吳社德

摘 要：本文分析了凰崗樞紐船閘裂縫產(chǎn)生的原因，闡述了裂縫處理的工藝特點，詳細(xì)介紹了單孔旋噴灌注樁的施工工藝，

成樁后強(qiáng)度試驗和取芯檢查都說明這次裂縫處理是成功的。

關(guān)鍵詞：船閘裂縫裂縫處理高壓單孔旋噴灌注樁

昌江渠化工程凰崗航運(yùn)樞紐船閘土建主體工程于1987年9月至1988年10月份施工完畢，至今已近17年，樞紐于1992年2月完成蓄水調(diào)試并正式啟用。昌江渠化工程是江西省內(nèi)第一個航運(yùn)渠化工程，而凰崗樞紐是昌江渠化工程中第一個單純航運(yùn)性質(zhì)的樞紐工程，它的建設(shè)可以調(diào)整、改善江西地區(qū)的綜合運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，發(fā)揮水運(yùn)的潛在優(yōu)勢，對加強(qiáng)江西經(jīng)濟(jì)帶的聯(lián)系，加速景德鎮(zhèn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，具有十分重要的意義。

2004年7月30日，凰崗樞紐管理站對船閘進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)船閘第5～6聯(lián)接縫有微弱的水平位移。2004年9月28日觀測，該裂縫水平位移有加大現(xiàn)象，且同時在第5聯(lián)右閘墻中部有一條從墻頂往下的新裂縫，閘墻內(nèi)側(cè)縫長約7.5米，外裂縫已貫入水中。

裂縫產(chǎn)生的原因

根據(jù)2004年7月30日初測，截止2005年3月8日并通過排干閘室內(nèi)積水，清除底板淤泥后觀測，發(fā)現(xiàn)第5聯(lián)底板有一裂縫，縫寬6～8毫米，且在接第6聯(lián)端部約65厘米處有冒水現(xiàn)象。第6聯(lián)也有通縫，縫寬1～3毫米?？p口有10*5毫米的結(jié)晶體。通過對船閘地基基礎(chǔ)、施工工程、結(jié)構(gòu)設(shè)計等研究，最后認(rèn)為底板斷裂及產(chǎn)生裂縫原因是船閘底板強(qiáng)度不足以及船閘建在軟基上、十幾年來河水對閘室地基的沖刷造成地基強(qiáng)度不均勻所致。

裂縫分布與處理方案

1、 裂縫的分布

根據(jù)現(xiàn)場查看：裂縫位于5～6兩聯(lián)，共有兩條。第5聯(lián)右閘墻內(nèi)側(cè)縫長約7.5米，第5聯(lián)底部裂縫寬6～8毫米，延伸至第6聯(lián)縫寬1～3毫米。

2 、裂縫處理方案

根據(jù)船閘底板和閘墻裂縫的分布情況，處理方案是防止閘墻變位，加固地基，阻止裂縫延伸，修補(bǔ)裂縫并止水。

船閘閘室處理工程：①閘室底板加鋪C30鋼筋混凝土。②閘墻及底板裂縫進(jìn)行灌漿。

船閘外側(cè)處理工程：設(shè)置高壓旋噴樁，對閘室右側(cè)地基進(jìn)行加固。

裂縫處理的主要施工方法

1、閘室底板加鋪C30鋼筋混凝土工程

鑿除原閘室底板上層鋼筋的混凝土保護(hù)層后，在澆筑混凝土施工前，必須將其表面的殘渣清洗干凈并抹一層純水泥凈漿。

加鋪Φ20Ⅱ級鋼筋，鋼筋端部采用風(fēng)鉆打孔錨固，孔深50厘米。

澆筑18厘米的C30混凝土。

2、閘墻、底板裂縫進(jìn)行灌漿工程

閘室底板裂縫處理采用GN300型回旋鉆機(jī)，成孔直徑70毫米，孔距2米，鉆孔深度為芯樣無裂縫并繼續(xù)鉆孔30厘米，并最少穿過裂縫面50厘米。

據(jù)裂縫深度進(jìn)行制作灌漿管并埋設(shè)，同時進(jìn)行清孔和裂縫口鑿除處理。

封縫采用環(huán)氧泥膠，灌縫壓力根據(jù)用漿量和時間得出最佳壓力控制值為0.5MPa。

3、 閘室右側(cè)基底加固工程

閘室右側(cè)地基高壓旋噴灌漿加固工程：①采用高壓旋噴單管法對閘室右側(cè)設(shè)置樁基，樁距1.10 米，成樁樁徑1.20米；鉆孔應(yīng)穿透黏土層。②高壓旋噴樁施工應(yīng)在混凝土終凝后，取芯作承載試驗，檢測數(shù)量不得少于總量的30%；且加固后的地基承載力要大于加固前地基承載力的120%。

閘室外側(cè)拋石加固工程：高壓旋噴樁完成后在閘室右側(cè)拋石，拋石長度135米，底標(biāo)高12.10米，頂標(biāo)高15.10米，拋石頂寬3.0米，坡度1∶1.5。

高壓單孔旋噴灌注樁施工工藝

1、工藝流程

表面清理→灌漿孔布置及鉆孔→插管→試噴→噴射作業(yè)→結(jié)束位移→封孔

2、主要施工工藝

采用青溪峰普通硅酸鹽425號水泥，每次拌制1袋，加65kg水，并加入0.2kgFND高效減水劑，拌制完后經(jīng)過1mm細(xì)篩倒入儲漿槽，并不斷攪拌。當(dāng)鉆機(jī)鉆至設(shè)計深度，將噴管慢慢下入孔底并輸送高壓漿液，漿液從孔底冒出，開始旋轉(zhuǎn)和提升噴射桿。嚴(yán)格按照提升速度和技術(shù)參數(shù)控制，防止噴嘴堵塞出現(xiàn)斷樁。在噴射過程中時刻注意高壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，壓力應(yīng)維持在24MPa，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時停機(jī)。當(dāng)噴射注漿完成后，隨即進(jìn)行靜壓注漿，并隨沉隨補(bǔ)，直至孔口漿液不再析水下沉為止。

3、施工機(jī)具與材料

旋噴機(jī)1臺，鉆頭上的噴嘴為單管噴嘴，旋噴直徑60cm；高壓泵BW200/50型1臺；口徑5mm高壓膠管（50MPa）；25mm高壓鋼管（50MPa）；灰漿攪拌機(jī)1臺；攪拌式儲漿槽1個。

4、高壓旋噴單管法

利用鉆機(jī)等設(shè)備，把安裝在注漿單管底部側(cè)面的特殊噴嘴置入土層設(shè)計深度后，用高壓泥漿泵以24Mpa的壓力使?jié){液從噴嘴中噴出沖擊破壞土體，同時借助注漿管的旋轉(zhuǎn)和提升運(yùn)動使?jié){液從土體中崩落下來的土攪拌混合，經(jīng)過一定時間的凝結(jié)在土中形成圓柱狀的結(jié)體，從而達(dá)到加固地基的目的。高壓噴射注漿的施工機(jī)器及設(shè)備由高壓發(fā)生裝置、鉆機(jī)注漿、特種鉆桿和高壓管路四部分組成；主要包括鉆機(jī)、高壓泵、泥漿泵、空氣壓縮機(jī)、注漿管、噴嘴、流量計、運(yùn)漿管、制漿機(jī)等。單管法高壓旋噴施工中的單管是實現(xiàn)單管噴射工藝的主要設(shè)備之一，供其內(nèi)部輸送高壓漿液；它由導(dǎo)流管、鉆桿和噴頭三部分組成。

質(zhì)量控制及檢驗

1、施工質(zhì)量控制要點

通過試樁選定施工各項技術(shù)參數(shù)以保證有效樁長。

高壓旋噴過程中，冒漿量為注漿量20%為正常，若大于20%或者完全不冒漿應(yīng)及時處理。

隨旋噴提升到樁頂時抽取制作反漿試塊，以檢測判定其樁體強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)計要求。

2、樁體質(zhì)量檢查

7天后，施工方自檢，將樣本樁挖出，測量樁徑滿足設(shè)計要求，并劈開樁體，樁體完整，后將樁體切割成試塊，強(qiáng)度檢測合格。

28天后，景德鎮(zhèn)工程質(zhì)量檢查站、業(yè)主方和監(jiān)理方進(jìn)行聯(lián)合開挖檢查和鉆孔取芯檢測各項指標(biāo)都符合設(shè)計要求并全部合格。

結(jié)束語

此次昌江凰崗樞紐船閘技術(shù)改造工程，在江西省內(nèi)率先采用了高壓單孔旋噴灌漿技術(shù)運(yùn)用于船閘基底淺基防護(hù)。采用此技術(shù)就工程上講增加了基底強(qiáng)度，提高了基底承載力，并對船閘起到了止水防滲的效果；就投資上講，一次性投資較大，但從長遠(yuǎn)來看，節(jié)省了每年人力、物力的投入，而且防護(hù)效果顯著提高，所以采用高壓單孔旋噴灌注樁進(jìn)行船閘淺基加固不失為明智的選擇。從后來的質(zhì)量檢驗及八年船閘運(yùn)行情況來看，此次凰崗樞紐船閘裂縫處理工程是成功的。