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摘要:在长三角地区泄洪排涝主要依靠排水闸进行,排水泵站的建设一定程度上解决了闸站不能不间断排水的问题。钻孔灌注桩是一种新兴的施工技术,在泵站基础处理中应用可以显著提升施工质量,并且加快施工进度。但是,钻孔灌注桩在实际应用中也存在隐蔽工程的质量控制难度大等问题。本文主要对钻孔灌注桩在泵站基础处理中的应用展开研究,为泵站基础处理的进步提供借鉴。
关键词:钻孔灌注桩;泵站;基础处理
1工程概况
本泵站工程位于嘉兴市海盐县境内,设计排水流量为150m³/s,由三台泵组成,每台泵排水量为50m³/s,整个工程有拦污栅桥、主泵房、排水挡砂闸三部分组成,钻孔灌注桩用于主泵房的基础处理。钻孔灌注桩是一种机械化的施工手段,具有适应范围广、施工速度快、安全性强、操作相对成熟简单的优势,应用在泵站的基础处理中可以有效提高其施工质量。但是钻孔灌注桩属于隐蔽工程,在整个施工过程中对细节的要求较高,而且在质量控制上受到多方面因素的影响,难度较大,因此,有关施工单位要加大对钻孔灌注桩的研发力度,通过对其施工准备工作和工艺手段的控制,保证其质量安全。
2钻孔灌注桩概述
2.1钻孔灌注桩的优势
钻孔灌注桩可以在泵站基础处理中发挥出十分显著的效果,因此得到广泛应用。通常来说,钻孔灌注桩具有如下优势:①该施工手段已经实现机械化作业,噪声和振动较小,因而实际应用中的操作难度不大。②施工过程中涉及到的钢筋笼、砼可在施工现场内进行加工,也可以场外进行加工,节约了施工用地。③钻孔灌注桩的施工速度较快,符合泵站基础处理在施工进度上的要求,而且经过数年的发展,施工工艺趋于成熟,在实用中不仅价格适中而且安全可靠[1]。
2.2钻孔灌注桩的劣势
虽然在泵站基础处理中,钻孔灌注桩有着很大优势,但是在目前的实际应用中也存在着一些不容忽视的问题,这也是其劣势:①钻孔灌注桩的施工是在地下进行,属于隐蔽工程,且工序繁琐,很难进行全方位的监测,因而在质量控制上的难度较大。②钻孔灌注桩要先钻孔,这会产生大量的泥浆垃圾,会造成环境污染,同时处理泥浆垃圾也会增加施工成本。③由于钻孔灌注桩施工会用到很多施工机械设备,并且会产生泥浆垃圾,这就对施工场地的布置还有道路的规划提出了较高的标准。
3钻孔灌注桩在泵站基础处理中的应用
3.1钻孔准备
2.1.1定桩位
根据施工图纸,通过放样来确定灌注桩的施工轴线,进而完成桩位的测量。然后利用测量设备全站仪,定位灌注桩的中心位置,并进行编号。等放样结束后,施工人员要对相邻的灌注桩桩位的间隔距离进行测量,以减少不必要的误差[2]。
2.1.2埋设护筒
护筒的埋设决定着护筒在钻孔灌注桩后续施工中的导向和定位的作用效果,因此,在埋设护筒时要提高对细节要求的控制。首先,泥浆重力、护筒内部的水位高度都会对孔内水压产生影响,而令筒内水位略高于孔外,可以有效避免桥孔坍塌的隐患;其次,由于护筒内直接往往会比桩径略大,所以需对护筒的埋设深度进行控制;最后,护筒在埋设时,一定要对护筒的垂直度严格控制,同时对钻孔周围的沉降、偏移情况进行实时监测,如果超出规范标准,需要及时修正。
2.1.3钻孔机的安装和定位
首先,要确保钻孔机安装基础的稳定性,先将地基推平,然后再底座上布设枕木,并且要分别通过平尺和垂球对钻孔机安装的水平、垂直两项参数进行测量,保证其稳定性,以减少后续施工中桩偏心、桩倾斜等事故的发生概率。其次,要通过灌注桩的中心位置来安装钻孔机,确保桩位准确[2]。
3.2调制护壁泥浆
在钻孔灌注桩施工中,孔壁会受到内外压力,如果没有做到压力平衡,会对孔壁造成破坏。通过对孔壁的渗漏现象进行控制,可以在一定程度上保证孔壁的内外压力平衡。钻孔作业要与泥浆注入同步开始,因为伴随着注入的泥浆可以在孔壁上附着并形成一层泥皮,可以起到很好的抗渗作用。另外,考虑到不同施工环境中渗漏压力的不同属性,所以在泥浆的调制过程中,也要结合实际施工环境,从而最大限度上发挥泥浆的保护作用[3]。
3.3钻孔和清孔
当上述工作全部完成后,可以在泵站的地基上开始钻孔。钻孔的过程要严格按照施工规范和施工计划方案进行。首先,要根据地基土层性质选择合适的钻头,开孔时要控制好钻头、中线、垂直度的位置关系。其次,做好检孔工作,对钻好的孔进行检测,确保孔的深度、直径等参数符合施工要求,并且及时发现孔中是否存在潜在的塌孔、缩颈等问题。最后,检孔合格后方可进行清孔,以便后续的施工及时进行。
此外,在钻孔的施工方案中要对钻孔顺序有着明确的计划,保证桩孔之间的施工不会产生影响,同时也要考虑到钻机的移动距离,减少时间成本。
3.4安装钢筋笼
钻孔结束后的下一道工序是下放钢筋笼。首先,要对钢筋笼进行合理的配置,根据泵站基础处理的施工要求,通过焊接、除锈、调直等配置环节,强化钢筋笼的质量。其次,检测钢筋笼的质量,因为钢筋笼在钻孔灌注桩施工面临着复杂的环境而且钢筋笼本身的材质也是有由多种钢材复合而成,所以质量的要求很高,只有通过检测后,才可以开始安装。最后,通过吊装来进行安装钢筋笼,清除施工现场的障碍物,吊装机械的运行速度和高度要保持稳定,在安装完成后要对钢筋笼进行加固处理[4]。
3.5灌注混凝土
混凝土是泵站基础处理中至关重要的材料,它的质量直接决定着基础处理的质量。在灌注混凝土之前,要先对做好混凝土的配合、搅拌工作,通过合理的水灰比、外加剂、搅拌时间等来控制混凝土的坍落度。在灌注时,要考虑到可能出现的阻碍,如堵管、夹泥。因此,要事先令混凝土的坍落度保持在18~20cm之间,减少灌注时意外事件的发生风险。另外,因为地基往往对抗压强度的要求较高,所以混凝土的强度要求也很高,在灌注混凝土时,在快到达桩顶时,需要对混凝土的坍落度进行调整。由于钻孔灌注桩的施工要求,在灌注混凝土时要保持连续不断,减少断桩问题的发生,并且通过合理的措施降低离析[5]。
4钻孔灌注桩在泵站基础处理中的质量控制
成孔、安放钢筋笼、混凝土灌注是钻孔灌注桩在泵站基础处理中质量控制的关键。成孔的质量控制要点有:孔位偏差、成孔深度、孔垂直度等。安放钢筋笼的质量控制要点有:定位偏差、保护层厚度等。混凝土灌注的质量控制要点有:沉渣厚度、导管密封性等。
结语
综上所述,钻孔灌注桩的施工工艺比较成熟,又是机械化作业,具体操作相对简单,在一些复杂的地质结构中可以高效地完成施工任务,但是其在泵站基础处理中属于隐蔽性工程,工序繁多,在质量控制上的难度很大,特别是成孔、混凝土灌注的质量控制,如果没有做好会对整个基础处理的质量造成严重的影响。因此,施工单位在泵站基础处理中应用钻孔灌注桩时,一定要对其准备工作、施工过程质量控制严格把关,以保障泵站基础的安全可靠。
参考文献:
[1]艾军.钻孔灌注桩在泵站基础处理的应用[J].商品与质量,2016,(32):331,332.
[2]张黎明,刘飞虎,周中元等.钻孔灌注桩在新戴河泵站软土地基处理中的应用[J].中国水运(下半月),2013,13(12):379-380.
[3]黄影.混凝土灌注桩在老白沙滩泵站基础处理中的应用[J].科技风,2017,(20):92,119.
[4]傅小龙,李力军.钻孔灌注桩在上海青草沙水库取水泵站工程中的应用[J].施工技术,2011,40(12):21-23.
[5]李鑫泉.钻孔灌注桩在水闸软基中的应用及质量控制[J].房地产导刊,2014,(24):314,359.