彌河分流閘預(yù)應(yīng)力混凝土管樁地基處理措施

宋業(yè)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(qū)中部，發(fā)源于沂山西麓，彌河干流自南向北流經(jīng)濰坊市的臨朐縣、青州市、壽光市、濱海經(jīng)開區(qū)4 地，于濱海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)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(guī)模為大（2）型，工程等別為Ⅱ等，設(shè)計洪水標準為50 年一遇，設(shè)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(jié)構(gòu)，兩孔一聯(lián)布置，共 12 聯(lián)，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(cè)設(shè)檢修便橋，下游側(cè)設(shè)交通橋。

1 地質(zhì)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(tài)，土體不均勻，標準貫入擊數(shù)N63.5平均為5 擊，壓縮系數(shù)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(yīng)對地基土采取工程處理措施。設(shè)計采用樁基處理。分流控制閘擋墻基礎(chǔ)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(yīng)對地基土采取工程處理措施。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁設(shè)計指標

本工程閘室、左右岸翼墻采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，選用國家標準圖集《預(yù)應(yīng)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(nèi)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(shè)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(xiàn)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(yù)應(yīng)力管樁施工工藝及技術(shù)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(shè)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(diào)直→錘擊沉樁→至設(shè)計標高收錘→檢查整樁質(zhì)量→報檢。本工程結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)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(jié)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(fā)生不均勻沉降。通過軸線控制點和設(shè)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(zhì)量問題，樁體質(zhì)量是否符合規(guī)范及設(shè)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(wěn)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(shù)，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(yīng)力，防止偏心捶打造成樁身受彎扭折變形。

3.3 打樁技術(shù)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(shè)硬木、麻袋、草墊等彈性襯墊，減少對樁頂?shù)膿p傷；樁錘、樁帽或送樁帽和樁身在同一中心線上作業(yè)，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(cè)毗鄰建筑物時，由毗鄰建筑物處向另一方向施打；當樁底設(shè)計標高不一致時，宜先打深樁后打淺樁；按設(shè)計規(guī)格不同，宜采取先大后小，先長后短的順序施打。

4 質(zhì)量控制措施

4.1 不同地質(zhì)條件下控制措施

當樁端位于一般土層時，以控制樁端設(shè)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(fēng)化巖時，以貫入度控制為主，樁端標高為輔；貫入度已達到設(shè)計要求而樁端未達標高時，繼續(xù)錘擊3 陣，按每陣10 擊的貫入度不大于設(shè)計規(guī)定的數(shù)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(fā)生傾斜、位移或有嚴重回彈、樁頂或樁身出現(xiàn)裂縫、破碎等情況時，應(yīng)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(zhì)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(yù)應(yīng)力混凝土空心樁的樁位偏差，必須符合有關(guān)規(guī)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(xiàn)場配備經(jīng)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(yù)應(yīng)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(shù)量為總數(shù)1%，樁身完整性檢測抽檢不低于總數(shù)20%的數(shù)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(gòu)現(xiàn)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(shè)計承載力特征值，用低應(yīng)變法檢測樁身完整性，全部達到Ⅰ類樁標準。

6 施工技術(shù)難點及注意事項

1）地質(zhì)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(jié)構(gòu)，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(zhì)土層時，相鄰樁成樁時對上一棵樁位置、樁頂高程偏差會產(chǎn)生影響，應(yīng)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(fā)現(xiàn)部分管樁內(nèi)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(yīng)加強樁身外觀質(zhì)量和樁身混凝土強度檢驗，杜絕不合格樁進入現(xiàn)場。

4）對出現(xiàn)樁頂破碎、樁身傾斜或斷裂等質(zhì)量問題時，綜合分析原因采取處理措施。