鉆孔灌注樁施工工藝在海港碼頭工程中應用

陳廣斌

摘 要：隨著沿海地區經濟的迅猛發展，海港碼頭工程的數量和規模不斷擴大，鉆孔灌注樁施工工藝愈加成熟，對保障海港碼頭工程的穩定性、提高工程施工質量有著重要作用。本文以某海港碼頭二期工程為例，分析鉆孔灌注樁施工工藝的應用，以期為類似工程施工提供參考依據，推動相關領域工程的發展。

關鍵詞：海港碼頭工程 鉆孔灌注樁 施工工藝 應用

在社會經濟發展和科學技術進步的背景下，海港碼頭工程中的技術指標有了顯著提升，對地基沉降能力與承載力的要求越來越高。鉆孔灌注樁施工作為海港碼頭工程施工的重要環節，能向深層土層中傳入上部結構所傳遞的動載和靜載，具有適應性強、成本合理、施工便捷、工期短等優勢，有利于降低施工成本，縮短施工工期，為海港碼頭施工方案提供充裕的空間，實現工程的預期效益。

1.工程概況

某海港碼頭二期工程位于某市西部區域的新海港區，建設有8個10 0 0 0GT的客貨待泊區、裝泊區，旨在完善地基處理、護岸、輔助建筑物、海港碼頭、水域疏浚、其他配套的水電設施等相關配套基礎設施，進一步擴大滾裝海港碼頭的規模，最大限度發揮出自身在運輸中的作用。該工程設計滾裝橋基礎時，主要采用施打灌注型嵌巖樁，共設有7座滾裝橋，11#～15#、17#～18#為滾裝橋對應的泊位，而18#泊位為200t滾裝橋，其他都屬于150t滾裝橋。

2.海港碼頭工程中鉆孔灌注樁施工工藝分析

對于鉆孔灌注樁施工工藝而言，其具有自身的特性，工期緊張、基礎施工量大、施工難度高，特別是在水下環境開展作業時，施工受漲落潮和風浪的影響，極有可能發生落潮時漏漿；漲潮時海水倒滲入泥漿及有大風浪時海水灌入護筒等不利情況，不利于施工活動的正常實施。要想保證海港碼頭工程的建設質量，在規定時間內完成工程驗收工作，必須要從實際情況出發，對施工環境進行詳實的研究并制定出切實可行的施工質量保證措施和專項工程施工方案，同時還要優化施工工藝，科學規劃施工組織。

（1）制作鋼護筒

第一，制作鋼護筒。在施工現場利用卷板機制作鋼護筒，選擇內徑為1400mm～2200mm、厚度為16mm的鋼板進行制作；樁身應以設計要求為依據，科學選擇全護筒，并且鋼護筒的高度應與設計樁保持一致，澆筑完混凝土后不能拆除護筒。

第二，埋設鋼護筒。以滿足施工要求為前提，將鋼護筒埋設在海港碼頭后方拋石棱體層；由于測量精度對后續施工活動的開展有直接影響，所以充分壓實施工現場之后，測量人員要利用全站儀來放樣測量樁位。一般埋設鋼護筒時，多是利用人工聯合小挖掘的方式進行開挖工作，其中開挖的深度應超過1m的基坑埋設，反復核實樁位中心、護筒中心，并且成孔的垂直度應低于1%。分節沉放鋼護筒懸，將每節的沉放高度控制為1.5m，在此基礎上連續性焊接，將二片石回填在第一節護筒后，做好圍護固定工作、相配套的壓實和平整工作。下沉護筒之后，若發現存在其他障礙物，可以通過沖捶打碎繼續下沉；對鉆機位置加以固定，將樁錘中心和護筒中心的誤差控制為10mm。

第三，成孔施工。開展成孔施工作業之前，必須要做好前期的準備工作，為后續樁基安裝工程的實施奠定良好基礎，防止鉆進過程中發生位移，并由監理人員和技術人員經過反復核查方可施工。該工程的持力層為硬質巖層，所以利用沖擊鉆機進行灌注樁巖樁成孔施工，其中沖擊鉆機可選擇耐磨焊條堆焊錘牙鉆頭和耐磨合金鋼沖擊錘。通常利用小沖程低錘進行密擊開孔，以施工時間要求為依據適當增加沖程，減少護筒底部受沖擊帶來的震動影響；若在黏土層進行鉆進作業，由于土層的透水性差、質地軟，吸水后可能出現膨脹現象，縮小鉆孔的直徑，所以要根據地層自然造漿的特點，對原本黏土結構加以破壞，進一步提高鉆進的質量和效率。值得注意的是，鉆頭鉆進過程中會出現嚴重的消耗，盡量選重型十字形沖擊鉆頭，促進鉆進作業效率的提升。

第四，控制成孔的垂直度。對于沖擊鉆成孔鉆進來說，其是以自由落錘沖擊方式為依據進行成孔施工，以免出現傾斜問題，但由于殘積土以下的地層在風化巖面高度方面存在較大的差異，因此需要對其加以完善，利用緩慢沖擊的方式進行鉆孔，將沖程控制為1m，一旦出現傾斜則立即停止鉆進，提高成孔的質量。

第五，制備泥漿。泥漿的制備要嚴格按照施工要求和地質勘察結果進行，選擇粘性強、含泥量少的黃土進行制備，其中相對密度控制為1.15～1.3，粘度為22～26s。將鋼護筒設置在樁基平臺周邊，利用泵吸的形式實施泥漿的循環，保證施工的靈活性；利用槽鋼制作，在成孔內吊設抽沙泵，便于排出石渣；將三角扒桿設在泥漿的上方，以便設置后續的砂石分離器。排渣經過分離器的處理，能重新循環返回孔里，利用挖機加以清理，形成循環式的系統。

第六，成孔驗收。相關人員應該認真檢查護筒位置的偏差情況，對孔位的偏差予以確定，確保其偏差低于50mm；同時優化施工流程，使進入持力層的深度與具體要求相符。通過監理、勘察、設計等工作，分析是否符合設計要求，檢查成孔的直徑是否與規定標準相契合，合理控制孔底的沉渣厚度，使其低于300mm。

（2）制作鋼筋籠

制作鋼筋籠時應該以相關設計要求為基礎進行，謹防鋼筋籠出現變形的現象；吊裝鋼筋籠時，要求搬運工作做到平起平放、緩慢動作，若成孔施工中遇到阻礙，則應避免強行置入，積極尋求相應地解決對策，及時處理存在的障礙，在此基礎上下放鋼筋籠。此外，在鋼筋籠固定過程中，應該對準孔洞的中心位置，防止位置偏離，下放鋼筋籠后實施焊接作業。

（3）灌注水下混凝土

水下灌注的混凝土是根據施工現場攪拌站攪拌而成，結合工程的實際需求設計配合比，其中水泥用量至少達370kg/m3，混凝土的強度等級為C30，坍落度控制為18～22cm，水灰比應低于0.5，利用混凝土罐車運輸至施工現場。開展水下灌注工作時要使用直升導管，將漏斗接在導管的上口，將隔水塞設置在接口處，以便分離混凝土與泥漿，并保障漏斗的標高處于護筒以上，為混凝土澆筑工作奠定良好的基礎。如果漏斗中充滿混凝土，原本的球塞鐵絲在上部混凝土作用下，可以很好地抵御泥漿浮力，直到其沉入孔底部；同時導管混凝土下落時，混凝土與泥漿始終處于分離狀態，避免影響混凝土質量。另外，澆筑混凝土時應保證連續性，將混凝土內的導管埋深控制為2～6m，直至完成澆筑工作，做到相關的施工記錄，促進澆筑質量的提升。

3.海港碼頭工程中鉆孔灌注樁施工的常見問題及處理

首先，鋼筋籠變形。在鉆孔灌注樁施工過程中，鋼筋籠的安裝可能引起扭曲或變形，降低工程的整體質量，這就需要準確計算、認真核對吊筋的長度，使鋼筋籠處于垂直狀態。同時對砼質量進行嚴格控制，使進入鋼筋籠的砼處于勻速狀態，以便順利下放鋼筋籠，避免出現扭曲或變形的現象。

其次，偏孔。如果實際操作不當、機具擺放不夠合理，往往會引發偏孔問題；沖擠拋石棱體層中易出現石塊阻力現象，導致鉆孔的偏離，這就需要對樁機進行正確操作，謹防出現偏孔問題。鉆孔之前要牢固好鉆機，對準樁位中心，成孔后保持樁機的平穩性，以免發生偏移或傾斜；若施工中出現塌孔情形，應該根據不同的地層對泥漿指標予以確定，科學掌控鉆孔速度，有效處理黏土層，防止黏土層吸水而引起孔洞縮徑問題，確保鋼筋籠放置的合理性。

最后，漏漿。鉆孔灌注樁施工中最為常見的問題就是漏漿，由于石塊具有較強的透水性和較大的縫隙，若不能有效處理土層，則可能引發漏漿現象，所以要在穿越拋石層時同步鉆進鋼護筒。從泥漿循環的實際情況出發，實施科學有效的控制，一旦出現漏漿現象，及時將黏土塊投入其中，或者是加入適量的黏土塊與水泥，解決漏漿問題，促進護壁效果的提高。

4.結束語

綜上所述，由于海港碼頭工程易受客觀因素的制約，作業環境極為惡劣，所以開展鉆孔灌注樁施工作業時，必須要從實際情況出發，準確把握施工工藝的要求，科學控制施工過程，嚴格按照施工技術標準進行操作，做好后期質量驗收工程。這樣才能為海港碼頭工程質量提供良好保障，減少施工成本與施工時間，提高工程整體質量，為鉆孔灌注樁施工技術的應用奠定基礎。

參考文獻：

[1]張永生.水利工程中橋梁鉆孔灌注樁施工技術的研究[J].科技創新與應用，2017（09）.

[2]陳喜.鉆孔灌注樁技術在港口工程施工中的運用研討[J].江西建材，2016（20）.