雜貨碼頭防洪堤地基加固技術(shù)

章嘯

（保利長大工程有限公司，廣州510000）

1 工程概況

山港中山港區(qū)擬建5 000t 級(jí)雜貨碼頭，建筑物安全等級(jí)為Ⅱ級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限50a，防洪標(biāo)準(zhǔn)為100a 一遇。該碼頭防洪堤地基需進(jìn)行加固處理，加固土層主要是淤泥及淤泥質(zhì)土該層土質(zhì)呈灰色或灰黑色，流塑～軟塑。該層厚度較大，層厚10.0～22.0m。防洪堤堤身進(jìn)行水泥攪拌樁處理，攪拌樁施工區(qū)域全長250m，寬5m，共714 根φ800mm 攪拌樁。設(shè)計(jì)樁頂+1.09m，設(shè)計(jì)樁底要求進(jìn)入砂質(zhì)黏性土1 倍樁徑，樁間距1.4m，成梅花形布置在陸上河堤區(qū)【1】，其橫斷面見圖1。防洪堤在堤前拋石區(qū)進(jìn)行旋噴樁處理。旋噴樁施工區(qū)域全長250m，寬6.4m，共855 根φ800mm 樁，設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高-1.00m，設(shè)計(jì)樁底要求進(jìn)入砂質(zhì)黏性土1 倍樁徑，樁間距1.4m，成梅花形布置在河堤外側(cè)，其橫斷面見圖2。加固水泥采用P·O42.5級(jí)散裝硅酸鹽水泥，其性能符合GB 175—2007《通用硅酸鹽水泥》的規(guī)定。施工用水使用自來水。

2 水泥攪拌樁加固施工

φ800mm 水泥攪拌采用“兩攪兩噴”的施工工藝，具體為測(cè)量放樣→攪拌機(jī)定位→噴漿攪拌下沉→噴漿攪拌上升→下一根樁施工制備水泥漿→分區(qū)檢測(cè)驗(yàn)收。水泥攪拌樁施工要點(diǎn)如下【2】：

圖1 水泥攪拌樁斷面圖

圖2 旋噴樁斷面圖

1）選取LS2 和LS4 2 個(gè)地質(zhì)勘探孔作為參考，并在附近樁位設(shè)立作業(yè)點(diǎn)，每個(gè)作業(yè)點(diǎn)施工5 根試驗(yàn)樁。試樁時(shí)水灰比采用“兩攪兩噴”工藝，樁體每米水泥用量按方案摻入，在方案規(guī)定樁位進(jìn)行試樁。原計(jì)劃施工水灰比為0.5。施工第一根D92 水泥攪拌樁時(shí)，采用0.5 的水灰比，漿液較濃致使進(jìn)漿孔堵塞，經(jīng)過咨詢其他工地施工水灰比和查閱文獻(xiàn)資料，當(dāng)水灰比小于0.6 時(shí)，當(dāng)前市面上的施工機(jī)械都容易產(chǎn)生堵塞，不便于施工。經(jīng)與監(jiān)理、設(shè)計(jì)溝通后，設(shè)計(jì)方確認(rèn)水灰比不做硬性要求，以試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)，滿足28d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于0.8MPa 即可。試樁時(shí)水灰比增大至0.6～0.8，詳見表1。

表1 試樁水灰比

2） 鉆進(jìn)與提升速度。樁基的一擋鉆桿速度為0.4m/min 左右，二擋鉆桿速度為0.58m/min 左右，相鄰檔位鉆桿速度差別比較大，所以施工中基本采用二擋，滿足設(shè)計(jì)0.5～0.8m/min 的要求。

3）樁底標(biāo)高的確定。按照LS1、LS2、LS3 在平面上的分布位置，將250m 范圍攪拌樁劃分成3 個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)所在地勘孔砂質(zhì)黏性土土層頂標(biāo)高，再減0.8m（樁徑）來控制。

4）檢測(cè)情況。開挖后外觀檢查成樁質(zhì)量良好。對(duì)D96、D117 和D177 共3 根水泥攪拌樁進(jìn)行抽芯，每根3 組試樣抗壓強(qiáng)度值：D96（2018-1-10 成樁）：1.28MPa、1.59MPa、1.67MPa；D117（2018-1-15 成樁）：1.44MPa、1.89MPa、1.45MPa；D177（2018-1-12 成樁）：1.44MPa、1.89MPa、1.45MPa。

5）最后，確定施工工藝為：結(jié)合施工機(jī)械和設(shè)計(jì)要求，施工水灰比采用0.6～0.7；施工注漿壓力0.5～0.8MPa；樁體水泥摻量不大于110kg/m 即可滿足設(shè)計(jì)要求；鉆進(jìn)和提升采用二擋，速度控制在0.5～0.8m/min。現(xiàn)場采用波美比重計(jì)測(cè)量水泥漿比重，當(dāng)水灰比一定時(shí)，實(shí)際測(cè)量所得比重值大于理論比重值，采用三件套中的泥漿比重計(jì)，測(cè)出來的數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確。

3 拋石覆蓋層下高壓旋噴樁施工

高壓旋噴樁采用雙管法注漿工藝，施工要點(diǎn)如下【3，4】：

1）試樁。經(jīng)試樁確定：旋噴樁間距1.4m，每米水泥摻量272kg，水灰比1.0，配合比為水泥∶土∶水=1∶3.33∶1；高壓噴射注漿時(shí)鉆桿的旋轉(zhuǎn)速度一般控制在10～20r/min，鉆桿提升速度一般為10～25cm/min。

2）按照鉆探孔分區(qū)設(shè)置標(biāo)高，確定旋噴樁底標(biāo)高，樁底以穿過砂性土0.8m 控制，實(shí)際施工中，為了方便施工，樁底標(biāo)高統(tǒng)一控制在-17.6m。

3）圍堰施工。旋噴樁加固區(qū)原泥面線大部分處于水中，且有拋石覆蓋層，需在加固區(qū)搭設(shè)填砂圍堰施工平臺(tái)，完成引孔后再進(jìn)行旋噴施工。填土圍堰平臺(tái)四周用大沙袋圍堰，大砂袋頂寬1m，底寬4.1m，圍堰總長260m，內(nèi)外邊坡1∶1；旋噴樁工作平臺(tái)中間填海砂，面標(biāo)高+1.6m，寬12.4m。

4）測(cè)量放樣。用全站儀放出旋噴樁施工的邊線，確定施工范圍，并用石灰標(biāo)出施工邊線并用水準(zhǔn)儀測(cè)出場平標(biāo)高。然后按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)的間距布置樁位，每個(gè)樁位上插30cm 長竹片，并在竹片上系好紅色塑料袋。

5）引孔。為不影響河堤穩(wěn)定性，確保安全，節(jié)約成本，縮短工期，利用引孔機(jī)在拋石層開孔，并形成旋噴通道，減去了開挖回拋塊石的工序。移動(dòng)引孔機(jī)到指定樁位，將鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位中心，引孔貫穿拋石覆蓋層。

6）下鉆施工，主要控制旋噴機(jī)的提管速度和輸漿系統(tǒng)的噴漿量（空壓機(jī)監(jiān)測(cè)）。施工過程中應(yīng)監(jiān)測(cè)防洪堤的沉降及水平位移，觀察堤擋墻及堤后地面有無裂縫產(chǎn)生。在旋噴樁強(qiáng)度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求之前，防洪堤上嚴(yán)禁堆放材料、嚴(yán)禁車輛及施工機(jī)具行駛。

4 結(jié)語

采用上述方法，安全、順利、高效地完成了該雜貨碼頭防洪堤地基加固，各項(xiàng)質(zhì)量檢測(cè)均滿足規(guī)定的質(zhì)量要求，表明采用的施工方法是成功的，利用引孔機(jī)在拋石層開孔，并形成旋噴通道，施工工期縮短、成本節(jié)約，不開挖壓腳拋石，不會(huì)影響河堤穩(wěn)定性，確保了安全，為碼頭防洪堤地基加固提供了技術(shù)借鑒資料。