冲击锤在大面积基坑施工中的应用

冲击锤在大面积基坑施工中的应用□广西南宁航道管理处梁劲松广西区港航管理局吕英鹰贵港港罗泊湾作业区二期工程港区工程是广西有史以来建设的最大内河港口。共建设7个内河1000t级泊位，形成年通过能力：件杂货180万t，集装箱5万TEU。其中，1#、3#、7#泊位为改建泊位。1#泊位在原半个旧泊位的基础上，增建半个泊位。1#泊位水工结构为双悬臂墩式结构码头，墩基础断面尺寸为6.00×5.80m,施工水位为30.00m，前方靠船墩均采用水下爆破、清渣方式进行基础开挖，由于新旧两个泊位墩基净距仅2.5m，旧墩基础面高程24.00m，新墩基础面高程22.80m，旧墩基高于新墩基1.20m，如采用水下爆破进行新墩基坑开挖，将危及旧墩的安全。冲击锤在国内桩基施工技术已十分成熟，在大面积基础施工中应用还不多，还需在施工中摸索和积累经验。在贵港港罗泊湾作业区港区工程施工中，考虑地质情况及对新旧建筑物的影响，经认真研究，采用钻密孔后用冲击锤破碎开挖方法，取得了成功。1.地质情况根据地质钻探资料，基坑底标高在25.0～25.5m之间，有一层1～2m的卵石夹泥覆盖层，岩面标高局部已经接近指定开挖标高，最大冲击破碎深度为2.60m左右，平均冲击破碎深度为1.36m。在本工程冲孔桩基施工过程中，常有漏浆现象出现，说明本处岩溶、裂隙发育丰富，水下爆破难度大。2.钻密孔为加速基坑岩石的破碎，减少充击过程中震动对旧墩的影响，冲击破碎前需要对破碎岩层进行密孔预钻。本基坑断面尺寸为5.80×6.00m，考虑岩层硬度和潜孔钻的操作规律，预钻密孔按0.40m孔距进行排孔，其中纵横各为19排，共361孔（图1），钻孔时每孔超深0.20m，在基坑周围超宽钻两排，起到防震孔作用，同时为水下装模潜水员下到基坑底建设出一个工作平台。以降低震动对旧墩的影响，提高基岩破碎效率，保证岩层彻底破碎。0.40.4超宽0.67超宽0.777.347.34图1钻密孔布置图3.冲击破碎施工方法破碎开挖就是以抓扬式挖泥船上的吊车作为起吊设施，冲孔桩施工用重锤作为冲击工具，以类似于冲孔桩施工的方法在水中进行自由落体冲击破碎，再用空气泵将碎石抽走成坑。冲击施工前先进行覆盖层清挖并在基坑范围破碎岩层内用钻机船潜孔钻进行密孔预钻，以利于岩石的冲击破碎。施工采用了直径1.8m、重5t的铸铁锤作冲击破碎工具。根据钻孔布置的范围，冲锤排布为纵横各六排,可保证冲击覆盖整个区域（见图2）。?1.8超宽0.77超宽0.67R1.5孔距基础模板1.21.341.347.347.34图2破碎施工冲锤布置图3.1定位。由于墩基断面尺寸为5.80×6.00m，加上超宽部分为7.34×7.34m，冲击面积大，冲击破碎无法象冲孔桩那样预埋钢护筒导锤、定位，根据施工设备实际情况，用全站仪确定吊重锤的钢缆位置作为冲击锤冲击位。3.2破碎。吊车将重锤拉到水面（不露出水面），松开刹车，重锤自由落体冲击水下岩石，造成岩石破碎。由于水下岩面高低不平，在水面上看不到，给冲击破碎工作带来了相当大的难度。施工中，我们根据锤落地时的情况，及时判断岩面参差度，由吊车司机操作，控制重锤状态，确保不倒伏。同时，密切注意钢缆工作状态，避免扭绞，一旦发现重锤倾倒，水下有突石时，要拉紧钢缆，减少扬程，低打紧击，破除突出部分。3.3出渣。冲击岩层厚度平均打1.36m，水下冲孔，如采用泥浆护壁、泥浆浮渣不经济、不现实。冲击积累碎石渣较厚时，影响下层岩石的冲击。施工在碎石渣积累厚度达到0.5m时，采用空气泵将碎石抽走方法出渣，露出下层岩面，进行下次冲击破碎工作。3.4成型。破碎、出渣后，经检查平面位置、基坑高程、地质状况满足设计要求后，基坑成型。4.结论及效果贵港港罗泊湾作业区二期工程港区工程，采用冲击锤破碎技术，在大面积基坑施工中取得了较好效果，经验收，平面位置、基坑高程、中心偏位、基底地质情况及入岩深度等各项检测项目均符合设计及规范要求。实践证明，采用冲击锤在大面积基坑施工中应用，避免了爆破作业对周围建筑物安全的影响，取得了预期效果。为今后基槽开挖，尤其是水下基槽近建筑物的爆破作业施工提供了素材。■