港口工程全回旋鉆孔灌注樁施工工藝研究

駱千珺

摘要：鉆孔灌注樁是目前工程施工領(lǐng)域常用的施工技術(shù)形式。文章以防城港漁澫港區(qū)第五作業(yè)區(qū)501號(hào)泊位工程為基本研究對(duì)象，分析港口碼頭項(xiàng)目全回旋鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)，旨在能夠有效提升港口碼頭項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：港口工程;灌注樁施工;施工工藝;注意事項(xiàng)

中圖分類號(hào)：U655.4A461633

0 引言

在港口碼頭項(xiàng)目建設(shè)過程中，鉆孔灌注樁是基礎(chǔ)部分的主要施工形式，和其他施工形式相比，鉆孔灌注樁具備較強(qiáng)的靈活性、經(jīng)濟(jì)性和適應(yīng)性，從整個(gè)工程施工的實(shí)際情況來看，由于鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，施工過程中對(duì)各環(huán)節(jié)的銜接要求較高，同時(shí)需滿足安全文明環(huán)保施工要求，無形中加大了整個(gè)工程的施工難度。因此，需結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際，采用合理、先進(jìn)的施工工藝和施工技術(shù)。全回旋鉆孔灌注樁施工具備振動(dòng)幅度小、噪聲低、不需要使用污染物的特點(diǎn)，且在施工操作的時(shí)候不會(huì)引發(fā)坍塌問題，能夠?qū)⒁幌盗型诰虻膬?nèi)容以更加直觀化的方式展現(xiàn)出來。文章以防城港漁澫港區(qū)第五作業(yè)區(qū)501號(hào)泊位工程全回旋鉆機(jī)鉆孔灌注樁為基本切入點(diǎn)，就全回旋鉆機(jī)鉆孔灌注樁施工工藝的應(yīng)用要點(diǎn)問題進(jìn)行策略分析。

1 工程概況

防城港漁澫港區(qū)第五作業(yè)區(qū)501號(hào)泊位工程引堤管架基礎(chǔ)樁基共13根，設(shè)計(jì)樁徑為800 mm（全套筒回旋鉆最小樁徑1 000 m），樁長約28 m，經(jīng)鉆探揭示，樁基施工區(qū)域內(nèi)共分為兩大地層，分別為第四系海陸交互沉積層及第四系殘積層。引堤管架樁基位于已建成化工管廊附近，最近距離僅4 m，施工場(chǎng)地狹小，灌注樁施工產(chǎn)生的土石需外運(yùn)，又因?yàn)槭桥R時(shí)生產(chǎn)區(qū)域，安全、文明和環(huán)保施工要求高、壓力大。

2 全回旋鉆機(jī)鉆孔灌注樁施工工藝

2.1 做好施工前的準(zhǔn)備工作

全套筒回轉(zhuǎn)鉆機(jī)施工的操作過程需要合適的施工環(huán)境，在施工之前需要對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整處理，還需要對(duì)施工場(chǎng)地內(nèi)部的雜物進(jìn)行清理，在足夠位置大小場(chǎng)地進(jìn)行材料和機(jī)械設(shè)備的堆放。同時(shí)，全回鉆孔機(jī)的機(jī)械作業(yè)場(chǎng)地需要足夠堅(jiān)實(shí)，對(duì)于無法滿足施工機(jī)械承載力的部位進(jìn)行回填壓實(shí)，目的是避免在作業(yè)操作的時(shí)候出現(xiàn)不均勻沉降。

2.2 鉆孔操作

2.2.1 套管檢查

首先檢查和校正單節(jié)套管的順直度，然后檢查按樁長配置的全長套管的順直度，并對(duì)各節(jié)套管編號(hào)，做好標(biāo)記，按序拼裝。

2.2.2 測(cè)量放樣

（1）根據(jù)現(xiàn)有的資料信息計(jì)算出出樁坐標(biāo)信息，之后應(yīng)用全站儀測(cè)量出出樁的位置。

（2）鉆機(jī)就位。將回旋轉(zhuǎn)下的定位器安裝在樁位上并將器械調(diào)整到水平位置上，應(yīng)用定位儀器設(shè)備將樁位和定位器的十字線對(duì)好，之后將其放回在以往的回旋位置上。根據(jù)履帶吊裝作業(yè)的位置要求來安裝動(dòng)力站，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力站和回旋轉(zhuǎn)用液壓油管連接在一起。

（3）履帶吊吊裝的第一節(jié)套管。在套管的最底部安裝刀頭，如果采用了鋼護(hù)套施工，刀頭需要應(yīng)用必要的保護(hù)措施，在實(shí)施保護(hù)措施之后將首節(jié)套管垂直到旋轉(zhuǎn)內(nèi)部，調(diào)整其垂直度。

（4）進(jìn)行套管的連接。使用套管固定好的銷孔進(jìn)行連接，如果采用了鋼護(hù)筒則需要應(yīng)用必要的二氧化碳保護(hù)焊將兩個(gè)筒焊接在一起。在焊接操作的時(shí)候需要做好必要的防風(fēng)防塵處理，避免灰塵進(jìn)入到焊縫的內(nèi)部。

2.2.3 成孔和清孔操作

在鉆機(jī)鉆進(jìn)到比較高的位置上時(shí)，需要應(yīng)用抓斗將孔隙內(nèi)部的殘?jiān)M(jìn)行清除處理，之后采用沉渣桶靜置的方式去除孔底部的渣粒。在具體施工操作的時(shí)候根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)操作細(xì)節(jié)，至少需要靜置三次沉渣桶。

2.2.4 鋼筋籠的制作和安裝

（1）在制作鋼筋籠之前，需要相關(guān)人員采取必要的措施去除鋼筋內(nèi)部的污垢和銹蝕。在鋼筋籠的長度超過8 m的時(shí)候需要對(duì)其進(jìn)行分別制作安裝，根據(jù)成樁的設(shè)計(jì)長度和鋼筋搭接的長度來完成下料操作。對(duì)鋼筋籠的主筋采用搭接的方式完成焊接，臨近位置的鋼筋接頭不能夠被放置在同一個(gè)截面位置上。主筋需要焊接在加強(qiáng)筋的內(nèi)部，并在焊接完成之后做好必要的牢固處理。

（2）實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼筋籠的吊裝。在操作的時(shí)候應(yīng)用履帶吊用兩個(gè)吊點(diǎn)，并將鋼筋籠吊裝起來，吊裝完成之后緩慢地放下臨近鋼筋籠底部的吊點(diǎn)，確保所有的鋼筋籠能夠處于自然垂直的狀態(tài)，將鋼筋籠按照自然垂直的狀態(tài)放入到樁孔中。在鋼筋籠是由多個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的時(shí)候則是需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定來對(duì)其進(jìn)行必要的焊接處理，搭接程度不能夠低于10 d。在搭接和安裝操作完成之后還需要仔細(xì)檢查鋼筋籠是否牢固。

2.2.5 導(dǎo)管的安裝和檢測(cè)

（1）強(qiáng)化對(duì)導(dǎo)管的氣密性檢測(cè)。為了能夠提升導(dǎo)管氣密性檢測(cè)成效，在檢測(cè)操作的時(shí)候需要應(yīng)用水密性的實(shí)驗(yàn)操作，重點(diǎn)檢查導(dǎo)管是否出現(xiàn)了漏氣的現(xiàn)象，在檢測(cè)完成之后將檢測(cè)合格的產(chǎn)品堆放在一起。

（2）安裝導(dǎo)管。如果采用履帶吊安裝被檢測(cè)合格的導(dǎo)管，在導(dǎo)管上下兩個(gè)節(jié)點(diǎn)位置上需要將螺栓進(jìn)行緊扣處理，但是不能夠扣得過緊，在安裝導(dǎo)管之后要確保導(dǎo)管底部距離孔底的距離。

3 港口工程全回旋鉆機(jī)鉆孔灌注樁施工操作的注意事項(xiàng)3.1 套筒檢查

全套筒回旋鉆樁基的套管采用雙壁鋼套管，實(shí)際施工采用的直徑需設(shè)計(jì)計(jì)算后確定;套管底部鑲嵌鋸齒型鈦合金，在成孔套管使用前，應(yīng)進(jìn)行套管順直度的檢查和校正。

3.2 全回旋鉆套管機(jī)就位

將鉆機(jī)的中心或定位器中心與樁位中心對(duì)齊，并調(diào)整鉆機(jī)的水平度，保證導(dǎo)桿及套管的垂直度，通過導(dǎo)墻的精確定位，反復(fù)調(diào)整使鉆機(jī)在中心與樁位中心對(duì)準(zhǔn)。

3.3 安裝套管

在灌注操作之前履帶吊著的導(dǎo)管要按照從上到下的順序移動(dòng)，將導(dǎo)管底部到孔底部的距離調(diào)整到25～40 cm之間，并采用1.5 m3左右的大斜斗進(jìn)行封底處理，蓋好相應(yīng)的塞子，并將塞子和腰帶吊副掛在一起，之后應(yīng)用清水完成澆筑處理。在運(yùn)輸混凝土車輛達(dá)到施工場(chǎng)地之后，需要對(duì)套管的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，在各個(gè)指標(biāo)檢測(cè)完成之后在其中加料，添加材料內(nèi)部的混凝土、水和砂比例要嚴(yán)格控制，在混凝土達(dá)到孔底之后要保證其能夠完全覆蓋到管底部的1 m以上。

3.4 成孔澆筑

在第一臺(tái)混凝土車輛澆筑完成之后對(duì)混凝土的頂面進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量之后發(fā)現(xiàn)混凝土頂面和之前相比有所提升，對(duì)提升的高度進(jìn)行標(biāo)記處理，拆除導(dǎo)管，確保導(dǎo)管埋藏深度在2.5～6 m之間。在鉆孔操作的過程中如果使用了鋼護(hù)筒，可以不將鋼護(hù)筒拔出來，在間隔一段時(shí)間之后再進(jìn)行第二車混凝土的澆筑處理。在進(jìn)行混凝土澆筑操作的時(shí)候還需要對(duì)各項(xiàng)混凝土材料進(jìn)行必要的加攪拌，一邊攪拌一邊在其中添加材料，靜靜等待材料的澆筑時(shí)間達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

3.5 拔樁的注意事項(xiàng)

拔樁操作的時(shí)候選擇應(yīng)用RT260H型號(hào)的全回旋鉆設(shè)備，在對(duì)設(shè)備的使用情況進(jìn)行測(cè)量之后將全回旋鉆機(jī)固定在鉆孔樁的中心位置上，當(dāng)鉆孔樁達(dá)到指定的位置之后進(jìn)行鉆孔操作，并使用套管前端的刀齒切削淺層障礙物。因工程上部土層情況較差，特別是在施工中需密切注意回填石塊，對(duì)于在上述土層中進(jìn)行全回旋鉆樁施工時(shí)必須使鋼套管的深度比鋼套管內(nèi)的土面深3～5 m，目的是避免出現(xiàn)土體管涌現(xiàn)象，鋼套管入土至一定深度后，邊旋轉(zhuǎn)鋼套管邊抓土至孔底標(biāo)高后澆筑混凝土。

3.6 鉆孔操作時(shí)發(fā)生的塌孔和縮徑問題

3.6.1 鉆孔灌注注意事項(xiàng)

鉆孔灌注操作往往會(huì)穿越比較厚的砂礫層，在穿越這些較厚砂礫層的時(shí)候需要相關(guān)人員密切關(guān)注灌注成孔的速度，并盡可能地將成孔的速度控制在2 m/h的范圍內(nèi)。

3.6.2 泥漿性能的控制注意事項(xiàng)

泥漿的性能則是需要控制在1.3～1.4 g/cm3左右，泥漿的黏度需要控制在20～30 s之間，含水率需要控制在6%左右。在施工操作的時(shí)候如果自然造漿無法滿足以上的要求則是需要相關(guān)人員對(duì)泥漿的性能進(jìn)行改善。

3.6.3 提升水下混凝土灌注和樁身本身混凝土質(zhì)量

在施工現(xiàn)場(chǎng)操作的時(shí)候需要相關(guān)人員嚴(yán)格控制混合料的攪拌時(shí)間，特別是要嚴(yán)格把控混凝土材料的各項(xiàng)配合比，在有需要的時(shí)候在其中添加黏土粉、木質(zhì)素等。

3.6.4 混凝土堵管操作

在混凝土堵管操作之前做好相應(yīng)的導(dǎo)管控制試驗(yàn)，比如可以進(jìn)行水泥承壓試驗(yàn)操作、接頭抗拉試驗(yàn)等。在對(duì)混凝土堵管內(nèi)部進(jìn)行二次清孔操作之后還需要相關(guān)人員能夠嚴(yán)格控制混凝土的灌注操作時(shí)間，在一次拔出最后一節(jié)外套管時(shí)，混凝土導(dǎo)管應(yīng)留在孔內(nèi)，待外套管完全拔出并拆除后，測(cè)量孔內(nèi)混凝土面標(biāo)高，根據(jù)需要進(jìn)行混凝土補(bǔ)灌。在這個(gè)過程中不能夠拖延混凝土的灌注操作時(shí)間，因?yàn)槿绻炷凉嘧⒉僮鞯臅r(shí)間被延長就會(huì)使得孔隙內(nèi)部的泥沙漿液出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致孔底內(nèi)部的沉積物體堵塞混凝土導(dǎo)管。

4 結(jié)語

綜上所述，港口工程施工項(xiàng)目中鉆孔灌注樁是一種比較常見的基礎(chǔ)施工形式，施工工藝流程具備很強(qiáng)的隱蔽性，需要強(qiáng)化對(duì)各個(gè)施工節(jié)點(diǎn)的控制，從而確保整個(gè)工程的施工質(zhì)量。文章以防城港漁澫港區(qū)第五作業(yè)區(qū)501號(hào)泊位工程的灌注樁施工為基本研究對(duì)象，就全回旋鉆機(jī)鉆孔灌注樁施工工藝以及注意事問題進(jìn)行分析研究，旨在通過以上的研究能夠更加細(xì)化全回旋鉆機(jī)鉆孔灌注樁施工操作流程和各個(gè)施工操作步驟，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決全回旋鉆機(jī)鉆孔灌注樁施工問題，從而提升提升港口工程的樁基的施工質(zhì)量。

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收稿日期：2020-04-17