壓樁反力梁技術在臨江泵站傾斜加固工程中的應用

張曉魯，王篤豐，郭友文

(1.虎林市水利勘測設計隊，黑龍江虎林158400;2.黑龍江省水利水電工程總公司，哈爾濱150040; 3.黑龍江省水利工程建設局，哈爾濱150081)

壓樁反力梁是傾斜加固中一項較常用的施工技術，其簡要定義為:在已完工建筑物基礎或周圍，通過靜壓樁或鉆孔樁施工，使待加固建筑物基礎形成樁基礎。樁基礎完工后，利用混凝土梁縱橫的穿過待加固建筑物基礎或其他結構部位，達到不再讓建筑物下沉或傾斜的目的。此技術在建筑工程中，如樓房、煙筒等的加固中較常用，在水利工程中，特別是臨江泵站工程中使用較少。

現(xiàn)結合工程實際，簡要闡述壓樁反力梁在泵站傾斜加固工程中的應用。

1 工程概況

同江市臨江泵站工程位于松花江干流，建筑物等別IV，規(guī)模屬于小(1)型，裝機流量7.36 m3/s，建筑物布置型式主要由引渠、前池、廠房、壓力管道、出水池、海漫段等組成。泵房為濕室泵房，大開挖整體板墻結構，泵房進口設攔污柵和工作閘門。壓力管道轉彎段設混凝土鎮(zhèn)墩，管道內徑0.8 m，管道出口采用浮箱式拍門用來防洪及檢修管道。壓力管道出口設出水池，出水池后接海漫段，進出口引渠采用干砌石護砌，為塊石30 cm，碎石墊層20 cm，粗砂15 cm，前池段護底為石籠，厚40 cm，下鋪10 cm砂礫墊層，護坡與引渠相同。設計裝機流量7.36 m3，排水采用 5臺 700ZQB—70 (132KW)型潛水泵。

該強排站承擔著附近幾個村屯排水任務，并保護著堤內大部分的田地，當?shù)虄人怀^113.5 m后，水田將被淹沒，達到115.0 m后，將有村屯受淹，近70 hm2田地被淹。為此對該泵站存在問題的處理，將解決因松花江水位上漲而排除堤內積水問題。

因該泵站所處位置的基礎以下存在淤泥層，地基承載力不夠，泵房經(jīng)過幾年的運行后，出現(xiàn)泵房東西方向沉降不均，已經(jīng)影響到泵體正常排水。因此，必須對泵房傾斜進行加固，確保泵房不再沉降。

2 工程加固施工

2.1 樁基及反力梁工程

1)樁基采用鋼管混凝土樁，為了加快施工進度采用直徑377 m，厚60 mm的鋼管樁壓入至控制深度及反力后，終止壓樁。在鋼管內再澆筑混凝土，鋼管樁內配筋為6Ф12，箍筋Ф6@150;在鋼筋籠邊綁扎1根25 mm直徑鐵管代替1Ф12。作為澆筑混凝土時排除底部空氣的用途。鋼管內澆筑混凝土等級為C20超流態(tài)混凝土。

2)樁基壓入及混凝土澆筑后，在現(xiàn)有電控層與原電機層之間(800 mm高)制作鋼筋混凝土反力梁及梁端短梁，將泵房的結構重量全部由鋼管混凝土樁承擔。

2.2 壓樁反力架鋼梁工程

1)為了進場后快速進行壓樁施工需要制作一套壓樁反力鋼梁，壓樁鋼梁布置在現(xiàn)有電控層板底面與原有電機層板面間。壓樁設備由長鋼梁、立柱及短鋼梁3部分組成，可以壓入長12 m的377 mm的鋼管，壓入12 m后，鋼管上可焊接鋼管加長。

2)如壓樁過程中千斤頂達到壓力但樁長未達到設計深度，需將鋼管樁拔出，采用鉆孔設備進行引孔使樁長達到設計長度后再進行壓樁保證壓力達到設計值。

3)水池方向需搭設鋼平臺將鉆孔設備吊裝至鋼平臺進行引孔。

2.3 腳手架工程

為了室外高空壓樁與澆筑混凝土反梁，需在壓樁范圍內搭設鋼管腳手架，架子從高程113.75 m起至少12 m，腳手架需與原結構可靠連接，并且在壓樁位置需要安裝起重倒鏈10 kN，因此腳手架立柱底部易加焊鋼板擴散壓力或立柱底部用大錘纖入軟土一定深度。

2.4 植筋

植筋施工過程:鉆孔→清孔→填膠黏劑→植筋→凝膠。

1)鉆孔使用配套沖擊電鉆。鉆孔時，孔洞間距與孔洞深度應滿足設計要求。

2)清孔時，先用吹氣泵清除孔洞內粉塵等，再用清孔刷清孔，要經(jīng)多次吹刷完成。同時，不能用水沖洗，以免殘留在孔中的水分削弱黏合劑的作用。

3)向外均勻地把適量膠黏劑填注孔內，注意勿將空氣封入孔內。

4)按順時針方向把鋼筋平行于孔洞走向輕輕植入孔中，直至插入孔底，膠黏劑溢出。

5)將鋼筋外露端固定在模架上，使其不受外力作用，直至凝結，并派專人現(xiàn)場保護。

6)植入原混凝土的深度不應小于設計要求。凝膠的化學反應時間一般為15 min，固化時間一般為1 h。

2.5 鋼筋工程

2.5.1 施工準備

材料及主要機具應有出廠合格證，按規(guī)定復試合格。墊塊用水泥砂漿制作，內埋20～22火燒線。

主要機具:電焊機、卡具、鋼筋鉤子、撬棍、扳子、手推車、尺子等。

熟悉圖紙，按設計檢查已加工好的鋼筋。

做好抄平放線，彈好水平標高線。根據(jù)彈好的外尺寸，檢查下層鋼筋的位置、數(shù)量、長度等。模板安裝辦理預檢，將模板內雜物清理干凈。

2.5.2 操作工藝及施工方法

板鋼筋:工藝流程:小于Φ14鋼筋采用綁扎接頭，搭接長度應符合設計要求，如設計無要求時，按規(guī)范執(zhí)行。箍筋的彎鉤疊合處應沿柱子豎筋交錯布置，并綁扎牢固。

2.6 模板工程

根據(jù)工程結構型式和特點及現(xiàn)場施工條件，對模板進行設計，確定模板平面布置、縱橫龍骨規(guī)格、質量、排列尺寸、柱箍選用的型式及間距、梁板支撐間距、模板組裝形式、連接節(jié)點大樣、驗算模板和支撐的強度、剛度及穩(wěn)定性，繪制全套模板設計圖，模板數(shù)量應按流水段拆分，進行綜合研究，確定模板的合理配制數(shù)量。

模板拆下來后應及時清理干凈，并涂刷脫模劑，但應薄薄涂一層即可，不可多涂，防止污染鋼筋。澆筑前將模板內的雜物清凈，澆筑過程中設專人看護模板。

2.7 混凝土工程

本工程采用商品混凝土，混凝土施工前應提出混凝土的技術、質量要求及混凝土供應、配合等方面的要求，然后選擇確定供應廠家。

框架柱:采取分層澆筑、分層振搗方法，每層控制在2 000 mm高，澆注前底部應現(xiàn)填5～10 cm厚與混凝土配合比相同的砂漿。

3 加固處理后的效果

該泵站經(jīng)過加固處理后，經(jīng)過1年多的觀測，未發(fā)現(xiàn)繼續(xù)沉降現(xiàn)象，泵站各機組運行良好，排水正常。

總之，壓樁反力梁技術在該泵站加固工程中成功運用，為泵站的正常運行，創(chuàng)造了條件，也保證了附近幾個村屯及農田的排水。

［1］ 水利水電工程施工手冊編委會.水利水電工程施工手冊［S］.北京:中國電力出版社，2009.

［2］ 湖北省水利水電勘測設計院.GB50265—2010泵站施工規(guī)范［S］.北京:中國計劃出版社，2010.

［3］ 水利部長江水利委員會長江勘測規(guī)劃設計研究院.SL191—2008水工混凝土結構設計規(guī)范［S］.北京:中國水利水電出版社，2008.

［4］ 中華人民共和國建設部，國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局. CB5010—2002混凝土結構設計規(guī)范［S］.北京:中國建設工業(yè)出版社，2002.