復雜地質條件下的內河高樁碼頭樁基施工方法研究

秦長生

無錫市航道工程有限公司，江蘇無錫 214000

現階段很多的內河修建的碼頭工程會應用到高樁碼頭結構，總體結構包括接岸、上部結構以及樁基，此種構造的高樁碼頭在施工建設時需要重點加強樁基施工，才可以確保整個碼頭工程有著理想的作業質量。但是復雜地質條件制約著樁基的作業質量，如果使用的樁基作業方法不適用于當地地形，則會出現樁基作業問題，影響碼頭應用價值，因此施工單位需要向一些成功進行基于復雜地形的內河高樁碼頭樁基工程施工的施工單位學習施工經驗，找出進行此類工程施工作業的科學方法。

1 案例概述與工程樁基樁型選擇

本文研究的內河高樁碼頭樁基工程位于江蘇省，處于鹽城港響水港區小蟒牛作業區，連通灌河，毗鄰黃海，水運物流發達，所以該碼頭工程屬于水運工程項目。其中，停船位置共計有5處，主要發揮著停泊散貨、多用途、件雜船舶的功能，除去裝載散貨船停泊的碼頭，其余碼頭均屬于高樁碼頭，共計有2處。高樁碼頭施工建設時需要以折線形來布置平臺，長寬尺寸（平臺）分別控制在500、40m，另外，散貨船舶停泊的泊位則布置為下河公路型式，用于貨物裝卸所用的平臺長寬參數分別為150、35m。該項碼頭工程的成功建設，可以與周邊省份的河道進行有效連接，從而更好地發揮貨物物流運輸的價值，有效節約成本。該工程開展樁基作業期間，可以了解到樁基作業的總數目超過500根，施工作業方法為鉆孔再向其中灌注混凝土漿料法，從而形成具有較強穩定性與硬度的樁基。調查高樁碼頭樁基施工地區的地質情況，可以了解到此處的地質較為特殊，地下水資源豐富，該地地層上部、表層覆蓋有淤泥，屬于軟土地基，厚度大、滲透性較差、淤泥間的孔隙較大，若發生地震災害有著較高的風險出現震陷情況，所以該處地基的物理力學性質不理想，需要對其進行加固處理；同時部分位置還有采空區、巖溶以及地面沉降表現，應用鉆頭鉆入時，在這些地質條件的影響之下常會出現鉆頭卡住、鉆入困難以及鉆入不安全等情況，嚴重影響樁基作業效率。

該工程施工作業過程中，選用的樁型類型較多，其中，鉆孔灌注樁符合復雜地質條件的鉆孔灌漿要求，可以用于該工程樁基作業環節施工中。在確定樁型時，要求施工單位委派設計人員深入到施工地區，對于當地的基本情況作以詳細的調查了解，之后再結合高樁碼頭工程的總體預算成本，選擇最佳的樁型，即為鉆孔灌注樁。基于鉆孔灌注樁的樁基施工需要，要求施工單位做好此種樁型作業相關流程與施工要求的調查，分析調查結果可知，該種樁型應用時的承載平面形式為直樁，適用的地質類型較多，可以從多種不同類型的土層中穿過，若為基巖地質條件，此種樁基同樣可以嵌入其中；所以，該樁基具有較強的垂直承載能力，施工所需的機械設備較少且操作便捷，可以在內河高樁碼頭作業中來應用。但是該種樁基應用期間還存在一些問題需要施工單位予以重視，即施工作業時間較長、成本過高、水平荷載施加給樁基壓力后易出現問題，要求施工單位重視這些問題，對于施工方法進行優化改進，增強該樁基的作業有效性。

2 碼頭樁基施工方法分析

2.1 確定施工流程

在作業現場放置挖掘機、沖擊鉆機、起吊機等設備，將樁位中心、護樁使用全站儀進行放出處理，標注護筒邊線；使用機械設備挖掘護筒基坑，檢查基坑高程、直徑等參數與作業要求相符合之后便可以應用起吊機吊裝護筒，將其放置在基坑內部，待位置調整完畢后便可以在護筒的邊隙處回填粘土以及碾壓夯實處理，即可完成施工。

2.2 施工方法

2.2.1 準備施工機械設備

在放置鉆機時需要檢查安裝區域內是否有鉆孔，在存在鉆孔的區域內安裝設備，不同鉆機之間需要保持一定的間隔距離，最少不得少于2個單位；置于作業現場的護筒，需要遠離鉆機墊木，以免受到墊木影響而出現護筒損壞問題。同時需要準備泥漿材料，并對滑輪、鉆機等裝置的運行質量情況進行提前調試，確定偏差不大時便可以進行后續環節的施工作業。

2.2.2 埋設護筒

施工人員需要使用經緯儀對于固定樁施工安裝的位置數據進行嚴格的測量，將鋼筋置于固定樁的中心位置處，之后還需要準備控制樁與水泥砂漿來對固定樁進行加固處理，該環節的施工任務結束后，工作人員需要對固定樁的緊固程度進行檢測，若加固合格則進行護筒埋設處理。護筒埋設期間，需要工作人員應用鋼板制備護筒，鋼板的厚度不少于10mm，最終完成的護筒規格依照直徑的不同共計有3種，分別為1.2、1.4、1.7m。之后埋設時需要對護筒外部進行包裝，再使用起吊裝置起吊，放入到基坑中，接著使用挖掘機對于護筒方位進行準確調整，并將提前準備的粘土在護筒的周邊位置進行填充，待縫隙內全部填充有粘土后，再次在粘土上澆筑泥漿，促使粘土可以有效沉降，還需要使用物料夯實處理的設備對于填筑于護筒周邊位置的材料進行夯填。此外，在護筒埋設期間，要對護筒直徑進行控制，以鉆孔樁直徑為準，需要護筒直徑遠超過該值且以超出20cm為最佳，頂面高度值需要在原有的作業標準上進行相應的拔高，較之于施工內水位、地面參數則要分別超出這兩項參數值的2m、30cm，待作業任務完成后要對護筒頂面參數進行測量，如有偏差則要求該值不可超過5cm，傾斜角度則控制在1%以內。

2.2.3 沖擊成孔

其一，在施工的相應位置將護筒高質量、高效率的埋設好之后，施工人員需要把握好施工方案中的具體要求，確定樁機作業方位，明確具體的位置之后便可以將樁機放置在確定的位置。

其二，在護筒的中心位置處需要采用沖擊錘進行沖擊。該沖擊錘放置位置不可偏離護筒中心，誤差值需要控制在20mm以內；錘擊期間要保持低錘狀態的敲打，沖擊錘抬起時的高度需要高于40cm，低于60cm，與此同時還需要對孔壁做好支護處理，防止在錘擊過程中發生孔壁坍塌問題，常用的支護材料包括泥漿、砂礫等，這些材料穩定性較好，作用于孔壁可以起到理想的固定孔壁的效果；成孔期間要求在放置護筒之后，孔還可以向下延伸約3m，以此才可以確保沖擊錘的作業速度與效率達到統一，可以進行沖擊錘的抬高處理，使其高度能夠在3m時進行護筒中心的錘擊作業。

其三，沖孔作業。在該環節作業時需要控制好沖孔的距離，不可長時間沖孔，作業一段時間之后就需要對孔內的灰塵、碎石、土層等雜物進行清潔處理，一般情況下要對2m距離內的沖孔作業范圍進行清理，待沖孔深度滿足施工方案的要求后，便可以進行之后環節的施工工作；在此期間需要施工人員注意，若發現孔壁穩定性不佳，要盡快使用泥漿進行處理，并對作業區域內的成孔垂直情況作以檢查，如果出現垂直效果差、護筒漿料流出、成孔塌陷等不良問題時，要求作業人員及時停工，待對這些問題進行有效補救處理后才可以繼續沖孔作業。

其四，鉆進。在鉆進時需要利用準備好的粘土來開展該環節的工作，此種粘土成分主要為原土，應用時還需要在其中加入分散劑，以此形成的混合泥漿材料可以在鉆進時充分發揮作用，提升粘土鉆入效果，但是在配置粘土時需要注意控制在其中加入的水量，不可超過0.5%。

其五，沖擊作業。在進行巖石層面的作業時，需要施工人員對沖擊的沖程進行擴大處理，并且隨時處理沖擊產生的殘渣，鉆入巖層時需要做好取樣工作，標準為每鉆入200mm則要進行取樣，取出的巖芯樣本需要良好的保存，不可出現樣本的損壞或者遺失情況，以免影響驗孔效果；作業過程中需要對使用的鋼絲繩質量以及放置情況進行嚴格檢查，特別是鋼絲繩需要和樁位的中間位置進行嚴格的對齊處理，如果未對齊則會對后續的支架造成不良影響，會導致支架出現形變問題，最終導致成孔出現嚴重的偏移或者傾斜情況，造成高樁碼頭的樁基施工問題。

其六，驗孔。待成孔沖擊完成之后，工作人員需要驗證終孔，主要驗證的內容包括成孔的深度、垂直以及水平情況，由施工單位工程管理人員初步驗收后，還要由工程作業現場的監理人員再次進行驗收，合格之后需要制作驗收報告，據此可以保證樁基施工不會出現質量問題。

3 結語

當前內河高樁碼頭樁基施工作業期間，需要對作業區域內地質地貌、水文以及氣候等因素進行重點考察，之后在制定施工方案、明確施工方法時則要對復雜地形因素對其施工質量的影響進行把握，從而優化施工方法，確保最終的施工作業方法可以在地質地貌條件復雜的內河正常有序的開展高樁碼頭的樁基施工，促使高樁碼頭工程整體施工工作有著良好的質量、安全性以及可靠性，碼頭的經濟價值與社會價值可以在投入使用后盡快實現。