摘要：介绍“华龙一号”工程取水明渠拦污网灌注桩的施工过程，对水上灌注桩施工的工艺进行论述，为同类型灌注桩施工提供技术参考。
关键词：华龙一号 水上灌注桩 水下混凝土
1．工程概况
“华龙一号”工程取水明渠拦污网为桩基平台上设置升降式构筑物，主要用于拦截海上漂浮物，并对小渔船起到一定的拦截作用。灌注桩平台上方设手动绞车、支架和滑轮组等升降装置。平台采用高桩墩台结构，桩基采用直径1.2米砼灌注嵌岩桩，共45个，桩底嵌入中风化岩不小于4m，桩长25-43米不等。
2．施工流程
施工准备→船机设备调遣→水上平台施工→钢护筒沉桩→桩机就位→成孔→清孔→下钢筋笼→二次清孔→水下砼施工
3．施工方法
3.1 施工准备
掌握工程的各项技术、水文、环境、水深等资料；明确施工工艺，编制施工方案；原材料及周转材料采购、加工；施工前做好人员、机械进场工作；制订完备的岗位责任制和技术、质量、安全、文明施工管理网络和施工过程检查制度。
3.2工程测量
测量放样采用先进的RTK-GPS全球定位系统1套，全站仪1台；根据控制网对现场测设坐标点进行复核。定位测量内容包括施工平台桩位、灌注桩护筒桩位等。
3.3施工船舶
灌注桩在支撑桩平台上施工，钢平台采用平板驳配合起重船施工，选用700吨的平板驳。为满足起重吊装和施工平台的搭设、桩基施工，配套75吨起重船，用于水上起重吊装。
3.4支撑桩平台
根据部署，每个桩基承台处搭设一个支撑桩平台。平台根据水上承台布置，纵向6排，横向3排Φ400 mm钢管桩。平台以承受冲孔锤、桩机、泥浆池的载荷进行验算；主梁为双拼[28a，次梁为[22a@750mm，面板为5mm厚钢板，支撑桩斜撑、平联撑为[16。支撑桩沉桩用振动锤打入强风化岩1米左右。
支撑桩平台施工流程为：支承桩插打→承重梁安装→分配梁安装→钢面板安装→围檩施工→附属护栏安装。
4．灌注桩施工
4.1总体要求
灌注桩施工采用沉入钢护筒后泥浆护壁的冲孔工艺，桩端终孔入中风化岩大于4m。桩身护筒采用8mm厚钢板加工，内径大于钻头200mm,护筒顶部高出承台900mm，护筒底部需确保成孔时不塌孔；冲孔桩钻头比设计桩径小60mm的十字形钻头，钻头上设置打捞环；
设泥浆沉淀池，要求泥浆池池面标高比护筒低0.3米，以利于泥浆回流畅顺；泥浆池容量按排碴量考虑，约为每桩排渣量1.5倍。
冲孔入岩后每0.2米要取一次岩样，泥浆比重控制在1.1左右；泥浆的粘度按18-22S考虑，含砂率小于8%，胶体率不小于95%，施工中要经常性测定泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率。
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4.2钢护筒制作
钢护筒为卷板机卷制成筒后焊接，分节加工，泥面以上和泥面以下分节加工；泥面以上的护筒采用两个半圆柱面，两片之间用螺栓连接。上下两节护筒之间采用法兰连接。为防止护筒底部卷边，对钢护筒尖进行加强处理。钢护筒加工标准：垂直度每10m不超过2cm，椭圆度不大于2cm，焊接采用半面坡口焊。
4.3钢护筒沉放
钢护筒筒身上焊吊耳，两点起吊。起重船大小钩同时挂在护筒上下两个吊耳，水平起吊护筒离驳，通过大小钩的相对运动，使护筒由水平方向转为垂直方向，插入钢平台的定位架内，利用定位顶丝对钢套管进行精确定位，使护筒下沉至海底。采用两台经纬仪前方交汇法进一步确定护筒的中心位置与垂直度。
4.4护筒振动下沉
护筒固定完成后，起重船吊振动锤安装在护筒的顶部，开启振动锤，护筒在振动力的作用下逐步下沉。当第一节护筒顶面接近于平台定位支架时，人工配合起重船拆卸振动锤，然后在吊机的配合下安装第二节钢套管与第一节相连接，再将振动锤安装在第二节钢套管的顶面，开启振动锤使护筒继续下沉至指定深度。打桩停锤的贯入度控制要尽量大些，以避免卷边。贯入度要通过试打确定，施工方法同支撑桩打设，护筒下放完成后用[10槽钢连接固定。
4.5泥浆制备
为保证孔壁的稳定，达到最好的护壁效果，施工泥浆中水与粘土的重量比为按75：25控制，使泥浆具有较稳定的性能，起到良好的冲孔护壁效果。泥浆质量要求相对密度为1.05～1.2，粘度为20～22S，含砂率＜4%，胶体率＞96%，失水量＜25ml/30min。泥浆性能检测：使用泥浆比重计测量泥浆比重；使用粘度计测量泥浆粘度；
4.7钻孔
桩机开始冲孔前要检查操作性能，检查桩锤的锤径、锤齿、锤体形状、钢丝绳及卡扣等能否符合使用要求；
开孔时低锤密击，锤高冲程不大于2m，以免产生偏孔。对于岩石层厚度较大，硬度较高时，锤齿采用耐磨钢块，能更好提高效率。当遇到岩层表面不平或倾斜，应抛入20～30cm厚块石，使孔底表面略平，然后低锤快击，再进行正常冲击，同时泥浆比可降到1.1左右，以减少粘锤阻力。但又不能过低，避免岩碴无法上浮，排渣困难。泥浆过浓易斜孔、吸锤，进尺较慢；而泥浆过稀则易塌孔，沉碴多，进尺慢。
4.8清孔
清孔采用托浮沉碴清孔法，其优点是清孔结束后孔内剩余的钻碴悬浮，能控制在数小时内不发生沉淀。具体做法是：终孔后，一次性投入所需粘土，然后用钻头小冲程冲击约1小时，使投入的原料充分拌合，在孔底形成有一定托浮能力的清孔泥浆。造浆结束后，用掏碴筒掏出新造泥浆的三分之一，清孔即告结束。
4.9验孔、二次清孔
端承灌注桩验孔方法为：钻孔结束后与吊放钢筋笼之前分别用测砣测量孔深度，两者差值即为沉渣厚度。二次清孔后确保沉渣厚度≤50mm。
4.10钢筋笼制作、安装
钢筋笼按实际桩长下料加工；钢筋接头按主筋接头在同一连接区段按50%相互错开，接头采用焊接连接。主筋采用支架成型与加强筋成型相结合的施工方法，支架用Ф12间距2米焊接固定，加强筋焊好后，将剩余主筋焊在加强筋上，最后将螺旋箍筋与主筋分段点焊固定。
钢筋笼采用双吊点起吊，起吊时钢筋对准桩孔口后，缓慢放入孔中并临时固定,再起吊上段,可靠焊接连接，直到设计桩长为止。
4.11砼浇筑
由于桩身水下砼主要靠自重压密和砼的流动成型，所以必须控制好配合比，以初灌量、导管埋深和浇注速度等参数控制砼质量。本工程采用导管法灌注水下砼，导管直径Φ300，隔水装置采用上拉式闸板，使用前需做水密性试验。
导管分节拼装，导管下到孔底后应适当上提固定，支撑于孔口。砼采用吊罐起吊放料浇筑，通过料斗送入导管浇筑。首批砼的浇筑是确保水下砼浇筑质量的关键，为了防止管内的泥浆进入砼，下灰前，管内砼量需保证能冲孔成功。首批砼浇筑完成后需连续浇筑，当导管埋深超过5m后，提升导管卸下一节，随着砼浇注面的逐渐升高，逐段提升、拆卸导管，并保证导管始终埋深2米以上；如此循环完成浇筑。
5．其它要求
砼试块留置：同一配合，每台班不得少于1组，每根桩不少于1组。
桩基检测：根据设计要求的方法进行检测，检测数量需满足设计要求。
6．结束语
水上灌注桩施工是码头、桥梁、港航工程、水上平台等工程中的关键工序之一，其质量将直接影响到整个工程质量、工期、费用等，因此灌注桩的工序及质量控制将直接影响到企业的经济效益。
参考文献：
[1]张忠义.灌注桩技术在桥梁建设中的应用[J].中国新技术新产品,2010,22:8.
[2]曾乐飞. 水上大口径钻孔灌注桩施工平台设计研究[D].华中科技大学,2006.
[3]皮跃进. 水上钻孔灌注桩施工工艺[J]. 福建地质,2001,01:53-56.
论文作者:李昆
论文发表刊物:《防护工程》2017年第3期
论文发表时间:2017/6/27
标签：泥浆论文; 冲孔论文; 导管论文; 起重船论文; 水上论文; 平台论文; 桩基论文; 《防护工程》2017年第3期论文;