伊河東湖攔河壩下游灌注樁防沖墻加固PPP項目

邢云鵬++邢寶亮

【摘要】水生態文明示范區PPP項目屬于在建項目轉化為PPP模式，屬于基礎公益設施，其項目運營收入主要依靠財政可行性缺口補助和政府購買服務。

【關鍵詞】PPP；咬合樁

Consolidated PPP Project of Pile - Wall Reinforcing Pile in Lower Reaches of Yijiang Lake

Xing Yun-peng1，Xing Bao-liang2

（1.ID card：410703199604101019；

2.ID card：410703196608073517）

【Abstract】Water project demonstration project PPP project belongs to the basic public welfare facilities， the project operating income mainly depends on the financial feasibility gap subsidies and government purchase services.

【Key words】PPP；Occlusal pile

1. 工程概況

（1）洛陽市伊河東湖水面工程壩址位于洛陽市水生態文明示范區伊濱區草店村，是“兩湖一河”的重要組成部分，該工程壩長1.4Km，回水長度7.35Km，可形成水面面積4050畝，蓄水量607萬m3。

（2）伊河東湖水面工程攔河壩總長1400m，其中橡膠壩段長660m，寬頂堰段長740m。橡膠壩共布置8跨，其中主槽6跨，壩高4.5m，每跨長75m。兩側低壩2跨，壩高2.5m，每跨長99m。

（3）壩底板長15.5m，下游消力池陡坡段長8.8m，消力池段長21m，深1.5m，海漫長度25m。陡坡段設一排排水孔，孔距1m，孔徑5cm，消力池底板排水孔孔排距均為2m，梅花型布置孔徑50mm。

2. 加固設計

2.1消能設施修復方案：消力池陡坡段將損壞段拆除，修復厚度為0.8mC25鋼筋混凝土結構，底部鋪設10cm厚C15混凝土墊層。

（1）消力池底板變形段拆除損壞部分底板，修復厚度為0.8m C25鋼筋混凝土結構，前端增加深度0.8m、底寬0.8m齒墻，底部鋪設10cm厚C15混凝土墊層。

（2）在完好陡坡段補設兩排排水孔，位置位于橡膠壩底板下游1m處陡坡段和消力池水平段上游1m陡坡上，排水孔間距2m，孔徑采用110PE管。

2.2下游防沖加固方案：在海漫末端增加防沖墻以及橡膠壩下游海漫起點增加排水減壓井。

2.2.1防沖墻，由于伊河下游河床采砂坑深度較大，根據實測現狀最深處為9m，為了防止河床由砂坑向上游沖刷下切，導致海漫底部被淘刷，危及工程安全，在海漫下游增加一道防沖墻，防沖墻布置總長度為456m。防沖墻采用錨著式板樁結構，防沖墻深度為15m，樁徑0.8m，樁距0.6m。防沖墻末端回填7m長格賓網，厚3m，采用1m×1m×1m格賓籠裝石塊。

2.2.2減壓井，在2#～7#壩消力池末端，距離消力坎3m處設排水減壓井，共設30個，井深15m，井徑0.3m，井間距15m，井管采用鍍鋅鋼管井管。

3. 施工工藝

3.1施工工藝原理。

長螺旋鉆孔灌注混凝土后插鋼筋籠灌注樁適用于地下水位較高，易塌孔，且長螺旋鉆機可以鉆進的地層。

成孔采用長螺旋鉆機鉆孔，孔深達到設計底高程時，開始用砼泵，通過空心鉆桿，向孔底壓灌砼，同時提升鉆桿，提升鉆桿與壓灌速度相匹配，壓灌砼到設計樁頂標高時，一序孔灌至超過設計高程50cm，二序孔灌至地面高程，以保證樁頂砼強度，馬上移開鉆機，將已經用吊車吊起的鋼筋籠放入孔內。首先，通過鋼筋籠自重下沉，下沉停止時，開動振動器，通過與振動器連接的219無縫鋼管將鋼筋籠繼續下沉，用水準儀控制鋼筋籠放置的高度，達到設計標高時，邊振動邊提起振動器及無縫鋼管，注意樁頂養護。

3.2灌注樁防沖墻體搭接型式（見圖1）。

因防沖墻設計間距為60cm，為防止施工中塌孔，施工中采用先打一序1#、5#、9#孔，再打一序3#、7#孔，最后進行二序孔2#、4#、6#、8#孔施工，利用添加緩凝劑保證一序孔砼初凝前進行二序孔施工。

3.3施工機械。

3.3.1成孔設備：長螺旋鉆機，動力性能滿足工程地質水文地質情況、成孔直徑 、成孔深度要求。

3.3.2灌注設備：混凝土輸送泵，選用HBT80.16.110S規格，連接混凝土輸送泵與鉆機的鋼管內徑為159mm。

鋼筋籠加工設備：電焊機、鋼筋切斷機、直螺紋機、鋼筋彎曲機等。

鋼筋籠置入設備：振動錘、導入管、吊車等。

其它滿足工程需要的輔助工具（長螺旋鉆機見圖2，振動錘見圖3、地泵見圖4、） 。

3.4成孔。

3.4.1鉆機就位后，進行預檢，要求鉆頭中心與樁位偏差小于150mm，然后調整鉆機，用雙垂球雙向控制好鉆桿垂直度，合格后方可平穩鉆進。鉆頭剛接觸地面時，先關閉鉆頭封口，下鉆速度要慢。

3.4.2正常鉆進速度可控制在砂層1～1.50m/min ，砂卵石層0.2～0.50m/min，鉆進過程中，如遇到卡鉆、鉆機搖晃、偏移，應停鉆查明原因，采取糾正措施后方可繼續鉆進。不宜反轉或提升鉆桿，如需提升鉆桿或反轉應將鉆桿提至地面，對鉆尖開啟門須重新清洗、調試、封口 。

3.4.3鉆出的砂卵石及時清理，并統一轉移到指定的地方堆放。

3.4.4用鉆桿上的孔深標志控制鉆孔深度，鉆進至設計要求的深度，經現場監理員驗收合格后方可進行灌注混凝土施工（見圖5）。

3.5砼泵送料成樁。

3.5.1地泵安放位置應合理，輸送砼的管路盡量減少彎管，以利輸送砼。

3.5.2進場的砼必需符合設計及規范要求，砼坍落度控制在180～220mm并具有較好的和易性、流動性，現場檢驗砼坍落度，不合格要求的砼不得使用。

3.5.3砼開始灌注時，宜先提升鉆桿300mm，確認鉆頭閥門打開后方可提鉆。砼的泵送連續進行，邊泵送砼邊提鉆，保證地泵料斗內的砼高度一般不得低于400mm。砼泵輸送量：最大功率80m3/h，施工功率60m3/h（1m3/min），按照設計樁徑換算成施工提升速度為：下部提升300mm打開鉆頭閥門后砼泵送1 min后開始提升鉆桿，按照 2m/min，鉆頭始終處于混凝土面下1.6m處。

3.5.4提升鉆桿接近地面時，放慢提管速度并及時清理孔口渣土，以保證樁頭混凝土質量。

3.5.5有專人負責觀察泵壓與鉆機提升情況，鉆桿提升速度應與泵送速度相匹配，灌注提升速度控制在2m/min，嚴禁先提鉆后灌料，確保成樁質量，二序孔鋼筋混凝土灌注必須灌注至地表（見圖6）。

3.6下插鋼筋籠施工。

3.6.1砼灌注后三分鐘內立即開始插籠，減少時間差，減小插籠難度。

3.6.2長螺旋鉆機成孔、灌注砼至地面后及時清理地表土方，立即進行后插鋼筋籠施工。把檢驗合格的鋼筋籠套在鋼管上面，上面用鋼絲繩掛在設置于法蘭的鉤子上。

3.6.3因鋼筋籠較長，下插鋼筋籠必須進行雙向垂直度觀察，使用雙向線垂成垂直角布置，發現垂直度偏差過大及時通知操作手停機糾正，下籠作業人員應扶正鋼筋籠對準已灌注完成的樁位。

3.6.4下籠過程中必須先使用振動錘及鋼筋籠自重壓入，壓至無法壓入時再啟動振動錘，防止由振動錘振動導致的鋼筋籠偏移，插入速度宜控制在1.2～1.5m/min。

3.6.5鋼筋籠下插到設計位置后關閉振動錘電源，最后摘下鋼絲繩，用長螺旋鉆機把鋼管和振動錘提出孔外，提出過程中每提3米開啟振動錘一次，以保證砼的密實性。

4. 質量控制要點

4.1混凝土：混凝土采用商品混凝土；

要求混凝土攪拌站提供有關商品砼的材質報告，澆注過程中，材料員要每次檢查混凝土運輸車隨車小票；樁基砼骨料采用5～16mm碎石，細骨料用中砂，砼坍落度采用18～22cm；每一車混凝土運至施工現場，必須檢查混凝土的坍落度，符合要求后方可澆注；按規范規定作好砼試塊，組織好養護、試壓等管理工作。

4.2鋼筋籠：（1）進入現場的鋼材，必須有合格證，并經復試合格后方可使用，（2）加工過程偏差控制：鋼筋籠主筋間距≤10mm，鋼筋長度≤100mm，箍筋間距≤20mm；（3）施工控制：孔徑偏差≤50mm，垂直度偏差<1%。（4）成品鋼筋籠的堆放不宜過高，并用標識牌醒目標識，搬運過程中要嚴禁砸壓；（5）上報現場監理人員檢查、驗收，并辦理簽證手續。（6）箍筋應做到綁扎牢固，防止安放時移位、變形。

4.3施工過程中嚴把質量關，杜絕斷樁、空心樁、夾泥樁出現。

4.4砼澆注過程中，要保證鉆頭始終埋在混凝土中不小于1m。

4.5為保證砼灌注的連續性，應以砼質量、鉆管質量方面保證。砼嚴格按配比配料，砼攪拌要有足夠的時間保證其和易性。軟管接頭的橡皮墊要完好，不致泌水；及時檢查、清理排氣閥、減速器內直管是否有砼硬塊等，并檢查鉆頭。

5. 質量通病的預防

5.1樁身夾泥是（1）由于下籠過程中籠身彎曲變形過大，造成籠身刮刺孔壁，采取的措施有：鋼筋籠安裝、吊裝、運輸必須確保鋼筋籠不變形，吊裝鋼筋籠采用￠219的無縫鋼管（壁厚14mm）加固，確保鋼筋籠不變形。（2）籠子底部鋼筋籠喇叭口不對中刺入孔壁，采取的措施有：鋼筋籠制作時喇叭口必須對中，錐體必須牢固，加強驗收，不合格籠子嚴禁使用。

5.2斷樁。

斷樁是由于拔管過程中拔管過快，造成鉆頭脫離混凝土面，使泥漿進入砼斷面造成斷樁。控制措施：拔管過程中必須確保鉆頭始終埋在混凝土面以下，后臺混凝土供應必須連續，不得中斷。

5.3空心樁。

空心樁是指由于鋼筋籠安放到位后，振動器芯管拔管過快造成的樁中心強度不夠的現象，預防措施：拔管過程開啟振動器，控制拔管速度，嚴禁快速拔管。

5.4埋鉆的預防。

有時候操作不當，會造成鉆具卡在孔中，鉆具阻力超過鉆具的起拔能力，致使鉆具埋在孔中，俗稱埋鉆，埋鉆的預防措施有：樁機對位必須水平、穩固；鉆進卵石層必須放慢進尺，以防斜孔；鉆到設計持力層后提鉆前，必須使鉆具空鉆1～2分鐘，以利于排凈鉆桿上的土，使提鉆阻力減小，嚴防埋鉆。

6. 結束語：

伊河東湖下游加固項目采用PPP運作模式的基本交易架構和商業模式，項目期限為15年，建設期3年，運營期12年。具體運作方式為BOT，即建設——運營維護——移交。已經通過物有所值定性分析和財政承受力能力論證，并編制了PPP實施方案。中國PPP基金通過所持有的股權參與被投資公司的管理，對項目的建設管理發揮了一定的監督作用，改善了該項目的治理模式， 發揮了非常顯著的引導示范作用。

參考文獻

[1]建筑基樁檢測技術規范 JGJ 106-2014.

[2]鉆孔灌注樁施工規程 DG/TJ 08-202-2007.

[文章編號]1619-2737（2017）05-02-698