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通海码头钻孔灌注桩技术创新

日期:2016-11-04 00:01  作者:江苏海宏建设工程有限公司

一、工程概况
    通海码头一期工程位于南通市与海门市交界处,苏通大桥下游约2km处。港区范围内岸线基本顺直且边滩稳定,水流平缓,深水区开阔、稳定,是规划的深水港口岸线。该码头主要用于集装箱的运输。为充分利用岸线,码头泊位设内档、外档两个平台,其中外档设置3个7万吨级杂货泊位(水工结构按10万吨级靠泊设计),码头岸线长度958m,可满足2艘7万吨级散货船和2艘4万吨级杂货船同时停靠;在码头上游234m范围内设置内侧泊位,内侧设置1个5000吨级杂货泊位,泊位长208m,可满足2艘2000吨级杂货船同时停靠,根据南通港通海港区总体规划,考虑到码头设施预留集装箱运输功能,在码头平台上预留轨距为30m的集装箱装卸桥轨道,码头平台上游234m范围宽度为60m,其余宽度均为50m。另外,码头平台与后方陆域通过设置3座引桥衔接,1#、2#、3#引桥长度分别为655.0m、658.7m、662.2m,宽度均为16m。引桥江侧桩基每个排架设4根φ1000mmPHC管桩,近岸侧每个排架设4根φ1200mm钻孔灌注桩。
    我公司负责承建1-7分段码头及2#、3#引桥施工,包含1#,2#,3#引桥接岸部分的64根钻孔灌注桩。钻孔灌注桩的施工工艺流程由埋设护筒、钻进成孔、一次清孔、沉放钢筋笼、下导管及二次清孔、水下浇注混凝土组成。与PHC管桩相比,钻孔灌注桩数量虽少,却是一个难点,不确定因素很多,桩位土层下存在石块、土工布和钻孔过程中穿孔现象屡见不鲜。为防患于未然,保证钻孔的顺利进行,在进行水上钻孔灌注桩施工之前,海翔号抓斗式挖泥船对桩位附近水域进行水下石块的清理工作。对于陆域钻孔灌注桩钻孔过程中遭遇石块问题,项目部采用冲击锤成孔的措施处理,但该方法会造成钢护筒的偏位和下沉,存在投入高,风险高的问题。
二、技术创新
    水上灌注桩施工受地质条件的不确定性影响导致钻孔灌注桩进度的严重滞后。灌注桩成孔过程中,若是遇到小型的石块,还可以通过钻头的长时间钻进使石块碎裂或偏移得以进行下去。施工Y1-3-1时,由于遇到小型石块,光是钻进成孔这个流程就花费了整整三天的时间。若是遇到中型的石块,常规的钻头即便给予充足的时间也不能达到预期的效果,如果强行钻进,只会适得其反,损坏机器或造成塌孔,将占用大量的人力物力,既影响工期又增加费用支出。其中Y1-5-4钻进成孔时,由于遇到中型石块后,操作人员未引起重视,仍强行钻进(岩面标高-6.1,遭遇石块的标高-11.1,挖泥船未能奏效),使得钻头被严重损坏,只得提钻终止。
    为了克服这一难点,项目部集思广益,利用渔篓原理制作出一种新型的钻筒。该钻筒的构造简单,石块只能进不能出,效果令人啧啧称赞。该钻筒的主体是一个空心的圆柱形钢筒,钢筒底部焊接了

一系列的金刚刃齿以利于破土钻进,钢筒底部内壁焊接了两层钢丝绳以利于石块、泥土的进入与固定,钢筒顶部焊接一块钢板连接钻杆。当Y1-5-4钻进成孔受阻以后,项目部立马调用了该新型钻筒,准备小试牛刀。经过几个小时的忙碌,迎来了提起钻筒的收获时刻。当钻筒提出钢护筒时,满筒的淤泥,项目部所有人员均忐忑不安,对这个新工艺都心中无底,待将筒中淤泥清掉露出满满的半筒大大小小的石头后,方才将心中石头放下。欣喜之余也证明这项技术创新是成功的。后来经过再一次的下放钻筒,捞上来一堆淤泥,也证明了水下石块的肃清。紧接其后,下放了常规的钻头继续进行钻进,最终顺利成孔。在之后的灌注桩钻孔中,使用效果很好,但在遇到大型石块或连续石块时,这个新型的钻筒效果不太理想,只能采用潜水员探摸或冲孔机冲破石层再正常钻进的方法。这是钻筒的局限性所在,有待进一步研究提升。
    希望这项技术创新在后续的钻孔灌注桩施工中能不断取得突破,保证施工进度的同时节省费用。
通海码头钻孔灌注桩技术创新
 

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