彌河分流閘預應力混凝土管樁地基處理措施

宋業政，苗永剛，胡佳琦

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276000）

彌河位于山東半島地區中部，發源于沂山西麓，彌河干流自南向北流經濰坊市的臨朐縣、青州市、壽光市、濱海經開區4 地，于濱海經濟開發區注入萊州灣，流域面積4 008 km2，干流長度193 km，彌河分流長31.5 km。為控制彌河分流分洪流量，在彌河分流口附近新建分流控制閘。

新建分流閘軸線位于彌河分流樁號0+850處，工程規模為大（2）型，工程等別為Ⅱ等，設計洪水標準為50 年一遇，設計分洪流量2 300 m3/s。工程主要由上游連接段、閘室段、下游連接段等組成。其中閘室段采用鋼筋混凝土結構，兩孔一聯布置，共 12 聯，24 孔，單孔凈寬 10 m，閘室總凈寬240 m，閘室段總寬272 m。閘室上游側設檢修便橋，下游側設交通橋。

1 地質情況

擬建分流控制閘閘基開挖建基面底高程5.3 m，位于①層壤土、①-1 層砂壤土上，①層壤土呈可塑狀態，土體不均勻，標準貫入擊數N63.5平均為5 擊，壓縮系數平均值為0.46 MPa-1，具中等～高壓縮性，存在閘基不均勻沉降問題，且①-1層砂壤土、③層砂壤土為可液化土層。分流控制閘閘基不宜采用天然地基，應對地基土采取工程處理措施。設計采用樁基處理。分流控制閘擋墻基礎建基面開挖底高程5.70 m，位于①層壤土上部，存在閘基不均勻沉降問題，應對地基土采取工程處理措施。

2 預應力混凝土管樁設計指標

本工程閘室、左右岸翼墻采用預應力混凝土管樁，選用國家標準圖集《預應力混凝土管樁》（L14G407）。樁頂嵌入底板50 mm，澆灌樁頂填芯混凝土前，清除樁頂內壁浮漿，填芯采用C30 微膨脹混凝土，填筑飽滿；鋼筋與鋼板焊牢。

本工程共布設834 棵樁，樁徑為Φ600 mm，樁身混凝土強度C80，樁長為12.5 m，單樁豎向承載力特征值為791 kN，水平承載力特征值為147 kN，水平位移允許值10 mm。對施工過程中沉樁出現異常及地基土較軟部位基樁納入驗收檢測基樁中，其中閘室底板布置管樁576 棵，左右岸擋墻底板布置管樁258 棵。

3 預應力管樁施工工藝及技術要求

3.1 工藝流程

樁基施工前進行試樁，本工程試驗樁共3棵。閘室中部及左右岸各一根，試樁位置與設計樁位不重合。試樁完成后進行單樁豎向承載力、單樁水平承載力和樁身完整性檢測，滿足要求后進行工程樁施工，管樁樁頂高程用水準儀實測控制。

施工工藝：清表整平→壓實工作面→定位樁位→樁機就位→底樁就位對中調直→錘擊沉樁→至設計標高收錘→檢查整樁質量→報檢。本工程結合現場地質情況使用錘擊沉樁法施工，選用D80 步履式柴油錘打樁機施工，可施打單節樁長15 m，整機重量40 t。

3.2 施工操作要點

1）施工前平整樁基場地，防止樁機在施樁過程中發生不均勻沉降。通過軸線控制點和設計間距逐個定出樁位，插上鋼筋標志點用白灰畫出樁位，方便打樁時對中，確保樁位正確。2）打樁前檢查進場樁完整性，查驗樁身、樁帽有無裂縫等質量問題，樁體質量是否符合規范及設計要求。3）樁起吊、運輸、堆放時專人指揮，輕吊輕放，堆放時底部墊枕木，做到樁身平穩放置，無大的擾動，堆放不宜超過4 層。4）打樁前在樁身每米劃出長度標線，觀測記錄每米錘擊數，施打過程中保持樁錘、樁帽、樁身三者中心線重合，保持樁體垂直度，其垂直度允許偏差不大于0.5%。5）嚴格控制樁位及樁頂標高偏差，錘擊時宜采取低錘輕擊或重錘底打，有效降低錘擊應力，防止偏心捶打造成樁身受彎扭折變形。

3.3 打樁技術要求

樁帽或送樁帽與樁周圍的間隙為5～10 mm；錘與樁帽、樁帽與樁之間加設硬木、麻袋、草墊等彈性襯墊，減少對樁頂的損傷；樁錘、樁帽或送樁帽和樁身在同一中心線上作業，保持樁體垂直度；對于密集樁群，自中間向兩個方向或四周對稱施打；當一側毗鄰建筑物時，由毗鄰建筑物處向另一方向施打；當樁底設計標高不一致時，宜先打深樁后打淺樁；按設計規格不同，宜采取先大后小，先長后短的順序施打。

4 質量控制措施

4.1 不同地質條件下控制措施

當樁端位于一般土層時，以控制樁端設計標高為主，貫入度為輔；樁端達到堅硬、硬塑的黏性土、中密以上粉土、砂土、碎石類土及風化巖時，以貫入度控制為主，樁端標高為輔；貫入度已達到設計要求而樁端未達標高時，繼續錘擊3 陣，按每陣10 擊的貫入度不大于設計規定的數值確認，必要時通過試驗確定控制貫入度；當遇貫入度劇變，樁身突然發生傾斜、位移或有嚴重回彈、樁頂或樁身出現裂縫、破碎等情況時，應暫停打樁，并分析原因采取措施；遇砂夾層或大石塊特殊地質條件，可采用先鉆孔再插管樁的辦法施打。

4.2 樁身尺寸偏差要求

預應力混凝土空心樁的樁位偏差，必須符合有關規范要求。斜樁傾斜度的偏差不得大于傾斜角正切值的15%（樁的縱向中心線與鉛垂線間夾角）。本工程樁位偏差控制為100 mm。施工現場配備經緯儀進行樁身垂直度觀測，隨時量測樁身的垂直度，嚴格控制樁身垂直偏差。

5 預應力混凝土管樁檢測

基樁施工后進行單樁豎向承載力、單樁水平承載力和樁身完整性檢測，豎向和水平承載力特征值分別達到791 kN、147 kN，水平位移允許值10 mm。基樁檢測按照單樁豎向抗壓靜載、單樁水平靜載抽檢數量為總數1%，樁身完整性檢測抽檢不低于總數20%的數量控制。

本工程實際完成基樁施工834 根，施工方委托檢測機構現場抽檢共完成豎向承載力檢測9棵，水平承載力檢測9 棵，樁身完整性檢測167 棵試驗，抽檢實測值均滿足設計承載力特征值，用低應變法檢測樁身完整性，全部達到Ⅰ類樁標準。

6 施工技術難點及注意事項

1）地質條件變化較大時，硬土層及卵石類土層影響打樁進度，樁頭部位加工成椎體結構，提高打樁速度，同時保護樁身減少樁端損壞。

2）當相鄰樁間為軟弱土及淤泥質土層時，相鄰樁成樁時對上一棵樁位置、樁頂高程偏差會產生影響，應隨時觀測影響值并及時處理。

3）由于樁身為空芯，澆灌樁頂填芯前要下鋼筋籠，實際操作中發現部分管樁內壁浮漿較厚影響鋼筋籠進入，人工鑿除費時費力同時易造成樁身破壞，出廠驗收時應加強樁身外觀質量和樁身混凝土強度檢驗，杜絕不合格樁進入現場。

4）對出現樁頂破碎、樁身傾斜或斷裂等質量問題時，綜合分析原因采取處理措施。