碼頭工程沖孔灌注樁施工工藝研究

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摘要：以某碼頭工程為例，圍繞沖孔灌注樁技術展開探討。基于超前地質鉆孔并結合地質勘探報告完成施工前期鉆探工作，重點對正式施工環境進行論述，涉及測定孔位、護筒埋設、樁機就位、泥漿制備、沖擊成孔、終孔驗收等環節，結束施工作業后全面檢驗，結果表明施工質量良好，可為類似工程參考。

關鍵詞：沖孔灌注樁;鉆探;碼頭工程

1.工程概況

擬建碼頭位于桂平市長安工業園區，郁江右岸，上距貴港航運樞紐約102.8km，下距桂平航運樞紐約6.8km。郁江特大橋位于碼頭上游約2.4km，桂平郁江二橋位于碼頭下游約1.8km。項目采用灌注樁工藝，本工程灌注樁超前鉆施工共計44根，其中φ800mm型灌注樁20根；φ1200mm型灌注樁16根、φ1400mm型灌注樁8根。灌注樁施工前需對施工場地進行整平并修建圍堰，整平標高約+33m，圍堰區域由擬建碼頭前沿線向江側推進1.5m，圍堰采用岸坡開挖土石修建，為灌注樁超前鉆施工形成陸地施工條件。

2.超前地質鉆孔

2.1鉆探操作和程序。（1）本項目中鉆孔直徑至少達100mm；（2）主要包含如下工藝流程：測放孔位→鉆進就位→正式鉆進→提鉆→取巖土芯→檢測鉆孔施工效果并記錄→清孔。（3）對于軟土或砂土等特殊地質條件，鉆孔時明顯加大縮孔概率，需加強質量控制，并做好施工信息記錄。2.2巖芯采取率的控制措施。（1）依據巖石狀態合理調整巖芯采取率，對于巖石較完整的情況該值至少為80%，破碎狀條件下達到65%或更高；（2）綜合考慮地層條件以及施工所用鉆具的長度，在此基礎上確定合適的鉆探回次；（3）鉆探過程中兼并采用泥漿護壁的方式，以確保鉆孔穩定性；部分土層分布在地下水位上方，以干鉆較為合適。2.3編錄和描述。（1）施工中做好現場檢測工作，并將相關信息記錄好，如鉆探進尺、各層厚度情況；針對厚度＞0.5m的地層，此條件下的地質情況應做到分層描述；（2）巖石描述除了基礎的名稱、顏色、成分外，還需包含構造、節理發育程度等深層次的信息。2.4巖芯保留和拍照。地質編錄要依據特定流程有序推進，為各孔生成相應的巖芯彩色數碼照片，并標記好孔號、終孔深度等相關信息。2.5勘察報告綜合評價。樁基施工質量的評價可通過樁端持力層超前鉆的方式而實現，此項工作由施工和設計兩個單位攜手完成，生成具有參考價值的地質資料，以便給施工階段的設計變更提供依據。實際施工中，樁端持力層易出現突發情況，此時必須做好超前鉆探工作，明確實際地質條件對施工所帶來的影響。

3.灌注樁沖孔施工

3.1測定孔位。平面基點和水準點是施工中的關鍵要素，要求建設單位提供與之相關的信息；以建設單位給出的方案為基準，在合理的區域布設控制點，由此完成平面控制工作，并以工期安排以參考，形成布設測量控制網點。3.2泥漿池布設。以現場施工情況為基本依據開挖泥漿池，具體應布設在樁基周邊，規格為4m×3m×1m，以便給后續灌注樁施工提供支持。3.3鋼護筒埋設?；趯段恢苓叺刭|情況的分析得知，樁位前沿主要分布的是回填土層，此情況下易發生漏漿現象，并加大護壁難度，因此設置壁厚為8mm的鋼護筒，此裝置深入上部結構的部分需達到100mm，底部取樁位對應岸坡最大標高。3.4沖孔樁機就位。結束鋼護筒埋設作業且無誤后，樁機就位。以挖機為牽引設備，將樁機轉移到樁位周邊區域，調整樁機的姿態，使其底座與頂端都具有足夠的穩定性，實際施工中樁機不可發生位移。檢查樁基錘頭鋼絲繩，將其與樁中心對照，要求二者達到完全重合的狀態；合理選擇錘頭規格，以樁徑為基礎減少10～15cm后所得的值則作為錘頭直徑。沖孔作業時，全程樁機都要維持穩定的狀態，不可發生傾斜或沉陷等不良問題，否則需及時調整。3.5泥漿制備。選擇孔底造漿法，若無明確的設計規定，則要求泥漿比重維持在1.10～1.20，含砂率≤4%。施工全程都要加強對泥漿的質量檢驗，要求其性能指標足夠合理，具有較好的性能表現，同時做好泥漿池的清理工作。針對回填層和碎石層，此環境下的工藝參數可適當調整，泥漿比重在原基礎上適當增加，以1.4～1.45為宜。各階段應根據實際施工情況靈活調整性能指標，使其與設計規范相符。關于泥漿循環流程，具體見圖1。3.6沖擊成孔。結束護筒沉設作業后，利用樁機做進一步處理，調整沖擊錘的姿態，該裝置中心與護筒中心對齊，嚴格將其偏差控制在±20mm內。初期以低錘密擊的方式為宜，錘高控制在0.4～0.6m，且增加片石，輔以泥漿護壁的方式，全面確?？妆跀D壓具有足夠的密實性，按照此方式持續施工，當進尺達到護筒下方3～4m時，可在原基礎上加快速度，此階段的錘高以2～3.5m為宜。沖孔作業時加強質量控制，孔內的殘渣要被及時排出，此項工作以沖擊1～2m為間隔依次執行，并及時補漿。此外，每沖擊1～2m均要安排技術人員檢驗成孔質量，如垂直度、位置等，若存在斜孔等質量問題需及時停機，分析實際情況并采取處理措施。對于粘土環境中的鉆進施工，較合適的是原土造漿的方式；若遇到厚度較大的砂層，泥漿以膨潤土為原材料制得。沖孔要點如下：（1）粘土或粉質粘土層：中、小沖程1～2m，泵入清水或稀泥漿，經常清除鉆頭上的泥塊，為防粘鉆，可投片石；（2）粉砂或中粗砂：中沖程2～3m，泥漿比重1.2～1.5，投入粘土塊，勤清碴，（3）基巖：高沖程3～4m，泥漿比重1.3左右，勤清碴。如遇基巖面傾陡，回填塊石至巖面以上30～50cm，先低錘密擊待形成平面后正常沖擊，如遇溶洞，采用回填粘土夾片石，低錘密擊沖擊造壁或壓入鋼護筒護壁；（4）軟弱土層或塌孔回填重鉆：小沖程反復沖擊，加粘土塊夾小片石，泥漿比重1.3～1.5。鉆進成孔后，向其中下放測繩（要求其帶有0.5kg的重物），經過檢驗且施工情況滿足要求后，安排監理工程師檢驗，無誤則進入后續環節。3.7檢孔。檢孔器是重要設備，外徑與設計孔徑保持一致，以孔徑為準，取其的5倍作為檢孔器長度，每鉆進5m均要完成一次檢孔作業，若拉緊時出現了鋼絲繩偏位現象，表明鉆孔效果欠佳，考慮是否出現斜孔等問題。3.8終孔、清孔。持續鉆進并滿足設計標高后則不再進尺，略微向上提起沖擊錘，再按照小沖程的方式多次沖擊樁底沉渣，此過程中通過泥漿凈化器的作用完成清孔作業，確保沉渣厚度可維持在許可范圍內，諸如泥漿比重等相關參數都要滿足質量要求。結束鋼筋籠安裝作業后，需安排人員二次清孔，確?？椎壮猎穸龋?cm，通過適量補充泥漿的方式以避免水頭高度異常的情況。對于孔內水位的控制，應設置在地下水位以上1.5～2m，否則將存在大量坍陷風險。

4.驗收

以行業規范為依據加強質量控制，本項目的施工驗收工作嚴格依據《水運工程質量檢驗標準》（JTS257—2008）而執行，在某道工序施工質量不達標的情況下不可進入后續施工環節。

5.結束語

基于行業技術水平的逐步提高，沖孔灌注樁施工技術取得廣泛應用，但涉及到的環節較多，若缺乏合理的施工技術或是質量控制不到位，均容易對建筑物上部結構造成不良影響。對此，施工人員需高度注重對各環節的質量控制，所選用的施工技術也應與現場環境相適應，精心組織施工，以正確的心態及妥當的方式面對各類質量問題，全面確保鉆孔灌注樁施工質量。

參考文獻：

[1]JTS257—2008水運工程質量檢驗標準[S].

作者:陳茂生 單位:渤海石油航務建筑工程有限責任公司