張永慧
北排河擋潮閘位于天津市濱海新區(qū)新馬棚口村東南北排河入海口處,由左岸老擋潮閘(1967年建)和右岸新?lián)醭遍l(1979年建)組成,兩閘并排布置,中間設(shè)40m寬導(dǎo)流墩。本次除險(xiǎn)加固包括新、老擋潮閘除險(xiǎn)加固兩部分,工程等級(jí)為III等,主要建筑物為3級(jí)。在老擋潮閘閘室拆除重建中,閘墩基礎(chǔ)由新增鉆孔灌注樁和利用原樁基兩部分組成,其中兩側(cè)邊墩共新增28根樁,樁徑1m;中墩在原樁基上、下游各布置一排樁,每排5根,樁徑1.5m,單樁長(zhǎng)均為20m。本工程灌注樁施工采用泥漿護(hù)壁正循環(huán)鉆機(jī)造孔,導(dǎo)管法水下混凝土灌注成樁。其施工工藝流程如下:
一是施工準(zhǔn)備。根據(jù)地質(zhì)資料、樁基軸線,分析樁位的地質(zhì)條件,熟悉施工圖紙規(guī)定的樁位、樁長(zhǎng)、樁型、樁徑,復(fù)勘場(chǎng)地地質(zhì)條件和持力層埋藏深度,并編制復(fù)勘工程地質(zhì)剖面圖。做好場(chǎng)地平整工作,做到三通一平,即電通、水通、路通,對(duì)于不利于樁機(jī)及吊車運(yùn)行的松軟場(chǎng)地進(jìn)行加固。
二是確定樁位。鉆孔前,測(cè)量人員根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的坐標(biāo)及高程資料,結(jié)合樁位平面布置圖計(jì)算出各樁位點(diǎn)坐標(biāo),用全站儀測(cè)放出樁的中心位置,按孔徑大小及護(hù)壁的厚度標(biāo)出挖孔的范圍,在樁位處設(shè)置明顯標(biāo)志物。
三是埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒采用鋼板制成,內(nèi)徑比樁徑大200。埋設(shè)時(shí),先挖除樁位處地表土,坑的直徑要比護(hù)筒外徑大0.8~1.0m,護(hù)筒與坑壁之間用黏土夯實(shí),頂面高出自然地面0.4~0.6m,上部開設(shè)溢漿孔,便于泥漿溢出流回泥漿池進(jìn)行回收和循環(huán)。埋設(shè)完成后檢查護(hù)筒中心線與樁中心線偏差應(yīng)小于50,垂直線傾斜不能大于0.5%。
四是樁機(jī)就位。在平整好的場(chǎng)地上鋪設(shè)枕木,然后用水平尺校正,確認(rèn)水平后,進(jìn)行鉆機(jī)就位。用水平尺檢測(cè)轉(zhuǎn)盤中心,十字交叉法檢測(cè)轉(zhuǎn)盤中心與樁位對(duì)正。
五是鉆孔。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況,本工程所用泥漿采用原土造漿,合理布設(shè)泥漿循環(huán)槽和沉淀池,以保證施工作業(yè)時(shí),泥漿循環(huán)暢通,污水排放徹底,鉆渣清除順利。
開鉆時(shí)必須慢速鉆進(jìn),待鉆頭全部進(jìn)入地層后,可加速鉆進(jìn)。本工程采用正循環(huán)鉆機(jī),采用減壓鉆進(jìn)。在鉆孔排渣或因故停鉆時(shí),均保持孔內(nèi)水位和泥漿相對(duì)密度和黏度。
造孔時(shí)采用隔孔跳躍式流水作業(yè),保證安全距離不小于4倍樁徑,以防止對(duì)鄰樁的影響。造孔時(shí),要隨時(shí)糾偏,如產(chǎn)生斜孔、坍孔,應(yīng)立即停鉆,采取措施,穩(wěn)定孔壁后再繼續(xù)鉆進(jìn)。
六是成孔檢查驗(yàn)收。檢查鉆孔的孔位、孔徑、孔深、孔斜。鉆至施工圖紙規(guī)定的孔深后,進(jìn)行終孔和沉渣的檢查,并填寫隱蔽工程檢查報(bào)告,經(jīng)施工質(zhì)檢人員、監(jiān)理人、設(shè)計(jì)代表三方簽認(rèn)后,進(jìn)行下道工序。鉆孔前先用全站儀或水準(zhǔn)儀確定護(hù)筒標(biāo)高,并以此為基點(diǎn),孔深偏差保證在±20cm以內(nèi)。沉渣厚度以第二次清孔后(鋼筋籠落入后)測(cè)定量為準(zhǔn)??讖接每讖絻x測(cè)量,符合要求方可進(jìn)入下道工序。
七是鉆孔清孔。鉆孔經(jīng)檢驗(yàn)合格后立即進(jìn)行清孔,清孔后使用泥漿“三件套”檢查泥漿指標(biāo),需滿足以下要求:孔中心位置小于50mm;孔徑不小于設(shè)計(jì)樁徑;鉆孔傾斜度要小于0.5%;沉淀厚度不大于100mm;清孔后泥漿指標(biāo)(從樁孔的頂、中、底部分別抽樣檢驗(yàn)的平均值)的相對(duì)密度為 1.15~1.25,黏度為 17~20Pa.s,含砂率<2%,膠體率>98%。
八是鋼筋籠制作與吊裝。鋼筋籠按設(shè)計(jì)圖紙制作,分段制作的鋼筋籠采用焊接連接,鋼筋接頭錯(cuò)開1m,控制在同一截面上搭焊接頭根數(shù)不多于主筋總根數(shù)的50%。鋼筋籠骨架外側(cè)設(shè)置控制保護(hù)層厚度的定位筋,其豎向間距為2m,每組4根均勻布設(shè)。鋼筋籠吊放采用活吊筋,鋼筋籠入孔時(shí),對(duì)準(zhǔn)孔位徐徐輕放,避免碰撞孔壁。鋼筋籠就位完畢,在孔口用吊筋固定以使鋼筋籠定位,避免澆注混凝土?xí)r鋼筋籠上浮。
九是安放導(dǎo)管。本工程使用的混凝土導(dǎo)管外徑為300mm,其通過能力大于25m3/h;導(dǎo)管內(nèi)壁光滑圓順。接頭處均為螺絲扣,密封性良好。使用前均做壓力充水試驗(yàn)。灌注混凝土前,導(dǎo)管內(nèi)放置隔離塞(一般采用塑料球),使用時(shí)注意避免塞管。根據(jù)孔深提前配管,導(dǎo)管安置在鉆孔中心,下端口高出沉渣面30~50cm。
十是灌注混凝土?;炷吝\(yùn)至灌注地點(diǎn)時(shí),檢查其均勻性和坍落度等,防止混凝土出現(xiàn)離析和壓入空氣。
首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管首次埋置深度(≥1.0m)和填充導(dǎo)管底部的需要?;炷列柽B續(xù)灌注,嚴(yán)防泥漿壓入導(dǎo)管內(nèi)。在灌注過程中,導(dǎo)管的埋置深度控制在2~6m。在灌注過程中,根據(jù)測(cè)探井孔內(nèi)混凝土面的位置,及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管埋深。當(dāng)灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架頂部1m左右時(shí),為防止鋼筋骨架上浮,降低混凝土的灌注速度。灌注樁的實(shí)際灌注混凝土量的充盈系數(shù)不得小于1.0。
十一是成樁檢驗(yàn)。本工程灌注樁經(jīng)河北金濤建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司檢測(cè),結(jié)果全部合格。業(yè)主委托河北省水利工程質(zhì)量檢測(cè)中心站對(duì)樁身完整性進(jìn)行了抽檢,抽檢結(jié)果全部合格。