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,設計灌溉面積2.33萬hm2,渠首設計引水流量20 m3/s,加大引水量25 m3/s。設總干、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構,上部為現澆混凝土矩形槽身,渡槽活動段為鋼筋混凝土雙面閘結構,以備河道遇超標準洪水時行洪使用;下部采用鋼筋混凝土灌注樁基礎,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排為樁柱結構,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、粉質黏土夾粉質壤土、粉質砂壤土、粉質壤土、粉砂土。根據場地地質條件,渡槽采用鉆孔灌注樁作為樁基礎方案。
場地平整→樁位放線、泥漿制備→護管埋設→鉆機安裝定位→鉆進成孔→清孔、測量、檢查成孔質量→安放固定鋼筋籠、導管→二次清孔→灌注混凝土→拔護筒、樁的質量檢查。
成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要環(huán)節(jié),其質量直接影響樁身質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 護筒固定
在護筒定位后及時復核位置,嚴格控制護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,以防鉆孔過程中漏漿。在施工過程中自然地坪的標高會發(fā)生一些變化,為準確控制鉆孔深度,在鉆機就位后及時復核其底座的水平情況,測量護筒標高并作好記錄,以便校驗成孔深度。
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量的一個重要因素。施工時應首先壓實、平整施工場地,其次安裝鉆機時應嚴格檢查鉆機的平整度和主動鉆桿的垂直度。鉆進過程應定時檢查鉆桿的垂直度,確保鉆桿垂直,發(fā)現偏差立即調整。成孔后下放鋼筋籠前應對井徑、垂直度進行校測。
2.1.3 泥漿制備
泥漿有保護孔壁、排渣和清孔的作用,在施工中,應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濟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,以使鋼筋準確地吊放在設計標高上。在鋼筋籠外壁上焊接 “耳環(huán)”,以保證鋼筋骨架準確定位,并控制好鋼筋保護層厚度。為防止鋼筋籠在吊運過程中發(fā)生縱橫方向(不可自動復原)的塑性變形,除了要求起吊設備的配套和起吊方法的正確,還采用臨時加強剛度的措施,使用縱向抗撓屈加勁桿,在骨架內部臨時綁扎一根杉木以加強其剛度,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,最終將樁孔內的沉渣清干凈。
根據現場條件,混凝土采用專用商品混凝土運輸車輸送至孔口漏斗的導管灌注成樁工藝?;炷恋臄嚢钁鶆?、和易性好,其塌落度滿足設計規(guī)范及現場施工要求?;炷恋墓嘧焖龠B續(xù)進行,避免中斷。灌注前,將每棵樁的混凝土量一次進足,備用發(fā)電機啟動待用,各種機械設備的運轉等均處于正常狀態(tài)。灌注過程埋管深度必須嚴格控制在2~6 m之間。起撥導管時,速度不宜過快,防止導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接觸良好,需將樁頭混凝土浮漿鑿除,鋼筋進行梳理,保證澆注混凝土時上下成為一體,確保施工質量。鑿除的虛樁頭要求大于500 mm,當樁頭終凝達到設計強度時,破除樁頭采用人工風鎬鑿除,鑿除截面高程必須達到設計要求,標高必須控制在10 mm以內。樁頭上部采用機械鑿除,下部預留10 cm由人工進行鑿除。樁頭鑿除后對截面進行平面鑿毛處理,用清水沖洗干凈,鋼筋進行表面清理。成型樁頭必須規(guī)則,樁側面無泥皮,樁頂無松渣浮漿,以確保樁頭與上部基礎接觸良好。
鉆孔灌注樁灌注完成后,為檢測樁身混凝土的強度、均勻性,判定樁身結構完整性、樁長的屬實性等,應及時進行專業(yè)的第三方檢測。本工程采用超聲波透射低應變樁身檢測,以保證成樁質量。工程要求主河槽內的灌注樁全部檢測,且檢測樁總數不少于總樁數的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行,其施工過程無法觀察,成樁后也不能進行開挖驗收,施工中任何一個環(huán)節(jié)出現問題,都將直接影響到整個工程的質量和進度。因此,在施工前要認真熟悉設計圖紙,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)都要設有專人負責,抓好質量控制要點,詳細做好每根樁的施工記錄,以便有效地對樁基施工質量加以控制。