□李柏霖
戍浦江是瓯江下游的一条支流,全长44km,流域面积247km2,是温州市洪涝灾害频发的流域之一。下游平原鹿城区藤桥镇、上戍乡等地2.5万亩的农田,几乎每年都要遭受不同程度的洪涝灾害。戍浦江河口大闸枢纽工程是鹿城区单项投入最大的水利项目,主要由挡潮排水闸、通航设施和江堤三部分组成。大闸净宽50m,分5孔布置,工程投资概算约1个亿。该工程完工后,具有挡潮防淤、排涝蓄淡、农田灌溉及满足50t级内河船舶通航作用。
作为浙江省第一座在赶潮河段老河口上建闸的大型水利枢纽,该工程的天然地基为淤泥质土,闸室基础及两侧翼墙采用钢筋混凝土灌注桩。
戍浦江河口大闸采用回转成孔灌注桩,是用一般地质钻机在泥浆护壁条件下,慢速钻进,通过泥浆排渣成孔,灌注混凝土成桩。
根据设计要求,本工程采用SPC-150回转式钻机及其配套设备进行施工,其特点是:护壁效果好,成孔质量可靠;施工无噪音,无震动,无挤压;机具设备简单,操作方便,费用较低。但成孔速度慢,用水量大,泥浆排放量大,污染环境,扩孔率较难控制。
1.桩机型号:SPC~150型回转式钻机
2.钻孔直径:350~500mm
3.钻孔深度:100~200m
4.转盘转速:正转32.6~166
5.最大扭矩:4.9kN.m
6.主卷扬机最大提升力:19.6kN
7.主卷扬机提升速度:0.6~2.8m/s
8.复卷扬机最大提升力:19.6Kn
9.副卷扬机提升速度:0.22~1.4m/s
10.泥渣泵:3/4C-AH
11.钻架(高/荷载):8.5/78.5
(一)钻机就位前,先平整场地,铺好枕木并用水平尺校正,以保证钻机平稳、牢固。在桩位埋设6~8mm厚钢板护筒,内径比孔口大100~200mm,埋深1.0~1.5m,同时挖好水源井、排泥槽、泥浆池等。
(二)成孔采用正循环工艺。钻进时如土质情况良好,可采取清水钻进,自然造浆护壁,或加入红粘土或膨润土泥浆护壁,泥浆密度为1.3t/m3。
(三)钻进时根据土层情况加压,开始时轻压力,慢转速,逐步转入正常。一般土层按钻具自重钢绳加压,不超过10kN;基岩中钻进为15~25kN。钻机转速:合金钻头为180r/min。
(四)钻进程序:根据场地、桩距和进度情况,采用单机跳打法(隔一打一)。
(五)桩孔钻完,用空气压缩机洗井。可将30mm左右石块排出,直至井内沉渣厚度小于50mm(对端承桩)或小于150mm(对摩擦桩)。清孔后泥浆密度不大于1.2t/m3。
(六)清孔后用吊车吊放钢筋笼,进行隐蔽工程验收,验收合格后浇筑水下混凝土。水下混凝土的砂率宜为40~45%,用中粗砂,粗骨料最大粒径<40mm,水泥用量不少于360kg/m3,坍落度为180~220mm,配合比通过试验确定。
(七)现浇混凝土的导管直径为250mm,壁厚不小于3mm,分节长度为2.5m,导管与钢筋的间距为100mm。
(八)开始浇筑水下混凝土时,管底至孔底的距离为300~500mm,并使导管一次埋入混凝土面以下0.8m处。在以后的浇筑中,导管埋深为2~6m。
(九)桩顶浇筑高度不能偏低,应在凿除泛浆层后,桩顶混凝土达到强度设计值。
灌注桩成桩质量通常存在两方面问题:一是桩身完整性。常见的缺陷有夹泥、断裂、缩径、扩径、混凝土离析及桩顶混凝密实性较差等;二是嵌岩桩。影响桩底支承条件的质量问题主要是灌注混凝土前清孔不彻底,孔底沉淀厚度超过规定极限,影响承载力。此类钻孔灌注桩质量的检测方法多采用超声脉冲检验法。该法是在检测混凝土缺陷技术的基础上发展起来的,是在桩混凝土灌筑前,沿桩的长度方向平行预埋若干根检测用管道,作为超声发射和接收换能器的通道。检测时探头分别在两个管子中同步移动,沿不同深度逐点测出横截面上超声脉冲穿过混凝土时的各项参数,并按超声测缺原理分析每个断面上混凝土的质量。
温州戍浦江河口大闸枢纽工程基础及翼墙采用钢筋混凝土灌注桩,该工程于2003年10月开工,2005年8月完成大闸主体部分施工,2007年8月完成工程验收,期间历经数次台风,经受住了考验。获温州市优质工程奖。