港口工程水下鉆孔灌注樁施工分析

陳法波

摘要：鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，是一種重要的深基礎(chǔ)形式，有較多的優(yōu)點(diǎn)，例如適應(yīng)性較強(qiáng)、對(duì)于建筑物周邊環(huán)境的噪音影響小和設(shè)備基礎(chǔ)簡(jiǎn)單等，一般在港口工程中應(yīng)用比較廣泛。本篇文章主要從影響鉆孔灌注樁的承載性能方面進(jìn)行分析，并且對(duì)于鉆孔灌注的施工方式進(jìn)行初步研究。

關(guān)鍵詞：港口工程;水下鉆孔灌注樁;施工分析

引言：

港口水工建筑物施工具有較大難度，一方面施工的方式方法會(huì)受到技術(shù)層面的設(shè)備限制，另一方面還會(huì)在一定程度上受到經(jīng)濟(jì)的制約。橋梁工程中最普遍的基礎(chǔ)形式為鉆孔灌注樁，其有著非常多的特點(diǎn)，例如適應(yīng)性極強(qiáng)、設(shè)備儀器簡(jiǎn)單化和施工安全等，并且鉆孔灌注樁技術(shù)，能夠有效的把上部的結(jié)構(gòu)的載荷進(jìn)行傳遞到深層的堅(jiān)硬土層中，在很大程度上降低了基礎(chǔ)的沉降以及不均勻沉降。因此鉆孔灌注樁在港口工程當(dāng)中得到普遍的應(yīng)用。

鉆孔灌注樁的施工過程，主要是可以分為三個(gè)階段，分別是成孔階段、清空階段以及水下混凝土灌樁。鉆孔灌注樁在正式施工階段，工序較多，并且要求相關(guān)人員具備較高技術(shù)水平。同時(shí)基礎(chǔ)施工需要在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)隱蔽進(jìn)行，要做到保質(zhì)、保量并且按照工期進(jìn)行。

一、成孔階段的施工

（一）正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工

正循環(huán)的施工方法主要是使用鉆機(jī)設(shè)備來帶動(dòng)回轉(zhuǎn)的鉆桿以及鉆頭，從而達(dá)到破碎巖土的工作。在鉆進(jìn)的過程當(dāng)中，使用泥漿進(jìn)行護(hù)壁和排渣;泥漿主要是通過泥漿泵，來輸入到鉆桿的內(nèi)部腔當(dāng)中，之后通過鉆頭出漿口放射出，來帶動(dòng)鉆渣沿鉆桿和孔壁之間的上升口沉淀凈化。上述過程就是泥漿在泥漿泵、鉆桿以及鉆孔當(dāng)中反復(fù)循環(huán)所產(chǎn)生的一系列工作原理。

（二）反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工

反循環(huán)進(jìn)行的回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工主要的方式是在樁頂處安裝護(hù)筒。護(hù)筒的整體直徑要比樁徑大出百分之十五左右，并且護(hù)筒中的水位要比自然地下水位高出兩米以上，保證孔壁其中的任何部分都能夠處于二十千帕以上的靜水壓力，從保障孔壁不發(fā)生坍塌，進(jìn)而在鉆孔工作時(shí)可不用進(jìn)行二次套管工作。在鉆機(jī)的正常施工階段，旋轉(zhuǎn)盤可以有效地帶動(dòng)鉆桿頂部的鉆頭進(jìn)行挖土，在之后的鉆進(jìn)過程當(dāng)中，沖洗液要在鉆桿以及孔壁之間的細(xì)小間隙滲入孔底，同時(shí)攜帶著被挖下來的巖土鉆渣。在這階段，沖洗液可以有效的返回到孔內(nèi)，形成一種循環(huán)的狀態(tài)，這種方式就被稱之為反循環(huán)鉆進(jìn)法。

這種方式適用填土、淤泥以及砂礫等土層。一旦使用圓錐式的鉆頭時(shí)，能夠輕松地進(jìn)入到軟層開展工作;如果使用牙輪式的鉆頭，可進(jìn)入到硬巖土層。但是反循環(huán)方式的鉆進(jìn)成孔也有著一定的缺點(diǎn)，體現(xiàn)在不能夠在濕陷性的黃土層以及無地下水位的地層工作。

二、清孔階段的質(zhì)量控制

（一）清孔的主要目的

清孔的主要目的就是抽取以及換取原來鉆孔內(nèi)其中的一些泥漿，做到降低泥漿整體的密度和粘度，在一定程度上減少孔底的一些沉渣厚度，避免樁底有著過多的沉淀物，而影響到其承重力。隨著我國(guó)施工工藝不斷創(chuàng)新和發(fā)展，大直徑鉆孔樁應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛化，在施工當(dāng)中可以做到徹底清除孔底沉渣，這對(duì)提升樁底原土層的支撐能力和大直徑鉆孔樁的承載力起到非常重要的作用。

清孔還能夠?yàn)橄乱坏拦嘧⒐ば騽?chuàng)造良好的工作環(huán)境，保證測(cè)深的準(zhǔn)確性，保障灌注工作的順利執(zhí)行，進(jìn)而在一定程度上降低了斷樁事故的發(fā)生。

（二）清空工作的質(zhì)量要求

清孔的質(zhì)量要求較高，在清孔工作正常完成后，對(duì)于端承樁孔底部分的沉渣厚度要求不大于五十毫米，對(duì)于摩擦樁要求不大于三百毫米，摩擦端承以及端承摩擦樁的厚度要求不大于一百毫米。在封閉孔之后，要立即的進(jìn)行清孔工作，并且時(shí)間的間隔要求短，如果時(shí)間過長(zhǎng)，泥漿以及鉆渣的整體沉淀量就會(huì)增大，最終清孔的工作會(huì)比較困難化。在清孔工作完成之后，要立即進(jìn)行灌注混凝土。

（三）清孔新工藝的研究

在反循環(huán)清孔法當(dāng)中，空壓機(jī)吹砂管主要工作原理就是經(jīng)過軟體化的風(fēng)管，把壓縮的空氣放進(jìn)吹管的底部，將泥漿形成一種密度比較小的泥漿空氣混合物，通過水壓力作用，把下沿的吹砂管道從上方排出，泥漿在迅速的流動(dòng)后，會(huì)帶動(dòng)樁孔下的沉積濾渣排到孔外。此外，沉淀之后的泥漿回流到樁孔當(dāng)中，也要保證孔內(nèi)的水位不會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)沉渣的清除工作到達(dá)設(shè)計(jì)施工規(guī)范要求時(shí)，可進(jìn)行下一步工作，這種方式也稱為上舉清孔方法。這種方式也存在一定優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn);優(yōu)點(diǎn)是，這種方法可以有效的將清孔的時(shí)間縮短，在針對(duì)于一些比較深的樁孔也可以清理得較為干凈;缺點(diǎn)是清孔所需設(shè)備比較多，整體施工的工序也比較復(fù)雜化，可能會(huì)產(chǎn)生一些不必要的施工問題。

三、結(jié)束語(yǔ)

鉆孔灌注樁的施工技術(shù)，和其他技術(shù)相比較是技術(shù)敏感度較高的工藝，其中每一道工序都需要嚴(yán)格按照規(guī)則、制度進(jìn)行，一旦忽略了任何一個(gè)細(xì)微的環(huán)節(jié)，都可能會(huì)給樁基帶來施工以及質(zhì)量方面的隱患。通過對(duì)于鉆孔灌注施工工藝的深入研究，相關(guān)部門能夠?qū)τ谑┕すぷ髡归_更加深入的指導(dǎo)，并且有效的降低事故發(fā)生，對(duì)施工質(zhì)量提供切實(shí)可靠的保障。

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