吳建敏
(福建水利水電工程局有限公司,福建 泉州 362000)
泉港區(qū)壩頭溪流域綜合整治PPP項(xiàng)目地處福建省中南部沿海、泉州市泉港區(qū)境內(nèi)。壩頭溪是泉港區(qū)的主要河流,流域面積86.4 km2,流域河長(zhǎng)23.51 km,流域比降4.77‰。本次綜合整治河道長(zhǎng)總長(zhǎng)14.8 km,建設(shè)內(nèi)容含堤防工程、截污工程、橋梁工程、水閘工程、滾水壩工程、景觀種植及景觀水電工程。工程合作周期共20年,前3年為工程建設(shè)期,合同金額為7.15億元[1]。
本次河道治理堤防工程主要針對(duì)無(wú)堤段修建防洪設(shè)施、有堤段進(jìn)行加固,對(duì)局部險(xiǎn)工段進(jìn)行防護(hù),并對(duì)河道堵塞、淤積段進(jìn)行清理。堤防工程以斜坡式均質(zhì)土堤為主,局部施工空間受限位置采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)架設(shè)棧橋,滿足河道左右岸設(shè)置4 m綠道及2 m步游道的需求。
項(xiàng)目工程區(qū)位于東南沿海構(gòu)造侵蝕-剝蝕的低山丘陵-濱海臺(tái)地區(qū),呈梯形地勢(shì)。東南方向和西北方向的地勢(shì)綿延起伏,區(qū)內(nèi)植被覆蓋一般,局部見基巖裸露,沖溝發(fā)育。棧橋位于壩頭溪河道K6+915~K8+090處,該河道呈崎嶇蜿蜒型、河谷較窄,河曲較發(fā)育。根據(jù)勘察單位的地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告了解到,工程區(qū)地層情況自上而下為:素填土、粉質(zhì)粘土、淤泥、中粗砂、砂卵石、殘積土、全風(fēng)化花崗巖。
壩頭溪左岸樁號(hào)K6+915~K8+090段因緊臨壩頭路、民房密集、施工空間受限,且該段堤基基礎(chǔ)淤泥層較厚,要同時(shí)在堤防上設(shè)置4 m綠道及2 m步游道空間不足且施工難度大。經(jīng)比較采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)架設(shè)棧橋安全經(jīng)濟(jì),占地面積小、相鄰干擾小,且可以滿足工程進(jìn)度要求。鉆孔灌注樁基礎(chǔ):樁徑Ф600 mm,總樁數(shù)300根,施工樁長(zhǎng)4226.65 m,有效樁長(zhǎng)8.40 m~14.9 m,樁身混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C35水下砼。樁端持力層為全風(fēng)化花崗巖,進(jìn)入全風(fēng)化層深度不小于1 d[2]。
在旋挖鉆孔施工中,出現(xiàn)泥漿中不斷有氣孔、或氣泡越來(lái)越多的情況,需要及時(shí)采取措施,補(bǔ)救孔壁坍塌現(xiàn)象。出現(xiàn)這類情況通常是地質(zhì)條件較復(fù)雜,護(hù)壁泥漿稠度非常低,在施工中,土層疏松、孔壁與鋼筋籠出現(xiàn)碰撞;出現(xiàn)上述現(xiàn)象的具體分析如下:
(1)泥漿密度非常低,而且泥漿的性能及指標(biāo)達(dá)不到施工要求,孔壁未形成固體泥漿。
(2)若泥漿沒(méi)能及時(shí)補(bǔ)給,出現(xiàn)水位上漲、潮水上漲、孔內(nèi)的水受到壓力以及孔內(nèi)的水被礫石排走等,孔內(nèi)的水損失會(huì)導(dǎo)致高度不足。
信息化管理促進(jìn)各方成本管控,信息化平臺(tái)能夠使租賃單位及時(shí)了解到各區(qū)域業(yè)務(wù)的生產(chǎn)情況,最優(yōu)化的達(dá)到就近調(diào)劑租賃,節(jié)約運(yùn)輸管理費(fèi)用,同時(shí)租賃單位通過(guò)信息化掌握施工項(xiàng)目的生產(chǎn)情況,合理制定相應(yīng)的租賃計(jì)劃,也可以降低合作施工單位的綜合成本。
(3)護(hù)筒埋得太淺,底孔滲漏、塌陷,或靠近地面被水孔泡浸濕軟,或鉆具直接接觸到孔壁,因振動(dòng)塌陷而膨脹成較大的塌陷孔。
(4)在質(zhì)地較軟的砂層中速度很快。
(5)轉(zhuǎn)速太快,空閑時(shí)間太長(zhǎng)。
(6)在清孔后、泥漿的密度以及粘度指標(biāo)會(huì)有變化,虹吸式泥漿虹吸疏通孔清潔泥(或水)未及時(shí)填充,以致孔水位低于地下水位。
(7)壁孔的清理流程有誤,若沖刷孔壁內(nèi)側(cè)時(shí)間過(guò)久,還一直停留在一個(gè)地方進(jìn)行沖洗,導(dǎo)致孔壁松塌。
(8)當(dāng)?shù)跹b加固鋼筋籠時(shí),撞擊刮蹭孔壁。
鉆孔形成一個(gè)“梅花”孔(或十字孔),鉆頭被狹窄區(qū)域卡住。所謂的梅花孔鉆具在鉆孔中,鉆進(jìn)洞里并不是圓形。主要是在操作過(guò)程中,鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間不夠,鉆進(jìn)位置不變;有不均勻的紋理層,如浮卵石層、堆積物等易受探頭石的影響,使局部的孔壁進(jìn)入洞內(nèi)不圓。鉆頭沒(méi)有及時(shí)的焊接,鉆孔直徑逐漸變小,縮孔產(chǎn)生[3]。
卡管的情況主要是水下灌注混凝土的過(guò)程中,管內(nèi)的混凝土不再有規(guī)律的流動(dòng),隔水栓堵住了管內(nèi)的混凝土,混凝土無(wú)法流動(dòng)造成卡管。因混凝土里面的部分顆粒較大,機(jī)械攪拌不均勻造成筑澆延遲,以至于導(dǎo)管內(nèi)的混凝土停滯時(shí)間較長(zhǎng),混凝土卡管的情況出現(xiàn),影響后續(xù)施工。
在空口內(nèi)壁,鋼筋籠的上端吊筋沒(méi)有固定牢固,在向上提升導(dǎo)管的過(guò)程中,鋼筋籠容易被導(dǎo)管掛住后向上提起,以至于出現(xiàn)上浮的情況。在灌注混凝土進(jìn)行中,因?qū)Ч茉诘叵侣竦谋容^深,灌注量以及上返時(shí)速比較快、且到達(dá)鋼筋籠底端時(shí),因沖擊力較強(qiáng),導(dǎo)致鋼筋籠上浮。
在鉆孔內(nèi),進(jìn)行灌注工程時(shí),由于需要進(jìn)行不間斷的灌筑,若混凝土初凝的速度非常快,則初灌的混凝土一直處于管內(nèi)的上部,可能會(huì)出現(xiàn)各類質(zhì)量問(wèn)題,如混凝土拌合物不均勻,不及時(shí)采取解決措施會(huì)造成混凝土流動(dòng)性變差,管內(nèi)上部分的混凝土凝固,當(dāng)開始凝固或已經(jīng)凝固的混凝土面接觸鋼筋籠底端時(shí),非常有可能托起鋼筋籠上浮。若泥漿的密度非常小,而地層中又有較多的粉細(xì)砂層時(shí),下落的粉細(xì)砂則會(huì)形成一定的厚度墊在混凝土面上,墊住鋼筋籠[4]。
結(jié)合地質(zhì)勘測(cè)的實(shí)際情況,仔細(xì)閱讀勘察單位所提供的地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告,調(diào)整好泥漿的配比、并對(duì)鉆機(jī)的速度進(jìn)行限定,而且鋼筋籠的下放需要與壁孔中心點(diǎn)在一條直線上,鋼筋籠下籠的方向需要與鉆孔操作平臺(tái)保持垂直,避免與孔壁發(fā)生撞擊。若在成孔時(shí)有坍塌的情況,需要通過(guò)回填的方式進(jìn)行補(bǔ)救。具體措施包括:
(1)在散粉砂或流動(dòng)砂中鉆孔時(shí),需要掌握進(jìn)尺的速度,并選擇密度和粘合度較大的優(yōu)質(zhì)泥漿。當(dāng)鉆具鉆洞時(shí),粘土被鉆到洞中,混合塊、卵石和低沖程錘擊,使粘土膏體、泥塊和卵石被擠壓到洞壁中,以保護(hù)洞壁。
(2)在汛期或者是潮區(qū)水位變化過(guò)大,需要增加班輪;高水頭或采用虹吸、管道等措施,保證水頭相對(duì)穩(wěn)定。
(3)如果孔板發(fā)生塌陷,應(yīng)立即取下套管,回填鉆孔,在鉆孔前重新鋪設(shè)埋置的保護(hù)管。
(4)井筒塌陷時(shí),應(yīng)判斷塌陷位置,沙子和粘土的混合物應(yīng)返回坍塌孔上方1 m~2 m的坍落度。如果坍落度嚴(yán)重,應(yīng)將混合料完全充填,待充填體密實(shí)后再重新鉆孔。
(5)需要嚴(yán)格掌握炸藥劑量和沖程高度。
(6)清洗孔時(shí)應(yīng)指定專人將泥漿(或水)注滿,確??最^高度的必要。料漿(水)管不應(yīng)直接插入孔內(nèi),但應(yīng)允許其以水箱的方式使水減速,以便流入孔眼,孔壁避免沖洗。此外,吸泥機(jī)要注意避免觸碰到孔壁、同時(shí)使用的氣壓要合適,不要超過(guò)井眼內(nèi)水壓的1.5~1.6倍。
(7)掛在鋼筋籠內(nèi),應(yīng)與鉆孔中心對(duì)齊,垂直插入,不得接觸孔壁。
隔水栓需要與導(dǎo)管內(nèi)的直徑大小一致,確保有極強(qiáng)的隔水性能;在進(jìn)行混凝土灌注時(shí),對(duì)于混凝土的攪拌時(shí)間要規(guī)劃、需要準(zhǔn)確掌握混凝土的坍落度,混凝土在管內(nèi)必須要流動(dòng)順暢,通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出最佳的配合比,坍落度通??刂圃?8 cm~22 cm,混凝土顆粒大小需要按照機(jī)械攪拌要求,以此增強(qiáng)混凝土的和易性,還要保證導(dǎo)管連接的密封性,避免水的滲透。對(duì)于混凝土的澆筑過(guò)程、需要?jiǎng)蛩偾也婚g斷,要切記速度不可過(guò)快,防止管內(nèi)因高氣壓堵塞。提前對(duì)灌注的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查,做好日常的養(yǎng)護(hù)工作,避免因設(shè)備問(wèn)題影響施工[5]。
對(duì)于通過(guò)導(dǎo)管向孔內(nèi)澆筑混凝土,要按照項(xiàng)目文件的規(guī)定及工程的實(shí)際要求。當(dāng)導(dǎo)管被向上提起的過(guò)程中,要及時(shí)對(duì)導(dǎo)管埋深進(jìn)行調(diào)整,一般保證混凝土的正常流動(dòng),確保鋼筋籠施工狀態(tài)是正常的。在灌注混凝土的過(guò)程中,需要掌握孔內(nèi)混凝土面高度,要合理控制導(dǎo)管的提升速度。
混凝土澆筑樁基應(yīng)要求良好的工作性能和流動(dòng)性,在澆筑過(guò)程中確保能夠及時(shí)補(bǔ)充 “灌漿”,保證混凝土的和易性和流動(dòng)性正常、不受影響,若控制不好,倒樁基礎(chǔ)工程將難以進(jìn)行。若混凝土鑄件已經(jīng)固化,那么鋼筋籠必然會(huì)出現(xiàn)上浮。在灌注中泥漿的比重要控制在1~1.1左右,比重過(guò)大或過(guò)小對(duì)灌注都會(huì)造成影響,進(jìn)而影響到整個(gè)工程的進(jìn)度[6]。
在工程項(xiàng)目中,旋挖鉆孔灌注樁作為施工中的重點(diǎn)技術(shù),關(guān)聯(lián)著整個(gè)工程進(jìn)度,需要對(duì)其常見問(wèn)題進(jìn)行分析,以消除隱患。由于鉆機(jī)設(shè)備的不同,旋挖鉆孔灌注樁和機(jī)械鉆孔樁灌注樁的施工流程也存在一定的差別。在施工前,需要詳細(xì)了解工藝流程,每一名施工人員都應(yīng)該了解詳細(xì)的技術(shù)說(shuō)明,按照崗位各司其職、把安全放在首要位置。檢查施工機(jī)械及其測(cè)量?jī)x器的使用壽命,確保設(shè)備的完整性,本文通過(guò)實(shí)際的項(xiàng)目工程,了解旋挖鉆孔灌注樁施工工藝及要求,探究施工中常見問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施,并解決堤防工程因空間受限同時(shí)又需要建設(shè)綠道和步游道的難題,可供類似工程參考使用。