深厚淤泥地質(zhì)咬合灌注樁護(hù)岸施工技術(shù)總結(jié)

◎雷攀 中交一航局第五工程有限公司

1.工程概況

橫琴新區(qū)天沐河防洪及景觀工程位于珠海市橫琴島天沐河兩岸，直立岸壁工程為本工程一個(gè)單位工程，位于天沐河北岸，直立岸壁迎水面常水位（+1.5m）以下部采用咬合灌注樁，常水位（+1.5m）以上部分為鋼筋混凝土冠梁，冠梁高度為1.5m。

（1）地質(zhì)情況。根據(jù)地質(zhì)勘查揭示工程所在區(qū)域從上向下地質(zhì)情況為：地面標(biāo)高為+1.5m，表層為厚度3.0m左右的吹填砂層，下層為厚度約36m的淤泥質(zhì)層。

（2）咬合樁設(shè)計(jì)情況。本工程直立岸壁長1.0km，相鄰灌注樁咬合厚度為30cm，灌注樁樁型為摩擦樁，樁徑1.5m，設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高為+1.5m，設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高為-30m，護(hù)岸前沿泥面頂標(biāo)高為-2.0m。

本工程咬合灌注樁布置形式為：素混凝土灌注樁與鋼筋混凝土灌注樁間隔布置，施工時(shí)先施工相鄰的兩根素混凝土樁，鋼筋混凝土樁成孔時(shí)切除兩側(cè)相鄰與素混凝土樁的重疊部分，實(shí)現(xiàn)咬合。

2.施工準(zhǔn)備

（1）地質(zhì)改良處理。為改善工程地質(zhì)情況、提高樁基承載力，設(shè)計(jì)要求先在灌注樁區(qū)域周邊施工格構(gòu)式水泥攪拌樁，水泥攪拌樁長度為21m。

（2）工藝選擇。由于本工程灌注樁為摩擦樁，樁身所處地質(zhì)均為淤泥層，因此灌注樁施工采用旋挖鉆機(jī)成孔，鋼筋混凝土樁采用泥漿護(hù)壁工藝，素混凝土樁采用全護(hù)筒護(hù)壁工藝，在完成樁身混凝土澆筑后立即拔出護(hù)筒。

3.施工方法

3.1 導(dǎo)向架制作與安裝

（1）導(dǎo)向架設(shè)計(jì)與制作。采用定位導(dǎo)向架措施保證灌注樁的垂直度和樁位準(zhǔn)確。定位導(dǎo)向架采用井字形結(jié)構(gòu)，由上下兩層I20工字鋼組成。導(dǎo)向架基礎(chǔ)采用C25混凝土，寬50cm、高20cm，沿灌注樁縱向兩側(cè)布置，兩基礎(chǔ)間間距為196cm。在導(dǎo)向架基礎(chǔ)頂面間隔1.0m布置外露長度為30cm的鋼筋，用于固定導(dǎo)向架。

(2)導(dǎo)向架安裝固定.導(dǎo)向架采用起重機(jī)吊裝移動(dòng)，人工配合對導(dǎo)向架進(jìn)行精準(zhǔn)定位，最后用木楔子等固定調(diào)整后的導(dǎo)向架。

3.2 成孔

3.2.1 鋼護(hù)筒制作與打設(shè)

①鋼護(hù)筒制作.用14mm厚的鋼板卷制加工成鋼護(hù)筒，單根長度為16m，在端口設(shè)置承插口，同時(shí)外部設(shè)置機(jī)械連接裝置，便于在施工過程中通過機(jī)械連接接長至32m，鋼護(hù)筒內(nèi)徑1.5m。同時(shí)在護(hù)筒端口處焊接加強(qiáng)鋼帶，以避免鋼護(hù)筒在施工時(shí)發(fā)生卷邊、變形等。

②打設(shè)施工。采用履帶式起重機(jī)吊起振動(dòng)錘，振動(dòng)錘夾鉗鋼護(hù)筒將其吊起，緩慢移動(dòng)使鋼護(hù)筒下端對準(zhǔn)己固定好導(dǎo)向架孔口，水平調(diào)整振動(dòng)錘，在相互垂直的兩個(gè)方向設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，并分別設(shè)置2臺經(jīng)緯儀連續(xù)觀測鋼護(hù)筒下沉過程的垂直度，發(fā)現(xiàn)有傾斜立即糾正。

施工過程中，必須確保振動(dòng)錘、夾樁器等連接可靠，其中心與護(hù)筒中心、樁基中心應(yīng)保持同心，以保證鋼護(hù)筒垂直度偏差控制在0.5%以內(nèi)。

3.2.2 成孔

①素混凝土灌注樁成孔：在鋼護(hù)筒標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)旋挖機(jī)開始鉆進(jìn)成孔，旋挖鉆機(jī)采用雙底板撈砂鉆斗，通過鉆斗旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)將原狀土裝入鉆斗內(nèi)，然后通過鉆機(jī)卷揚(yáng)設(shè)備和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外棄土，循環(huán)該機(jī)械動(dòng)作直至鉆至設(shè)計(jì)深度，驗(yàn)收合格后方可澆筑混凝土。

②鋼筋混凝土灌注樁成孔：在素混凝土灌注樁澆筑完成3～4d后，開始施工咬合鋼筋灌注樁，首先采用旋挖鉆頭在兩素樁間邊打磨切削與鋼筋樁咬合部位的素樁邊取土，成孔過程中觀察素樁表觀狀態(tài)，若強(qiáng)度等級還不滿足切削要求即停止作業(yè)，待強(qiáng)度提高后再進(jìn)行鉆進(jìn)。

3.2.3 安裝鋼筋籠

采用利用汽車吊吊裝鋼筋籠，鋼筋籠安裝前需要對吊點(diǎn)、吊具、起重設(shè)備等進(jìn)行起重驗(yàn)算，確保施工安全。施工時(shí)首先用起重機(jī)主吊鉤將鋼筋籠水平吊起，平移至樁孔處，然后通過副吊鉤和主吊鉤配合將鋼筋籠緩慢豎起，直至將鋼筋籠處于垂直狀態(tài)。鋼筋籠下放至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，利用鋼筋籠自身鋼筋定位環(huán)使鋼筋籠豎向中心線與樁孔中心線重疊，同時(shí)主鋼筋的保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

鋼筋籠安裝時(shí)應(yīng)對準(zhǔn)樁孔、保持垂直，緩慢入孔，不得旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)。如遇阻礙應(yīng)立即停止下放，查明原因并立即處理，嚴(yán)禁抬高鋼筋籠猛落，通過慣性下放。

鋼筋籠采取分節(jié)加工，分節(jié)吊裝，在孔口焊接接長鋼筋籠。鋼筋籠吊裝完畢后，鋼筋籠頂要固定牢靠以免掉籠或浮籠。鋼筋籠吊裝驗(yàn)收合格后必須盡快進(jìn)行樁身混凝土澆筑施工。

3.2.4 澆筑混凝土

①混凝土采用導(dǎo)管灌注法澆筑工藝，混凝土塌落度要求為180～220mm，導(dǎo)管采用直徑300mm無縫鋼導(dǎo)管，節(jié)段間采用法蘭連接，確保連接密封，不得漏水。

②在澆筑首批混凝土前先配制0.1～0.3m3水泥砂漿倒入隔水塞以上的導(dǎo)管和漏斗中，再將混凝土倒入灰罐中，確認(rèn)初灌量備足后即可將隔水塞拉出，借助混凝土自重將導(dǎo)管內(nèi)的泥漿擠出，確保樁孔內(nèi)混凝土面在導(dǎo)管底口以上。

③連續(xù)灌注混凝土。首批混凝土澆筑完成后，應(yīng)連續(xù)不斷灌注施工，嚴(yán)禁途中停工。在澆筑混凝土過程中，應(yīng)經(jīng)頻繁使用測深錘測量混凝土面的高度，并適時(shí)提升、逐節(jié)拆除導(dǎo)管，保持導(dǎo)管的合理埋深。探測次數(shù)一般不宜少于所使用的導(dǎo)管節(jié)數(shù)，并應(yīng)在每次起升導(dǎo)管前探測一次導(dǎo)管內(nèi)外砼面高度。

④拔出鋼護(hù)筒。素混凝土樁混凝土澆筑至護(hù)筒頂面后人工用鐵鍬將表面浮漿及廢渣清理干凈，然后提升護(hù)筒，因提升護(hù)筒過程中會產(chǎn)生震動(dòng)使混凝土進(jìn)一步密實(shí)，并且提升護(hù)筒會使混凝土外擴(kuò)造成混凝土面下降，因此在提升護(hù)筒6m左右后按照試樁確定充盈系數(shù)補(bǔ)灌混凝土，補(bǔ)灌完成后繼續(xù)提拔鋼護(hù)筒，此過程需安排人員檢查混凝土液面高度，保證混凝土液面高于樁頂標(biāo)高，若發(fā)現(xiàn)低于樁頂標(biāo)高仍需進(jìn)行補(bǔ)灌。

⑤樁頂處理。待樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%以后再進(jìn)行截樁處理。截樁前先用切割機(jī)在樁身表面設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高位置切割兩條間距為3～5cm的縫，切縫深度不得傷到鋼筋籠，再在切縫以上鑿除表層混凝土，確保截樁面邊緣整齊。

3.3 樁基檢測

本工程素混凝土樁采用低應(yīng)變進(jìn)行樁身完整性檢測，鋼筋混凝土樁采用超聲波檢測樁身完整性，通過實(shí)際檢測結(jié)果顯示，本工程素混凝土樁全部合格，其中一類樁比例達(dá)到89%；鋼筋混凝土樁全部合格，一類樁比例達(dá)到93%。

4.質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 關(guān)鍵質(zhì)量隱患

本工程咬合灌注樁的施工難點(diǎn)在于控制素混凝土樁的成樁質(zhì)量。而素混凝土樁質(zhì)量控制重點(diǎn)在于鋼護(hù)筒拔出時(shí)機(jī)和相鄰鋼筋混凝土樁成孔時(shí)間。鋼護(hù)筒拔出時(shí)間晚，會因混凝土凝固導(dǎo)致拔出困難，同時(shí)會因?yàn)檎駝?dòng)錘震動(dòng)力大而造成凝固后的混凝土產(chǎn)生病害；鋼筋混凝土樁成孔太早，會因?yàn)樗鼗炷翗稑渡韽?qiáng)度不足，導(dǎo)致成孔過程中旋挖鉆機(jī)破壞樁身完整性；如鋼筋混凝土樁成孔太晚，素混凝土樁因樁身強(qiáng)度高，而降低鋼筋混凝土樁成孔效率。

4.2 控制措施

根據(jù)質(zhì)量隱患情況，施工時(shí)要求素混凝土樁鋼護(hù)筒拔出時(shí)間必須在混凝土初凝前全部拔出；鋼筋混凝土樁成孔時(shí)間為相鄰兩側(cè)素混凝土樁澆筑完成5d后進(jìn)行；如相鄰個(gè)兩根素混凝土樁混凝土澆筑時(shí)間相隔較長，則應(yīng)在兩根素混凝土樁樁身混凝土強(qiáng)度接近后再進(jìn)行鋼筋混凝土樁成孔施工，避免偏孔。

5.結(jié)語

在橫琴新區(qū)天沐河防洪及景觀工程直立岸壁灌注樁施工過程中，通過嚴(yán)格落實(shí)以上質(zhì)量控制措施，樁身質(zhì)量全部滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，整體成樁質(zhì)量良好，可以為后續(xù)類似工程提供借鑒。