混凝土樁在河道軟基礎(chǔ)中的應(yīng)用及施工要點(diǎn)

邊　艷

(遼寧省葫蘆島市連山區(qū)水利局，遼寧 葫蘆島 125001)

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混凝土樁在河道軟基礎(chǔ)中的應(yīng)用及施工要點(diǎn)

邊艷

(遼寧省葫蘆島市連山區(qū)水利局，遼寧 葫蘆島 125001)

摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，國(guó)家把關(guān)系到廣大人民群眾切身利益的防洪安全問(wèn)題放在突出的位置。近年來(lái)，國(guó)家加強(qiáng)了對(duì)中小河流的治理。在治理的過(guò)程中，河道軟基礎(chǔ)的處理一直是個(gè)難題。特別是山區(qū)河流，河道比降大，流速快，基礎(chǔ)處理不好，沉陷不均勻，很容易出現(xiàn)堤防傾斜，導(dǎo)致垮堤、潰堤等危險(xiǎn)。不但達(dá)不到治理效果，而且會(huì)給兩岸人民生命和財(cái)產(chǎn)造成威脅。在連山區(qū)鋼屯段女兒河的治理中，總結(jié)了歷史經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出了河道軟基礎(chǔ)的處理方法，具有廣泛的應(yīng)用和推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：河道軟基礎(chǔ)；混凝土樁；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；施工要點(diǎn)

女兒河是連山境內(nèi)的一條中型河流，流經(jīng)連山區(qū)工業(yè)重鎮(zhèn)鋼屯鎮(zhèn)8 km，鋼屯鎮(zhèn)政府自90年代開(kāi)始，不斷地對(duì)女兒河鋼屯段進(jìn)行治理，在治理過(guò)程中，總結(jié)了豐富的經(jīng)驗(yàn)，特別是河道軟基礎(chǔ)的抗沖刷處理方法，具有廣泛的使用和推廣價(jià)值。

1工程概況

女兒河發(fā)源于興城市藥王廟鄉(xiāng)五頂山五股泉，海撥696.7 m，由新臺(tái)門鎮(zhèn)躍魚(yú)汀村入境，流經(jīng)連山區(qū)新臺(tái)門、白馬石、山神廟、鋼屯等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，并由南票區(qū)金星鎮(zhèn)高臺(tái)子村出境注入小凌河。其中流經(jīng)連山區(qū)工業(yè)重鎮(zhèn)——鋼屯鎮(zhèn)8 km。鋼屯鎮(zhèn)集中了全區(qū)鉬產(chǎn)品生產(chǎn)和加工企業(yè)，楊鋼礦區(qū)的鉬礦產(chǎn)量占全國(guó)的1/3。

女兒河屬于山區(qū)河流，河道比降大，汛期洪水對(duì)岸坡沖淘嚴(yán)重，為了解決河流兩岸的防洪安全問(wèn)題，在工程結(jié)構(gòu)上，技術(shù)人員進(jìn)行了多方探索。砂土堤造價(jià)低廉，施工方便，但抗沖能力差，使用壽命短。近幾年來(lái)，開(kāi)始采用重力式漿砌石堤，這種型式的堤防解決了抗沖問(wèn)題，但是，由于是重力式結(jié)構(gòu)，對(duì)基礎(chǔ)要求有足夠的承載力，若承載力不夠，就會(huì)造成沉陷不均勻，很容易出現(xiàn)壩體傾斜，導(dǎo)致垮壩、潰壩等危險(xiǎn)。為了達(dá)到長(zhǎng)治久安的目的，經(jīng)專家研究決定堤防基礎(chǔ)采用灌注樁、連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)型式[1]。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1工程布置

為了避免不均勻沉陷，河道縱段每20 m設(shè)為一段，段間設(shè)置沉降縫。每段樁位的平面布置為兩排，前排樁(迎水面)中心距2 m，每段10個(gè)樁；后排樁(背水面)中心距4 m，每段6個(gè)樁。鋼筋混凝土樁直徑為35 cm，樁深至河床基巖上，為增加摩擦面，樁頭采用梅花樁。前樁與后樁用地梁連接，地梁截面采用400×400 mm，灌注樁前排樁在基礎(chǔ)梁以上延長(zhǎng)1.0 m為柱，柱截面為方形，邊長(zhǎng)為40×40 cm，柱鑲?cè)霛{砌石堤體內(nèi)，使基礎(chǔ)與漿砌石堤體形成整體結(jié)構(gòu)，詳細(xì)布置見(jiàn)圖1。

2.2灌注樁承載力的計(jì)算

1)單樁垂直允許承載力的計(jì)算公式

Pa= =RiA+F∑f

(1)

式中：Ri為打入式澆注樁樁尖平面處土的容許承載力；A為樁身橫截面面積；f為打入式澆注樁樁周粗砂容許摩擦系數(shù)；F為樁周面積。

2)實(shí)際承重計(jì)算

由于灌注樁布置不等距，且屬偏心荷載，按單樁承受上部堤防應(yīng)力、地梁自重和樁自重之和計(jì)算。

3)穩(wěn)定系數(shù)K=Pa/G

4)群樁復(fù)核

圖1　樁基平面圖

2.3樁機(jī)型號(hào)選擇

該工程為河道內(nèi)作業(yè)，作業(yè)面地形條件復(fù)雜，選用打樁機(jī)型號(hào)BZK260步履式混凝土，機(jī)震力60 t，電流80～90 A。

3施工組織

3.1施工程序

1)首先進(jìn)行施工前場(chǎng)地清理、放線測(cè)量，定點(diǎn)、定位。

2)然后通水、通電，設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，將攪拌機(jī)和打樁機(jī)安裝在合適的位置，調(diào)試機(jī)械并試運(yùn)行。

3)準(zhǔn)備工作做好后，施工正式開(kāi)始，打樁前，要校正樁筒、活瓣尖對(duì)準(zhǔn)樁中心點(diǎn)，徐徐放下，壓入土中勿使偏斜，然后再啟動(dòng)機(jī)械，沉入深度以貫入度進(jìn)行控制。

4)由于地下水位較高，故樁管沉入后，在籠前先灌入一定量的混凝土，封堵樁筒尖部，以防滲入泥土，影響樁的承載力。

5)然后再放鋼筋籠(放全籠)。

6)籠放好后再接著灌入混凝土直至要求高度。

7)根據(jù)地質(zhì)情況，樁管勻速向上拔出。

8)樁每20 m為一段，待混凝土樁初凝強(qiáng)度上來(lái)后，就開(kāi)始破樁頭，量測(cè)標(biāo)高，準(zhǔn)備澆筑地梁及立柱混凝土。

9)在澆筑地梁及立柱混凝土的同時(shí)，樁機(jī)繼續(xù)打樁，如此流水施工，即保證工期，也杜絕工人窩工現(xiàn)象[2]。

3.2施工注意事項(xiàng)

施工的注意事項(xiàng)有以下幾點(diǎn)：

1)樁機(jī)灌注混凝土前，必須對(duì)孔深、孔徑、孔壁、垂直度、孔底虛土厚度和積水深度進(jìn)行復(fù)查，不合格時(shí)及時(shí)處理。

2)綁扎好的鋼筋籠要輕拿輕放，擺放整齊，注意防銹，放入鋼筋籠后，檢查鋼筋保護(hù)層，允許偏差≤10 mm。

3)將混凝土塌落度控制在8～10，灌注的混凝土量≥計(jì)算量。

4)管內(nèi)混凝土要經(jīng)常保持2m以上高度，每隔一段時(shí)間就用小鐵柱敲擊樁管進(jìn)行探測(cè)。

5)樁管要徐徐下沉，時(shí)速控制在1.5m/min以內(nèi)。

6)樁管拔管速度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況，勻速向上拔出，拔管速度≤0.8～1.2 m/min。為防止斷樁、縮徑，根據(jù)情況進(jìn)行反插。

7)中途停頓不打樁時(shí)，應(yīng)將樁管在停頓前先沉入土中。

8)要經(jīng)常檢查振搗器的性能和電源，以免漏電傷人[8]。

4結(jié)語(yǔ)

鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)在女兒河鋼屯段的應(yīng)用，以它新穎堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)型式，較高的工程標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了長(zhǎng)治久安的目的，受到了人民群眾的歡迎。工程運(yùn)行至今已經(jīng)歷了多次大水的考驗(yàn)，堤防安然無(wú)恙，連山區(qū)鋼屯鎮(zhèn)徹底根治了水患，取得了最優(yōu)的治理效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔承章.治河防洪工程[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2004：68-79.

[2]華東水利學(xué)院.水工設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：水利水電出版社，1983：12-80.

[3]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.工業(yè)與民用建筑灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1981：20-64.

中圖分類號(hào)：TV553

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

[作者簡(jiǎn)介]邊艷(1973-)，女，遼寧葫蘆島人，工程師。

[收稿日期]2015-10-28

文章編號(hào)：1007-7596(2016)01-0103-02