孫陽
(連云港市市區(qū)水工程管理處,江蘇 連云港222000)
顧圩門節(jié)制閘的地理位置在連云港經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)排淡河與大浦河調(diào)尾河道交匯處下游約160m 處。根據(jù)《連云港市城市防洪規(guī)劃(2008—2030)》,顧圩門節(jié)制閘作為大浦河調(diào)尾河道與排淡河流域的分界點,用來節(jié)制連云新城水系和排淡河水系。顧圩門節(jié)制閘設計閘孔規(guī)模為3 孔、單孔凈寬8m。通過在技術、經(jīng)濟等方面做進一步比較,最終選取C30 鉆孔灌注樁進行地基基礎處理【1】。
根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告,閘室底板及翼墻底板基礎持力層大部分位于3 層淤泥質(zhì)土,土層狀況如下:灰色,飽和,流塑,土質(zhì)均勻,細膩,有腥臭味,切面光滑有光澤,干強度高,韌性高,無搖震反應。場區(qū)普遍分布,厚度:4.50~6.80m,平均5.81m;層底標高:-6.00~-4.90m,平均-5.37m;層底埋深:4.50~11.20m,平均7.91m。允許承載力R=40kPa【2】。
根據(jù)JGJ 97—2008《建筑樁基技術規(guī)范》第5.3.5 條規(guī)定,單樁豎向極限承載力標準值按以下公式計算【3】:
式中,Quk為單樁豎向極限承載力標準值,kN;u 為樁身周長,m,u=πD;qsik為樁側第i 層土的極限側阻力標準值,kPa;li為樁穿越第i 層土的厚度,m;qpk為極限端阻力標準值,kPa;Ap為樁端面積,m2。
依據(jù)JGJ 94—2008《建筑樁基技術規(guī)范》第5.7.2 條規(guī)定,可按式(2)估算樁身配筋率不小于0.65%的灌注樁單樁水平承載力特征值:
式中,Rha為單樁水平承載力特征值,kN;EI 為樁身抗彎剛度;X0a為樁頂容許水平位移,取水平位移為0.5cm;vx為樁頂水平位移系數(shù);α 為樁的水平變形系數(shù)。
設計按灌注樁承擔上部垂直壓力以及水平荷載的100%計算。通過計算得出每個部位灌注樁的單樁豎向和水平承載力的特征值(見表1)。
表1 單樁豎向、水平承載力特征值匯總表
本工程采用泥漿護壁鉆孔灌注樁,在鉆進過程中,用泥漿防止孔壁坍塌,并藉由泥漿的循環(huán)將孔內(nèi)碎渣帶出孔外。泥漿用作鉆孔時的護壁、冷卻鉆具的沖洗液。主要施工工藝為鉆孔和成樁。
4.1.1 設計要求、場地地層及設備性能
根據(jù)樁基設計要求、場地地層和設備性能情況,其中鉆頭采用的是合金鉆頭,且夾角是120°左右。
4.1.2 定位、放樣及埋護筒
首先,圍繞軸線定位放樣周邊軸線,圍繞軸線周圍設置龍門板樁,將標高水準點引至固定的建筑物或者構筑物上,然后根據(jù)設計施工圖紙,定位測量各樁位,再將樁孔灰線放出,挖完洞埋好護筒。
4.1.3 鉆孔技術要求
1)鉆頭對準樁位中心,開鉆前對鉆機及其他機具進行檢查,慢速鉆孔。鉆孔施工應一次不間斷地完成,鉆至設計深度后,立即清孔。
2)泥漿與護壁:根據(jù)工區(qū)場地的地層條件,使用優(yōu)質(zhì)泥漿鉆孔進行開孔,在繼續(xù)鉆進黏土層時,由于地層送漿性能較強,采用自然送漿,當護壁泥漿黏度過大時,可用水均勻稀釋,以保持性能。提高泥漿質(zhì)量,提高泥漿性能指標,合理布置泥漿循環(huán)系統(tǒng),減少樁端沉渣和樁側泥皮厚度,對提高鉆孔灌注樁承載力具有重要意義【4】。
3)樁孔驗收:樁孔完成后,先按設計要求進行自檢,合格后由甲方或監(jiān)理代表對成孔深度、孔底沉渣、泥漿性能指標等進行驗收,最后填寫表格,做好簽證工作。
4.2.1 鋼筋籠的制作與吊放
鋼筋籠的對接采用現(xiàn)場雙面搭接焊,按設計圖紙要求制作,確保鋼筋籠垂直度符合要求。待鋼筋籠全部入孔之后,按設計要求檢查安裝位置標高,并做好記錄。滿足要求后,固定鋼筋籠頂部,防止?jié)仓炷習r自重下降或上下導管碰撞造成鋼筋籠錯位。
4.2.2 灌注混凝土
1)在澆筑過程中要隨時檢查導管埋深,一般控制在2~4m。隨時檢查灌注混凝土頂面高程,灌注完成前一段時間應加大檢查頻率。
2)灌注應連續(xù)進行,盡可能縮短灌注時間,避免柱孔內(nèi)頂層的混凝土失去流動性,難以上升,造成質(zhì)量安全事故。
3)灌注結束,將最后1 根或2 根導管緩慢拔出,使混凝土面口慢慢閉合,防止快速拔出,造成泥漿混合,形成混泥芯?;炷翝仓Y束后,計算并記錄好充盈系數(shù)。
4)澆灌完成的每根樁都需要編號,而且要注明樁樣深度,保存在混凝土灌注記錄中,試塊制作24h 后脫模,放置養(yǎng)護室養(yǎng)護,28d 后進行試驗,將試壓結果歸檔備查。
本工程沉降位移觀測結果顯示,主體結構累計沉降和不均勻沉降較小,最大沉降量發(fā)生在上游左側第二節(jié)翼墻和下游左側第四節(jié)翼墻,為4mm;最大不均勻沉降發(fā)生在上游左側第一、二節(jié)翼墻交界處,為3mm。現(xiàn)場未發(fā)現(xiàn)相鄰建筑物有明顯沉降錯縫現(xiàn)象,水閘整體趨于穩(wěn)定。根據(jù)觀測資料分析,天然土質(zhì)地基上水閘地基最大沉降量不超過15cm,相鄰部位的最大沉降差不超過5cm,符合規(guī)范和設計要求【5】。