隔流堤灌注樁施工技術

韓國濤

摘 要：水電站下游引航道采取的隔流堤灌注樁工程是在河床深槽段，而此地段的地質結構復雜，槽段位置水流很急，在開展回填工程過程中，大量回填材料被急流沖走，大塊石架空現象普遍，導致在成孔施工中塌孔現象頻發，給成孔工作帶來很大困難。因此為解決成孔難的問題，相關部門結合工程實際情況及大量技術理論，一致同意在施工過程中對孔采取加固處理，具體需要在造孔之前先在孔位周圍灌注膏漿，以防施工材料被急流沖走。

關鍵詞：大塊石架空地層；灌注樁；預固結灌漿；施工技術；水電站

1 工程概況

水電站采用隔流堤基礎30根灌注樁為下游引航道基礎。其施工位置是河床深槽段，通常水流極大，覆蓋層也非常深厚，回填石料居多，此處在施工過程中回填材料，導致細料被急流沖走，引起地層出現架空；此外，近距離施工，縮短滲流空間，給灌注樁成孔工程帶來一定難度，導致塌孔及埋鉆現象頻發。

由該地氣象報告及地質水文特性推斷該水電站即將迎接汛期，汛期到來前，按照原定施工計劃不能保證及時完成灌注樁和上部平臺與隔流堤混凝土工程，造成工程施工工期縮短，增大施工技術難度的現狀，未解決該問題不得不采取相應措施，如在工程造孔之前，先加固孔位周圍位置，采取灌注膏漿的方法，同時在澆筑混凝土的過程中用擊鉆機鉆孔、粘土漿貼壁、泥漿下直升導管的方式。灌注樁樁徑設定為1.5米，樁長度為22米到33米之間，根據灌注樁的長度不同，配筋也不同，一般分四種類型。總工程量大約為成樁155米，鋼筋40噸，灌注樁混凝土345立方米。

2 灌注樁施工

在進行施工回填石料層和風化巖層過程中，造孔施工需要用沖孔樁機進行操作，同時每臺鉆機需配備2個對應的實心鉆頭。

2.1 護筒埋設

在施工過程中，樁基放樣和復核共作需要在護筒埋設之前進行，需要埋設5毫米厚的鋼板卷制的護筒，護筒內徑要求比樁直接大300毫米，護筒下方入孔口以下保留大約1.5米，護筒頂部露出大約20到30厘米。實施埋設工程前，由放樣測量的樁位中心點，以此為圓心挖一個圓坑，要求直徑為2米、深度大約為1.5米，同時將護筒放置于樁位中心點處，用粘性土將護筒周圍填實，保證護筒中心線和樁位中心線一致，同時允許存在50毫米的誤差，豎直線傾斜率小于百分之一。

2.2 護壁

護臂工程主要是在實施造孔工期前將適量黏土注入孔內，目的是讓鉆頭鉆進時保持平穩，然后在適當時間將黏土泥漿注入孔內，以達到護臂的目的，如果想改變泥漿的性能，可以在適當情況下注入膨潤土，或者注入適量分散劑和增粘劑。在鉆孔工程中，確保孔內泥漿標高高于河水水位的1.5米以上，同時在護筒0.3米以下，這樣可以避免溢出。

施工過程中，將泥漿池和沉淀池合二為一，循環利用帶渣泥漿。在造孔施工中，清水是禁止注入孔內的泥漿中的，為保證孔內的泥漿面標高和泥漿密度和年度符合要求規定數值，必須在鉆機停止時讓孔內泥漿持續攪動。遇到泥漿性能惡化情況時，必須將孔內處理干凈，然后注入新的泥漿。

2.3 造孔及孔斜控制

孔位偏差不得大于10mm。鉆孔過程中，每進尺1m左右必須檢測孔斜一次，如有偏差及時糾偏，孔斜控制標準為1%。造孔過程中，根據循環泵抽出的巖樣及進尺情況，詳細記錄各孔深的地質情況，進入基巖后每1m至少取巖樣一次，達到設計標高后，應復核地質情況是否與設計相符，并請地質工程師進行巖樣鑒定。如有異常情況，及時上報監理、設計予以處理。各孔經監理工程師確認孔深之后，方可終孔。

2.4 終孔驗收與清孔驗收

造孔工程完成后，需要專業監理工程師進行鑒定，確定其樁及已經達到標準深度，方可針對樁基定位、孔深、孔徑及垂直度、偏差值開展檢驗測量工作，經過檢驗符合標準的，交送檢測報告到監理工程師鑒定并簽收。

測量過程中，用相似三角形方法檢測樁孔垂直度。操作流程：設置一個控制點在樁孔孔口位置，然后將鉆機設備放到孔底位置，再將鋼絲繩拉近；利用相似三角形定理，測量鋼絲繩從孔口到孔中心之間的長度，用這個長度計算孔底出現的偏距及偏斜率。鉆頭可以之間測量出孔徑和孔形。當終孔檢驗合格后，用正循環同時抽漿的方法清理孔內泥漿，在清孔的過程中要不斷置換泥漿，同時為避免塌孔現象發生，必須保證孔內泥漿的姜維。安裝鋼筋籠和導管吊放工程完成之后，實施澆筑混凝土工程之前，在此時間內檢驗孔底的沉渣厚度，確保其符合設計要求，一旦出現超標現象，清孔驗收工作必須重新開始。

2.5 鋼筋籠制作與吊裝

鋼筋籠的加工制作尺寸要符合設計尺寸。分段制作的鋼筋籠，其長度為6～9m。搬運時應采取適當措施，防止扭轉、彎曲。籠下放到設計位置后，應立即固定，防止上浮。本工程鋼筋籠設計長24.1～33.5m，為不浪費鋼筋，采用三、四段焊接，最長段長為9m。

為保證鋼筋骨架的保護層滿足設計要求，采用了在鋼筋籠上焊接定位扁鐵，晚期高度為保護層厚度的每個2m沿鋼筋籠梅花狀設置，并在埋設鋼筋籠前于孔中對稱設置4根導向鋼管，確保保護層厚度。

鋼筋骨架要每隔3m增設中16加勁箍筋一道，一增強吊裝時的剛度。在場內移動鋼筋骨架時，應保證不彎曲、變形。人工抬運骨架時調點應分布均勻，以保證骨架平順。

2.6 混凝土澆筑

在澆筑樁身混凝土過程中，利用泥漿下直升導管方式。在澆筑時必須注意一點，應該一次性完成澆筑樁體混凝土工程，不能出現間斷現象，同時控制間歇時間為15rain之內，無論何種情況都不得大于30rain。

第一，在選擇混凝土澆筑導管時，根據要求使用無縫鋼管且直徑保證三十厘米，施工之前要對澆筑導管的壓力及密封性進行檢驗。

第二，施工前期需要測量鏈接導管尺寸，保證在灌注混凝土過程中隨時觀測導管提升的高度及埋深。

第三，施工時還要注意導管與鉆孔的深度，保證導管下口離管底的距離為三十厘米到四十厘米。

第四，位于導管上方的漏斗相容積需大于孔底1.3米到1.5米的體積，與此同時，在灌注導管時需要持續不斷將漏斗箱內的混凝土補充進去，保證灌注下去的混凝土落到孔底時能夠返上來，同時埋入導管一米深左右。

3 結束語

從以往的工程施工中得到的經驗得知，即使在施工過程中遇到嚴重架空且水流湍急的地質條件，采取合理適當措施可以保障工程順利完工，如將水泥泥漿灌注孔內，同時灌注固體以防材料漏出，這樣可以有效的填充因石塊累積形成的架空現象，以此確保樁孔工程順利施工，同時實踐也證明此項技術可以有效、迅速改善地層條件。