混凝土灌注樁在灰渣壩工程中的應(yīng)用

【摘要】本文主要介紹在盤南電廠灰場(chǎng)技改灰渣壩工程中，排洪豎井、排洪臥管基礎(chǔ)如何采用混凝土灌注樁進(jìn)行處理，對(duì)灌注樁施工質(zhì)量加強(qiáng)過程控制，嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，以滿足設(shè)計(jì)要求。由于采用此法處理粘土軟基效果較好，為類似工程提供了一定的借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】混凝土；灌注樁；質(zhì)量控制；灰渣壩工程

1、工程概況

盤南電廠一期裝機(jī)容量為4×600MW，采用干除灰方案，綜合利用后電廠年產(chǎn)灰渣石膏總量270.00×104m3。于2006年投產(chǎn)發(fā)電，鲊路基灰場(chǎng)為電廠的配套干式貯灰場(chǎng)?；覉?chǎng)原始地貌為一大型巖溶漏斗，漏斗底部寬約80～100米，長約400米，地面高程1642～1652米，漏斗底部距四周山頂平均高差約150米，最大高差250米，四周坡度一般在30～45°之間，局部地形較陡。山坡和山頂植被發(fā)育。

場(chǎng)地地層主要為電廠運(yùn)行堆放的粉煤灰、第四系沖洪積、殘坡積粘性土或碎石土，下伏基巖為二迭系茅口組灰?guī)r、峨眉山玄武巖組凝灰?guī)r和玄武巖、二迭系上統(tǒng)龍?zhí)督M砂泥巖互層夾煤層。

灰場(chǎng)灰渣壩工程區(qū)排洪系統(tǒng)分場(chǎng)外和場(chǎng)內(nèi)兩套系統(tǒng)，場(chǎng)外排洪系統(tǒng)采用截洪溝系統(tǒng)攔洪，場(chǎng)外截洪溝位于1730m以上，已于灰場(chǎng)建設(shè)時(shí)修建完成；場(chǎng)內(nèi)排洪系統(tǒng)采用排洪豎井（1座）—排水臥管（D=1.6m），引接至灰渣壩外排洪溝內(nèi)。洪水重現(xiàn)期按P=1%設(shè)計(jì)，P=0.2%校核。整個(gè)灰場(chǎng)灰渣壩和排洪系統(tǒng)安全等級(jí)二級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限50年?；覉?chǎng)匯水面積為2.01km2，場(chǎng)內(nèi)有泉水點(diǎn)3處，場(chǎng)外截洪溝排出口設(shè)在庫外。

2、灌注樁設(shè)計(jì)

灰場(chǎng)的技改工程主要包括四個(gè)部分的內(nèi)容：子壩加高、運(yùn)灰公路改建、場(chǎng)內(nèi)外排洪系統(tǒng)以及灰場(chǎng)的防滲。工程投資3100萬元。

技改灰渣子壩壩頂標(biāo)高為1730m，分四級(jí)子壩加高，每級(jí)子壩高度5.0～10.0m，在灰場(chǎng)東面埡口附近設(shè)置一個(gè)堆石棱體，頂標(biāo)高1695m，底標(biāo)高1685m，壩高45m。

灰場(chǎng)內(nèi)設(shè)置一座排洪豎井，豎井直徑4m，豎井進(jìn)水標(biāo)高1706.5m。洪水通過豎井進(jìn)入直徑1.6m的臥管排到下游。排洪豎井和排洪臥管均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

本工程混凝土灌注樁共計(jì)99根，布設(shè)在排洪豎井、排洪臥管基礎(chǔ)之下。其中排洪豎井基礎(chǔ)3根，排水臥管基礎(chǔ)96根，樁距為4m，樁直徑為1.2m，端承摩擦樁，崁入中風(fēng)化基巖大于1倍樁直徑，灌注樁混凝土強(qiáng)度為C30，主筋為Ф20鋼筋，螺旋箍筋為Ф12鋼筋，加勁箍筋為Ф22鋼筋。設(shè)計(jì)樁長為6～20m。

3、灌注樁施工質(zhì)量控制

3.1 施工準(zhǔn)備階段質(zhì)量控制

（1）施工準(zhǔn)備階段施工單位將灌注樁施工專項(xiàng)方案報(bào)監(jiān)理審批。

（2）施工圖紙會(huì)審與技術(shù)交底控制

按合同規(guī)定業(yè)主將施工圖紙交給施工單位和監(jiān)理單位后，監(jiān)理單位組織圖紙會(huì)審，其后由業(yè)主組織召開設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等單位設(shè)計(jì)技術(shù)交底會(huì)，與會(huì)各方代表會(huì)簽后作為施工和監(jiān)理的依據(jù)。

（3）報(bào)驗(yàn)資料的控制

報(bào)驗(yàn)資料在施工單位自行檢查評(píng)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，相關(guān)責(zé)任人簽認(rèn)后，才將自檢評(píng)定資料為報(bào)驗(yàn)表的附件與報(bào)驗(yàn)表報(bào)驗(yàn)。未經(jīng)監(jiān)理單位和建設(shè)單位的相關(guān)責(zé)任人復(fù)驗(yàn)審批，不得進(jìn)入下道工序施工。

3.2 施工過程質(zhì)量控制

（1）樁位放線

依據(jù)建設(shè)單位提供的控制點(diǎn)坐標(biāo)及高程，采用全站儀依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算出來的樁位坐標(biāo)點(diǎn)放出樁位，作好標(biāo)記。

（2）沖擊成孔

1）采用沖擊鉆機(jī)將3.5t的鉆頭提升3m的高度自由落下，反復(fù)沖擊土層的一種成樁方法，在沖擊過程中用泥漿來護(hù)壁。

2）沖孔作業(yè)時(shí)，做好每小時(shí)進(jìn)尺記錄。

3）樁身成孔剛沖進(jìn)中風(fēng)化基巖時(shí)，清孔取樣。

4）樁身成孔滿足設(shè)計(jì)要求后，通知建設(shè)、設(shè)計(jì)、地勘及監(jiān)理單位驗(yàn)孔；相關(guān)單位根據(jù)作業(yè)時(shí)的巖樣、進(jìn)尺記錄及地勘報(bào)告，確定嵌巖深度是否滿足設(shè)計(jì)要求。

（3）鋼筋籠制作

1）采用鋼筋彎曲模具，按設(shè)計(jì)要求和規(guī)范加工鋼筋籠。根據(jù)樁長，鋼筋籠分1～3段制作。設(shè)專用臺(tái)架制作鋼筋籠，以保證籠體平直。環(huán)型箍筋與主筋采用點(diǎn)焊連接，螺旋繞筋與主筋采用間隔點(diǎn)焊連接。

2）鋼筋籠的制作偏差控制為：主筋間距允許偏差±10㎜，箍筋間距或螺旋螺距允許偏差±20㎜，鋼筋籠直徑允許偏差±10㎜，鋼筋籠長度允許偏差±50㎜。

（4）鋼筋籠吊裝

1）鋼筋籠安裝時(shí)采用起重機(jī)分段安裝成形，各段吊裝時(shí)要緩慢，避免與其它物體發(fā)生碰撞而產(chǎn)生不可恢復(fù)的彎曲變形。

2）鋼筋籠下放入孔時(shí)，保持垂直狀態(tài)，對(duì)準(zhǔn)孔位徐徐輕放，避免碰撞孔壁。

3）鋼筋籠安裝深度和位置符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，待全部鋼筋籠下入孔內(nèi)，經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，將其吊筋與孔口板進(jìn)行固定，以使鋼筋籠定位準(zhǔn)確，避免鋼筋籠下沉和灌注砼時(shí)上浮。

（5）水下混凝土灌注

1）為確保工程質(zhì)量，要求砼和易性好、流動(dòng)性大且初凝時(shí)間應(yīng)大于6h，同時(shí)盡量縮短灌注時(shí)間。砼坍落度為18～22cm，水灰比不得大于0.5，粗骨料最大粒徑不得大于40mm。

2）開始灌注前最下節(jié)導(dǎo)管底口與孔底的距離，為30～50cm。

3）隨著孔內(nèi)砼的上升，導(dǎo)管勤提勤拔，及時(shí)逐節(jié)拆除。

4）在C30混凝土灌注樁灌注前，施工單位嚴(yán)格進(jìn)行三檢制檢查合格后，通知監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，合格后開始進(jìn)行混凝土灌注，灌注過程中監(jiān)理連續(xù)旁站。

5）施工單位對(duì)每根灌注樁混凝土中間產(chǎn)品均進(jìn)行了取樣檢測(cè)，全部取樣均由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師見證，監(jiān)理單位按照規(guī)范要求對(duì)灌注樁C30混凝土進(jìn)行平行檢測(cè)取樣。

4、灌注樁質(zhì)量檢測(cè)

對(duì)灌注樁質(zhì)量檢測(cè)主要采取灌注樁C30混凝土現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè)、低應(yīng)變檢測(cè)、鉆孔抽芯檢測(cè)。

（1）混凝土現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè)

本工程共計(jì)完成灌注樁99根，C30混凝土工程量為2505m3，鋼筋制安282t，在施工過程中施工單位對(duì)灌注樁C30混凝土中間產(chǎn)品取樣檢測(cè)99組，對(duì)施工用原材料砂取樣12組、碎石取樣13組、水泥取樣6組、鋼筋取樣11組、鋼筋焊接取樣10組，檢測(cè)結(jié)果全部合格。監(jiān)理單位對(duì)灌注樁C30混凝土中間產(chǎn)品平行取樣檢測(cè)5組，對(duì)施工用原材料砂取樣2組、碎石取樣2組、水泥取樣2組、鋼筋取樣8組、鋼筋焊接取樣5組，檢測(cè)結(jié)果全部合格。

（2）低應(yīng)變檢測(cè)

2012年9月建設(shè)單位委托第三方檢測(cè)單位，采用超聲波對(duì)混凝土灌注樁樁身完整性進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)價(jià)，對(duì)完成的全部99根基樁均進(jìn)行了低應(yīng)變檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果表明：樁身無斷樁、離析、夾泥現(xiàn)象，樁身截面無縮徑出現(xiàn)，個(gè)別樁有輕微擴(kuò)徑；樁身完整性好，所檢測(cè)樁均合格，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（3）鉆孔抽芯檢測(cè)

經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工四方共同開會(huì)研究決定抽10根灌注樁進(jìn)行鉆孔抽芯檢測(cè)，取出的芯樣表明灌注樁樁身完整性好，芯樣成柱狀，混凝土密實(shí)度好，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

5、結(jié)語

盤南電廠灰場(chǎng)技改灰渣壩工程于2012年5月15日開工建設(shè)，2013年5月20日順利通過竣工驗(yàn)收，竣工兩年多以來運(yùn)行正常。由于混凝土灌注樁屬于隱蔽性工程，給工程施工質(zhì)量控制和質(zhì)量監(jiān)督帶來一定困難，根據(jù)本工程施工經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行質(zhì)量控制，注重質(zhì)量過程控制，嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，就能保證混凝土灌注樁的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王妮娜，戴紅梅，李世虎.混凝土灌注樁在病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固中的運(yùn)用[J].水利建設(shè)與管理，2012（6），77-78.

作者簡介：李太軍（1972-），男（土家族），貴州省印江縣人，高級(jí)工程師，項(xiàng)目總監(jiān)，工程碩士，注冊(cè)水利監(jiān)理工程師，注冊(cè)水利造價(jià)工程師，從事水利水電工程施工監(jiān)理工作。