摘要:港口工程的施工地形較為復(fù)雜,水上工作量大,部分現(xiàn)場還受自然環(huán)境的影響。港口建設(shè)不但質(zhì)量要求高工期也短,傳統(tǒng)的建筑技術(shù)以落后于現(xiàn)代的港口發(fā)展,鉆孔灌注樁作為一種新型建材,省去了傳統(tǒng)樁制作運輸?shù)倪^程,其應(yīng)用為工程降低了人力耗資成本。其具有施工簡單,承載壓力大可現(xiàn)場加工等優(yōu)點。但在實地運用中還存在著一些技術(shù)性問題,探討改進(jìn)這些問題對港口工程的發(fā)展有著重大意義。 

  關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁:港口工程;具體應(yīng)用 

  一、鉆孔灌注樁應(yīng)用在港口工程中的重要性 

  經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展促使對港口的應(yīng)用越來越廣泛,對其承載力要求也隨之增大。樁基作為工程的基礎(chǔ)建設(shè)以很多形式存在,其共有優(yōu)點包括抗壓力強、對施工地形要求不高、體積小等。鉆孔灌注樁是按照制樁方法分類的一種樁型,成樁過程只需要原地鉆孔,在孔中放入混凝土和鋼筋,待其凝固。港口筑造過程中,一部分作業(yè)需要在海上開展,大型運輸機(jī)械很難進(jìn)行運作,應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù),可有效的節(jié)省時間且操作簡單,更能縮短工期,對港口工程的發(fā)展起到了促進(jìn)作用,還可擴(kuò)大建設(shè)場地的選擇目標(biāo),減小整個工程的財務(wù)支出。 

  二、鉆孔灌注樁在港口工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀 

  1、鉆孔灌注樁的應(yīng)用范圍 

  鉆空灌注樁在施工過程中不需要傳統(tǒng)的捶打,大大的減小了振動,其筑造過程是鉆空填充完成,可以應(yīng)用在坑基工程 。噪音小、對周圍土層不存在擠壓,在人流量大建筑物密集的市區(qū)建筑工程中選擇使用可以有效的減小噪聲污染。目前在一些高端領(lǐng)域建設(shè)中也應(yīng)用廣泛。 

  2、鉆孔灌注樁在港口中的應(yīng)用范圍 

  目前,鉆孔灌注樁在港口工程中的應(yīng)用主要有:(1)在內(nèi)河小碼頭的應(yīng)用。(2)在一些小的棧橋式碼頭中的應(yīng)用,例如福州港魁岐碼頭二期工程。(3)在港口碼頭后方建筑中的應(yīng)用。因為港口碼頭后方陸域臨水,地質(zhì)條件較差、承載力弱,所以建筑物基礎(chǔ)一般采用造價低、施工簡單的灌注樁基礎(chǔ)。(4)在重力式沉箱碼頭的后軌道梁中的應(yīng)用。重力式沉箱碼頭的后軌道梁主要承受垂直荷載,采用鋼管樁或混凝土預(yù)制樁成本較高,且往往容易受到施工現(xiàn)場條件的限制,所以灌注樁基礎(chǔ)廣泛地應(yīng)用于重力式沉箱碼頭?傊@孔灌注樁有其自己的特點,相對于鋼管樁或預(yù)制樁而言,其具有樁基大、承載力高、成本較低的優(yōu)勢,這必將會使灌注樁在以后的港口工程中(尤其是集裝箱港口工程)取得越來越廣泛的應(yīng)用。 

  三、應(yīng)用過程中存在的主要質(zhì)量問題及防治方法 

  1、鉆孔灌注樁的施工工藝流程 

  在港口工程的應(yīng)用中,鉆孔灌注樁的施工工藝流程如下:(1)場地準(zhǔn)備;(2)測量放樣;(3)埋設(shè)護(hù)筒;(4)制備泥漿;(5)鉆孔;(6)鋼筋籠制作與安裝;(7)水下混凝土澆筑;(8)樁頭破除;(9)檢驗。 

  2、鉆孔過程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題及防治方法 

  鉆孔過程中會產(chǎn)生大量的泥土垃圾,對工地現(xiàn)場要求嚴(yán)格。鋼筋籠放入后觸碰到周圍的孔壁,壁面上的泥漿掉落崩塌,砸落到鋼筋籠上使鋼筋產(chǎn)生變形,導(dǎo)管很難繼續(xù)輸送,造成后續(xù)澆筑難進(jìn)行。在鉆孔過程中,安裝設(shè)備的平臺若穩(wěn)定性差,工作中產(chǎn)生的壓力會致使設(shè)備偏差,成孔后便不是垂直的,由于土地各層次礦物質(zhì)結(jié)構(gòu)不同,鉆頭可能會遇到堅硬的障礙物。這嚴(yán)重影響了轉(zhuǎn)孔尺寸的精準(zhǔn)度。總結(jié)其防治辦法主要有以下幾種:鉆孔前先對要擺放設(shè)備的原路面進(jìn)行處理壓實,確保設(shè)備擺放穩(wěn)定,避免工作中受外力因素干擾引起震蕩。對鉆頭的選用也要合理,選擇可以擊穿障礙物的為佳。鉆機(jī)安裝要保障位置精確,鉆桿位置偏差要控制在200mm以內(nèi);在不均勻地層進(jìn)行鉆孔作業(yè)時,要盡量選用鉆桿剛度大的鉆機(jī)進(jìn)行緩慢作業(yè);如遇鉆孔偏斜可提起鉆頭進(jìn)行復(fù)鉆,若復(fù)鉆糾偏無效,可在孔內(nèi)填充粘土后重鉆。孔壁坍陷。土質(zhì)松散、泥漿護(hù)壁不好、護(hù)筒周圍未用粘土緊密填封等都可能導(dǎo)致鉆孔過程中排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡,或泥漿突然漏失,這些都是孔壁坍塌的表現(xiàn)。此外,鉆孔作業(yè)過快、成孔后沒有及時進(jìn)行混凝土澆筑等也可能引起孔壁坍塌。主要防治方法包括以下幾點:使用優(yōu)質(zhì)泥漿;加大護(hù)筒埋深;鋼筋籠在運輸使用過程要避免變形,安裝時要對準(zhǔn)孔位,防止碰撞孔壁;用粘土密實填封護(hù)筒四周;成孔后及時進(jìn)行混凝土澆筑,并盡量縮短混凝土的灌注時間。 

  3、孔底沉渣厚度過大。 

  清孔不干凈或清孔后沒有及時進(jìn)行混凝土澆筑,都可能會產(chǎn)生泥漿沉積。此外,混凝土注入量未達(dá)到要求而使沉渣沒有浮起,或者鋼筋籠安裝過程中碰撞孔壁使泥土坍落孔底,都可能造成孔底沉渣厚度過大。主要防治方法包括以下幾點:成孔后保持鉆頭慢速空轉(zhuǎn)一段時間以進(jìn)行清孔;采用優(yōu)質(zhì)泥漿;鋼筋籠在吊、安裝時要對準(zhǔn)孔位,防止碰撞孔壁;鋼筋籠就位后,檢查沉渣量,若沉渣量未達(dá)標(biāo),則要進(jìn)行二次清孔;混凝土的儲備量要足夠,進(jìn)而利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣。 

  4、斷樁 

  導(dǎo)管埋深過小,出現(xiàn)拔脫提漏現(xiàn)象易形成夾層斷樁,而導(dǎo)管埋深過大時會加長灌注時間,導(dǎo)致已灌混凝土流動性降低,從而可能引發(fā)斷樁。另外,導(dǎo)管漏水、卡管、機(jī)械故障和停電造成施工不能連續(xù)進(jìn)行,突然井中水位下降等因素都可能造成斷樁。主要防治方法包括以下幾點:嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,必須進(jìn)行認(rèn)真清孔;隨時控制混凝土面標(biāo)高和導(dǎo)管埋深,準(zhǔn)確可靠提升導(dǎo)管;混凝土灌注過程要連續(xù)、快速,混凝土用量要充足;加強事先檢查,預(yù)防在灌注過程中出現(xiàn)停電、停水以及卡管等現(xiàn)象。 

  5、鋼筋籠上浮 

  鋼筋籠放置的初始位置過高或?qū)Ч茉诨炷林新裰蒙疃冗^大,都可能被澆筑過程中混凝土產(chǎn)生的沖擊力推動其上浮。主要防治方法包括以下幾點:加快混凝土灌注速度,或摻外加劑,防止混凝土頂面進(jìn)入鋼筋籠時流動性變。换炷凉嘧⒔咏摻罨\時,導(dǎo)管埋深應(yīng)控制在2.0m左右;保證鋼筋籠初始位置的準(zhǔn)確;依據(jù)混凝土的澆筑過程,隨時掌握澆筑的標(biāo)高及導(dǎo)管埋深;如果出現(xiàn)鋼筋籠上浮現(xiàn)象,應(yīng)立即停止灌注并對導(dǎo)管埋深和已澆混凝土面的標(biāo)高 

  進(jìn)行重新計算,再按計算結(jié)果進(jìn)行灌注。 

  四、鉆孔灌注樁在港口工程中的應(yīng)用前景 

  1、在護(hù)岸工程中的應(yīng)用 

  很多大型港口陸域均為填海形成,地質(zhì)條件較差,此時如采用直立式沉箱結(jié)構(gòu)方案,承載力較難達(dá)到要求,或者開挖方量和拋石基床均較大,既造成了寶貴土地資源的浪費,工程量和造價也難以令人接受,在這種情況下,如設(shè)計鉆孔灌注樁作為基礎(chǔ),可在保證工程安全的前提下有效降低工程成本。 

  2、在高樁碼頭接岸結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用 

  許多港口工程處于河口三角洲地帶,地層為海陸交互沉積,形成一套淤泥質(zhì)土、粘性土和中粗砂、粗礫砂、粉細(xì)砂相交互的地層結(jié)構(gòu),這種地層結(jié)構(gòu)的岸坡穩(wěn)定條件相對較差,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中常為斜坡式接岸結(jié)構(gòu),但斜坡式接岸結(jié)構(gòu)的斷面工程量及占地均較大,且拋填前還需進(jìn)行地基處理和大量開挖,施工復(fù)雜,工期長,后期使用沉降亦較大。此時如采用灌注樁方案,用鉆孔灌注樁加拱形水泥土攪拌樁組合形成拱形水泥土支護(hù)結(jié)構(gòu),支護(hù)結(jié)構(gòu)形成后,再開挖并拋填塊石,形成接岸結(jié)構(gòu),可以大大減少開挖和拋填工程量。 

  小結(jié):建筑業(yè)的大力發(fā)展促使了很多先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)生,建筑穩(wěn)固安全的港口對進(jìn)出口貿(mào)易、交通運輸都起著重要作用。港口工程耗資巨大,鉆孔灌注樁的運用有效提高工作效率,節(jié)省了開支,它的諸多優(yōu)點夸大了建筑選址的范圍,解決了很多技術(shù)上的難題。在具體運用中根據(jù)地形地質(zhì)的差異還要對施工規(guī)劃作出調(diào)整,不斷的完善樁基基礎(chǔ)。 

  參考文獻(xiàn): 

  【1】李秉銀.港口工程中鉆孔灌注樁漫談[J].建筑知識:學(xué)術(shù)刊, 2013(B4):360. 

  【2】陳曉明.港口工程水上鉆孔灌注樁全過程質(zhì)量控制[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品, 2010(18):60.