梨園水電站大型抗滑樁施工技術(shù)

梨園水電站大型抗滑樁施工技術(shù)

摘要：堆積體在水利水電工程建設(shè)中經(jīng)常遇到，由于堆積體巖土結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，治理難度較大。在堆積體內(nèi)布置抗滑樁是一種較為常用的治理方法，文章以梨園水電站念生墾溝堆積體為例，介紹了該部位大斷面深孔抗滑樁的施工情況。該工程抗滑樁為大斷面深孔樁，如何保證樁孔開(kāi)挖孔壁穩(wěn)定及快速出渣是難點(diǎn)，施工中采用鋼筋混凝土護(hù)壁及小型挖掘機(jī)裝吊籠的機(jī)械化出渣施工方法，加快了施工進(jìn)度保證施工安全，可為今后類似工程施工借鑒。關(guān)鍵詞：大堆積體；治理工程；抗滑樁施工前言鑒于念生墾溝堆積體已發(fā)生變形，其穩(wěn)定性影響導(dǎo)流洞進(jìn)口明渠、永久進(jìn)場(chǎng)公路在施工和運(yùn)行期的安全以及為了保證蓄水后大堆積體的穩(wěn)定，需采取綜合措施進(jìn)行治理。1工程概況念生墾堆積體位于梨園水電站壩前右岸，分布在EL.1500-EL.1700，前緣順河方向長(zhǎng)度約1000m，前緣寬度約458m，后緣寬度約210m，堆積體中間部分較厚，兩側(cè)及后緣相對(duì)較薄，經(jīng)初步勘察方量約為1700×104m3。電站死水位1602.0m，正常蓄水位1618.0m，鑒于念生墾溝堆積體已發(fā)生變形，其穩(wěn)定性影響導(dǎo)流洞進(jìn)口明渠、永久進(jìn)場(chǎng)公路在施工和運(yùn)行期的安全以及為了保證大壩蓄水后右岸岸坡的穩(wěn)定，需進(jìn)行右岸EL.1500以上大岸坡堆積體綜合治理。治理方案總體思路，采取分段治理思路，綜合措施進(jìn)行治理：（1）排水，地表截水采用截水溝和排水渠排水；地下排水采用降水井結(jié)合排水洞排水。（2）減載。（3）抗滑樁支擋措施。大堆積體部位人工開(kāi)挖大斷面深抗滑樁，抗滑樁成孔和樁孔護(hù)壁方法是施工中的重點(diǎn)及難點(diǎn)。挖孔灌注樁適用于無(wú)地下水或有少量地下水且密實(shí)的土層、風(fēng)化巖層中，或缺乏鉆孔設(shè)備。根據(jù)國(guó)內(nèi)類似工程施工經(jīng)驗(yàn)，機(jī)械開(kāi)挖成孔，樁孔不宜超過(guò)2.6m；人工開(kāi)挖樁孔，樁孔不宜超過(guò)1.5m，樁孔深度不宜超過(guò)25m。本工程人工挖孔樁開(kāi)挖斷面為19m2，挖孔灌注樁深度最長(zhǎng)約為65m，樁孔斷面大，深度長(zhǎng)，加之岸坡堆積體結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，加大了本工程人工挖孔樁成孔和樁孔護(hù)壁施工難度。2施工工藝人工挖孔樁施工準(zhǔn)備工作就緒后，第1步進(jìn)行施工平臺(tái)土、石方開(kāi)挖，平整場(chǎng)地，形成作業(yè)平臺(tái)以供施工人員和小型機(jī)具的進(jìn)入和停放；第2步進(jìn)行樁口上部鎖口施工，為樁體施工提供安全保障；第3步，安裝提升設(shè)備，為樁體施工做好施工準(zhǔn)備；第4步，進(jìn)行樁體土質(zhì)部分人工風(fēng)鎬開(kāi)挖（每一循環(huán)控制在1m以內(nèi)）；第5步，對(duì)已開(kāi)挖成型的樁體進(jìn)行素噴混凝土安全防護(hù)；第6步，對(duì)已素噴混凝土的樁體打設(shè)系統(tǒng)錨桿；第7步，錨桿打設(shè)完成后進(jìn)行護(hù)壁混凝土的澆筑，護(hù)壁混凝土澆筑完成后方可進(jìn)行下一循環(huán)樁體的開(kāi)挖；第8步，當(dāng)樁體進(jìn)入石質(zhì)部分施工擬采取淺孔預(yù)裂爆破，人工清孔的方式；第9步，根據(jù)最下部嵌入基巖情況，確定挖孔最終孔深；第10步，清理孔底報(bào)檢，鋼筋綁扎，澆筑樁身混凝土；第11步，樁頂系梁鋼筋綁扎，混凝土澆筑；第12步，連系梁混凝土養(yǎng)護(hù)。3開(kāi)挖方法為保持堆積體穩(wěn)定，盡可能減小開(kāi)挖擾動(dòng)堆積體，人工挖孔灌注樁施工順序?yàn)椋喝斯ね诳讟对O(shè)計(jì)為雙排，由低至高，先施工下面一排樁，再施工上面一排樁，同排孔樁開(kāi)挖嚴(yán)格按跳槽進(jìn)行開(kāi)挖。3.1樁孔鎖口抗滑樁施工之前，進(jìn)行平整場(chǎng)地，對(duì)孔口后邊坡清理，清除危險(xiǎn)的坡面上的危石，對(duì)坡面有裂隙或坍塌跡象，進(jìn)行安全防護(hù)處理設(shè)置安全設(shè)施，鏟除松軟土層并進(jìn)行夯實(shí)處理，形成孔口施工平臺(tái)。樁孔口部分土質(zhì)松散，易垮塌，因此在施工平臺(tái)形成后，要求對(duì)孔口進(jìn)行鎖口，鎖口采用C25鋼筋混凝土，孔口周邊鎖口盤寬80cm，護(hù)壁厚60cm，鎖口盤高于地面120mm，孔口設(shè)置專用提升架，施工人員通過(guò)提升架乘坐專制吊籃上、下樁孔，孔口搭設(shè)防雨棚及設(shè)置防護(hù)設(shè)施，防護(hù)設(shè)施為鋼管架及鋼板搭設(shè)而成?；炷伶i口及護(hù)壁施工完成后，隨后進(jìn)行人工挖孔樁開(kāi)挖施工。3.2穿過(guò)堆積體部位開(kāi)挖開(kāi)挖采用人工挖孔作業(yè)，跳槽開(kāi)挖，開(kāi)挖采用自上而下分層施工，層高為1.3m，護(hù)壁混凝土支護(hù)緊跟開(kāi)挖循環(huán)，分段長(zhǎng)度1.0m，土層變化處不進(jìn)行分段。堆積體結(jié)構(gòu)松散，厚度變化大，為大塊石、砂礫石、礫石或碎石粘土等組成，主要采用小型挖掘機(jī)輔以人工配合開(kāi)挖。大塊石解小爆破施工，孔眼布置采用同心圓放大法，當(dāng)孔深和孔間距之比超過(guò)2時(shí)，采用分段間隔裝藥，爆破時(shí)采用安全性整體覆蓋防護(hù)，開(kāi)挖出渣采用小型反鏟挖掘機(jī)裝渣，專用提升架提升吊籠將渣料提升至孔口，人工卸渣至孔口施工平臺(tái)，渣料由反鏟裝自卸車運(yùn)輸至指定渣場(chǎng)，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行混凝土護(hù)壁施工，每開(kāi)挖一層及時(shí)進(jìn)行地質(zhì)素描，隨后及時(shí)組織混凝土護(hù)壁澆筑施工。3.3C25鋼筋混凝土護(hù)壁施工護(hù)壁噴射混凝土、系統(tǒng)錨桿初期支護(hù)完成后，進(jìn)行混凝土護(hù)壁澆筑施工。鋼筋混凝土護(hù)壁采用滾筒攪拌機(jī)拌制，溜管下料入倉(cāng)及人工振搗的方法。塌落度一般為8-10cm。原地面下第一節(jié)灌注鎖口，其下挖深1m就灌注C25鋼筋混凝土護(hù)壁一節(jié)，往下施工以每一節(jié)為一施工循環(huán)。每節(jié)高度為1m，厚60cm，每節(jié)護(hù)壁可留30cm間隙，待澆樁身混凝土?xí)r一起灌實(shí)，從而使護(hù)壁混凝土與樁身混凝土銜接好增加兩者完整性。護(hù)壁混凝土澆筑過(guò)程中模板選用鋼模，水平運(yùn)輸采用6m3混凝土運(yùn)輸車，下料方式采用溜管入倉(cāng)，人工配合插入式振搗器振搗，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以上方可拆模。3.4基巖段開(kāi)挖采用小藥量控制爆破法進(jìn)行開(kāi)挖施工，裝藥單耗控制在0.3kg/m3以下，每循環(huán)鉆孔深度1.5m～2.0m，開(kāi)挖深度1.2m～1.8m。開(kāi)挖出渣采用小型反鏟挖掘機(jī)裝渣，專用提升架提升吊籠將渣料提升至孔口，人工卸渣至孔口施工平臺(tái)，渣料由反鏟裝自卸車運(yùn)輸至指定渣場(chǎng)。4抗滑樁混凝土施工方法4.1樁體鋼筋籠的制作安裝（1）工藝流程切割下料→加工螺紋→安裝塑料保護(hù)帽→做標(biāo)識(shí)→分類堆放→鋼筋吊裝入井→井下安裝鋼筋籠。（2）切削下料對(duì)端部不直的鋼筋要預(yù)先調(diào)直或用無(wú)齒鋸切割，端面切口應(yīng)與軸線垂直，不得有撓曲現(xiàn)象。對(duì)已經(jīng)下料的鋼筋要妥善放置，防止損壞端部。（3）加工螺紋加工的鋼筋直螺紋絲頭的牙形、螺距等必須與連接套的牙形、螺距一致，且經(jīng)配套的量規(guī)檢測(cè)合格。合格后再由專職質(zhì)檢員隨機(jī)抽樣檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有不合格的絲頭時(shí)，應(yīng)全部逐個(gè)檢驗(yàn)，并切除所有不合格絲頭，重新加工螺紋。驗(yàn)收合格后的絲頭必須一端戴上保護(hù)帽，另一端擰緊連接套。（4）鋼筋連接將已擰套筒的上層鋼筋擰到被連接的鋼筋上，而后轉(zhuǎn)動(dòng)連接鋼筋或反擰套筒到預(yù)定位置，最后用扭力扳手按規(guī)定的扭矩值把接頭擰緊，鎖定連接套筒。對(duì)于不能轉(zhuǎn)動(dòng)的鋼筋，可將鎖定螺母和連接套筒預(yù)先擰入加長(zhǎng)的螺紋內(nèi)，再反擰入另一根鋼筋端頭螺紋上，最后用鎖定螺母鎖定連接套筒。（5）鋼筋吊裝與安裝采用井上加工、井內(nèi)安裝的形式進(jìn)行施工。4.2樁芯砼灌注（1）準(zhǔn)備：砼配合比確定，設(shè)計(jì)要求樁芯砼為C30，坍落度6～8cm，為了確保滲水大時(shí)也能澆筑，在設(shè)計(jì)配合比時(shí)，應(yīng)同時(shí)設(shè)計(jì)二種配合比，即常規(guī)砼配合比和水下砼配合比。（2）砼運(yùn)輸：混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。（3）砼下料：溜管（設(shè)置MY-BOX緩降器）下料，溜管離砼面不大于2m。（4）砼振搗：樁內(nèi)砼應(yīng)使用插入式振動(dòng)器分層振搗，除孔底800mm為第一振搗層外，其它均以500mm為一振搗高度層，邊灌注邊分層振搗密實(shí)，直至樁頂，以保證砼的密實(shí)度。5堆積體錨索施工5.1施工工藝流程測(cè)量放線→鉆機(jī)就位→偏心跟管鉆進(jìn)→清孔及下料編索→安裝錨索。5.2工藝措施（1）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)錨索施工應(yīng)按《規(guī)范》SL46-94、DL/T5083-2004要求先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，檢驗(yàn)施工工藝和測(cè)試張拉鎖定后應(yīng)力衰變規(guī)律，提拱超張拉或補(bǔ)償張拉依據(jù)，以便指導(dǎo)正常施工。（2）鉆孔偏心跟管鉆進(jìn)，采用YG80型錨固鉆機(jī)鉆進(jìn)，φ168mm偏心鉆具鉆進(jìn)，跟進(jìn)φ168×10mm地質(zhì)套管成孔。（3）清孔及下料編索終孔后，繼續(xù)加大風(fēng)量依次從孔底向孔口吹干凈孔內(nèi)巖粉殘?jiān)?。錨索制作按施工圖紙所示的尺寸下料，錨索的鋼絞線應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行綁扎制作成束。內(nèi)錨固段組裝成棗核狀，量出內(nèi)錨固段的長(zhǎng)度并作出標(biāo)記，在此范圍內(nèi)穿對(duì)中隔離支架，間距1.0m，兩對(duì)中隔離支架之間扎膠帶一道；內(nèi)錨固段錨束分層組裝，編束時(shí)一定要把鋼絞線理順后再進(jìn)行綁扎，最后在內(nèi)錨固段端頭裝上錐形導(dǎo)向帽，并與索體連接牢固可靠。張拉段每隔2.0m設(shè)置一道對(duì)中支架，端頭2m區(qū)段內(nèi)加密到1m；對(duì)中支架應(yīng)保證其所在位置處錨索體的注漿厚度大于10mm，對(duì)中支架之間扎膠帶一道。巖錨段的進(jìn)出漿管按設(shè)計(jì)編入索體。錨索制成后，