某深水碼頭駁岸工程中沖孔樁施工質量控制

宋廣明

(天津華勘集團有限公司，天津 300181)

1 工程概況

本駁岸工程的單個駁岸由4排～5排直徑1 m灌注樁承載，樁長在30 m～50 m之間，臨近海側的一排樁間距為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灌注樁之間設有高壓旋噴樁。

2 地質條件

擬建場地上部覆蓋層為第四系全新統到晚更新統碎屑建造層，主要為淤泥類土、粘性土、砂類土和殘積土等，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

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

2.2 第四系全新統晚期海相沉積層

主要為淤泥質粘土層厚2.2 m～15.65 m、層頂標高 －9.71～－1.65，層底標高 －20.11 ～ －10.61。

淤泥層厚8.7 m ～20.5 m、層頂標高 －3.45 m ～ －0.33 m，層底標高 －21.96 m ～ －11.00 m。

粉質粘土層厚0.7 m ～9.90 m、層頂標高 －20.11 m ～ －10.61 m，層底標高 －23.83 m ～ －13.31 m。

2.3 第四系全新統中期海陸交互相沉積層

主要為淤泥質粘土層厚0.7 m～12.00 m、層頂標高－23.21 m～－13.31 m，層底標高 －30.85 m ～ －17.46 m。

中粗砂層厚0.5 m、層頂標高 －21.96 m，層底標高 －22.46 m。

粉質粘土層厚 3.00 m ～4.00 m，層頂標高 －19.35 m ～－17.46 m，層底標高 －22.35 m ～ －20.46 m。

粉細砂層厚0.8 m ～11.80 m，層頂標高 －30.85 m ～ －18.68 m，層底標高 －35.63 m ～ －21.68 m。

粉質粘土層厚3.05 m，層頂標高 －25.43 m，層底標高 －28.48 m。

中粗砂層厚1.50 m ～12.35 m，層頂標高 －39.85 m ～ －20.60 m，層底標高 －41.55 m ～ －25.13 m。

淤泥質粘土層厚 1.40 m ～6.40 m，層頂標高 －33.45 m ～－21.68 m，層底標高 －39.85 m ～ －24.88 m。

粉質粘土層厚 0.9 m ～5.00 m，層頂標高 －34.50 m ～－29.95 m，層底標高 －36.83 m ～ －31.45 m。

2.4 第四系全新統早期海陸交互相沉積層

主要為淤泥質土、粉質粘土、砂類土。

2.5 燕山期花崗巖

根據風化程度分為全風化、強風化、中風化、微風化。

3 施工工藝

結合本工程勘察報告及現場實際條件、試樁資料及規范最終確定具體施工工序為:放樁位→埋設護筒→復測樁位→樁機就位、調整→開孔→判定巖性→終孔→清孔→吊放鋼筋籠→下導管→二次清孔→灌注混凝土。

4 施工中質量控制要點

4.1 樁位

本工程樁位偏差要求小于3 cm，尤其臨海側支護樁樁位偏差更需嚴格控制，偏差過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。結合本工程樁位偏差需從多個方面加以控制:1)熟悉圖紙，保證測量放樁位的數據準確。2)由于場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，因此測放樁位后進行復測工作。3)護筒應按要求埋設牢固，且護筒高度不應小于1.5 m，應避免因埋設護筒偏差或機械振動造成護筒偏差過大，進而造成樁位偏差過大。4)機械設備的就位要穩固，必要時需鋪設鋼板枕木。

4.2 沖孔

本工程上部回填主要為拋石且不均勻，因此開孔后對回填部位要嚴格控制以下幾點:1)調低錘的落距，減小錘頭的擺動，如遇探頭石必要時回填部分碎石后繼續沖孔，避免造成成孔垂直度偏差過大或局部擴徑較大影響鄰樁施工;2)調整泥漿比重，開孔階段由于回填部位縫隙較大，泥漿流失嚴重，因此泥漿比重控制在1.4～1.5為宜;3)穿透回填層后，孔壁相對穩定可以逐步調整泥漿比重至1.3左右;4)檢查錘頭的直徑，及時補焊避免造成樁徑不足，鋼筋籠下放困難等質量問題;5)當進入風化巖層階段沖孔可以調高錘頭落距加大沖擊力，此時泥漿比重不可太低以免影響石屑的懸浮，為加快進度可以加大掏渣頻率。

4.3 終孔

本工程部分樁是以樁長控制，部分樁需要入中風化巖1 m。巖樣判定終孔應注意以下幾點:1)入中風化巖后應在地勘單位或監理單位人員的見證下取巖樣鑒別;2)測量孔深要準確，要根據錘頭的類別筒錘、實心錘正確測量;3)巖樣要按部位樁號留存，每根要入巖和終孔分別留樣，如遇終孔巖樣質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、孔底沉渣達到設計及規范要求。沖孔灌注樁在成孔過程中，需要泥漿循環清除石渣等，因此泥漿的各項參數控制直接影響清孔質量。二次清孔，清孔后的孔底沉渣厚度不大于50 mm，孔底500 mm以內的泥漿相對密度1.10～1.20，粘度20 s～22 s，含砂率不大于4%～6%。泥漿循環示意圖見圖1。

圖1 泥漿循環示意圖

4.5 鋼筋籠制作、安放質量控制

鋼筋材質應具出廠質量證明書和進場復試報告。進場鋼筋均應有標牌，按規格、型號進行驗收，驗收標準及鋼筋試驗數據必須滿足規范要求。鋼筋籠規格、主筋規格、根數及加強筋、螺旋筋規格與間距必須滿足設計圖紙及規范要求。聲測管連接綁扎必須滿足檢測要求。本工程單個鋼筋籠重量在3 t～8 t之間，應嚴格按照操作規程吊裝，避免鋼筋籠變形過大，必要時分節制作安裝。下放鋼筋籠時應盡量避免碰撞孔壁，下放困難時嚴禁強行下放，或人為破壞鋼筋籠保護層。鋼筋籠安放完畢應檢查鋼筋籠標高是否準確，鋼筋籠位置是否居中并對鋼筋籠加以固定，以防鋼筋籠在混凝土澆筑過程中上浮。

4.6 混凝土澆筑質量控制

施工前首先要對導管做氣密性等檢查，合格后方能投入使用。在完成二次清孔合格后，應盡快(3 h內)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，無離析、泌水現象。集料斗、漏斗應有足夠的儲存容量，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管，在混凝土初灌注時起隔水作用。首次澆灌時，導管底與孔底距離控制在300 mm～500 mm范圍內。首批混凝土灌注后，應連續灌注，嚴禁中途停止。在混凝土灌注過程中，導管應埋入混凝土中2 m～6 m，隨混凝土澆灌測算并量取導管埋深，避免提升過快造成混凝土脫空現象而形成斷樁，或提升過晚而造成埋管。要控制最后混凝土灌注量，超灌量宜控制在設計樁頂標高以上1.0 m ～2.0 m。

5 結語

本工程沖孔灌注樁地層條件復雜，施工難度較大，影響灌注樁質量的因素很多。結合本工程實際在施工過程中把控好樁位、沖孔、終孔、清孔、鋼筋籠制作安放、混凝土灌注等質量控制關鍵點對提高本工程質量尤為重要。

［1］JTS 147-1-2010，港口工程樁基規范［S］.

［2］JTJ 248-2001，港口工程灌注樁設計與施工規程［S］.