浅析枕头坝一级水电站河道下游左挡墙基础灌注桩施工中的质量控制

唐　岷

(国电大渡河枕头坝水电建设有限公司，四川 乐山　614700)



浅析枕头坝一级水电站河道下游左挡墙基础灌注桩施工中的质量控制

唐岷

(国电大渡河枕头坝水电建设有限公司，四川 乐山614700)

摘要：针对河道下游左挡墙基础灌注桩施工中遇到的质量问题，阐述了如何在施工过程中加强质量控制，避免因质量问题给工程造成经济损失。

关键词：灌注桩；混凝土灌注；质量；枕头坝一级水电站

1工程概述

枕头坝水电站为大渡河干流水电梯级规划的第19个梯级，位于四川省乐山市金口河区。电站采用两级开发(枕头坝一级和枕头坝二级)。

枕头坝一级水电站距成都市约260km，省道S306公路和成昆铁路沿库区左岸通过，对外交通方便。坝址处控制流域面积73 057km2，多年平均流量1 360m3/s。枢纽由左岸非溢流坝段、河床厂房坝段、排污闸坝段以及右岸非溢流坝段组成。电站正常蓄水位高程624m，坝顶高程626.5m，最大坝高86.5m。电站总装机容量720MW，多年平均发电量32.9亿kW·h，水 库 总 库 容

0.469亿m3。

河道下游系坝纵0+315～坝纵0+600范围内，从左至右依次布置有进场公路、鱼道工程(0+315～坝纵0+500)。

江沟渣场系大渡河干流第19个梯级电站——枕头坝一级水电站工程的堆料弃渣场，位于大渡河右岸一级冲沟(江沟)内，沟内常年流水，雨季洪水较大。江沟渣场采用渣场上游挡水坝挡水、渣场右岸排水洞排水的方式泄洪，排水洞出口水流归于江沟下游河道，最终汇入大渡河中。排水洞采用挑流消能，消力池通过尾坎形成水垫塘，使挑入消力池中的水流充分消能之后与下游平稳衔接。消力池左岸约88m范围内分布有5#堆积体，为减轻泄洪时水流对消力池左岸岸坡的冲击、淘刷等影响，对其进行了防护。左岸护坡上部为混凝土挡墙，下部设混凝土灌注桩。5#堆积体范围内设置了双排φ150cmC30混凝土桩，桩中心间距2.5m，排距1m；堆积体下游设置了单排φ150cmC30混凝土桩，桩中心间距3m。

根据工程地质条件，采用CZ-8型冲击钻进行造孔，泥浆护壁。孔口护筒采用钢护筒并采用挖埋方式埋置，终孔后采用换浆法清孔。钢筋笼采用全段预制，吊装入孔。桩身混凝土采用φ30垂直导管，拔塞法灌注水下混凝土。

2针对灌注桩采用的质量控制措施

钻孔灌注桩在消能防冲施工中属于隐蔽工程，其质量的保证、控制和检验贯穿于整个桩基工程施工的各个环节。质量控制主要从两个方面重点控制：原材料质量控制与施工工艺控制。

2.1原材料控制

该工程的主要原材料为水泥、钢筋、砂石、水等，所有材料按批次进行全面检查。货物的名称、规格必须符合工程要求，出厂合格证、使用说明书齐全后方能进入施工现场。对每批次进场的水泥、外加剂均要求做适应性实验，从而避免了水泥凝结时间异常和外加剂减水率小于下限要求的质量隐患。拌和用水不应含有影响混凝土正常凝结硬化及对钢筋有腐蚀性作用的有害物质，污水、泥水、pH值小于4的酸性水不得用于混凝土拌和。

2.2施工工艺控制

2.2.1造孔质量控制

造孔过程中的质量控制主要是防止坍孔、斜孔的发生，要求做到造孔机械安装合理，采取减压钻进工艺、钻头上方加扶正器和加强施工管理等措施。

(1)坍孔。

造成坍孔的原因有：成孔后待灌时间过长；土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高；泥浆密度不够或其他泥浆性能指标不符合要求等。

防治措施：成孔后，待灌时间一般不应大于3h，并控制混凝土灌注时间；在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆并提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位；调整泥浆比重，改善泥浆性能并适当放慢工程进度，使得孔壁形成坚实的泥皮，保证孔壁稳定。

(2)斜孔。

产生斜孔的常见原因有：钻机安装就位稳定性差，作业时因钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层斜状分布或土层中夹有大的孤石或其他硬物等。

防治措施：为了控制钻机及钻架的稳固可靠，保证位置准确，要求对钢护筒的位置及直径进行复查，钻头、钻杆中心与护筒中心的偏差不得大于5cm。在不均匀地层中钻孔时，宜采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，采用慢速档钻进。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土。安装导正装置也能有效地防止斜孔的产生。

2.2.2清孔质量控制

清孔处理的目的是使孔底沉渣(虚土)厚度、泥浆液中含钻渣量以及孔壁垢厚度符合质量要求和设计要求，从而为水下混凝土灌注创造良好的条件。当钻孔达到设计高程后，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查并确认钻孔合格后即可进行第一次清孔。

用泥浆泵持续抽浆，将孔底的泥浆、钻渣混合物排出孔外，一边向孔内补充经泥浆池净化后的泥浆，将孔底钻渣清除干净。当孔内排出的泥浆手摸无粒径为2～3mm的颗粒、泥浆比重不大于1.1、含砂率小于2%、粘度为17～20s时即认为清孔质量达到要求。

2.2.3钢筋笼的安装

钢筋笼焊接中将加强箍筋放置在主筋外侧，与主筋点焊成骨架，然后缠螺旋筋，螺旋筋与主筋100%点焊。

钢筋笼吊装。在钢筋笼整体制作完成后，其骨架的安装采用汽车吊。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口应进行补焊。同时，要注意钢筋笼顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，否则易造成坍孔、钢筋笼变形等，应停止吊放并寻找原因。钢筋笼全部下放入孔后，检查其安放位置，待其符合要求后，可将主筋点焊于孔口护筒上或用铁丝牢固绑于孔口，以使钢筋笼定位；当桩顶标高低于孔口时，钢筋笼上端可用悬挂器或螺旋杆连接加长2～4根主筋，将其延长至孔口定位，防止钢筋笼因自重下落或灌注混凝土时往上窜动而造成错位。

2.2.4混凝土灌注

该工程桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注。灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面的高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度应控制在2～4m。同时，应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。

导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架时，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后再移到钻孔中心。

拆除导管的动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，一定要注意安全。对于已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。

在灌注过程中，当导管内的混凝土不满、含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊而挤出管节间的橡皮垫，使导管漏水。

当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被混凝土顶托上升，可以采取以下措施：①尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小；②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上

的冲击力；③当孔内混凝土进入钢筋骨架4～5m以后，适当提升导管，减小导管的埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。

在灌注接近结束时，由于导管内的混凝土柱高减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大，如在这种情况下出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。

由于高性能混凝土粉煤灰掺量较大，粉煤灰可能上浮堆积在桩头，故加灌高度应考虑此因素。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌100cm以上，以便灌注结束后将此段混凝土清除。

在混凝土灌注过程中，灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等项内容的检测；对于在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录，严格控制灌注过程。

3结语

该工程30%的混凝土灌注桩均采用超声波投射法对混凝土质量进行了检查，抽查结果表明混凝土质量满足设计要求。灌注桩质量事故多因机械、技术等因素造成，因此，只有在施工过程中抓好各个环节的管理工作，才能保证施工质量。

唐岷(1983-)，女，四川乐至人，工程师，硕士，从事水电工程建设技术管理工作.

(责任编辑：李燕辉)

收稿日期:2015-10-15

文章编号:1001-2184(2015)06-0111-02

文献标识码:B

中图分类号:TV523;TV52;TV553;TV551;TV7

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