淺析水利工程中鋼筋混凝土灌注樁

摘 要:本文首先介紹了唐馬攔河閘工程的基本狀況。然后，對工程所使用鋼筋混凝土灌注樁進行可行性分析。最后，文章闡述了鋼筋混凝土灌注樁的幾種施工方法，并討論了鋼筋混凝土灌注樁的質(zhì)量判定。

關鍵詞:鋼筋混凝土灌注樁 施工方法 質(zhì)量判定

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(b)-0096-02

隨著全球氣候不規(guī)則變化的加大，降水不均衡現(xiàn)象日益突出。大江、大河的水利工程建設在這種背景下就變得更為重要?？梢哉f，水利工程建設功在當代，利在千秋。高質(zhì)量、經(jīng)得起時間檢驗的水利工程要在每個細節(jié)下足功夫，必須實現(xiàn)每個部分都要精益求精。其中，樁基作為水利工程的基礎部分就更是如此。目前，在水利工程中，人們通常采用鋼筋混凝土灌注樁。下面本文就以山東省魚臺縣唐馬攔河閘工程中所采用的鋼筋混凝土灌注樁技術為案例，來探討鋼筋混凝土灌注樁在水利工程中的使用方法和質(zhì)量鑒定手段。

1 工程概況

唐馬攔河閘工程位于魚臺縣，地處山東省西南部，南四湖的西岸，隔湖與微山縣相望，北依新萬福河與濟寧任城交界，西與金鄉(xiāng)接壤，南鄰江蘇省的豐、沛二縣，以蘇魯邊河為界，系南水北調(diào)東線一期工程中的一個單位工程。

該工程設計最高擋水位34.62/34.00m(閘上/閘下);五十年一遇設計防洪流量3190m3/s，相應閘上水位38.21m;五年一遇除澇流量1220m3/s，相應閘上水位35.74m。唐馬攔河閘共十六孔，單孔凈寬10米，閘室采用鋼筋混凝土結構，工作閘門采用平面鋼閘門，啟閉設備采用固定卷揚式啟閉機，閘室橋頭堡為鋼筋混凝土框架結構，采用灌注樁基礎，灌注樁共750m。

2 工程中鋼筋混凝土灌注樁的可行性分析

在工程建設之初，首先要采取現(xiàn)場取樣和間接比對相結合的方式，收集地形、地貌、水文地質(zhì)及交通狀況等相關信息，對工程采用的樁基種類、方法等進行可行性分析。

2.1 從地形、地貌條件分析工程樁基

唐馬攔河閘工程瀕臨微山湖，地形平坦，由西向東逐漸變低。地面高程33.40～36.00m，地形坡度0.052%。所處地貌單元為魯西南黃泛平原與沖積、湖積平原區(qū)交互處，工程區(qū)沿線地勢平坦，開闊，局部形成洼、坡相間的微起伏地形。

工程基坑開挖底高度為29.64m。在基坑開挖范圍內(nèi)，土層從上到下依次為:第一層壤土，褐黃色，可塑，有鐵錳斑點，見少量貝殼碎屑，層厚0.70～1.20m，層底高程34.20～34.74m;第二層砂壤土，褐黃色，中密，飽和，有鐵錳質(zhì)浸染現(xiàn)象，夾少量粉砂，層厚1.80～2.30m，層底高程32.40～32.44m;第三層壤土，灰黃色，軟可塑，見少量貝殼碎屑，含少量腐殖質(zhì)，有鐵錳斑點，層厚2.40～3.00m，層底高程29.44～29.72m。整體土層堅實，有利于鋼筋混凝土灌注樁施工，具體可采取鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔和挖孔擴底灌注樁等。

2.2 從水文地質(zhì)條件分析工程樁基

該工程區(qū)位于魯西南黃河沖積平原，上部地層以上更新統(tǒng)一、全新統(tǒng)沖積相為主，地下水以大氣降水、河道側滲為主要補給來源，以蒸發(fā)、徑流、人工開采為主要排泄方式。根據(jù)水質(zhì)分析資料，工程場區(qū)地下水為中、弱堿性極硬水，不含侵蝕性CO2，對混凝土無侵蝕性危害。

2.3 從施工交通條件分析工程樁基

工程所處魚臺縣位于蘇魯邊界附近，對外交通比較發(fā)達。在魚臺縣城內(nèi)及附近穿過道路主要有348省道、魚豐公路及連接濟寧和徐州的251省道，東魚河、西支河和惠河的兩岸堤防均可行車。場區(qū)周圍城鎮(zhèn)公路、鄉(xiāng)村公路四通八達，交通十分便利，大型貨運車輛能夠通行，有利于水泥、鋼筋等筑樁材料的運入。

綜上，本次工程可以采用施工速度快、占地少、相鄰干擾小以及承載力大的鋼筋混凝土灌注樁。

3 工程中鋼筋混凝土灌注樁的施工方法

鋼筋混凝土灌注樁就是為加固地基向孔內(nèi)灌注混凝土而建成的樁，是水利工程的基礎工程部分，起到承載整個工程建筑的作用，屬于隱蔽工程。鋼筋混凝土灌注樁根據(jù)不同的成孔方法，采用不同的施工方法。具體如下。

3.1 鉆孔灌注樁的施工方法

在本工程灘地位置，地質(zhì)較硬，采用鉆孔灌注樁。所謂鉆孔灌注樁是指利用鉆孔機械鉆出樁孔，并在孔中放入鋼筋籠后澆筑混凝土而成的樁。本工程樁孔分布及相關參數(shù)如表1:

其施工方法為首先進行場地平整，樁位放線，開挖漿池、漿溝，將護筒按要求埋設;然后將鉆機就位面，對孔位進行必要的校正，成孔，清除廢漿、泥渣等雜物;最后，清孔換漿，終孔驗收，安放鋼筋籠和鋼導管，澆筑水下混凝土，成樁。

在鉆孔、清孔、灌注混凝土過程中，尤其要控制好泥漿的排出事宜。同時，要根據(jù)實地情況，將泥漿引入到適當?shù)攸c進行相應處理，以防止對河流及周圍環(huán)境的污染。

3.2 沉管灌注樁的施工方法

在工程中的濕地，采用沉管灌注樁，具體就是利用錘擊打樁法或振動打樁法，將帶有活瓣式樁尖或預制鋼筋混凝土樁靴的鋼套管沉人土中，然后邊澆筑混凝土邊錘擊或振動，邊拔管而成的樁。沉管灌注樁成樁具體施工方法為:首先，樁機就位，錘擊(振動)沉管;然后，開始上料，邊錘擊(振動)邊拔管，并繼續(xù)澆筑混凝土，下鋼筋籠;最后，繼續(xù)澆筑混凝土及拔管，成樁。

錘擊沉管灌注樁勞動強度大，要特別注意安全。該種施工方法要使用之前要特別區(qū)分土質(zhì)，在確定使用土質(zhì)屬于黏性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、稍密的砂石及雜填土層，切不能在密實的中粗砂、砂礫石、漂石層中使用。

3.3 人工挖孔灌注樁的施工方法

對于部分復雜地段，不利于機械施工，將采用人工挖孔灌注樁，就是樁孔采用人工挖掘方法進行成孔，然后安放鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁。為了確保人工挖孔樁施工過程中的安全，施工時必須考慮預防孔壁坍塌和流砂現(xiàn)象發(fā)生，制定合理的護壁措施。護壁方法可以采用現(xiàn)澆混凝土護壁、噴射混凝土護壁、磚砌體護壁、沉井護壁、鋼套管護壁、型鋼或木板樁工具式護壁等多種。

4 工程鋼筋混凝土灌注樁的質(zhì)量判定

工程鋼筋混凝土灌注樁質(zhì)量的判定必須實現(xiàn)全方位，沒有死角，采用動測法判定樁身混凝土的質(zhì)量。同時，還要充分掌握現(xiàn)場施工情況、工藝情況以及準確的現(xiàn)場施工記錄，了解施工單位素質(zhì)。具體來講，要對鋼筋混凝土灌注樁的質(zhì)量進行判定可以分別對以下幾方面進行審查:

第一，審查主要施工人員、施工單位工程的質(zhì)量情況。如挖孔樁水位高、水量大，則要審查施工中是否采用了水下混凝土配合比與水下導管法灌注，如沒有采用，則依澆搗方法及出水量大的狀況就可斷定混凝土嚴重離析;鉆孔樁鋼筋籠如沒有設置混凝土保護層墊塊，灌樁完成后再檢查一下鋼筋籠的位置情況，可推斷出保護層是否嚴重不足。

第二，審查工程重要部分的質(zhì)量指標情況。例如，成孔質(zhì)量檢測就是工程重要部分的質(zhì)量指標之一。其質(zhì)量如果控制不好，可能會發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等，還將直接影響樁身質(zhì)量，造成樁承載力下降。在審查該環(huán)節(jié)質(zhì)量時候，重點要審查隔孔施工程序、樁身成孔垂直精度、樁頂標高和成孔深度等。

第三，審查工程所使用的原料的質(zhì)量，尤其是鋼筋的質(zhì)量。鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料，檢查合格后再按設計和施工規(guī)范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準確地吊放在設計標高上，這是因為鋼筋籠吊放后是暫時固定在鉆架底梁上的，因此吊環(huán)長度是根據(jù)底梁標高的變化而改變，所以應根據(jù)低梁標高逐極復核吊環(huán)長度，以確保鋼筋的埋入標高。

第四，對施工記錄進行審查。要求施工單位認真做好成孔記錄與灌注記錄，認真分析記錄中出現(xiàn)的機械故障及孔內(nèi)異常情況、事故等，并依此進行推斷。比如在成孔記錄中沒有發(fā)現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，而樁的充盈系數(shù)很大，說明在澆注過程中有塌孔現(xiàn)象，必然導致樁底沉渣量過多或樁身混凝土夾砂、夾泥，樁體形成“大肚子”;如果在施工過程中曾發(fā)生過堵管事故，拔管后進行二次灌注，就會存在斷樁或夾泥層。但缺陷的嚴重程度還要在分析其事故具體處理措施后才可得知?；炷翗顿|(zhì)量監(jiān)督的關鍵環(huán)節(jié)在于地基承載力的鑒定，審查混凝土施工工藝是否合理，掌握樁缺陷的防治措施，這樣才能對混凝土樁質(zhì)量進行有效控制，達到質(zhì)量監(jiān)督的目的。

綜上所述，通過唐馬攔河閘工程中所使用的筑樁方法及質(zhì)量控制措施，使我們了解水利工程中的質(zhì)量是工程的生命線，這對水利工程的建設、管理、維護也具有重要的意義。

參考文獻

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