混凝土灌注樁在水利工程中的應用

□李柏霖

一、工程概況

戍浦江是甌江下游的一條支流，全長44km，流域面積247km2，是溫州市洪澇災害頻發的流域之一。下游平原鹿城區藤橋鎮、上戍鄉等地2.5萬畝的農田，幾乎每年都要遭受不同程度的洪澇災害。戍浦江河口大閘樞紐工程是鹿城區單項投入最大的水利項目，主要由擋潮排水閘、通航設施和江堤三部分組成。大閘凈寬50m，分5孔布置，工程投資概算約1個億。該工程完工后，具有擋潮防淤、排澇蓄淡、農田灌溉及滿足50t級內河船舶通航作用。

作為浙江省第一座在趕潮河段老河口上建閘的大型水利樞紐，該工程的天然地基為淤泥質土，閘室基礎及兩側翼墻采用鋼筋混凝土灌注樁。

戍浦江河口大閘采用回轉成孔灌注樁，是用一般地質鉆機在泥漿護壁條件下，慢速鉆進，通過泥漿排渣成孔，灌注混凝土成樁。

二、施工設備及其技術參數

根據設計要求，本工程采用SPC-150回轉式鉆機及其配套設備進行施工，其特點是：護壁效果好，成孔質量可靠；施工無噪音，無震動，無擠壓；機具設備簡單，操作方便，費用較低。但成孔速度慢，用水量大，泥漿排放量大，污染環境，擴孔率較難控制。

1.樁機型號：SPC～150型回轉式鉆機

2.鉆孔直徑：350～500mm

3.鉆孔深度：100～200m

4.轉盤轉速：正轉32.6～166

5.最大扭矩：4.9kN.m

6.主卷揚機最大提升力：19.6kN

7.主卷揚機提升速度：0.6～2.8m/s

8.復卷揚機最大提升力：19.6Kn

9.副卷揚機提升速度：0.22～1.4m/s

10.泥渣泵：3/4C-AH

11.鉆架（高/荷載）：8.5/78.5

三、施工方法

（一）鉆機就位前，先平整場地，鋪好枕木并用水平尺校正，以保證鉆機平穩、牢固。在樁位埋設6～8mm厚鋼板護筒，內徑比孔口大100～200mm,埋深1.0～1.5m,同時挖好水源井、排泥槽、泥漿池等。

（二）成孔采用正循環工藝。鉆進時如土質情況良好，可采取清水鉆進，自然造漿護壁，或加入紅粘土或膨潤土泥漿護壁，泥漿密度為1.3t/m3。

（三）鉆進時根據土層情況加壓，開始時輕壓力，慢轉速，逐步轉入正常。一般土層按鉆具自重鋼繩加壓，不超過10kN；基巖中鉆進為15～25kN。鉆機轉速：合金鉆頭為180r/min。

（四）鉆進程序：根據場地、樁距和進度情況，采用單機跳打法（隔一打一）。

（五）樁孔鉆完，用空氣壓縮機洗井。可將30mm左右石塊排出，直至井內沉渣厚度小于50mm(對端承樁)或小于150mm(對摩擦樁)。清孔后泥漿密度不大于1.2t/m3。

（六）清孔后用吊車吊放鋼筋籠，進行隱蔽工程驗收，驗收合格后澆筑水下混凝土。水下混凝土的砂率宜為40～45%，用中粗砂，粗骨料最大粒徑<40mm，水泥用量不少于360kg/m3，坍落度為180～220mm，配合比通過試驗確定。

（七）現澆混凝土的導管直徑為250mm,壁厚不小于3mm,分節長度為2.5m,導管與鋼筋的間距為100mm。

（八）開始澆筑水下混凝土時，管底至孔底的距離為300～500mm,并使導管一次埋入混凝土面以下0.8m處。在以后的澆筑中，導管埋深為2～6m。

（九）樁頂澆筑高度不能偏低，應在鑿除泛漿層后，樁頂混凝土達到強度設計值。

四、鉆孔灌注樁質量的檢測

灌注樁成樁質量通常存在兩方面問題：一是樁身完整性。常見的缺陷有夾泥、斷裂、縮徑、擴徑、混凝土離析及樁頂混凝密實性較差等；二是嵌巖樁。影響樁底支承條件的質量問題主要是灌注混凝土前清孔不徹底，孔底沉淀厚度超過規定極限，影響承載力。此類鉆孔灌注樁質量的檢測方法多采用超聲脈沖檢驗法。該法是在檢測混凝土缺陷技術的基礎上發展起來的，是在樁混凝土灌筑前，沿樁的長度方向平行預埋若干根檢測用管道，作為超聲發射和接收換能器的通道。檢測時探頭分別在兩個管子中同步移動，沿不同深度逐點測出橫截面上超聲脈沖穿過混凝土時的各項參數，并按超聲測缺原理分析每個斷面上混凝土的質量。

五、結束語

溫州戍浦江河口大閘樞紐工程基礎及翼墻采用鋼筋混凝土灌注樁，該工程于2003年10月開工，2005年8月完成大閘主體部分施工，2007年8月完成工程驗收，期間歷經數次臺風，經受住了考驗。獲溫州市優質工程獎。