中交三航局承建的如皋南站樞紐及涉鐵綜合配套項(xiàng)目位于江蘇南通如皋市，是完善如皋城北片區(qū)路網(wǎng)，拓寬如皋城市空間的民生工程，建成后將緩解老城區(qū)交通擁堵，提高城市出行質(zhì)量。
擁有“長(zhǎng)壽之鄉(xiāng)”盛名的如皋也孕育了獨(dú)有的復(fù)雜粉質(zhì)砂土地質(zhì)。
中交三航局如皋南站樞紐及涉鐵綜合配套項(xiàng)目總工黃存東說道：“我們給這種地質(zhì)取名為‘綠豆糕’，這樣的土質(zhì)，對(duì)我們鉆孔施工既‘友好’也‘不友好’。”
雖然有豐富的鉆孔灌注樁施工經(jīng)驗(yàn)，但在復(fù)雜粉質(zhì)砂土層施工，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還是第一次。按照設(shè)計(jì)線路，該項(xiàng)目重點(diǎn)控制性工程——如泰運(yùn)河大橋136根直徑為1.5米，鉆孔深度超過70米的泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁要在深厚松軟的沙土中實(shí)施。
黃存東說：“粉質(zhì)砂土層最突出的特點(diǎn)就是土體松軟，如同‘綠豆糕’一樣，鉆機(jī)在地下鉆孔時(shí)可以‘一往無前’。但也正因此，其穩(wěn)定性差，受樁機(jī)鉆進(jìn)擾動(dòng)，容易發(fā)生塌孔。”
質(zhì)量部長(zhǎng)張坤鵬說：“特別是位于如泰運(yùn)河岸4號(hào)、5號(hào)主墩樁基，塌孔問題被成倍放大。地基由于長(zhǎng)期受河水影響，穩(wěn)定性極差，且臨近運(yùn)河孔內(nèi)易涌水，在這種地質(zhì)條件下要進(jìn)行超過70米的超長(zhǎng)灌注樁施工更是難上加難。”
保證不塌孔，同時(shí)滿足75米鉆深要求，成為項(xiàng)目建設(shè)的重點(diǎn)控制工程。
項(xiàng)目初期
團(tuán)隊(duì)按照先難后易原則，率先展開臨河區(qū)域40根樁施工，盡管項(xiàng)目部慎之又慎，但首根工藝性試樁剛開始沒多久就出現(xiàn)塌孔。團(tuán)隊(duì)本以為是湊巧，隨后又選擇兩處進(jìn)行鉆孔，依然出現(xiàn)問題，塌孔率百分百。復(fù)雜粉質(zhì)砂土層的“威力”讓施工一時(shí)間陷入了困境。
顯然，傳統(tǒng)上灌注樁鉆孔施工后，將配制的泥漿灌入樁孔內(nèi)，使之附著在孔壁四周，形成一道護(hù)壁的工藝已“失靈”，尋求更為安全高效的成孔方案勢(shì)在必行。否則，項(xiàng)目進(jìn)度也會(huì)被拖后腿。
絕不能被“綠豆糕”擋住了去路
技術(shù)攻關(guān)
黃存東立即邀請(qǐng)業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等各方代表組成攻關(guān)小組，對(duì)砂性土易碎“體質(zhì)”進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。
項(xiàng)目經(jīng)理項(xiàng)勇說：“我們可以嘗試通過打設(shè)鋼護(hù)筒替代泥漿護(hù)壁，提高孔壁剛度，來阻止土層受鉆機(jī)振動(dòng)而變形出現(xiàn)塌孔。”經(jīng)過研討，項(xiàng)勇的想法順利通過。
初步對(duì)策有了，但地下砂土層厚度達(dá)60米，全部打設(shè)鋼護(hù)筒，成本驚人，實(shí)不劃算。成員再次發(fā)起技術(shù)攻關(guān)，升級(jí)方案，同時(shí)實(shí)現(xiàn)成本“瘦身”。
經(jīng)過多次實(shí)地考察，研究小組發(fā)現(xiàn)，地下9米深是塌孔發(fā)生的分界點(diǎn)，越往下，出現(xiàn)塌孔概率會(huì)相對(duì)減小。原來，近河區(qū)域有原碼頭駁岸，基礎(chǔ)在碼頭施工時(shí)，開挖回填過，土質(zhì)十分松散，故而極易出現(xiàn)塌孔。而9米以下是原始土層，相對(duì)結(jié)實(shí)。
黃存東：“9米以上土質(zhì)強(qiáng)度低，采用鋼護(hù)筒固體法，而9米以下仍然采用泥漿護(hù)壁法，這樣效果有保障了，也能省去大筆開銷。”經(jīng)過一番“頭腦風(fēng)暴”，利用鋼護(hù)筒加持泥漿護(hù)壁的方案逐漸清晰。
自主創(chuàng)新
但團(tuán)隊(duì)依然不放心，原因在于原始土層相對(duì)結(jié)實(shí)，但體質(zhì)松軟沒變，仍有可能出現(xiàn)坍塌，找尋護(hù)壁效果更佳的新型泥漿又成為大家需要攻關(guān)的重點(diǎn)。
黃存東帶領(lǐng)技術(shù)員們分秒必爭(zhēng)，翻閱了百余個(gè)易塌孔區(qū)灌注樁施工經(jīng)典案例，終于一種名為“可利爾化學(xué)泥漿”的新型泥漿進(jìn)入視野。
該泥漿以改性的高分子聚合物為基料，配以護(hù)壁劑、防滲劑、穩(wěn)定劑等多種添加劑，可使泥漿粘性增加，護(hù)壁效果遠(yuǎn)勝于常規(guī)的膨潤土加水自然造漿，使孔體的承載力變大。
護(hù)筒下放
但實(shí)際施工千差萬別，市場(chǎng)上現(xiàn)有的泥漿可能難以做到有效“固體”。面對(duì)困難，團(tuán)隊(duì)決定從市場(chǎng)上購買原材自行研發(fā)，重復(fù)驗(yàn)算原料配比，確定各添加劑最佳摻入比例，采用燒堿水溶液調(diào)整PH值，提升漿液濃度。大量試驗(yàn)后，終于有了滿意結(jié)果，“沒成想泥漿也能有這么好的粘黏性。”張坤鵬看著實(shí)驗(yàn)結(jié)果說。
初期技術(shù)攻關(guān)過后，還需要“硬指標(biāo)”來檢驗(yàn)。黃存東帶領(lǐng)技術(shù)人員重啟工藝性試樁工作。“強(qiáng)體”必須萬無一失，黃存東現(xiàn)場(chǎng)給團(tuán)隊(duì)下達(dá)“軍令狀”。
于是，大伙兒又從優(yōu)化工藝著手，鉆機(jī)改用護(hù)壁性更好的正循環(huán)方式鉆進(jìn)，并規(guī)范鉆進(jìn)速度，減輕對(duì)孔壁擾動(dòng)……終于，經(jīng)過系列努力，一舉解決了塌孔難題，實(shí)現(xiàn)1天1根樁到2天3根樁效率提升，還提前15天完成施工，樁質(zhì)量也全部達(dá)到一類樁標(biāo)準(zhǔn)。
通訊員：薛晨 張艾喬
圖文素材來源：中交第三航務(wù)工程局有限公司
