張允良 王 雷
(宿豫區水務局 宿遷 223801)(皂河灌區續建配套與節水改造項目建設處 宿遷 223801)
在水利工程的施工過程中,通常會在水下工程及軟弱地基處理中應用到鉆孔灌注樁技術,由于其施工隱蔽性特點,無法進行直接的觀察,所以在施工以及驗收過程中的質量控制具有較大的難度,如果其中任何一個環節出現了問題,肯定會對整個施工進度、工程質量等產生影響,甚至會造成無法預計的經濟損失,對社會產生嚴重的不良影響。因此,在水利工程的施工過程中,一定要加強質量方面的管理和控制力度,保證每一個環節的質量控制,盡可能地消除質量隱患。
皂河電灌站為全國大型提水灌區江蘇省皂河灌區的水源泵站,原泵站因效率低、技術狀態較差,存在嚴重安全隱患,難以滿足安全運行要求。經上級部門審查批準,對泵站進行拆建。新建泵站設計由河海大學設計院完成,共安裝9臺立式導葉式混流泵,設計流量27m3/s,裝機容量3195kW。
該泵站設計采用濕室型泵房結構,根據地質資料,泵室底板持力層處為粉質壤土,承載力僅為100kPa,不能滿足設計要求,采取鉆孔灌注樁處理基礎,設計單樁極限承載力為3000kN、樁徑80cm。主泵室樁縱橫間距均為2.5m,樁深15.3m,含進水池兩節扶臂擋墻樁基,整個泵站灌注樁基共112根,為整個泵站工程的主體結構且樁基數量較多,工程質量及進度控制尤為重要。
a.完成灌注樁的放樣以及樁位的測量工作。通過使用全站儀,準確地測量出灌注樁的中心點,并利用木標等進行標識。放樣完成以后,再利用鋼尺測量出相鄰樁位之間的間隔距離,確保測量誤差在10mm以內。
b.完成護筒的埋設工作。鉆孔灌注樁技術的一個非常重要的環節就是護筒的埋設,以便使護筒具有良好的導向以及定位等作用。孔內水壓由于受到了筒內水位和泥漿重力的雙重影響,相對比孔外要高一些,能夠避免橋孔發生坍塌。護筒的內直徑通常要比樁徑多出大約200~400mm,此外需要將埋入地面護筒的高度有效地控制在2~4m之間;在遇到特殊情況時,可以適當地加大地面下的護筒高度,并在埋設的過程中注意護筒的垂直程度,能夠讓其垂直中心線重合于樁的中心線,并將垂直線的傾斜程度控制在0.5%以內,將偏差控制在50mm以內,此外還需要在護筒的頂部位置添加加強鋼筋,在進行鉆進時注意有沒有出現沉降以及偏移等問題,及時地發現并糾正這些問題。
c.鉆機的就位工作。在該工程的施工中主要選擇了型號為CZ—30的沖擊鉆機,在完成護筒的埋設工作后,需要將鉆機就位。底座需要利用枕木進行支墊,在擺放平穩之后,需要利用平尺測量其擺放的水平程度,利用鉆錐下懸的錘球對其垂直性進行檢測,將鉆孔的傾斜程度控制在1%以內。在進行鉆進的時候還應該經常檢查鉆機具有的穩固性。
根據樁孔的具體順序,可將其劃分為3種方式,分別是從中間位置向四個方向進行打樁、從中間位置向兩面進行,以及從一端向另一端進行。在實際的施工過程中,上述3種方式都會出現不同的速度效率以及不同的質量標準。比如:在從一端向另一端鉆孔的過程中能夠盡可能地減少樁機的移動距離,提高打樁的速率。不過這種單一方向的技術仍然存在一定的缺點,難免會造成土壤向著一端出現技術性的灌注現象。所以,在進行鉆孔之前需要根據工程施工現場的環境條件,結合工程的主要特點以及鉆孔方式具有的優缺點等,選擇最佳的方式。本工程采用4臺鉆機從4個方向進行打樁鉆樁的方式。
a.提高距離上的安全性。通常在鉆孔的過程中采取隔孔跳躍式進行作業。所以為了防止對相鄰樁造成影響,需要將相鄰位置樁的間隔距離控制在樁徑長度的4倍左右。要求在鉆孔的時候時刻注意出現的偏差現象,及時進行糾正,如果出現塌孔以及斜孔等問題應該馬上停止鉆進。對于斜孔這一問題,需要在出現傾斜的位置上將鉆錐不斷地提升,反復進行掃鉆;如果在鉆孔的時候遇到了孤石,需要填入一些片石然后才可以繼續鉆孔,對于一些中、大沖程的鉆孔,不能使用大松繩進行操作。
b.提高成孔的垂直精確程度。成孔垂直精度會直接影響到灌注樁的施工能否順利進行,如果垂直精度沒有達到要求,會造成導管以及鋼筋籠出現懸浮的現象。所以,在打樁的時候一定要采取相應的措施進一步擴大樁基的承受面積。與此同時,還應該經常檢查鉆架的垂直程度,然后下放鋼筋作井徑,利用超聲波測試井的傾斜程度。
c.處理塌孔時采取的措施。如果在水利水電工程項目的施工過程中發生了塌孔問題,要及時找出出現塌孔的位置,分析引起塌孔現象的原因,并及時采取合理的措施作出有效的處理。如果塌孔現象并不是很嚴重,可以填充一定量的砂礫,適當地增加泥漿具有的粘稠程度,在滿足了施工要求之后才可以繼續開始鉆進操作,但是塌孔現象如果非常嚴重,就需要將全部砂都填入到塌孔當中,并時刻利用鉆錐進行擊實,在完成回填工作之后,應該及時找出塌孔的原因,采取有效的措施進行預防。
d.保持孔內的具體水位,確保泥漿的黏度和密度能夠達到施工要求。在水利工程項目的具體施工過程中,將孔內水位控制在合適的位置上,確保泥漿具有的黏度以及密度符合施工要求,這不僅能夠避免出現再次塌孔的問題,還可以加快成孔速度,確保成孔質量。在進行鉆進操作的時候,要求每隔5m就對鉆孔的垂直程度進行檢查,確保鉆孔直徑符合鉆進要求。
a.有效地控制混凝土的坍落度,并確定合理的攪拌時間。在進行混凝土灌注時,一定要避免出現堵管以及夾泥等問題,將混凝土的坍落度有效地控制在18~20cm之間,將導管的埋深控制在2~6m之間,確定合理的混凝土攪拌時間。除此之外,還應該讓導管底端位置始終處于混凝土面的上部。要想提高混凝土具有的抗壓強度,就需要在灌注混凝土的時候,在距離樁頂位置8m時,適當調整坍落度。在進行混凝土灌注的過程中,還應該控制所使用的操作工藝,控制混凝土面具有的上升力度,要求灌注工作能夠連續地進行,盡可能地避免出現斷柱的問題。要求每灌注2m檢查混凝土面的上升情況,保證各個樁體具有的充盈系數保持在1以上,然后做好相關的數據記錄工作。
b.通過采取合理的施工技藝有效地降低離析。在水利工程項目的施工過程中,通常會利用導管灌注的方式進行水下混凝土的施工,不過使用這種方式時很容易出現離析問題。所以在施工現場確定合理的配合比能夠有效地降低離析。另外,加強測試力度,記錄并更新測試數據。
總之,要想提高使用鉆孔灌注樁技術的施工質量,一定要提高工程監測以及檢測水平,將人作為質量控制的核心。明確各個施工管理人員具有的責任,讓他們對每一個施工環節都要投入足夠的重視,只有這樣才可以促使鉆孔灌注樁技術不斷地在實踐中得到更加廣泛的應用。?
1 周惠強.淺談鉆孔灌注樁技術在建筑施工中的應用[J].中國高新技術企業,2010(12).
2 章琳.淺析水利施工中的鉆孔灌注樁技術應用及質量控制[J].內蒙古水利,2010(04).
3 屈星火.水利施工鉆孔灌注樁技術應用探究[J].中國新技術新產品,2010(11).