混凝土灌注樁在灰渣壩工程中的應用

【摘要】本文主要介紹在盤南電廠灰場技改灰渣壩工程中，排洪豎井、排洪臥管基礎如何采用混凝土灌注樁進行處理，對灌注樁施工質量加強過程控制，嚴格進行質量檢測，以滿足設計要求。由于采用此法處理粘土軟基效果較好，為類似工程提供了一定的借鑒作用。

【關鍵詞】混凝土；灌注樁；質量控制；灰渣壩工程

1、工程概況

盤南電廠一期裝機容量為4×600MW，采用干除灰方案，綜合利用后電廠年產灰渣石膏總量270.00×104m3。于2006年投產發電，鲊路基灰場為電廠的配套干式貯灰場?；覉鲈嫉孛矠橐淮笮蛶r溶漏斗，漏斗底部寬約80～100米，長約400米，地面高程1642～1652米，漏斗底部距四周山頂平均高差約150米，最大高差250米，四周坡度一般在30～45°之間，局部地形較陡。山坡和山頂植被發育。

場地地層主要為電廠運行堆放的粉煤灰、第四系沖洪積、殘坡積粘性土或碎石土，下伏基巖為二迭系茅口組灰巖、峨眉山玄武巖組凝灰巖和玄武巖、二迭系上統龍潭組砂泥巖互層夾煤層。

灰場灰渣壩工程區排洪系統分場外和場內兩套系統，場外排洪系統采用截洪溝系統攔洪，場外截洪溝位于1730m以上，已于灰場建設時修建完成；場內排洪系統采用排洪豎井（1座）—排水臥管（D=1.6m），引接至灰渣壩外排洪溝內。洪水重現期按P=1%設計，P=0.2%校核。整個灰場灰渣壩和排洪系統安全等級二級，設計使用年限50年。灰場匯水面積為2.01km2，場內有泉水點3處，場外截洪溝排出口設在庫外。

2、灌注樁設計

灰場的技改工程主要包括四個部分的內容：子壩加高、運灰公路改建、場內外排洪系統以及灰場的防滲。工程投資3100萬元。

技改灰渣子壩壩頂標高為1730m，分四級子壩加高，每級子壩高度5.0～10.0m，在灰場東面埡口附近設置一個堆石棱體，頂標高1695m，底標高1685m，壩高45m。

灰場內設置一座排洪豎井，豎井直徑4m，豎井進水標高1706.5m。洪水通過豎井進入直徑1.6m的臥管排到下游。排洪豎井和排洪臥管均為現澆鋼筋混凝土結構。

本工程混凝土灌注樁共計99根，布設在排洪豎井、排洪臥管基礎之下。其中排洪豎井基礎3根，排水臥管基礎96根，樁距為4m，樁直徑為1.2m，端承摩擦樁，崁入中風化基巖大于1倍樁直徑，灌注樁混凝土強度為C30，主筋為Ф20鋼筋，螺旋箍筋為Ф12鋼筋，加勁箍筋為Ф22鋼筋。設計樁長為6～20m。

3、灌注樁施工質量控制

3.1 施工準備階段質量控制

（1）施工準備階段施工單位將灌注樁施工專項方案報監理審批。

（2）施工圖紙會審與技術交底控制

按合同規定業主將施工圖紙交給施工單位和監理單位后，監理單位組織圖紙會審，其后由業主組織召開設計、施工、監理等單位設計技術交底會，與會各方代表會簽后作為施工和監理的依據。

（3）報驗資料的控制

報驗資料在施工單位自行檢查評定的基礎上進行的，相關責任人簽認后，才將自檢評定資料為報驗表的附件與報驗表報驗。未經監理單位和建設單位的相關責任人復驗審批，不得進入下道工序施工。

3.2 施工過程質量控制

（1）樁位放線

依據建設單位提供的控制點坐標及高程，采用全站儀依據設計圖紙計算出來的樁位坐標點放出樁位，作好標記。

（2）沖擊成孔

1）采用沖擊鉆機將3.5t的鉆頭提升3m的高度自由落下，反復沖擊土層的一種成樁方法，在沖擊過程中用泥漿來護壁。

2）沖孔作業時，做好每小時進尺記錄。

3）樁身成孔剛沖進中風化基巖時，清孔取樣。

4）樁身成孔滿足設計要求后，通知建設、設計、地勘及監理單位驗孔；相關單位根據作業時的巖樣、進尺記錄及地勘報告，確定嵌巖深度是否滿足設計要求。

（3）鋼筋籠制作

1）采用鋼筋彎曲模具，按設計要求和規范加工鋼筋籠。根據樁長，鋼筋籠分1～3段制作。設專用臺架制作鋼筋籠，以保證籠體平直。環型箍筋與主筋采用點焊連接，螺旋繞筋與主筋采用間隔點焊連接。

2）鋼筋籠的制作偏差控制為：主筋間距允許偏差±10㎜，箍筋間距或螺旋螺距允許偏差±20㎜，鋼筋籠直徑允許偏差±10㎜，鋼筋籠長度允許偏差±50㎜。

（4）鋼筋籠吊裝

1）鋼筋籠安裝時采用起重機分段安裝成形，各段吊裝時要緩慢，避免與其它物體發生碰撞而產生不可恢復的彎曲變形。

2）鋼筋籠下放入孔時，保持垂直狀態，對準孔位徐徐輕放，避免碰撞孔壁。

3）鋼筋籠安裝深度和位置符合設計及規范要求，待全部鋼筋籠下入孔內，經監理工程師驗收合格后，將其吊筋與孔口板進行固定，以使鋼筋籠定位準確，避免鋼筋籠下沉和灌注砼時上浮。

（5）水下混凝土灌注

1）為確保工程質量，要求砼和易性好、流動性大且初凝時間應大于6h，同時盡量縮短灌注時間。砼坍落度為18～22cm，水灰比不得大于0.5，粗骨料最大粒徑不得大于40mm。

2）開始灌注前最下節導管底口與孔底的距離，為30～50cm。

3）隨著孔內砼的上升，導管勤提勤拔，及時逐節拆除。

4）在C30混凝土灌注樁灌注前，施工單位嚴格進行三檢制檢查合格后，通知監理工程師現場驗收，合格后開始進行混凝土灌注，灌注過程中監理連續旁站。

5）施工單位對每根灌注樁混凝土中間產品均進行了取樣檢測，全部取樣均由現場監理工程師見證，監理單位按照規范要求對灌注樁C30混凝土進行平行檢測取樣。

4、灌注樁質量檢測

對灌注樁質量檢測主要采取灌注樁C30混凝土現場取樣檢測、低應變檢測、鉆孔抽芯檢測。

（1）混凝土現場取樣檢測

本工程共計完成灌注樁99根，C30混凝土工程量為2505m3，鋼筋制安282t，在施工過程中施工單位對灌注樁C30混凝土中間產品取樣檢測99組，對施工用原材料砂取樣12組、碎石取樣13組、水泥取樣6組、鋼筋取樣11組、鋼筋焊接取樣10組，檢測結果全部合格。監理單位對灌注樁C30混凝土中間產品平行取樣檢測5組，對施工用原材料砂取樣2組、碎石取樣2組、水泥取樣2組、鋼筋取樣8組、鋼筋焊接取樣5組，檢測結果全部合格。

（2）低應變檢測

2012年9月建設單位委托第三方檢測單位，采用超聲波對混凝土灌注樁樁身完整性進行質量檢測和評價，對完成的全部99根基樁均進行了低應變檢測。檢測結果表明：樁身無斷樁、離析、夾泥現象，樁身截面無縮徑出現，個別樁有輕微擴徑；樁身完整性好，所檢測樁均合格，達到設計要求。

（3）鉆孔抽芯檢測

經業主、監理、設計、施工四方共同開會研究決定抽10根灌注樁進行鉆孔抽芯檢測，取出的芯樣表明灌注樁樁身完整性好，芯樣成柱狀，混凝土密實度好，達到設計要求。

5、結語

盤南電廠灰場技改灰渣壩工程于2012年5月15日開工建設，2013年5月20日順利通過竣工驗收，竣工兩年多以來運行正常。由于混凝土灌注樁屬于隱蔽性工程，給工程施工質量控制和質量監督帶來一定困難，根據本工程施工經驗，嚴格按照相關規范和設計要求進行質量控制，注重質量過程控制，嚴格進行質量檢測，就能保證混凝土灌注樁的施工質量。

參考文獻：

[1]JGJ94-2008.建筑樁基技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社.

[2]王妮娜，戴紅梅，李世虎.混凝土灌注樁在病險水庫除險加固中的運用[J].水利建設與管理，2012（6），77-78.

作者簡介：李太軍（1972-），男（土家族），貴州省印江縣人，高級工程師，項目總監，工程碩士，注冊水利監理工程師，注冊水利造價工程師，從事水利水電工程施工監理工作。