水下裸露巖石鉆孔灌注樁鋼護(hù)筒埋設(shè)施工工藝

1、水下裸露巖石鉆孔灌注樁鋼護(hù)筒埋設(shè)施工工藝摘要：在河床或海床基巖裸露的地質(zhì)條件下，在水中鉆孔灌注樁的鋼護(hù)筒安放施工不像在有淤泥覆蓋層情況下施工那么簡單容易。本文針對浙江物產(chǎn)港洲石化有限公司成品油碼頭工程3000噸級(jí)碼頭工程為例，簡單的總結(jié)了裸巖面鋼護(hù)筒埋設(shè)的一些方法，希望對其他類似的工程有一定的參考價(jià)值關(guān)鍵詞：裸露巖床；鉆孔灌注樁、埋設(shè)鋼護(hù)筒、施工工藝1. 工程概況浙江物產(chǎn)港洲石化有限公司成品油碼頭工程3000噸級(jí)碼頭工程位于溫嶺市石塘鎮(zhèn)箬山水仙岙村棺材嶼的前緣，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際施工情況發(fā)現(xiàn)擬建碼頭水下地質(zhì)條件大部分為裸露巖床。根據(jù)地勘報(bào)告顯示，巖石層自上而下分為兩層：強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r，厚度一般在0.9

2、04.30m，中風(fēng)化凝灰?guī)r。本工程碼頭主要由1座106m長12m寬的碼頭平臺(tái)（高樁梁板式結(jié)構(gòu)）、1 座19.8m長9m寬的棧橋和碼頭上油品運(yùn)輸配套設(shè)施組成，嵌巖樁共有73根，其中：，每個(gè)排架有4根1000嵌巖樁；引橋共3個(gè)排架，每個(gè)排架有3根800嵌巖樁。1000樁嵌巖深度為樁端進(jìn)入中風(fēng)化巖不小于5m，800樁嵌巖深度為樁端進(jìn)入中風(fēng)化巖不小于2.5m。2. 施工工藝本工程采用搭設(shè)鋼平臺(tái)作為水上施工場地，利用沖擊鉆進(jìn)行鉆孔施工作業(yè)。因碼頭下橫梁寬為1.5m，引橋橫梁寬為1.3m,考慮到樁偏位影響，所以鋼護(hù)筒直徑選用1100mm和900mm，壁厚8mm，采用卷板機(jī)卷制，并在現(xiàn)場拼接一定長度。埋設(shè)時(shí)

3、，利用汽車吊安放護(hù)筒。對于海底無覆蓋層的巖石地質(zhì)，鋼護(hù)筒的定位、固定和防滲是本工程灌注樁施工的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，是施工中成孔速度、單樁混凝土用量和成樁質(zhì)量的關(guān)鍵因素。處理好鋼護(hù)筒的埋設(shè)問題，便可以通過泥漿循環(huán)方式對鉆孔進(jìn)行清渣處理，不但比撈渣法清渣效率快、方便，又可以保證二次清孔后的沉渣厚度和混凝土澆筑后的成樁質(zhì)量。通過現(xiàn)場反復(fù)摸索和試驗(yàn)，項(xiàng)目部工程技術(shù)人員經(jīng)過比選和研究，確定將巖面分為3類，分別對應(yīng)不同的方法進(jìn)行施工。2.1 巖面較平整時(shí)用汽車吊將岸上已拼接一定長度的鋼護(hù)筒直接就位安放，沖擊鉆就位后開始沖孔施工。因?yàn)閯傞_始階段，巖石碎裂成鋸齒狀，會(huì)與鋼護(hù)筒間存在縫隙，無法采用泥漿循環(huán)工藝，所以沖

4、孔開始階段采用撈渣法清除鉆渣。當(dāng)護(hù)筒底部進(jìn)入中風(fēng)化巖層約50cm后，潛水組下水進(jìn)行護(hù)筒邊緣探摸。當(dāng)護(hù)筒外壁與巖壁的間隙較小時(shí)，潛水員直接用袋裝水泥砂（將干水泥和砂混合，用麻袋裝起的水泥沙包）封堵護(hù)筒外壁與巖壁的孔隙。護(hù)筒防滲封底完成后，制作泥漿，采用氣舉反循環(huán)方式繼續(xù)進(jìn)行沖孔施工。當(dāng)護(hù)筒外壁與巖壁的間隙較大時(shí)，采用兩個(gè)半圓在鋼平臺(tái)底部拼裝成大護(hù)筒，立放在表面較平整的巖面上，大護(hù)筒直徑大于正常護(hù)筒直徑80cm，潛水員用袋裝水泥砂或用水下導(dǎo)管法澆筑細(xì)石混凝土封堵大護(hù)筒和小護(hù)筒之間的封閉區(qū)域，進(jìn)行防滲封底。 袋裝水泥沙或細(xì)石混凝土封堵示意圖2.2 巖面坡度較大時(shí)在安放護(hù)筒前，先利用沖擊錘沖擊起伏的巖

5、面，形成一個(gè)坑，深度約1.0m1.5m,坑底表面需平整。再將護(hù)筒定位放入坑內(nèi)進(jìn)行沖孔施工，待護(hù)筒底部下沉至中風(fēng)化巖層0.50m時(shí)，后續(xù)工作如上述巖面較平整時(shí)施工方法進(jìn)行施工，此處便不再贅述。2.3 巖面坡度非常大時(shí)當(dāng)巖面坡度非常大時(shí)，如果直接用沖擊錘沖擊巖面，沖擊錘與巖面接觸面過小，不但無法沖碎巖石，因沖力較大，還會(huì)發(fā)生側(cè)滑現(xiàn)象，產(chǎn)生一定危險(xiǎn)。因?yàn)槭┕^(qū)域?yàn)橛蛶靺^(qū)，無法使用爆破方法。為了解決此問題，現(xiàn)場采用如下辦法：先做一個(gè)大鋼護(hù)筒，護(hù)筒尺寸根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定。潛水員在水下大致確定巖床表面情況，將護(hù)筒底部按照巖石表面情況在加工廠進(jìn)行切割并對底部進(jìn)行加固處理，使護(hù)筒底部與巖石表面盡量吻合并且結(jié)

6、實(shí)。安放大鋼護(hù)筒就位，讓護(hù)筒底部與巖石表面相對應(yīng)，盡量減少護(hù)筒與底部的縫隙。在原有基礎(chǔ)上再次加強(qiáng)護(hù)筒上部用于定位和固定的“井”字導(dǎo)向架。護(hù)筒就位完成后，向護(hù)筒內(nèi)拋入石塊，石塊的種類和強(qiáng)度比原巖面巖石強(qiáng)度要略大些，將護(hù)筒內(nèi)底部鋪平，進(jìn)行沖孔施工。沖孔時(shí)，采用小沖程密打的形式，防止沖程過大，造成護(hù)筒底部變形開裂、歪斜、卡鉆等事故。當(dāng)原巖面有一定平整度后，割除上部多余的大護(hù)筒，放入正常直徑鋼護(hù)筒，將護(hù)筒上部固定，進(jìn)行正常沖孔施工。本工程鋼護(hù)筒固定采用導(dǎo)向架固定方式，導(dǎo)向架根據(jù)不同地質(zhì)情況采用不同大小規(guī)格的槽鋼。導(dǎo)向架采用“井”字架形式，上下為兩層或更多層，與周圍鋼管樁或平聯(lián)焊接牢固，再用葫蘆將鋼護(hù)筒

7、上部與鋼平臺(tái)拉牢，防止鋼護(hù)筒在沖孔過程中放生搖晃，保證鋼護(hù)筒垂直度。3. 施工中應(yīng)注意的問題3.1 袋結(jié)砼中砂和水泥混合比例需根據(jù)現(xiàn)場材料性能進(jìn)行確定。3.2 防滲封底完成后，不可立即沖孔施工，需根據(jù)具體情況，待袋結(jié)砼或細(xì)石混凝土有一定強(qiáng)度后方可再次開始施工。3.3 因鋼護(hù)筒入巖后很難拔出，為防止護(hù)筒沖孔過程中發(fā)生位置偏離或傾斜，需經(jīng)常檢查鋼護(hù)筒的位置和垂直度，確保樁位偏差和垂直度滿足設(shè)計(jì)或規(guī)范要求。3.4 需經(jīng)常檢查錘心位置是否與樁位中心重合，防止錘心過度偏離，造成護(hù)筒底部變形、卡鉆等事故發(fā)生。4. 可能出現(xiàn)的事故及處理方法4.1 卡鉆：輕微卡鉆，可以增大提升力或用千斤頂輔助提升；較嚴(yán)重時(shí)，

8、用錘擊振動(dòng)法或微型爆破松動(dòng)法，用大頂力千斤頂提升；特別嚴(yán)重時(shí)，加工高強(qiáng)度鉆頭，將原鉆頭結(jié)構(gòu)破壞，沖擊成幾塊后，用電磁鐵吸上來，然后再?zèng)_孔。4.2 護(hù)筒卷邊：輕微卷邊，可以回填塊石，反復(fù)沖擊；嚴(yán)重卷邊，反復(fù)回填塊石，用沖擊鉆沖擊成孔。結(jié)語：本工程嵌巖樁為整個(gè)碼頭的施工基礎(chǔ)，是施工進(jìn)度計(jì)劃的第一主線任務(wù)。通過以上方法，成功的解決了本工程中不同裸巖面的鋼護(hù)筒埋設(shè)難題，還相應(yīng)的縮短了嵌巖樁的施工工期，保證了樁身質(zhì)量。但上述方法對潛水員依賴性很大，在施工成本控制方面需要做周詳考慮。灌注樁作為近代或未來幾十甚是上百年不可或缺的施工工藝，作為建筑物樁基很多不同成樁方式的一個(gè)總稱，也在隨著時(shí)代科技的進(jìn)步和發(fā)展而不斷被改進(jìn)和變革著，各種施工技術(shù)也隨著更先進(jìn)的施工機(jī)械的產(chǎn)生在發(fā)生變化。作為未來的建設(shè)者，應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)新的施工技術(shù)完善自己，并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)造更先