水闸地基处理中钻孔灌注桩施工技术--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

水闸地基处理中钻孔灌注桩施工技术

发表时间：2021/7/2 来源：《中国科技信息》2021年8月作者：田辽

[导读] 水闸工程环境相对较复杂，虽然水头较低，但建筑物基础的强度要求较高，特别是对于软土地基。由于自重和外部重力荷载的双重作用，一旦水闸基础没有得到妥善处理，沉降和倾倒的概率会更大。

浙江省围海建设集团股份有限公司田辽 315048

摘要：水闸工程环境相对较复杂，虽然水头较低，但建筑物基础的强度要求较高，特别是对于软土地基。由于自重和外部重力荷载的双重作用，一旦水闸基础没有得到妥善处理，沉降和倾倒的概率会更大。水闸结构沉降或倾倒的主要问题甚至是水闸结构的直接断裂。就目前水闸软基处理工程而言，桩基础在水闸软基处理中被广泛应用。主要有压旋喷桩、深层搅拌桩和钻孔灌注桩，其中钻孔灌注桩应用最为广泛。如何将该技术应用于闸基处理，保证施工质量，已成为众多施工企业关注的焦点。
关键词：水闸施工；地基处理；钻孔灌注；技术措施
        1工程概况
        某市旧水闸改造工程位于某省某市河流下游的一条河流出口处。为了彻底拆除旧水闸，新建了一座水闸。水闸的主要功能是控制县城至主城区河道的防洪、引水和排水。净宽为3孔× 6m，设计流量254 m3/s。水闸下游为填海区。本工程形成区主要由内陆冲积物和浅海沉积物组成。一般地基处理工程的主要对象是基础闸门室和上下游翼墙，采用直径为2m的高质量钻孔灌注桩，在闸室底部和挡土墩底部进行软基处理。在闸室挡土墙主沉孔及底部处理时，采用优质松木桩，桩的直径为0.3米，桩长4米。翼墙基础同时承担基坑支护作用，采用双排桩，上下翼墙也采用相同直径钻孔桩；前排桩间距1.3米，后排桩间距是2 m，前排和后排桩之间的距离是3.6米，岩土桩在岩石地基埋深不小于        1.5米，格栅水泥搅拌桩两排桩之间的安排，搅拌桩直径是3.6米。
        2 水闸钻孔灌注桩施工的软基处理方案
        考虑到施工中钻孔桩多用于地质条件较差的滩涂，应做到以下几点：（1）结合报审后的水准点和导线点，采用水准仪和采样全站仪进行水准点的布设，充分考虑当前控制点信息，在桩基础中心进行放样，并带动桩柱。同时，中心线放样误差控制在1cm以内。为了便于后期验证，在翼墙和闸室的软基处理过程中，应安装十字形控制桩，并在控制桩（2）应标明施工桩号，应遵循翼墙和闸室软基处理的施工顺序。在闸门室内软基处理过程中，应尽量集中整个闸门室的中心线，分别在闸门左岸和右岸进行闸门软基的排水处理和施工。在加筋翼墙现浇软基施工中，应考虑采用跳车驱动的施工策略来进行钢筋混凝土翼墙灌注桩基础施工。③ 在基础钻探站和灌注桩站施工前，必须清除围堰积水；系统搭建钢木复合平台，确保钻机就位，场地平整。同时，要保证复合管理平台的平整度和稳定性。特别是钻机完全就位前，要注意保证钻机与水平面之间保持一定的滑动趋势，且不能超过4°。桩位放样完成后，将钻机移至孔位，科学调整井架，绞车作业与钻头中心、孔中心对准。同时，为保证钻杆垂直度的准确性，应对钻机垂直度的相关指标进行优化调整。
        3水闸工程中的钻孔灌注桩施工工艺
        水闸工程中的软土地基钻孔灌注桩的施工过程如图1所示。

        3.1桩位测量放线及护筒埋设
        ①根据施工导线点和水准点设置在应用程序检查，使用全站仪和水平来确定桩的位置。结合工程设计中提供的控制点，由全站仪确定桩基础的中心位置，并进行放样，将桩放入仓库。行车时应注意中心线设置误差不大于1cm。同时设计十字形控制桩，便于后期检查套管是否埋置，并标出控制桩的桩号。
        ②套埋是后续过程的基础，其埋设的质量在很大程度上决定了后续过程的质量。保护筒采用钢板制成，保护筒厚度为3mm，保护筒直径大于桩直径，范围为20cm~30cm，保护筒埋深为1.5 m~ 2.00m，而保护筒顶的标高一般为离地面0.40m~0.60m。需要设计1~2个泥浆溢流孔，使多余的泥浆直接流入泥浆池进行循环利用。钢保护管的上、中、外、下端应设置钢筋，以加强保护管的刚度，避免施工时变形。套管埋设时，常采用钢质导向架进行定位，通过振动将套管打入规定位置，保证其垂直度。埋入保留柱后，再用十字丝对桩位进行检测，确保偏差不超过5cm。套管用黏土层回填，并对称地夯实。
        ③钻孔灌注桩施工前，必须彻底清除基坑积水，并建立钢木复合平台。同时，必须保证复合平台的现场平整度和稳定性。特别是，在钻机就位之前，有必要确保保持水平面之间的某种倾向，并且不能超过4°。在钻井平台的运动过程中，可靠性和安全性之间的路径移动钻井平台，平台必须保证。将桩摆好后，操作者将钻机移至钻孔位置，调整井架角度，确保绞车操纵的钻头中心与钻孔中心对齐。此外，作业者还需要调整钻机垂直度参数，以确保钻杆垂直度准确，满足要求。
        技术人员需要拆除基坑内的水，并根据钻井前的当地情况合理地设置泥浆系统和排水系统。如果地层之间有差异，则需要使用具有相应比重的泥浆和材料进行固壁和除渣。在土层施工中，可采用轻比重泥浆方便钻孔，当土层软弱易坍塌或碎石层时，可采用高比重泥浆方便固壁除渣。由于土质条件较差，本工程不采用清水钻进法。在实际钻孔中，施工人员要随时观察钻孔和土壤变化，并及时记录，随时检查钻杆是否垂直，保证钻孔坡度不大于2%。钻孔完成后，会同监理等有关人员对钻孔的深度、位置、倾角等进行检测，确保符合设计要求，然后进行后续施工。
        3.3清孔
        清理完钻头后，将各钻头吊至泥浆井底顶部，各钻头与井底的连接距离保持10cm~20cm之间，钻头处于无缝隙清理状态。连续三个循环，将比重为1.05～1.15的碱性泥浆全部注入孔内，用高粘度、高比重泥浆代替酸性泥浆，完成第一次清浆。水泥钢筋笼和水泥导管同时下放后，继续进行第二次钢筋清孔。下放导管清孔灌注钢筋浆，使孔底沉渣和稠浆排出孔外。施工设计时及现场施工结束后，孔内泥浆各项质量指标必须完全符合要求，以保证钢筋混凝土与端承钢筋桩粘结良好，端承桩上沉渣泥浆厚度不小于10cm。清孔后，要求现场监理专业工程师进行验收，并如实记录有关监理文件。
        3.4钢筋笼制作安装
        在钢筋搭接骨架吊装方面，采用水平钻机转动滑轮搭接吊装每层钢筋，分段间采用电焊丝加密搭接，最短搭接时间可达10天。为了大大减少两个焊接孔的施工，可考虑将另外两台电焊机同时焊接在一起，从而大大提高不锈钢吊车的焊接速度，减少焊接孔底部的沉积。搭接时，焊接接头的每个接头位置应保持平整，以防卡管。底面和顶面标高需达到设计值，以保证误差≤ ± 5cm.钢筋笼骨架下放过程中，应注意避免与孔壁碰撞。钢筋笼插入时，应随时观察水位变化，及时查明钢筋笼骨架插入障碍物的原因，改进插入方法，如采用正反转、固定逐步下降等，避免强行插入施工。
        3.5水下混凝土浇筑
        浇筑前应对钢筋混凝土防水配合比材料进行室内保温试验，确保浇筑质量完全稳定合格。混凝土经搅拌输送系统自动卸料后，由孔外料斗直接输送至孔内灌注桩周围。水下钢筋混凝土主体施工一般应在浇筑前连续进行三天。浇筑工程开始时，管内泥浆一次排出，封底一次。连续浇筑孔道时，应及时测量孔内清水混凝土的标高，以便根据清水混凝土和清水泥浆的不同标高，为混凝土孔道的施工、吊装和拆除提供正确的技术指导。要求导管埋入钢筋混凝土的深度应在2-6m以内。为了有效地保证多层混凝土的质量，必须在每个桩基础板的设计标高上方加上一层混凝土，其高度为≥ 0.50米。然后在混凝土浇筑前凿除承台，用吊车将护筒拔出。
        4结论
        钻孔灌注桩施工技术在水闸工程软基处理中得到了广泛的应用。与其他施工技术相比，施工简单，施工条件不高，施工效果理想，具有推广意义和价值。由此可见，钻孔灌注桩技术可以有效地解决障碍的基础问题。同时，施工技术人员还需要掌握施工工艺和技术，提高水闸工程软基施工质量。
参考文献
[1]曾义恩.水闸地基处理中钻孔灌注桩施工技术[J].河南水利与南水北调，2018，47(4):30-31.
[2]张泽沛，郭金宏，高杰.后压浆钻孔灌注桩施工技术在超高层地基处理中的应用[J].建筑技术开发，2017，44（06）：42-44.