于圣来
珠海华发海岛投资开发有限公司 519000
摘 要:灌注桩由于具有施工效率高、安全性高、适应能力强、环境污染少等优点,故可以满足不同地形环境下施工需求。本文以某码头工程施工为例,就复杂环境下海岛工程施工难点,并提出了相应的优化措施。
关键词:海岛工程;复杂环境;灌注桩;冲孔施工
1 工程概况
某海岛码头项目,项目地处广东省,项目占地面积约为0.8km2。场所地质上覆地质为第四系海陆交互相沉积层与残积层,下覆的主要成分是花岗岩。上部岩性以黏土、碎石等为主,底部分布较大范围的燕山期花岗岩风化带,受自然条件影响,存在较明显的风化现象。
2 施工重点及难点
本项目桩基类型多,灌注桩施工是本工程进度控制的重点之一。桩基础作为本工程最核心的基础结构,其中包含灌注桩、PHC管桩等,部分PHC桩须植入嵌岩,灌注桩桩直径分为φ800mm、φ1300mm,一共150根。保证桩基按照进度完成是本工程的重点之一。
3 灌注桩施工技术
在冲锤悬吊时,应保证装置与平台面之间控制在1m距离,经检查合格后,合理确定锤体的偏心程度,如果不满足要求,则禁止采用冲锤施工。在开孔初期,应以低锤密击的方法为宜,施工过程中可掺入适量小片石粘土块,并通过给予多次的冲击处理以达到凿壁护壁的效果。
如果岩层表面平整度不足,应采取抛填块石的方法,以提高孔底表面的平整性,再按照低锤快击的方式加强处理,待其达到紧密状态后,按正常的速度有序冲击施工。泥浆比重可适度降低,以1.2为宜,此条件下有助于减小粘锤阻力,但不可过度降低泥浆比重,否则岩渣难以顺利上浮, 导致孔内沉积量增加。
在冲孔过程中,随着石渣混入泥浆中,且少量残留在孔 壁内。所以,当进行施工的时候,应提前进行标记,精准把握每次高度,防止因落锤高度超标引发锻锤,也不可因为提锤过低而减小单次进尺。同时,松绳量适中,过少则容易打空锤,过多则容易偏孔。不仅如此,施工过程中还要考虑到不同地层特征合理把握冲程,对抛填块部分应维持在1.5至2m之间;遇淤泥层时适当减小,即1.0m~1.2m;而对亚粘土层则应确保小于2m。
除此之外,在实际施工过程中,应严格控制泥浆比重,若是选用的泥浆比重小于1.2或大于1.3,则也会影响最终施工质量。若泥浆偏稀,将加大塌孔的发生概率,进尺也较慢;若泥浆偏浓,则容易出现斜孔、吸锤等质量问题,此时也会影响正常进尺。
4 灌注桩施工中存在的问题及对策
4.1卡锤处理
在冲孔过程中,如查形成梅花形孔,易于发生卡锤现象,如果出现此类情况后,需及时采用针对性的处理措施,具体措施如下:
(1)通过桩基钢丝绳将打捞钩固定住,随后将其塞入孔中,与锤体连接紧密,起到保护钢箍的效果,控制钢丝绳之间的松紧,缓慢将锤体取出来。
(2)若是第一种方法不能成功取出锤体,则需要做出适当调整,即将滑轮固定在桩基底盘前侧,通过调整滑轮的方式达到调节1#绳受力方向的效果,此过程中2#绳同步紧拉拔锤,为确保拔锤的安全性和有效性,可在底盘正前方、左右侧配套定滑轮。
(3)在起重机和桩机的共同作用下拔锤,为确保施工安全,起重机应配备保护绳。
(4)如果无法顺利拔锤的情况,可以引入爆破法进行施工。
以空压机为主要设备,清理孔内的沉渣,用测量绳检测,确定卡锤的具体发生位置,向其中置入适量炸药,同步拉筋1#、2#钢丝绳,在此条件下引爆炸药,以便使桩锤处于松动的状态,随即上拉冲锤。当取出卡锤后,需要进行更换,才能继续冲孔。
(5)卡锤的预防措施。加强对锤齿的检查,明确其磨损情况,必要时及时更换,以免因锤齿缺陷而形成梅花形孔;对于偏心较大的锤,不可投入使用,需及时更换;锤顶弹簧应具有可靠性和灵活性,定期维护或更换;按要求测量新锤尺寸,确保尺寸在设计范围内。
4.2 漏浆的处理
由于本工程施工容易受现场地质条件的影响,在施工期间容易发生漏浆现象,此时需在冲孔时及时投入粘土块,经过外力挤压作用后堵塞漏洞,再择机及时跟进钢护筒。随着冲孔量的增加,若在5m~6m时发生漏浆现象,应及时放置钢护筒,冲孔过程中迅速跟进。
4.3 终孔、清孔
在冲孔施工过程中,应及时补充泥浆,并加强对泥浆比重和稠度的检查,采取动态化调整措施。直接在施工场所建造泥浆池,便于供给施工所用的饿泥浆。待冲孔完毕后,需对其高度、孔径大小再次检测,一旦发现不符合设计标准,需进行修改,直到达标才算完毕。
5 船舶施工平台钢管桩施工问题及对策
(1)本工程施工处于孤岛环境,海浪恶劣,因此海上船舶施工平台钢管桩较为困难,且有效作业时间短。此外,由于施工易受到外界环境的影响,时常需暂停施工,因此导致施工周期较长,进度难以推进。如行钢管桩施工时,由于海底地势复杂多样,经常遇到岩面倾斜等问题,在下放的时候往往会出现卷边等问题。同时,在下放过程中,钢管桩会受到水平推力的影响,自身同样会出现倾斜,加大施工难度。对策:为了优化平台搭设方案,由水上施打平台桩改为“钓鱼法”陆上推进施打平台钢管桩。依照钓鱼法施时,可以选用履带式起重机、振动锤 等设备进行配合:钓鱼法施工设备选型釆用钓鱼法施工,钢管桩施工设备采用履带式吊幅。栈桥标准跨为5.8m。起重机配振动锤钓鱼法施工履带式起重机的选型:1)吊幅。栈桥标准跨为5.8m。2)吊重。本工程交通船泊位趸船平台由于岩面较浅,浮式客船泊位靠船桩簇采用植入嵌岩桩,即分别选用了φ800mm×16mm规格的钢管桩6个、φ600mm×16mm规格的钢管桩12个,嵌入深度必须超过3倍桩径长度;从端口部位注入C30型号混凝土,同时用混凝土对桩体和钢护筒进行加固,待整个施工结束后才可割除钢护筒。此外,施工过程中还要注意,所有靠船桩都应配备加强钢管,其重量在7吨左右,且顶端封钢板厚度应达到1.6cm;C30混凝土工程量为167.8m3。3)施工人员可以借助90KW振动锤、1000吨方驳及履吊带等进 行钢护筒的固定,然后采用冲孔桩机冲出大于桩径300mm以上的孔至设计岩面深度,清孔后,灌注水下混凝土,在混凝土初凝前用方驳+80吨履带吊将钢管桩吊入岩孔就位,同时借助振动锤使之沉入规定位置。
(2)在桩锤冲孔过程中出现滑锤偏移问题。在钻孔过程中,如果滑锤受到推力产生偏移,则极有可能引起偏孔的问题。如地势出现斜坡岩面,起伏明显;在倾斜的软硬地层交界处冲进;岩面倾斜冲进;岩层属于砂卵层,多为大颗粒成分;扩孔较大的锤头难以把控操作精度,从而出现位置的偏移;冲孔桩底座所处位置起伏较大,易发生沉陷或出现位置偏移。对策:安置机器时首先应确保底座处于平稳的地势环境下,严格检测滑轮边、钢丝绳卡孔、护筒中轴是否位于垂直线中;若是出现锤头摇摆需暂停施工,判断孔位是否出现偏移,若是出现偏移要先进行调整;当出现偏孔,首先要找出产生问题的根本原因,若是发现偏孔原因来自地势存在斜坡,此时应先将偏孔填实,在重新进行冲孔。
6 结语
综上所述,本文着重探讨了冲击成孔灌注桩难点及质量控制措施,实践证明,冲击成孔灌注桩的施工一般处于恶劣的坏境下,鞭操作难度高。因此,对于施工中存在的施工难点,施工技术人员应加强施工过程中质量控制措施,通过具体问题分析,采取行之有效的解决办法,以保证灌注桩的施工质量。
参考文献
[1]曾汉营.利用新技术提高复杂地质灌注桩施工质量[J].福建建材,2020(11):52-54.