調蓄池建造施工技術

陳 誠，吳 浩，宋立東，鄧鑫彬，苗中羽

（中建鐵路投資建設集團有限公司，北京 102601）

1 工程概況

伊通河中段調蓄池工程位于吉林省長春市寬城區，沿伊通河中段共計分布9座調蓄池，調蓄量共計68.5萬m3。其中福山路調蓄池最大，其尺寸為202.5m×127.5m，框架-剪力墻結構，調蓄池調蓄量達26.5萬m3。

圖1 調蓄池功能分區

中段9座調蓄池均采用地埋式池體，且大半調蓄池選址位于伊通河兩岸，少數幾個調蓄池選址位于伊通河河道內。其池內主要核心沖洗方式采用真空沖洗設備，池內通過采用多道附壁閘方式以控制進水量。調蓄池功能分區如圖1所示。

2 調蓄池施工重難點

在調蓄池工程建設中，其主要施工技術重難點包括以下內容。[1]解決不利地質條件下灌注樁成孔塌陷問題，保證樁身水下混凝土能順利澆筑；[2]針對邊坡坡角處塔式起重機基礎，采取一定的處理措施，保證塔式起重機安全；[3]優化底板后澆帶常規攔網做法，保證底板施工進度，以匹配節點工期實現；[4]優化主體結構，以滿足附壁閘安裝需求，保障設備運行。

3 不利地質條件灌注樁成孔

地質勘查報告表明，伊通河中段兩岸沿線地質條件大體相同，主要為:雜填土→粉質黏土→有機質粉質黏土→砂層→全風化粉砂質泥巖→強風化粉砂質泥巖→中等風化粉砂質泥巖。

中段9座調蓄池其地質層厚度存在一定差異，致使灌注樁沉孔期間，有些調蓄池采用常規機械旋挖鉆機干鉆即可沉孔，有些則出現嚴重塌孔現象。下面介紹針對塌孔現象采取的針對性措施。

3.1 鋼護筒加長法

在工程灌注樁鉆孔過程中若是出現塌孔現象，應將實際鉆探出的地質與地質勘查報告進行對比，綜合分析鉆孔點位附近地質情況，進而選擇相對應措施。

在伊通河地質條件下，施工中優先采用旋挖鉆成孔，同時考慮到材料節約，將優先采用旋挖鉆干鉆法，其次采用旋挖鉆結合泥漿護壁法。

但施工場地內局部會出現雜填土較厚及與地勘報告不符情況，采用旋挖鉆成孔時常出現塌孔現象。考慮到機械進出場費用等成本因素，更換機械不作為第一選擇，而往往根據原位雜填土地質情況將1.2m高鋼護筒加長（通長為6m），以穿越塌孔層雜填土地質，保證旋挖鉆能直接進入粉質黏土層，而后干鉆成孔。

3.2 長螺旋鉆孔壓灌超流態混凝土法

若是出現塌孔的地層地質為雜填土且雜填土土層較深，采用旋挖鉆+鋼護筒方式已無法解決此塌孔現象。為此，特采用長螺旋鉆孔壓灌超流態混凝土法進行灌注樁施工。

其主要是利用長螺旋鉆桿在鉆進出土過程中對孔壁土體有一定的固結作用，同時對孔壁起到支撐作用，鉆桿鉆進至設計深度后，即停止鉆進并將鉆桿提升200mm左右，而后將鉆桿邊提升邊通過鉆桿內部管道及鉆頭活門泵送超流態混凝土，鉆桿提升速度應與灌入混凝土速度相對應，在灌注至距離設計標高1m左右時即可將鉆桿撤離；而后通過鋼筋籠上方震動電機將鋼筋籠振入樁孔內即可。

采用這種方式不僅解決了不利地質問題，同時節約部分人工費用，相較于其他樁機成孔經濟合理。

3.3 不利地質改良法

若是經地質勘查表明鉆孔灌注樁距離地面有較厚的砂層、淤泥層等易流動性地質，采用加長鋼護筒方式也極易引起護筒下沉過程中四周流動性地質從護筒底口返入內部，造成塌孔現象。為此，針對此種地質，應采用地質改良法，在塌孔四周滿打旋噴樁，樁身底嵌入泥巖層以加固土體，而后采用旋挖鉆機干鉆成孔即可。

采用此種方式解決了超厚砂層、淤泥層等易流動性地質成孔塌陷問題，但此方法相較于其他方式成本較高。

4 邊坡塔式起重機基礎安全性

結構施工中，材料等物資需采用垂直、水平運輸機械，其中最常見的是采用塔式起重機。考慮到塔式起重機屬于高聳結構，對其基礎結構影響最大的往往是傾覆力矩值，同時其布置的平面位置對安全也是較為重要的影響因素。

在調蓄池建設過程中，考慮到物資調運、支護形式及施工作業廠區需覆蓋等事項，部分塔式起重機往往需布置在支護結構坡頂或坡角處，但此種布置形式下，塔式起重機基礎需設置一定的穩定性加強措施。通常采用以下做法。

坡角底部設置塔式起重機基礎情況下，在坡腳處設置工程圍護樁+預應力錨索，圍護樁結構需驗算且能保證邊坡穩定性方可進行塔基施工，同時由于塔基設置在筏板放大角外側，需在塔基處設置擋水臺設施以防止基坑水將地層泡軟（見圖2）。

5 后澆帶攔網優化

工程施工中，常采用“快易收口網+鋼筋網架支撐方式”進行后澆帶臨時封閉，待兩側分區混凝土澆筑完畢并達到設計要求留置時間后方可對后澆帶進行澆筑。但此種做法往往需在兩側筏板鋼筋施工完成約1d后方能完成后澆帶封閉，對于節點工期履約存在一定干擾。為此深化后澆帶臨時封閉做法，保證工期履約，具體做法如下。

采用工廠預制鋼板代替傳統快易收口網，同時在預制鋼板上根據鋼筋規格型號預先開孔，其開孔直徑相較于鋼筋直徑大2個等級以便于鋼筋從孔洞內順利穿入；由于筏板鋼筋往往采用雙層雙向鋼筋網片，故而預制鋼板開洞期間需保證此項以防止鋼筋不能自然搭接。上下2塊鋼板間設置止水鋼板，現場焊接，以保證后澆處新舊混凝土交接處的防水（見圖3）。

圖3 后澆帶鋼板深化剖面

6 附壁閘設備安裝

調蓄池附壁閘是控制進入池內雨污水量的關鍵設施，保證其與洞口能夠緊密貼合是重要指標。

施工中有可能出現在主體結構上先預埋套管而后穿管道封堵的情況，此種形式往往導致管中管封堵不嚴，出現地下水滲漏進調蓄池現象；同時也會出現由于套管相對較大，使附壁閘四周預埋鋼板間距偏大，導致附壁閘無法與預埋鋼板焊接連接，進而花費額外費用進行重新處理。

圖2 坡角處塔基支護

故而針對附壁閘設備處預留洞口處處理往往采用預埋工程管而非套管式管中管，保證閘板兩側預埋鋼板間距符合設備要求，使設備能夠正常安裝；同時在附壁閘與結構四周二次澆筑混凝土并振搗，使其密實不漏水（見圖4）。

圖4 附壁閘洞口埋管實景

7 結語

通過匯總伊通河中段調蓄池建造過程施工技術，總結不利地質條件灌注樁成孔、邊坡塔式起重機基礎安全性、后澆帶攔網優化、附壁閘設備安裝注意事項及解決措施等相應經驗，希望為后續城市水環境綜合治理中調蓄池建設提供參考。