某深水碼頭駁岸工程中沖孔樁施工質(zhì)量控制

宋廣明

(天津華勘集團(tuán)有限公司，天津 300181)

1 工程概況

本駁岸工程的單個(gè)駁岸由4排～5排直徑1 m灌注樁承載，樁長(zhǎng)在30 m～50 m之間，臨近海側(cè)的一排樁間距為1.2 m，后排樁間距為2.4 m，排間距為3.3 m。臨海的一排樁距擋浪墻4 m左右，墻高距海底拋石層5 m左右。為防止海水侵蝕樁間土臨海側(cè)灌注樁之間設(shè)有高壓旋噴樁。

2 地質(zhì)條件

擬建場(chǎng)地上部覆蓋層為第四系全新統(tǒng)到晚更新統(tǒng)碎屑建造層，主要為淤泥類(lèi)土、粘性土、砂類(lèi)土和殘積土等，下臥基巖為燕山期花崗巖。主要描述如下。

2.1 第四系近代人工填土層

組成物主要為石灰?guī)r、花崗巖碎、塊石，混有少量中粗砂及粘性土，碎石含量超過(guò) 70%，該層厚 6.7 m～15 m，層底標(biāo)高－9.71 m ～ －1.65 m。

2.2 第四系全新統(tǒng)晚期海相沉積層

主要為淤泥質(zhì)粘土層厚2.2 m～15.65 m、層頂標(biāo)高 －9.71～－1.65，層底標(biāo)高 －20.11 ～ －10.61。

淤泥層厚8.7 m ～20.5 m、層頂標(biāo)高 －3.45 m ～ －0.33 m，層底標(biāo)高 －21.96 m ～ －11.00 m。

粉質(zhì)粘土層厚0.7 m ～9.90 m、層頂標(biāo)高 －20.11 m ～ －10.61 m，層底標(biāo)高 －23.83 m ～ －13.31 m。

2.3 第四系全新統(tǒng)中期海陸交互相沉積層

主要為淤泥質(zhì)粘土層厚0.7 m～12.00 m、層頂標(biāo)高－23.21 m～－13.31 m，層底標(biāo)高 －30.85 m ～ －17.46 m。

中粗砂層厚0.5 m、層頂標(biāo)高 －21.96 m，層底標(biāo)高 －22.46 m。

粉質(zhì)粘土層厚 3.00 m ～4.00 m，層頂標(biāo)高 －19.35 m ～－17.46 m，層底標(biāo)高 －22.35 m ～ －20.46 m。

粉細(xì)砂層厚0.8 m ～11.80 m，層頂標(biāo)高 －30.85 m ～ －18.68 m，層底標(biāo)高 －35.63 m ～ －21.68 m。

粉質(zhì)粘土層厚3.05 m，層頂標(biāo)高 －25.43 m，層底標(biāo)高 －28.48 m。

中粗砂層厚1.50 m ～12.35 m，層頂標(biāo)高 －39.85 m ～ －20.60 m，層底標(biāo)高 －41.55 m ～ －25.13 m。

淤泥質(zhì)粘土層厚 1.40 m ～6.40 m，層頂標(biāo)高 －33.45 m ～－21.68 m，層底標(biāo)高 －39.85 m ～ －24.88 m。

粉質(zhì)粘土層厚 0.9 m ～5.00 m，層頂標(biāo)高 －34.50 m ～－29.95 m，層底標(biāo)高 －36.83 m ～ －31.45 m。

2.4 第四系全新統(tǒng)早期海陸交互相沉積層

主要為淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、砂類(lèi)土。

2.5 燕山期花崗巖

根據(jù)風(fēng)化程度分為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化、微風(fēng)化。

3 施工工藝

結(jié)合本工程勘察報(bào)告及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件、試樁資料及規(guī)范最終確定具體施工工序?yàn)?放樁位→埋設(shè)護(hù)筒→復(fù)測(cè)樁位→樁機(jī)就位、調(diào)整→開(kāi)孔→判定巖性→終孔→清孔→吊放鋼筋籠→下導(dǎo)管→二次清孔→灌注混凝土。

4 施工中質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 樁位

本工程樁位偏差要求小于3 cm，尤其臨海側(cè)支護(hù)樁樁位偏差更需嚴(yán)格控制，偏差過(guò)大容易造成其相鄰樁插樁困難，影響后排高壓旋噴樁止水擋土作用。結(jié)合本工程樁位偏差需從多個(gè)方面加以控制:1)熟悉圖紙，保證測(cè)量放樁位的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。2)由于場(chǎng)地上部回填石較多且大小不均，放線定樁位極易造成樁位偏差，因此測(cè)放樁位后進(jìn)行復(fù)測(cè)工作。3)護(hù)筒應(yīng)按要求埋設(shè)牢固，且護(hù)筒高度不應(yīng)小于1.5 m，應(yīng)避免因埋設(shè)護(hù)筒偏差或機(jī)械振動(dòng)造成護(hù)筒偏差過(guò)大，進(jìn)而造成樁位偏差過(guò)大。4)機(jī)械設(shè)備的就位要穩(wěn)固，必要時(shí)需鋪設(shè)鋼板枕木。

4.2 沖孔

本工程上部回填主要為拋石且不均勻，因此開(kāi)孔后對(duì)回填部位要嚴(yán)格控制以下幾點(diǎn):1)調(diào)低錘的落距，減小錘頭的擺動(dòng)，如遇探頭石必要時(shí)回填部分碎石后繼續(xù)沖孔，避免造成成孔垂直度偏差過(guò)大或局部擴(kuò)徑較大影響鄰樁施工;2)調(diào)整泥漿比重，開(kāi)孔階段由于回填部位縫隙較大，泥漿流失嚴(yán)重，因此泥漿比重控制在1.4～1.5為宜;3)穿透回填層后，孔壁相對(duì)穩(wěn)定可以逐步調(diào)整泥漿比重至1.3左右;4)檢查錘頭的直徑，及時(shí)補(bǔ)焊避免造成樁徑不足，鋼筋籠下放困難等質(zhì)量問(wèn)題;5)當(dāng)進(jìn)入風(fēng)化巖層階段沖孔可以調(diào)高錘頭落距加大沖擊力，此時(shí)泥漿比重不可太低以免影響石屑的懸浮，為加快進(jìn)度可以加大掏渣頻率。

4.3 終孔

本工程部分樁是以樁長(zhǎng)控制，部分樁需要入中風(fēng)化巖1 m。巖樣判定終孔應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1)入中風(fēng)化巖后應(yīng)在地勘單位或監(jiān)理單位人員的見(jiàn)證下取巖樣鑒別;2)測(cè)量孔深要準(zhǔn)確，要根據(jù)錘頭的類(lèi)別筒錘、實(shí)心錘正確測(cè)量;3)巖樣要按部位樁號(hào)留存，每根要入巖和終孔分別留樣，如遇終孔巖樣質(zhì)量差等特殊情況通知地勘人員后再做處理。

4.4 清孔

清孔一定要按要求將泥漿比重、含砂率、泥漿粘度、孔底沉渣達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。沖孔灌注樁在成孔過(guò)程中，需要泥漿循環(huán)清除石渣等，因此泥漿的各項(xiàng)參數(shù)控制直接影響清孔質(zhì)量。二次清孔，清孔后的孔底沉渣厚度不大于50 mm，孔底500 mm以?xún)?nèi)的泥漿相對(duì)密度1.10～1.20，粘度20 s～22 s，含砂率不大于4%～6%。泥漿循環(huán)示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 泥漿循環(huán)示意圖

4.5 鋼筋籠制作、安放質(zhì)量控制

鋼筋材質(zhì)應(yīng)具出廠質(zhì)量證明書(shū)和進(jìn)場(chǎng)復(fù)試報(bào)告。進(jìn)場(chǎng)鋼筋均應(yīng)有標(biāo)牌，按規(guī)格、型號(hào)進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及鋼筋試驗(yàn)數(shù)據(jù)必須滿(mǎn)足規(guī)范要求。鋼筋籠規(guī)格、主筋規(guī)格、根數(shù)及加強(qiáng)筋、螺旋筋規(guī)格與間距必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求。聲測(cè)管連接綁扎必須滿(mǎn)足檢測(cè)要求。本工程單個(gè)鋼筋籠重量在3 t～8 t之間，應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程吊裝，避免鋼筋籠變形過(guò)大，必要時(shí)分節(jié)制作安裝。下放鋼筋籠時(shí)應(yīng)盡量避免碰撞孔壁，下放困難時(shí)嚴(yán)禁強(qiáng)行下放，或人為破壞鋼筋籠保護(hù)層。鋼筋籠安放完畢應(yīng)檢查鋼筋籠標(biāo)高是否準(zhǔn)確，鋼筋籠位置是否居中并對(duì)鋼筋籠加以固定，以防鋼筋籠在混凝土澆筑過(guò)程中上浮。

4.6 混凝土澆筑質(zhì)量控制

施工前首先要對(duì)導(dǎo)管做氣密性等檢查，合格后方能投入使用。在完成二次清孔合格后，應(yīng)盡快(3 h內(nèi))灌注混凝土。混凝土坍落度控制在180 mm～220 mm之間，和易性良好，無(wú)離析、泌水現(xiàn)象。集料斗、漏斗應(yīng)有足夠的儲(chǔ)存容量，以保證首批混凝土的埋管深度不得小于1 m的高度。首批混凝土澆筑前，采用隔板分隔料斗和導(dǎo)管，在混凝土初灌注時(shí)起隔水作用。首次澆灌時(shí)，導(dǎo)管底與孔底距離控制在300 mm～500 mm范圍內(nèi)。首批混凝土灌注后，應(yīng)連續(xù)灌注，嚴(yán)禁中途停止。在混凝土灌注過(guò)程中，導(dǎo)管應(yīng)埋入混凝土中2 m～6 m，隨混凝土澆灌測(cè)算并量取導(dǎo)管埋深，避免提升過(guò)快造成混凝土脫空現(xiàn)象而形成斷樁，或提升過(guò)晚而造成埋管。要控制最后混凝土灌注量，超灌量宜控制在設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上1.0 m ～2.0 m。

5 結(jié)語(yǔ)

本工程沖孔灌注樁地層條件復(fù)雜，施工難度較大，影響灌注樁質(zhì)量的因素很多。結(jié)合本工程實(shí)際在施工過(guò)程中把控好樁位、沖孔、終孔、清孔、鋼筋籠制作安放、混凝土灌注等質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)提高本工程質(zhì)量尤為重要。

［1］JTS 147-1-2010，港口工程樁基規(guī)范［S］.

［2］JTJ 248-2001，港口工程灌注樁設(shè)計(jì)與施工規(guī)程［S］.