梁 偉
(安徽省駟馬山引江工程管理處烏江站,安徽 馬鞍山 238251)
平天湖三站工程系池州市海綿城市建設(shè)項目之一,該工程的主要功能是解決平天湖在江水頂托條件下的湖區(qū)排洪問題,確保平天湖及池州市防洪安全,并兼顧平天湖生態(tài)應(yīng)急補水功能。泵站設(shè)計流量14.00 m3/s,采用堤身式布置,工程等別為Ⅱ等大(2)型工程,基礎(chǔ)處理包括:鋼筋砼灌注樁和水泥土攪拌樁兩種方式,本方案為鋼筋砼灌注樁施工方案。為確定泵站樁基是否具有足夠的安全性,本文對工程樁基進(jìn)行檢測分析。
泵站工程位于新筑2級江堤上,地處沿江大道與秋浦河故道之間,距西南方向的清溪塔約550 m,泵站東側(cè)為沿江大道及志誠江山郡。主要功能是排平天湖水及反向生態(tài)補水,主要包括清污機閘、進(jìn)水前池、站身、出水池、出水渠及沉螺池等部分。泵站采用豎井式貫流機組,3大2小組合(大機單臺裝機800 kW,小機單臺裝機560 kW,共3520 kW),一列式布置,小機組具備正向排水及反向補水功能,站身為整體式塊基結(jié)構(gòu)。
泵站基礎(chǔ)處理包括:鋼筋砼灌注樁和水泥土攪拌樁兩種方式,本方案為鋼筋砼灌注樁施工方案:
①泵室、上游前池和進(jìn)水池兩岸擋墻、下游出水池和消力池兩岸擋墻進(jìn)行鋼筋砼灌注樁基礎(chǔ)處理。泵室樁數(shù)為306根,樁徑為800 mm,樁端進(jìn)入礫巖層深度為0.5 m~1.0 m,樁間距為2.4 m。
②上游前池和進(jìn)水池兩岸擋墻樁數(shù)為72根,樁徑為800 mm,樁間距為2.5 m。下游出水池和消力池兩岸擋墻樁數(shù)為64根,樁徑為800 mm,樁間距為2.5 m。
③混凝土強度等級為C25,采用水下灌注法施工。
地基巖構(gòu)成及巖性,根據(jù)池州市平天湖三站工程初步設(shè)計階段的工程地質(zhì)勘察報告所示,擬施工的場地地層主要為人工填土(QS)、耕表土(Qpd)、第四系全新統(tǒng)沖積層(Q4al)、白堊系礫巖(K2),從上往下共分5層:
①層:人工填土(QS)。該層主要分布于沿江路上,灰褐色,稍濕,可塑狀,淺部為路基碎石填土,主要為碎石、礫巖風(fēng)化粘土,帶水鉆進(jìn)時成糊狀。
在BIM模型上對施工計劃和施工方案進(jìn)行分析模擬,消除沖突,得到最優(yōu)施工計劃和方案。如塔吊定位及運行,工具式模板選型及設(shè)計等均可充分利用BIM的參數(shù)化和可視化特性對節(jié)點進(jìn)行施工流程的分析模擬,可以改進(jìn)施工方案實現(xiàn)可施工性。
②層:耕表土(Qpd)。該層在泵站場地地表大范圍分布,青灰色~棕黃色,很濕,松散,主要成分為粉質(zhì)粘土,富含作物根系。靜力觸探比貫入阻力平均值0.73 MPa。
③層:粉質(zhì)粘土(Q4al)。③1層為可塑狀粉質(zhì)粘土;③2層為軟塑狀粉質(zhì)粘土;③3層為硬可塑粉質(zhì)粘土。
④層:含礫粉質(zhì)粘土(Q4al):該層主要分布在泵站場地中下部,地層不連續(xù),向沿江路側(cè)尖滅。褐黃色~灰褐色,飽和,可塑狀為主,局部硬塑狀或軟塑狀,無搖振反應(yīng),稍有光滑,干強度高,中等壓縮性,含大量粉細(xì)砂和礫石成分。
⑤層:礫巖(K2)。該層廣泛分布于泵站場地下部,灰黃色~雜色,鈣質(zhì)、泥質(zhì)膠結(jié),細(xì)?!至=Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,母巖成分主要為灰?guī)r、砂巖等。
(1)檢測依據(jù)
《建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ 106-2014)。
試驗采用壓重平臺反力裝置,由試驗專用液壓千斤頂進(jìn)行,粉噴樁使用邊長1.00 m的剛性承壓板,在承壓板兩個對角線方向?qū)ΨQ安裝4只位移表,讀記各表數(shù)值,計算其平均值,試驗采用“慢速維持荷載法”逐級加載[1],每級荷載作用下達(dá)到相對穩(wěn)定后,加下一級荷載。
1)觀測方法:每加一級荷載前后均應(yīng)各讀記承壓板沉降量一次,以后每半小時讀記一次。當(dāng)一小時內(nèi)沉降量小于0.1 mm時,即可加下一級荷載。
卸載級數(shù)可為加載級數(shù)的一半,等量進(jìn)行,每卸一級,間隔半小時,讀記回彈量,待卸完全部荷載后間隔三小時讀記總回彈量。
2)終止加荷條件:①當(dāng)沉降急劇增大,土被擠壓或承壓板周圍出現(xiàn)明顯的隆起;②承壓板的累計沉降量已大于寬度或直徑的6%;③當(dāng)達(dá)不到極限荷載,而最大加載壓力已大于設(shè)計要求壓力值的2倍。
3)安裝方法:砌磚垛(或安裝支承凳)→安裝千斤頂→架設(shè)載荷承臺→加載荷→安裝檢驗用儀表→檢驗測試→整理檢驗資料→評定檢測結(jié)果。
(1)清污機閘基礎(chǔ)部位水泥土攪拌樁試驗樁
清污機閘基礎(chǔ)部位水泥土攪拌樁試驗樁,水泥摻入量分別為13%試驗樁、15%試驗樁、17%試驗樁進(jìn)行靜載試驗。檢測結(jié)果表明,所檢13%試驗樁、15%試驗樁、17%試驗樁的單樁豎向抗壓承載力特征值均不小于210kPa,均滿足設(shè)計要求。根據(jù)設(shè)計要求及試驗結(jié)果,推薦工程樁采用15%水泥摻入比進(jìn)行施工。清污機閘基礎(chǔ)部位水泥土攪拌樁試驗結(jié)果見表1。
表1 清污機閘基礎(chǔ)部位水泥土攪拌樁試驗樁匯總表
(2)進(jìn)水段基礎(chǔ)部位高壓旋噴樁試驗樁
進(jìn)水段基礎(chǔ)部位高壓旋噴樁試驗樁,水泥摻入量分別為35%試驗樁、40%試驗樁、45%試驗樁進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗。檢測結(jié)果表明,3根單樁豎向抗壓承載力特征值均不小于210 kPa,均滿足設(shè)計要求,根據(jù)設(shè)計要求及試驗結(jié)果,推薦工程樁采用40%水泥摻入比進(jìn)行施工。進(jìn)水段基礎(chǔ)部位高壓旋噴樁試驗結(jié)果見表2。
表2 進(jìn)水段基礎(chǔ)部位高壓旋噴樁試驗樁匯總表
(3)進(jìn)水閘基礎(chǔ)部位水泥土攪拌樁工程樁
本次抽檢進(jìn)水閘基礎(chǔ)部位水泥土攪拌樁工程樁樁號為市質(zhì)安局和建設(shè)單位指定,樁號分別為:上游左岸擋墻基礎(chǔ)第5/6號工程樁、進(jìn)水閘基礎(chǔ)第6/7號工程樁、進(jìn)水閘基礎(chǔ)第9/1號工程樁、進(jìn)水閘基礎(chǔ)第18/7號工程樁、進(jìn)水閘基礎(chǔ)第29/6號工程樁、進(jìn)水閘基礎(chǔ)第31/12號工程樁,采用單樁豎向抗壓靜載試驗檢測樁基承載力。檢測結(jié)果表明,6根單樁豎向抗壓承載力特征值均不小于210 kPa,均滿足設(shè)計要求。進(jìn)水閘基礎(chǔ)水泥土攪拌樁檢測結(jié)果見表3。
表3 進(jìn)水閘基礎(chǔ)水泥土攪拌樁工程樁匯總表
(4)泵房基礎(chǔ)部位鉆孔灌注樁工程樁
本次抽檢的泵房基礎(chǔ)部位鉆孔灌注樁樁身完整性,共65根,其中Ⅰ類樁為63根,占比97%;Ⅱ類樁為2根占比3%:1~16號樁在4.17 m處存在缺陷類反射;3~13號樁在5.15 m處存在缺陷類反射。經(jīng)檢測,65根試驗樁均為合格樁,檢測結(jié)果符合《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ 106-2014)的要求。
根據(jù)檢測結(jié)果,本工程樁基均符合工程安全要求:
(1)所檢三根試驗樁在試驗過程中均未出現(xiàn)終止加荷條件,可以判定三根試驗樁單樁豎向抗壓承載力特征值均不小于210 kPa;
(2)所檢三根高壓旋噴樁試驗樁在試驗過程中均未出現(xiàn)終止加荷條件,可以判定三根高壓旋噴樁試驗樁單樁豎向抗壓承載力特征值均不小于210 kPa;
(3)所抽檢六根水泥土攪拌樁工程樁在試驗過程中均未出現(xiàn)終止加荷條件,可以判定六根水泥土攪拌樁工程樁豎向抗壓承載力特征值均不小于210 kPa。
因此,平天湖三站工程泵站樁基對建筑物變形控制良好,可取得預(yù)期效果,為工程質(zhì)量安全提供可靠保障,確保工程后期安全運行[2]。