shí)，可以采用有效的手段來(lái)對(duì)事故進(jìn)行及時(shí)的處理，防止因處理事故時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致工程施工不能順利的開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 丁光瑩，萬(wàn)波.錢(qián)江隧道超大直徑盾構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)及挑戰(zhàn)[C].中國(guó)國(guó)際隧道工程研討會(huì). 2011（11）：1.

[2] 葉翰松.復(fù)雜地質(zhì)條件下長(zhǎng)大鉆孔灌注樁成孔施工技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)， 2013（5）：61～64.

[3] 劉忠友.超長(zhǎng)鉆孔樁雙層鋼筋籠施工方案[J].中國(guó)港灣建設(shè)， 2010（5）：58～60.