摘要：神華黃驊港三期工程是神華集團十大工程之一,是黃驊港建設“國內(nèi)第一，世界領先”綜合大港的重大舉措。文章對黃驊港三期工程筒倉樁基礎施工技術進行了總結。

關鍵詞：黃驊港三期工程；筒倉樁基礎施工技術；鉆孔灌注樁；后壓漿施工

中圖分類號：U415文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2012）04-0082-03

神華黃驊港三期工程是神華集團十大工程之一,是黃驊港建設“國內(nèi)第一，世界領先”綜合大港的重大舉措。三期工程中最吸引人眼球的，是24座設計直徑40米、高43米的大型儲煤倉，這是國內(nèi)首次在煤炭輸出港建設的巨大儲煤筒倉群，在環(huán)保節(jié)能方面具有突出優(yōu)勢，實施意義重大。

通過精心組織、科學管理，于10月2日圓滿完成了2860根筒倉樁基礎的施工工作，經(jīng)靜載檢測、超聲波檢測以及大應變的檢測結果全部合格。

一、工程概況

黃驊港三期工程筒倉采用圓形的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，共計24座筒倉，筒倉內(nèi)直徑40m，高度41.95m，基礎采用后壓漿鉆孔灌注樁基礎。每座筒倉基礎樁基119根, 總樁數(shù)為2860根（含4根電梯基礎灌注樁）。

灌注樁直徑為1.0m，樁長為50m，樁頂標高為+3.90m，樁底標高為-46.10m。單根樁設計混凝土方量：39.25m3/根（不含超灌量）。設計采用后壓漿形式提高樁基承載力，采用樁端、樁側復式壓漿方式，每座筒倉119根樁基礎中，樁側一道壓漿環(huán)的有12根，樁側兩道壓漿環(huán)的有107根。

后壓漿總體施工順序與樁基施工順序相同，單個筒倉先進行外圈樁基注漿，即倉壁下部樁基，再進行內(nèi)部樁基注漿。FY2型灌注樁單樁壓漿順序為先對樁側第二道環(huán)（-20m）壓漿，然后進行第一道環(huán)（-33m）壓漿，最后進行樁端壓漿；FY1型灌注樁單樁先進行樁側（-20m）壓漿，再進行樁端壓漿。各道壓漿工序間隔時間均不小于24小時。

二、重點、難點分析

（一）樁基數(shù)量多、布置復雜，施工難度大

每個筒倉119根樁基礎，布置在直徑40m的圓形范圍內(nèi)，樁基布置有周圈圓形布置形式和圈內(nèi)成排布置形式兩種，緊密程度不一，間距大小不一，增加了施工順序安排的難度，對相鄰較近樁施工質(zhì)量的控制提出了非常高的要求。

（二）后壓漿灌注樁工序繁多，各項檢測穿插其中，相互制約，加大了施工進度控制的難度

后壓漿灌注樁工序多達30多道，每道工序必須檢驗合格才能進入下道工序施工。較以往普通灌注樁增加了后壓漿的多道環(huán)節(jié)，樁身砼達到設計強度70%后進行超聲波檢測，后壓漿必須在聲測檢驗合格后進行，且承臺相鄰部分樁基的后壓漿受臨近承臺樁基施工順序和快慢的制約，必須統(tǒng)籌考慮，協(xié)調(diào)施工。后壓漿工藝本身要求各道環(huán)之間壓漿尚需停頓一定的時間間隔。后壓漿完成后需要20天才能進行靜載試驗。每個筒倉均需要進行靜載試驗，試驗合格才能進行承臺開挖。由此可見樁基施工各環(huán)節(jié)制約因素非常多，進度控制難度空前。

三、施工工藝總結

（一）鉆孔灌注樁施工工藝

灌注樁施工工藝主要抓住以下施工控制點：

1．在成孔施工中根據(jù)不同的地層適時調(diào)整鉆具類型、進尺速度、回轉(zhuǎn)速度、提放速度、泥漿配比等參數(shù)。在砂層分布廣、厚度大的區(qū)域選擇回旋鉆機進行施工，加快施工進度的同時降低了塌孔和擴徑的質(zhì)量風險。在砂層相對薄的區(qū)域選擇潛水鉆或磨盤鉆，在施工至沙層時放慢進尺速度、回轉(zhuǎn)速度、提放速度（控制在正常速度的一半左右）；增加泥漿密度等，避免塌孔。

2．鉆機施工前根據(jù)地質(zhì)資料及以往在此地區(qū)施工經(jīng)驗配置泥漿，泥漿比重控制在1.15～1.25，粘度控制在18～25S，循環(huán)過程嚴格控制泥漿中的含砂率不得大于6%。并對鉆進過程的泥漿指標及時檢測，對照地質(zhì)資料分析及時進行調(diào)整粘土摻入量，確保泥漿穩(wěn)定。

3．鋼筋籠在鋼筋加工區(qū)分段成批進行加工，每根樁鋼筋籠分三段進行加工，檢驗合格后在現(xiàn)場搭接焊連接。注漿管、聲測管按設計要求固定在鋼筋籠上，注漿管采用絲扣連接，聲測采用套管焊接連接，外包防水膠帶，連接質(zhì)量可靠滿足施工要求。

4．每次澆筑混凝土前，由施工班組、現(xiàn)場施工員、質(zhì)量員、監(jiān)理層層把關，對灌注樁的孔徑、孔深、孔斜及沉渣厚度進行檢查，保證成孔質(zhì)量符合設計及施工規(guī)范要求，當沉渣厚度大于100mm時，進行二次清孔。

5．混凝土采用罐車直接運輸?shù)浆F(xiàn)場澆注，配備足夠罐車并鋪墊鋼板保持道路暢通，確保連續(xù)澆筑。灌注采用導管水下澆筑工藝，過程中導管埋深嚴格控制在2～6m范圍內(nèi)，施工人員在上拔導管前，認真測量混凝土頂面上升高度，待計算埋管深度后，決定導管拆除節(jié)數(shù)。

（二）后壓漿施工工藝

1．注漿管、聲測管制作及安裝。壓漿管采用直徑為DN25的鋼管，超聲波檢測管采用DN50無縫鋼管，長度較鋼筋籠長200～300mm，鋼管的連接采用外套粗鋼管焊接連接。注漿鋼管頂端套絲，并用管堵封口。注漿鋼管與鋼筋籠加勁箍用14號鐵絲綁扎固定。注漿管固定于鋼筋籠并對稱安裝。聲測管與鋼筋籠加勁箍點焊固定。

注漿鋼管和聲測管上端高出樁基施工地面20～30cm。樁底注漿管下端安裝壓漿管閥，壓漿管閥底端深入樁底20～25cm，管閥用膠皮密封，以防止樁身混凝土水泥漿液堵塞注漿管。樁側注漿鋼管下端采用套絲安裝三通與樁側壓漿管相連。

在吊放鋼筋籠過程中，嚴禁撞籠、扭籠、墩籠，鋼筋籠應豎直緩慢下放，快到樁底時，鋼筋籠不得扭動，以免管閥在進入土層時受到損壞。

2．水泥漿配制。后壓漿水泥選用32.5礦渣水泥。進場水泥按檢驗批進行試驗檢測，現(xiàn)場水泥堆放均做到下墊上蓋防潮措施。

配制水泥漿液時先在攪拌機內(nèi)加足水量（350～400kg），然后邊攪拌邊加入水泥，共加入水泥500kg（10袋），攪拌時間不少于3min，攪拌罐上放置格柵，避免水泥結石、水泥袋等雜物混入。水泥漿攪拌完成后，將壓漿管件與樁基壓漿管連接，開始對樁基壓漿施工。

3．注漿設備及注漿管的選擇。（1）高壓注漿系統(tǒng)由漿液攪拌器、帶濾網(wǎng)的貯漿池、高壓注漿泵、壓力表、高壓膠管、預埋在樁中的注漿管和單向閥等組成。（2）高壓注漿泵系統(tǒng)的選型：高壓注漿泵是實施后壓漿的主要設備，高壓注漿泵采用額定壓力16MPa，額定流量75L/min的注漿泵。焊制鐵質(zhì)儲漿池，漿液出口設置水泥漿濾網(wǎng)，避免水泥團進入貯漿筒后吸入注漿導管內(nèi)而造成堵管或爆管事件。（3）高壓注漿泵與注漿管之間采用能承受2倍以上最大注漿壓力的加筋軟管連接，其長度不超過50m，輸漿軟管與注漿管之間設置卸壓閥。

4．開塞。成樁2天后實施壓力注漿（時間為預估值，以樁身混凝土強度達到設計70%為準），但不宜遲于成樁30d后。被壓漿樁離正在成孔樁作業(yè)點的距離不小于15m，并宜間隔進行。注漿前，為使整個注漿線路暢通，先用壓力清水開塞，用高壓水沖開出漿口的管閥密封裝置和樁側混凝土（樁側壓漿時）。開塞采用逐步升壓法，當壓力驟降、流量突增時，表明通道已經(jīng)開通，立即停機，防止大量水涌入地下。

5．注漿。開塞后立即進行注漿，開一管注一管，不允許全部開塞。注漿連續(xù)進行，壓力由小到大逐級增加。注漿水灰比為0.7～0.8，注漿正常壓力樁端為2.0～3.5MPa，樁側為1.5～3.5MPa。注漿流量為75L/min。FY1型灌注樁單樁總注漿量為4.0t，樁側（-20m）注漿量為1.5t，樁端注漿量為2.5t。FY2型灌注樁單樁總注漿量為5.0t，樁側第一道環(huán)（標高為-33m）注漿量為1.0t，樁側第二道環(huán)（標高為-20m）注漿量為1.5t，樁端注漿量為2.5t。

6．終止注漿。（1）壓漿總量和注漿壓力均達到設計要求；（2）壓漿總量已經(jīng)達到設計值的75%，且注漿壓力達到設計注漿壓力的150%并維持2min以上。

本工程需后壓漿灌注樁2856根（4根電梯樁基不需后壓漿），設計壓漿總量為13992t，實際壓漿量為14088t，超壓系數(shù)為0.7%。

四、施工技術管理總結

（一）組建測量聯(lián)隊，加強聯(lián)測，確保測量定位精度

由于本工程樁基礎數(shù)量大，間距小，對樁基定位要求很高，為避免各個分部間的測量存在誤差，由測量主管人員成立聯(lián)合測量小組，定期組織復核各個控制網(wǎng)點，對由高級點引測的加密控制點進行測量驗收。通過聯(lián)測有效避免了系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生，確保了筒倉工程整體測量定位的精度滿足規(guī)范要求。

（二）抓典型施工，促工藝優(yōu)化

為了做好后壓漿灌注樁技術管理，總結優(yōu)化工藝，項目部先后組織了灌注樁典型施工與總結和后壓漿典型施工與總結。各分部根據(jù)自身施工機械特點及地質(zhì)情況，通過典型施工優(yōu)化工藝流程，調(diào)整完善工藝參數(shù)，對典型施工中發(fā)現(xiàn)的問題進行了深入的分析，找出了切實可行的解決方案。通過典型施工總結會進行了推廣，為后續(xù)大面積施工提供了扎實的技術基礎，從根本上保證了施工質(zhì)量受控。

1．水泥漿水灰比參數(shù)優(yōu)化。后壓漿典型施工過程中，初定水灰比為0.6～0.7，按此拌制發(fā)現(xiàn)水泥漿比重偏大，達到1.7，注漿困難。隨后通過加大水灰比進行試拌，當水泥漿水灰比達到0.8時，水泥漿注漿順暢。經(jīng)與現(xiàn)場監(jiān)理及設計的同意后，在壓漿水泥總量不變的前提下，將水灰比調(diào)整為0.8。

2．樁側壓漿環(huán)尺寸調(diào)整優(yōu)化。在典型施工過程中，發(fā)現(xiàn)有2根樁的樁側壓漿環(huán)沒有打開，分析其原因為：側環(huán)位置處于砂層范圍，灌注樁成孔過程此位置形成局部輕微擴孔，混凝土超出樁身直徑將樁側環(huán)包裹而無法打開。

對此，經(jīng)過工藝研討，決定將樁側壓漿環(huán)直徑由原來的100cm，優(yōu)化為105cm，并增加注漿環(huán)開孔數(shù)量至6個。同時根據(jù)地質(zhì)資料在砂層分布較厚，易發(fā)生擴孔現(xiàn)象區(qū)域，在成樁2～3d內(nèi)，用清水開塞，打通樁側注漿環(huán)。

3．側環(huán)打不開的補注措施。針對典型施工中2根側環(huán)無法打開的樁，采取了補注措施，第一道環(huán)（-33m）壓漿閥打不開的，由樁端補注壓漿1.0～1.5t；第二道環(huán)（-20m）壓漿閥打不開的，由樁側第一道環(huán)補注壓漿1.5～2.0t。確保單樁壓漿

總量。

（三）強化技術交底，促工藝落實

鑒于施工人員眾多，素質(zhì)參差不齊，為嚴格貫徹施工工藝紀律和標準要求，通過強化工程技術交底，對施工管理人員及作業(yè)人員進行進場技術培訓和教育，使施工人員明確質(zhì)量控制和操作的重點，切實將工藝要求落實到操作層，交底覆蓋到操作的每個人員，不留死角。

五、意義

三期筒倉樁基礎共計2860根，在港口建設中首例大面積應用后壓漿工藝提高樁基承載力。根據(jù)檢測結果來看，所有試樁的靜載檢測、超聲波檢測以及高應變檢測均達到合格要求。超聲波檢測僅有5根樁為二類樁，其余全部為一類樁。靜載試驗均達到并超過設計承載力，1400荷載情況下，沉降在8～13mm之間（設計允許值40mm），離散系數(shù)較小，施工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。施工過程中未出現(xiàn)任何安全、質(zhì)量事故，施工進度滿足預定的節(jié)點施工安排。為下步承臺施工打下了堅實的基礎，贏得了寶貴的時間。

黃驊港三期工程后壓漿灌注樁基礎施工圓滿完成具有十分重要的意義，驗證了黃驊港地區(qū)大直徑超深灌注樁的成功應用，為同類工程積累豐富的施工經(jīng)驗，提供了很好的借鑒實例。

作者簡介：陳亮（1978-），男，河北海興人，中交一航局第一工程有限公司工程師，項目副總工程師。

（責任編輯：趙秀娟）