淺談引水泵房基礎(chǔ)施工工藝

甘龍文

(佛山市三水區(qū)水利投資建設(shè)有限公司， 廣東 佛山　528100)

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淺談引水泵房基礎(chǔ)施工工藝

甘龍文

(佛山市三水區(qū)水利投資建設(shè)有限公司， 廣東 佛山528100)

引水泵站基礎(chǔ)施工應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)與水文條件、基坑開(kāi)挖深度、降排水措施、鋼板樁位移監(jiān)控要求、土方開(kāi)挖流程和施工工期要求等多方面因素,通過(guò)多種分析選擇合理方案，并對(duì)施工工藝進(jìn)行優(yōu)化，使方案可操作性強(qiáng)、風(fēng)險(xiǎn)低。

引水泵房； 基礎(chǔ)； 多次開(kāi)挖； 施工工藝

1　工程概況

新建金本水利樞紐工程的主要任務(wù)為金本片區(qū)防洪排澇，改善圍內(nèi)水環(huán)境。在項(xiàng)目中引水泵房為該工程的重要節(jié)點(diǎn)，對(duì)項(xiàng)目是否能恢復(fù)防洪作用起到關(guān)鍵性作用。泵房電機(jī)層以下施工工期為四個(gè)月，必須合理組織施工，才能達(dá)到管理目標(biāo)的要求。

2　地質(zhì)情況

該工程勘察場(chǎng)區(qū)地基表層為由黏土組成的填土層，屬特殊性土層，壓縮性差異大，為弱透水性，其下一般分布有較厚的粉質(zhì)黏土層，滲透性較小，形成了工程區(qū)域的天然鋪蓋層，有利于河渠地基的抗?jié)B穩(wěn)定，但上部分布的淤泥質(zhì)土及淤泥質(zhì)粉細(xì)砂層等軟弱土層物理力學(xué)性質(zhì)較差，強(qiáng)度低，壓縮性大，易引起地基產(chǎn)生過(guò)量或差異沉降變形，同時(shí)因其抗滑能力和抗沖刷能力均較弱，抗剪強(qiáng)度及摩擦系數(shù)均很小，對(duì)抗滑穩(wěn)定不利，其滲透性等級(jí)為中等—微透水，易產(chǎn)生流土形式的滲透破壞，對(duì)擬建工程造成不良影響，應(yīng)采取相應(yīng)處理措施。泵站地基土淺部土層中沒(méi)有適宜的天然地基持力層，可在建筑物的主體部位采用混凝土預(yù)制樁，以卵石層或中風(fēng)化凝灰?guī)r作為樁端持力層。

3　引水泵房基礎(chǔ)施工工藝

引水泵房基礎(chǔ)施工工藝見(jiàn)圖1。

圖1　引水泵房基礎(chǔ)施工工藝示意圖

4　基礎(chǔ)施工

4.1施工準(zhǔn)備

施工前做好三通一平工作，及時(shí)清除雜物，并對(duì)開(kāi)挖范圍進(jìn)行放線(xiàn)，對(duì)于地下管網(wǎng)、線(xiàn)路要妥善處理遷移，對(duì)四周建筑物在打樁前應(yīng)作全面檢查，確保施工安全，并做好排水工作。

放線(xiàn)精確控制，建立自己的軸線(xiàn)網(wǎng)，對(duì)軸線(xiàn)、紅線(xiàn)進(jìn)行有效控制復(fù)核，采用測(cè)量控制網(wǎng)絡(luò)以保證軸線(xiàn)定位準(zhǔn)確。施工前做好每個(gè)樁位，在樁位中心打一根短鋼筋，涂上明顯紅漆使標(biāo)志明顯，在樁基礎(chǔ)施工前要重新測(cè)定樁位。

4.2表土開(kāi)挖及基坑支護(hù)

泵房表土挖運(yùn)工程量約63000m3，開(kāi)挖深度由堤頂+12.6m挖至-2.5m高程，再進(jìn)行泵房基坑支護(hù)。經(jīng)探測(cè)，地下水豐富、土質(zhì)差，基坑開(kāi)挖過(guò)程中極易發(fā)生滑坡、管涌等破壞，泵房基坑采用12m拉森Ⅲ型連排鋼板樁進(jìn)行支護(hù)(見(jiàn)圖2)，連排鋼板樁壓入深度為12m，樁頂高程按-2.5m高程控件制。

圖2　泵房基坑鋼板樁支護(hù)

4.3二次開(kāi)挖

泵房基坑二次土方挖運(yùn)工程量約4500m3，開(kāi)挖深度為2.5m，開(kāi)挖由-2.5m挖至-5.0m高程。二次開(kāi)挖后要保證樁機(jī)施工平臺(tái)能夠滿(mǎn)足樁機(jī)行走，應(yīng)采用鋪墊中砂0.3m，再按排樁機(jī)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)。且考慮到管樁最大送樁深度為2.5m，要嚴(yán)格控制好平臺(tái)面高程，不宜過(guò)高。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水源、流量、地形、地貌和地質(zhì)條件并結(jié)合永久排水設(shè)施布置排水系統(tǒng)。在開(kāi)挖區(qū)域外側(cè)設(shè)置截水溝、在開(kāi)挖層面上設(shè)置臨時(shí)排水溝和集水坑，開(kāi)挖面保持一定的坡度，把雨水、施工生產(chǎn)生活用水和積水引排或抽排到工作面外。不在基坑邊坡頂堆加過(guò)重荷載，若需在坡頂堆載或行使車(chē)輛時(shí)，必須對(duì)邊坡穩(wěn)定進(jìn)行核算，控制堆載指標(biāo)。

4.4基坑降水

泵房樁基施工平臺(tái)排水采用排水暗溝做法(見(jiàn)圖3)，泵房樁基施工平臺(tái)標(biāo)高-5.0m，沿四周開(kāi)挖排水暗溝，排水溝沿基坑周邊布置成一個(gè)閉合回路，在基坑四角或每隔30～40m開(kāi)挖一個(gè)排水坑，溝和坑邊坡用砂包防護(hù)，采用4臺(tái)潛水泵抽排基坑滲水，可以保證雨天不浸泡基坑、及時(shí)抽干。

圖3　排水暗溝做法

4.5管樁施工

泵房基礎(chǔ)采用φ600預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度管樁(PHC-AB)進(jìn)行地基處理，設(shè)計(jì)要求采用錘擊法施工，管樁樁底要求進(jìn)入卵石層不小于1m，總錘擊數(shù)不宜超過(guò)2000擊，最后1m沉樁錘擊數(shù)不宜超過(guò)250擊，最后三錘平均貫入度宜為20～50mm/10擊。其中泵房設(shè)計(jì)單樁長(zhǎng)度34m，共101根，間距2.37m,總樁長(zhǎng)3434m(不含空樁長(zhǎng))。

基礎(chǔ)管樁施工是泵房基礎(chǔ)實(shí)施重點(diǎn)之一，工期安排約15d?；幸梅坑?jì)劃投入1臺(tái)柴油錘打樁機(jī)(5t柴油錘)進(jìn)行作業(yè),單機(jī)作業(yè)能力為240m，能滿(mǎn)足進(jìn)度要求。

a.質(zhì)量檢查內(nèi)容。每根樁的打樁記錄，樁的節(jié)數(shù)，每節(jié)長(zhǎng)度，總錘擊數(shù)，最后一米錘擊數(shù)，最后三陣每陣(10錘)貫入度，現(xiàn)場(chǎng)繪制的管樁收錘回彈曲線(xiàn)。

b.混凝土預(yù)制管樁的質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范的規(guī)定，并有出廠合格證。

c.打樁的標(biāo)高或貫入度、樁的接頭處理，必須符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范的規(guī)定。

d.允許偏差不超過(guò)規(guī)范規(guī)定。第一節(jié)樁起吊就位插入地面時(shí)的垂直度偏差不得大于0.5%。管樁施打過(guò)程中，樁錘與樁帽和樁身的中心線(xiàn)應(yīng)重合，樁身傾斜率不得超過(guò)0.8%。

打樁完畢進(jìn)行基坑開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)制定合理的施工順序和技術(shù)措施，防止樁的位移和傾斜。

4.6截滲樁施工

泵房底板下布置水泥攪拌樁防滲墻，共兩排226根，樁徑為φ600，樁長(zhǎng)18m，間距0.45m,總樁長(zhǎng)4068m(不含空樁長(zhǎng))。

設(shè)計(jì)要求采用42.5R礦碴水泥，水泥用量暫定為80kg/m，水泥攪拌樁成樁用“兩攪一噴”法，噴漿時(shí)提升速度不大于0.5m/min，水泥攪拌樁采用SP-5I型多頭深層攪拌樁機(jī)施工。根據(jù)同類(lèi)地質(zhì)條件下施工經(jīng)驗(yàn)，單機(jī)每臺(tái)班生產(chǎn)能力為150m，計(jì)劃工期15d，擬投入2臺(tái)樁機(jī)施工(見(jiàn)下表)。

水泥攪拌樁主要施工機(jī)械設(shè)備表

4.7三次開(kāi)挖及基坑降水

第三次土方開(kāi)挖時(shí)，要防止鄰近防洪閘、壓力涵、臨時(shí)道路、鋼板樁等發(fā)生下沉和變形，必要時(shí)與設(shè)計(jì)單位或建設(shè)單位協(xié)商，采取防護(hù)措施，并在施工中進(jìn)行沉降或位移觀測(cè)。注意現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)邊坡失穩(wěn)先兆(如產(chǎn)生裂縫時(shí))立即停止施工，并采取有效措施，提高施工邊坡的穩(wěn)定性，待符合安全度要求時(shí)方可繼續(xù)施工。泵房基坑底標(biāo)高-7.00m，開(kāi)挖深度由-5.0m挖至-7.0m高程，土方出土從已開(kāi)挖部分向未開(kāi)挖方向后退，不宜沿已開(kāi)挖邊坡頂部出土，應(yīng)保持由上至下的開(kāi)挖順序，不得先切除坡腳。

泵房基礎(chǔ)采用排水明溝做法(見(jiàn)圖4)，沿基坑四周設(shè)排水明溝及碎石墊層排水坑，用4臺(tái)潛水泵抽排基坑滲水。排水溝和排水坑設(shè)置在擬建建筑基礎(chǔ)邊以外凈距0.4m處，并設(shè)在地下水走向的上游。將地表水進(jìn)行合理排放，防止地表水流入基坑或滲入邊坡加大沖刷。

圖4　排水明溝做法

4.8位移觀測(cè)

位移觀測(cè)布置在鋼板樁頂，共沿線(xiàn)布置6個(gè)點(diǎn)，開(kāi)挖時(shí)隨時(shí)觀測(cè)6個(gè)點(diǎn)的位移情況，若位移逐漸增大，應(yīng)停止施工，立即進(jìn)行探討處理。經(jīng)開(kāi)挖鋼板樁變形量小，滿(mǎn)足沉降位移觀測(cè)范圍要求。

4.9底板墊層

挖至設(shè)計(jì)底高程-7.0m進(jìn)行人工清基，可同時(shí)進(jìn)行混凝土墊層澆筑，泵房基礎(chǔ)墊層施工完成是引水泵房施工中的一個(gè)重要結(jié)點(diǎn)(見(jiàn)圖5)。

圖5　泵房基礎(chǔ)墊層施工完成

5　結(jié)　論

施工工藝逐漸受到施工管理人員的關(guān)注，為了達(dá)到管理目標(biāo)，要求合理、科學(xué)地選擇施工工藝，通過(guò)可行性分析、工藝優(yōu)化，從而保證項(xiàng)目施工的順利進(jìn)行和施工質(zhì)量的不斷提高。引水泵房工程破堤開(kāi)挖工期緊張，經(jīng)過(guò)四個(gè)月有序施工，泵站底板已全部完成，基坑圍護(hù)穩(wěn)定，達(dá)到計(jì)劃工期和施工安全要求，為類(lèi)似工程提供參考，可供同行借鑒。

[1]SL 386—2007水利水電工程邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)水利水電出版社，2007.

[2]全國(guó)水利水電施工技術(shù)信息網(wǎng).水利水電工程施工手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2002.

[3]余萍.鋼板樁支護(hù)在官涌泵站工程基坑開(kāi)挖施工中的應(yīng)用[J].人民珠江，2011(3).

[4]呂俊，覃政和.六都泵站廠房集水井逆作法施工技術(shù)[J].水利建設(shè)與管理，2014(9).

[5]郭衛(wèi)東,李偉.水泥土深層攪拌樁施工技術(shù)在興隆閘基礎(chǔ)處理工程中的應(yīng)用[J].水利建設(shè)與管理，2013(9).

On construction technology of water pump room foundation

GAN Longwen

(Foshan Sanshui District Water Investment and Construction Co., Ltd.，F(xiàn)oshan 528100， China)

Engineering geological and hydrological condition, foundation pit excavation depth, draining measures, steel sheet pile displacement monitoring requirements, earthwork excavation process and construction time requirements as well as factors in other aspects should be comprehensively considered in water pump station foundation construction. Rational plan is selected through various analysis, and construction technology is optimized, thereby the plan is strongly practical with low risk.

water pump room; basis; various excavation; construction technology

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.08.006

TV223

A

1005- 4774(2016)08- 0020- 04