淺談水上裸露巖面灌注樁施工技術

林凱 黃建亮

摘 要：根據新會港區嘉洋碼頭灌注樁施工實踐，簡要介紹水下淺覆蓋層灌注樁施工的要點。

關鍵詞：水下灌注樁 淺覆蓋層 施工

灌注樁以其適應各類土質的能力，廣泛的被應用在碼頭樁基礎上。隨著我國港口的發展，碼頭建設規模越來越大，樁基承載力也越來越高，樁基直徑大，入巖深度也在不斷加長。但常因地質的原因，水上作業的局限，施工中經常出現淺覆蓋層護筒施打困難，灌注樁漏漿無法施打，本文以新會港區嘉洋碼頭為例，淺要介紹水下淺覆蓋層裸露巖面沖孔灌注樁施工的要點。

1.工程概況

新會港區嘉洋碼頭，位于江門崖門水道的下游河段左岸，距離下游的崖門大橋約3km。碼頭樁基采用沖孔灌注樁，共183根，樁徑1.5米，所有樁均嵌巖，嵌巖深度4.5m-6m。碼頭結構如圖一。

2.地質條件

2.1地基巖、土層的分布

勘察查明，場地地基巖、土層的分布及其物理力學性質自上而下依次為：

①淤泥（Qmc）：灰黃、灰黑色，主要由粘粒組成，含腐植質及少量粉細砂、貝殼，流塑，飽和。②礫質粘性土（Qel）：灰黃、灰白、褐紅色，為花崗巖風化殘積土，主要由粘粒組成，含礫石、粗砂、云母片，硬塑。③全風化花崗巖（J31bηγ）：灰黃、灰白、褐紅色，殘留粗粒花崗結構，巖石已完全風化成礫質粘性土，呈堅硬狀。容許承載力q0建議取400kPa。④強風化花崗巖（J31bηγ）：灰黃、灰白、褐紅色，殘余粗粒花崗結構，巖石強烈風化成土狀～半土半巖狀，節理裂隙發育，巖芯破碎，遇水軟化。屬極軟巖，巖體基本質量等級V級。⑤中風化花崗巖（J31bηγ）：褐黃、灰黃、灰白色，粗粒花崗結構，塊狀構造，節理裂隙較發育，巖石致密，較堅硬，巖芯呈柱狀，錘擊聲較脆，較難擊碎。屬較軟巖，巖體基本質量等級Ⅳ級。⑥微風化花崗巖（J31bηγ）：灰黃、灰白色，粗粒花崗結構，塊狀構造，巖石致密堅硬，巖芯呈長柱狀，錘擊聲脆，較難擊碎。屬較硬巖，巖體基本質量等級Ⅱ級。

2.2因疏浚后土層變化

本項目因樁基礎施工前，業主單位已對港池及碼頭平面位置進行疏浚，碼頭平面位置浚深后標高為-9.6米，改變了原土層厚度，部分水底土質已到達強風化及中風化巖。

該項目施工過程中，因地質的變化，導致灌注樁施工中護筒施打困難，埋深不足，出現漏漿，灌注樁無法正常施工。

3.裸露巖面施工中采取的方法

因部分護筒直接打在裸露巖面上，原護筒埋深不足，施工過程中漏漿嚴重。根據計算及經驗，充分考慮成本及施工可行性，本項目采取如下的方法：

（1）本項目因海上施打灌注樁，采用搭設鋼平臺作為樁機作業平臺。平臺搭設根據施工荷載及水流等影響另行專項方案設計，本方案不詳細討論。

（2）根據測量放線的樁中心位置及設計的樁徑、鋼護筒直徑的大小，在施工鋼平臺上開孔。

（3）護筒埋設，護筒采用Q345材質，首節護筒采取加厚措施，由原8mm加厚到12cm，避免護筒口在施打過程中卷口、變形。同時，護筒口的加厚，也可起到止漿的作用。護筒就位后，采用吊機吊振動錘進行護筒埋設，由于護筒口的加厚，護筒基本可以振入巖面較淺的深度，但仍能固定好護筒位置，避免走位。

（4）護筒施打后，立即校對樁位，在確認符合要求后，樁基就位沖孔，沖孔時仍可能出現漏漿情況。在未止漿前，泥漿無法正常循環清渣，可將護筒內外液面保持一定的壓力平衡，沖錘開始沖孔作業。施工一段時間后，因孔內已有一定沉渣，施工進尺慢，這時吊起沖錘，將泥漿泵降至孔底進行沉渣，降渣土清至孔外。

（5）采用以上清渣辦法后，灌注樁已基本有一定進尺，這時需接長護筒，并用振錘將護筒振入孔底。因護筒已有一定埋深，基本能起到止漿。

（6）經以上方法處理，灌注樁已能正常泥漿循環施工。

（7）當沖擊到設計標高后，進行第一次清孔工序的施工，清孔采用換漿法施工，即沖孔完成后，提起沖錘至距樁底20cm繼續低擊，然后以相對密度較小的泥漿壓入，逐步把孔內懸浮的殘渣和相對密度較大的泥漿換出。清孔后的泥漿密度小于1.1，泥漿粘度控制在17～20Pa.s，其含砂率不得大于2%，清孔結束時應測定孔底的沉淀，孔底的沉淀厚度符合設計和施工規范規定。清孔工作完成后，進行孔徑、孔深、孔位、垂直度的檢查，當這些指標達到要求后，通知監理工程師進行工序驗收。驗收合格后，才能進行鋼筋籠的安裝并二次清孔，再進行水下混凝土澆筑。

4.施工工藝流程

見圖二。

5.施工要點

（1）護筒底下應注意采取加厚措施，施打過程中應控制好振錘，防止護筒變形。護筒埋設后，應采取措施固定護筒，防止因塌方造成護筒掉落孔中。護筒接高時，預留足夠的接高長度，已施打的護筒也應采取措施防止下陷落入孔中。

（2）當護筒無法打入巖層，造成護筒容易被水流沖刷走位時，可在護筒周圍用砂袋或混凝土塊加固，砂袋或混凝土塊拋護時注意水流的漂移，必要時由潛水員進行配合。

（3）因漏漿泥漿濃度不足，此時應隨時測定泥漿濃度，濃度不足時，及時添加黃泥和水泥等進行造漿。泥漿比重控制在1.3～1.5之間。

（4）在未能正循環施工時，注意觀測樁錘進尺情況，進尺太慢時應及時吊放泥漿泵進行清渣，防止沉渣過多影響沖孔速度。

（5）當護筒接長施打后，護筒底封閉完成不再漏漿時，可正循環進行沖孔施工，這時可常規進行沖孔作業。

6.結語

本項目樁基的施工能否順利，關系到整個項目能否成功完成。通過以上方法，成功地解決了本工程裸巖面灌注樁施工的難題，加快了施工速度，并有效地節省了施工成本。

以上施工方法只為拋磚引玉，作為以后類似地質條件下水上樁基施工的參考，不當之處敬請指正。

參考文獻：

[1]張鵬升，水中基巖裸露地基樁基鋼護筒沖孔埋置施工技術，基層建設，2015（15）.

[2]馬立波，簡述深水裸露硬巖鉆孔樁施工要點，施工技術，2015（12）.