水閘基礎(chǔ)處理的質(zhì)量控制

詹鳳山

（福建省莆田市秀嶼區(qū)東嶠鎮(zhèn)水利工作站 福建 莆田 351164）

1 工程概況

某水閘工程是加固擴(kuò)建的一個(gè)分部工程，是在原舊閘的基礎(chǔ)上往外移30m左右，閘室基礎(chǔ)地質(zhì)為淤泥—細(xì)砂—細(xì)中砂—粘土—中粗砂—砂卵石層，處理該工程采用C20鋼筋砼結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁，共35根，樁徑為600mm，間距為1.5m矩形布置；其閘室防滲處理采用單管高壓旋噴樁，共71根，樁徑為600mm，間距500 mm，沿閘室周邊單列布置。水閘建成六年來，基礎(chǔ)穩(wěn)定，未產(chǎn)生不均勻沉降、傾斜等現(xiàn)象，達(dá)到了良好的預(yù)期效果。由于水閘對基礎(chǔ)的要求高，基礎(chǔ)質(zhì)量的好壞，直接影響到上部閘室結(jié)構(gòu)的使用安全，現(xiàn)就施工中質(zhì)量控制進(jìn)行介紹。

2 鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制

2.1 施工砼配合比設(shè)計(jì)

依據(jù)設(shè)計(jì)要求，C20灌注樁坍落度為18cm～22cm，經(jīng)公司試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)，其配合比見表1。

2.2 鉆孔灌注樁施工及質(zhì)量控制

水閘閘室基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，樁徑600mm，間距1500mm，矩形排列，縱向5排，橫向7排，總計(jì)35根，其編號順序從左到右橫向編號。鉆孔灌注樁的樁端持力層為砂礫石≤1200mm，成樁頂高程為0.95m，樁底高程為-17.0 m左右，鉆孔灌注樁清底后的沉渣厚度<0.1 m，樁徑控制偏差≤50mm，垂直度控制偏差≤1%，鉆孔灌注樁單樁水平承載力為7.5T，單樁豎向承載力為65T，單樁極限承載力為110T。

（1）安裝鉆機(jī)就位調(diào)平糾偏。在安裝鉆機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)盤中心鉆架與上吊滑輪在同一垂直線上，鉆桿位置偏差控制在10mm之內(nèi)。變速器上電動(dòng)機(jī)和變速器被動(dòng)軸的軸心設(shè)置在同一水平標(biāo)高上，機(jī)臺(tái)按測量放樣好的孔位就位、調(diào)平、糾偏機(jī)臺(tái)，使鉆頭對準(zhǔn)樁孔中心后方可鉆孔。

（2）鉆孔。在松軟土層鉆進(jìn)應(yīng)根據(jù)不同的土層及泥漿補(bǔ)給情況控制鉆孔速度，硬層的鉆進(jìn)速度以鉆機(jī)不發(fā)生跳動(dòng)為準(zhǔn)。在施鉆過程中出現(xiàn)鉆桿跳動(dòng)，機(jī)架晃動(dòng)，鉆不進(jìn)等異常情況，應(yīng)立即停機(jī)檢查，排除故障，試鉆達(dá)到正常后方可繼續(xù)施鉆。為了保證鉆孔的垂直度，在鉆機(jī)的鉆頭安有1.8 m的導(dǎo)向裝置，在加接鉆桿時(shí)，先停止鉆進(jìn)，將鉆具提高孔底80mm～100mm，維持沖洗液循環(huán)1min～2min以清洗孔底，并將管道內(nèi)的鉆渣攜出排凈，然后停泵加接鉆桿。鉆桿連接應(yīng)擰緊上牢，防止螺栓、螺母擰卸工具等掉入坑內(nèi)。鉆進(jìn)過程如發(fā)生斜孔，塌孔等現(xiàn)象應(yīng)停鉆，待采取相應(yīng)措施后再行鉆進(jìn)。如鉆進(jìn)正常，應(yīng)隨時(shí)掌握鉆孔深度，根據(jù)進(jìn)度隨時(shí)取樣看是否進(jìn)入持力層，并保證進(jìn)入持力層1.2m～1.5m左右時(shí)，終孔控制進(jìn)尺在每小時(shí)不超過0.15m左右為宜。

（3）泥漿的配制。在鉆進(jìn)過程中，根據(jù)不同的地層條件配制泥漿，泥漿制備見表2。

（4）清孔。清孔處理的目的是使孔底沉渣，循環(huán)液中含鉆渣和孔壁泥垢厚度符合質(zhì)量要求或設(shè)計(jì)要求，也是為下一道工序即在泥漿中灌注砼創(chuàng)造良好的條件。當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)嘗試后應(yīng)停止鉆進(jìn)，此時(shí)稍提鉆桿，使鉆頭在100mm～200mm處空轉(zhuǎn)。進(jìn)行第一次清孔時(shí)應(yīng)保持泥漿循環(huán)。清孔后，孔底泥漿相對密度應(yīng)＜1.25%，含砂率≤8%，粘度≤28s，沉渣＜100mm。由于要測定孔壁回淤厚度，安放鋼筋籠及導(dǎo)管準(zhǔn)備澆筑水下砼，這段時(shí)間間隙比較長，孔底又會(huì)產(chǎn)生新的沉渣，所以待安放鋼筋籠及導(dǎo)管就緒后，再利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔。清孔方法是在導(dǎo)管頂部安設(shè)一個(gè)彎頭和皮籠，用泵將泥漿壓入導(dǎo)管內(nèi)，再從孔底沿導(dǎo)管外置換沉渣，清孔標(biāo)準(zhǔn)要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，復(fù)測沉渣厚度在100mm以內(nèi)。經(jīng)驗(yàn)收后，此時(shí)清孔就算完成立即進(jìn)行澆筑水下砼。

（5）鋼筋籠制作與吊放。根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖計(jì)算主筋、螺旋筋、吊筋等下料長度，并將所需的鋼筋調(diào)直后，用切割機(jī)按下料長切割好備用。加勁筋在制作臺(tái)上先加工制作成鋼筋圈（箍筋）并按要求焊接好。鋼筋籠制作時(shí)，先將加勁箍筋要求等分，作好標(biāo)記，然后將主筋按規(guī)定的間距布置，并將箍筋焊接好，最后再繞上螺旋筋并焊接好。鋼筋的保護(hù)層采用每隔2m加焊導(dǎo)正筋（鋼筋耳朵）保證保護(hù)層厚度。

吊放采用雙吊點(diǎn)，吊點(diǎn)設(shè)在加勁箍筋處。吊放要對準(zhǔn)孔位，緩緩放入孔內(nèi)，并要注意不要碰撞到孔壁。當(dāng)?shù)醴胖猎O(shè)計(jì)要求的標(biāo)高時(shí)，應(yīng)立即用木棍、鐵絲將鋼筋籠固定，綁扎在管頂，防止相鄰樁振動(dòng)導(dǎo)致鋼筋籠下沉。完畢后進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收。

（6）導(dǎo)管的插入。導(dǎo)管每根節(jié)長2m，最后一節(jié)為4m，直徑250mm。下放導(dǎo)管前，先檢查導(dǎo)管是否存在漏洞、裂縫，接頭是否完好，是否有缺損、老化、污垢，在確保完好的情況下進(jìn)行拼裝，并擰好螺母，導(dǎo)管底部至孔底距離為400mm左右。

表1 C20灌注樁砼配合比

表2 不同土層泥漿密度表

表3 砼材料拌和物檢測成果表

表4 砼試塊抗壓強(qiáng)度成果統(tǒng)計(jì)表

3 單管高壓旋噴防滲施工及質(zhì)量控制

3.1 施工參數(shù)確定

該水閘閘室防滲單管高壓旋噴滲樁沿左右岸及外江排列，共計(jì)71根，樁長8.85m，樁底高程9.5m。

3.2 場地整平、施工放樣控制

施工前先用砂包土將場地整平，再進(jìn)行施工放樣，定出所有的樁位，并測出每個(gè)樁原地面高程，以便在施工中的高程控制，并對每根樁進(jìn)行編號。

3.3 鉆機(jī)就位調(diào)試控制

放樣完畢后鉆機(jī)就位，為了保證樁的垂直度偏差≤1%。鉆孔前用水平尺和吊線檢查機(jī)架水平度和鉆桿垂直度，并校核孔位無誤后進(jìn)行下一道工序。

3.4 鉆孔、旋噴成樁施工

就位調(diào)試后，用壹字合金鉆頭，清水鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度。鉆進(jìn)成孔后，用比重≥1.5的水泥漿液代替清水，用輸漿泵以≥20MPa的壓力噴射，鉆桿一邊旋轉(zhuǎn)，一邊提升，勻速上升，淤泥以旋轉(zhuǎn)速度15rad/s提升，速度為14cm/s，其它土層以旋轉(zhuǎn)速度20rad/s，提升速度20cm/s。鉆桿搭接處復(fù)噴20cm，以保證搭接處水泥強(qiáng)度，以防斷樁，直至成樁頂高程上300mm處后停止送漿。

4 施工質(zhì)量檢測成果分析

4.1 砼材料拌和物檢測成果(見表3)

根據(jù)上表檢測判定，基礎(chǔ)處理砼拌質(zhì)量等級優(yōu)良。

4.2 砼試塊抗壓強(qiáng)度成果分析（見表4）

根據(jù)上表統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)成果分析，砼試塊質(zhì)量等級優(yōu)良。

5 結(jié)語

該水閘鉆孔灌注樁和高壓單管旋噴施工采用以上論述的施工質(zhì)量控制方法，運(yùn)行六年來，未發(fā)現(xiàn)不均勻沉降、傾斜現(xiàn)象，防滲效果良好，基礎(chǔ)穩(wěn)定，所以該分部工程質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，施工經(jīng)驗(yàn)值得推廣。陜西水利