鄒惠峰,丁建芳,伯玉麗
(惠民縣水利局,山東 惠民 251700)
惠民縣白龍灣引黃灌區(qū)位于黃河下游左岸,設(shè)計灌溉面積2.33萬hm2,渠首設(shè)計引水流量20 m3/s,加大引水量25 m3/s。設(shè)總干、西干和東干3條干渠。古城李渡槽屬西干渠跨越徒駭河的大型交叉建筑物,渡槽總長304.6 m,共32孔,單孔跨度6.6~8.0 m;槽身凈寬4.5 m,凈高2.2 m;設(shè)計流量11.5 m3/s,加大流量14.4 m3/s。渡槽固定段采用多縱梁簡支結(jié)構(gòu),上部為現(xiàn)澆混凝土矩形槽身,渡槽活動段為鋼筋混凝土雙面閘結(jié)構(gòu),以備河道遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水時行洪使用;下部采用鋼筋混凝土灌注樁基礎(chǔ),共35排70根樁,上游1~9排及下游30~35排為樁基,樁徑800 mm、樁長22 m;中間10~29排為樁柱結(jié)構(gòu),樁徑1 000 mm、樁長20 m,柱徑800 mm、柱長6.5 m,雙樁之間用系梁連接。施工場地地層自上而下分別為素填土、粉質(zhì)黏土夾粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)砂壤土、粉質(zhì)壤土、粉砂土。根據(jù)場地地質(zhì)條件,渡槽采用鉆孔灌注樁作為樁基礎(chǔ)方案。
場地平整→樁位放線、泥漿制備→護(hù)管埋設(shè)→鉆機(jī)安裝定位→鉆進(jìn)成孔→清孔、測量、檢查成孔質(zhì)量→安放固定鋼筋籠、導(dǎo)管→二次清孔→灌注混凝土→拔護(hù)筒、樁的質(zhì)量檢查。
成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要環(huán)節(jié),其質(zhì)量直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此,在成孔過程中要做好以下幾項工作。
2.1.1 護(hù)筒固定
在護(hù)筒定位后及時復(fù)核位置,嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不大于50 mm,并檢查回填土是否密實(shí),以防鉆孔過程中漏漿。在施工過程中自然地坪的標(biāo)高會發(fā)生一些變化,為準(zhǔn)確控制鉆孔深度,在鉆機(jī)就位后及時復(fù)核其底座的水平情況,測量護(hù)筒標(biāo)高并作好記錄,以便校驗(yàn)成孔深度。
2.1.2 鉆桿垂直度
樁身成孔垂直精度是衡量灌注樁施工質(zhì)量的一個重要因素。施工時應(yīng)首先壓實(shí)、平整施工場地,其次安裝鉆機(jī)時應(yīng)嚴(yán)格檢查鉆機(jī)的平整度和主動鉆桿的垂直度。鉆進(jìn)過程應(yīng)定時檢查鉆桿的垂直度,確保鉆桿垂直,發(fā)現(xiàn)偏差立即調(diào)整。成孔后下放鋼筋籠前應(yīng)對井徑、垂直度進(jìn)行校測。
2.1.3 泥漿制備
泥漿有保護(hù)孔壁、排渣和清孔的作用,在施工中,應(yīng)針對不同的土層狀況選用和制備合適的泥漿,以保證鉆孔的順利施工,提高工效。古城李渡槽灌注樁施工中采用既經(jīng)濟(jì)適用又宜就地取材的黏土制漿,泥漿制備要求漿液均勻、黏稠度適中,掛壁效果良好。
鋼筋籠采用在岸上整體制作,焊接采用雙面焊接。制作中要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度,以使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計標(biāo)高上。在鋼筋籠外壁上焊接 “耳環(huán)”,以保證鋼筋骨架準(zhǔn)確定位,并控制好鋼筋保護(hù)層厚度。為防止鋼筋籠在吊運(yùn)過程中發(fā)生縱橫方向(不可自動復(fù)原)的塑性變形,除了要求起吊設(shè)備的配套和起吊方法的正確,還采用臨時加強(qiáng)剛度的措施,使用縱向抗撓屈加勁桿,在骨架內(nèi)部臨時綁扎一根杉木以加強(qiáng)其剛度,既防止吊放中鋼筋籠的變形,又便于安裝、拆卸。
孔底沉渣是影響灌注樁承載能力的主要因素之一,而清孔的主要目的就是清除孔底沉渣。清孔是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊樁孔底部,使沉渣中的砂粒等處于懸浮狀態(tài),再利用泥漿膠體的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔,最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈。
根據(jù)現(xiàn)場條件,混凝土采用專用商品混凝土運(yùn)輸車輸送至孔口漏斗的導(dǎo)管灌注成樁工藝?;炷恋臄嚢钁?yīng)均勻、和易性好,其塌落度滿足設(shè)計規(guī)范及現(xiàn)場施工要求?;炷恋墓嘧?yīng)快速連續(xù)進(jìn)行,避免中斷。灌注前,將每棵樁的混凝土量一次進(jìn)足,備用發(fā)電機(jī)啟動待用,各種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)等均處于正常狀態(tài)。灌注過程埋管深度必須嚴(yán)格控制在2~6 m之間。起撥導(dǎo)管時,速度不宜過快,防止導(dǎo)管提出混凝土面而造成斷樁?;炷凉嘧⑼戤吋皶r清除樁頂浮漿。
為保證樁頭部分與上部基礎(chǔ)接觸良好,需將樁頭混凝土浮漿鑿除,鋼筋進(jìn)行梳理,保證澆注混凝土?xí)r上下成為一體,確保施工質(zhì)量。鑿除的虛樁頭要求大于500 mm,當(dāng)樁頭終凝達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度時,破除樁頭采用人工風(fēng)鎬鑿除,鑿除截面高程必須達(dá)到設(shè)計要求,標(biāo)高必須控制在10 mm以內(nèi)。樁頭上部采用機(jī)械鑿除,下部預(yù)留10 cm由人工進(jìn)行鑿除。樁頭鑿除后對截面進(jìn)行平面鑿毛處理,用清水沖洗干凈,鋼筋進(jìn)行表面清理。成型樁頭必須規(guī)則,樁側(cè)面無泥皮,樁頂無松渣浮漿,以確保樁頭與上部基礎(chǔ)接觸良好。
鉆孔灌注樁灌注完成后,為檢測樁身混凝土的強(qiáng)度、均勻性,判定樁身結(jié)構(gòu)完整性、樁長的屬實(shí)性等,應(yīng)及時進(jìn)行專業(yè)的第三方檢測。本工程采用超聲波透射低應(yīng)變樁身檢測,以保證成樁質(zhì)量。工程要求主河槽內(nèi)的灌注樁全部檢測,且檢測樁總數(shù)不少于總樁數(shù)的50%,對存在問題的灌注樁及時處理。
本工程所有灌注樁的施工均在水下進(jìn)行,其施工過程無法觀察,成樁后也不能進(jìn)行開挖驗(yàn)收,施工中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都將直接影響到整個工程的質(zhì)量和進(jìn)度。因此,在施工前要認(rèn)真熟悉設(shè)計圖紙,制定完善的操作規(guī)程和施工安全保障措施,施工中對于每個環(huán)節(jié)都要設(shè)有專人負(fù)責(zé),抓好質(zhì)量控制要點(diǎn),詳細(xì)做好每根樁的施工記錄,以便有效地對樁基施工質(zhì)量加以控制。