水閘基礎處理的質量控制

詹鳳山

（福建省莆田市秀嶼區東嶠鎮水利工作站 福建 莆田 351164）

1 工程概況

某水閘工程是加固擴建的一個分部工程，是在原舊閘的基礎上往外移30m左右，閘室基礎地質為淤泥—細砂—細中砂—粘土—中粗砂—砂卵石層，處理該工程采用C20鋼筋砼結構鉆孔灌注樁，共35根，樁徑為600mm，間距為1.5m矩形布置；其閘室防滲處理采用單管高壓旋噴樁，共71根，樁徑為600mm，間距500 mm，沿閘室周邊單列布置。水閘建成六年來，基礎穩定，未產生不均勻沉降、傾斜等現象，達到了良好的預期效果。由于水閘對基礎的要求高，基礎質量的好壞，直接影響到上部閘室結構的使用安全，現就施工中質量控制進行介紹。

2 鉆孔灌注樁的質量控制

2.1 施工砼配合比設計

依據設計要求，C20灌注樁坍落度為18cm～22cm，經公司試驗室配合比設計，其配合比見表1。

2.2 鉆孔灌注樁施工及質量控制

水閘閘室基礎采用鉆孔灌注樁，樁徑600mm，間距1500mm，矩形排列，縱向5排，橫向7排，總計35根，其編號順序從左到右橫向編號。鉆孔灌注樁的樁端持力層為砂礫石≤1200mm，成樁頂高程為0.95m，樁底高程為-17.0 m左右，鉆孔灌注樁清底后的沉渣厚度<0.1 m，樁徑控制偏差≤50mm，垂直度控制偏差≤1%，鉆孔灌注樁單樁水平承載力為7.5T，單樁豎向承載力為65T，單樁極限承載力為110T。

（1）安裝鉆機就位調平糾偏。在安裝鉆機時，轉盤中心鉆架與上吊滑輪在同一垂直線上，鉆桿位置偏差控制在10mm之內。變速器上電動機和變速器被動軸的軸心設置在同一水平標高上，機臺按測量放樣好的孔位就位、調平、糾偏機臺，使鉆頭對準樁孔中心后方可鉆孔。

（2）鉆孔。在松軟土層鉆進應根據不同的土層及泥漿補給情況控制鉆孔速度，硬層的鉆進速度以鉆機不發生跳動為準。在施鉆過程中出現鉆桿跳動，機架晃動，鉆不進等異常情況，應立即停機檢查，排除故障，試鉆達到正常后方可繼續施鉆。為了保證鉆孔的垂直度，在鉆機的鉆頭安有1.8 m的導向裝置，在加接鉆桿時，先停止鉆進，將鉆具提高孔底80mm～100mm，維持沖洗液循環1min～2min以清洗孔底，并將管道內的鉆渣攜出排凈，然后停泵加接鉆桿。鉆桿連接應擰緊上牢，防止螺栓、螺母擰卸工具等掉入坑內。鉆進過程如發生斜孔，塌孔等現象應停鉆，待采取相應措施后再行鉆進。如鉆進正常，應隨時掌握鉆孔深度，根據進度隨時取樣看是否進入持力層，并保證進入持力層1.2m～1.5m左右時，終孔控制進尺在每小時不超過0.15m左右為宜。

（3）泥漿的配制。在鉆進過程中，根據不同的地層條件配制泥漿，泥漿制備見表2。

（4）清孔。清孔處理的目的是使孔底沉渣，循環液中含鉆渣和孔壁泥垢厚度符合質量要求或設計要求，也是為下一道工序即在泥漿中灌注砼創造良好的條件。當鉆孔達到設計嘗試后應停止鉆進，此時稍提鉆桿，使鉆頭在100mm～200mm處空轉。進行第一次清孔時應保持泥漿循環。清孔后，孔底泥漿相對密度應＜1.25%，含砂率≤8%，粘度≤28s，沉渣＜100mm。由于要測定孔壁回淤厚度，安放鋼筋籠及導管準備澆筑水下砼，這段時間間隙比較長，孔底又會產生新的沉渣，所以待安放鋼筋籠及導管就緒后，再利用導管進行第二次清孔。清孔方法是在導管頂部安設一個彎頭和皮籠，用泵將泥漿壓入導管內，再從孔底沿導管外置換沉渣，清孔標準要達到設計要求，復測沉渣厚度在100mm以內。經驗收后，此時清孔就算完成立即進行澆筑水下砼。

（5）鋼筋籠制作與吊放。根據設計施工圖計算主筋、螺旋筋、吊筋等下料長度，并將所需的鋼筋調直后，用切割機按下料長切割好備用。加勁筋在制作臺上先加工制作成鋼筋圈（箍筋）并按要求焊接好。鋼筋籠制作時，先將加勁箍筋要求等分，作好標記，然后將主筋按規定的間距布置，并將箍筋焊接好，最后再繞上螺旋筋并焊接好。鋼筋的保護層采用每隔2m加焊導正筋（鋼筋耳朵）保證保護層厚度。

吊放采用雙吊點，吊點設在加勁箍筋處。吊放要對準孔位，緩緩放入孔內，并要注意不要碰撞到孔壁。當吊放至設計要求的標高時，應立即用木棍、鐵絲將鋼筋籠固定，綁扎在管頂，防止相鄰樁振動導致鋼筋籠下沉。完畢后進行隱蔽工程驗收。

（6）導管的插入。導管每根節長2m，最后一節為4m，直徑250mm。下放導管前，先檢查導管是否存在漏洞、裂縫，接頭是否完好，是否有缺損、老化、污垢，在確保完好的情況下進行拼裝，并擰好螺母，導管底部至孔底距離為400mm左右。

表1 C20灌注樁砼配合比

表2 不同土層泥漿密度表

表3 砼材料拌和物檢測成果表

表4 砼試塊抗壓強度成果統計表

3 單管高壓旋噴防滲施工及質量控制

3.1 施工參數確定

該水閘閘室防滲單管高壓旋噴滲樁沿左右岸及外江排列，共計71根，樁長8.85m，樁底高程9.5m。

3.2 場地整平、施工放樣控制

施工前先用砂包土將場地整平，再進行施工放樣，定出所有的樁位，并測出每個樁原地面高程，以便在施工中的高程控制，并對每根樁進行編號。

3.3 鉆機就位調試控制

放樣完畢后鉆機就位，為了保證樁的垂直度偏差≤1%。鉆孔前用水平尺和吊線檢查機架水平度和鉆桿垂直度，并校核孔位無誤后進行下一道工序。

3.4 鉆孔、旋噴成樁施工

就位調試后，用壹字合金鉆頭，清水鉆進至設計深度。鉆進成孔后，用比重≥1.5的水泥漿液代替清水，用輸漿泵以≥20MPa的壓力噴射，鉆桿一邊旋轉，一邊提升，勻速上升，淤泥以旋轉速度15rad/s提升，速度為14cm/s，其它土層以旋轉速度20rad/s，提升速度20cm/s。鉆桿搭接處復噴20cm，以保證搭接處水泥強度，以防斷樁，直至成樁頂高程上300mm處后停止送漿。

4 施工質量檢測成果分析

4.1 砼材料拌和物檢測成果(見表3)

根據上表檢測判定，基礎處理砼拌質量等級優良。

4.2 砼試塊抗壓強度成果分析（見表4）

根據上表統計數據成果分析，砼試塊質量等級優良。

5 結語

該水閘鉆孔灌注樁和高壓單管旋噴施工采用以上論述的施工質量控制方法，運行六年來，未發現不均勻沉降、傾斜現象，防滲效果良好，基礎穩定，所以該分部工程質量滿足設計要求，施工經驗值得推廣。陜西水利