混凝土管桩水利工程

1工程概况

某水利枢纽工程是一座集排洪、排涝、防洪潮、灌溉及通航于一体的水利枢纽工程，工程由水闸、船闸以及泵站组成，本次设计是重建水闸、增建泵站、按原规模加固船闸。水闸防洪标准为防50年一遇洪(潮)水位设计、历史最主水位校核;水闸排水(洪)标准按30年一遇围内洪水设计;船闸级别为IX级，设计通航20吨船只;堤防按3级堤防工程、防30年一遇洪潮水位设计。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252－2000)确定该水利枢纽工程为II等大(2)型工程，主要建筑物级别为2级，次要建筑物级别为3级，临时建筑物级别为4级。重建水闸设计排水流量为131.8m3/s，闸室总净宽为24米。新增泵站设计排水流量为44m3/s，新增泵站建成后，枢纽泵站总设计流量增至60m3/s。船闸通航标准为20吨，闸室尺寸为60×12米。

2预应力混凝土管桩施工工艺

2．1概述。

(1)本工程基础采用是PHC预应力混凝土管桩，桩端持力层为中粗砂层，持力层土的极限端阻力标准值qpk=9500Kpa，桩端进入持力层内的深度不小于1.5d，桩规格为PHC管桩(AB型，t=125mm)，桩长按施工图中每个部位标注为准，整个工程共793根桩。其中船闸部分预应力管桩为417根，采用静压法施工;水闸和泵站部分预应力管桩为376根，采用锤击灌入法施工。

(2)试桩数量。下闸首试2根，船闸U型槽、空箱WK1、扶壁挡墙FW1各试1根，共5根。

(3)试桩地点选择。根据设计及现场实际情况，初步在下闸首CZ87#、CZ92#、船闸U型槽CZ156#、空箱WK383#、扶壁挡墙FW376#预应力管桩处分别进行试桩。

2．2施工布置。(1)施工平台:为保证桩机进场和施工，现场场地拆迁后，必须先填或挖施工平台，平台用砂壤土或山皮石，对有旧基础或块石，应先拆去，场地内杂物及其它障碍物必须清除干净。施工地面高程比设计桩顶高程高出50cm。(2)桩机布置:闸底板管桩分三个大区，船闸为一个区，水闸为一个分区，挡墙部分为一个分区，桩机先船闸船室、上下闸首管桩，再施工水闸闸室部分管桩基础，最后施工挡墙部分管桩，施工时按从中往两侧顺序方向施工，每台桩机应从每块桩基础中间向外施打，每个区边缘的桩宜该区内其他桩打完并重新测定桩位后再施打。(3)施工采用系统供电。为保证施工连续性和保证工程质量，现场布置2台150KW的柴油发电机组，不足部分自发电。

2．3施工顺序和进度计划。根据工程总体安排和基础开挖实际情况，本工程应在开挖后浇筑底板混凝土之前进行预应力管桩、板桩和搅拌桩施工，施工顺序为先施工搅拌桩，后施工管桩和板桩，预应力管桩拟采用6台三点支撑式履带柴油打桩机。

2．4施工工艺流程。在预应力管桩正式开工前按不小于1%工程桩数量且不少于3根进行试打桩。通过试打桩取得正式施打所需要的有关控制数据，尤其是需要送桩的贯入度控制值，试打桩应符合预应力混凝土管桩的施打要求。(1)测量放线:根据业主提供施工图纸的座标，进行桩位放样。测量放线由专业技术人员和技术工人按规范要求进行，并经监理复检，确认后才进行施工。(2)桩机就位:桩机就位作业，做到就位准确，铺垫稳固。打桩时如有位移或沉降，都应进行重新加固校正。

2．5质量检查。(1)预应力混凝土管桩施工允许偏差:①桩位(纵横向):d/4;②桩身垂直度:0.5%;③桩长:不小于设计值;④桩体有效直径:不小于设计值;⑤单桩承载力:不小于设计值。(2)主要检验项目:试桩完成后要对单桩承载力和桩身完整性进行检验(不少于15d)。低应变检测:检测管桩桩身完整性。其原理是:通过在桩顶制造一个向下传播的应力波，应力波遇到桩阻抗(ρcA)发生变化的界面便会发生反射与透射。当桩身某处阻抗变大(扩颈等)，便会产生与入射波反相的反射;当桩身某处阻抗变小(缩颈、离析、裂缝等)，便会产生与入射波同相的反射。比较反射波与入射波的相位、幅度大小，便可大致判断桩身的完整性程度。由于此法产生的加速度在几g左右，应变在10με左右，不可能调动土的阻力，因此不能检测土的承载力。

3预应力管桩施工注意事项

具体如下:①采用适宜的桩帽和桩垫，导杆、桩帽和桩身必须在同一垂线上;桩帽与桩周围的间隙控制在5～10mm之间;桩帽的上围箍内嵌入竖纹硬木做成的“桩垫”，以减小桩头的破损，桩垫厚度均匀且经压实后的厚度不小于120mm。在施工期间经常检查，当桩垫被打硬砸实或烧焦时应及时更换。施桩时静压力小于桩身材料的轴心抗压强度设计值1000KN;②接桩时上下桩节必须接直焊牢，上下节的中心偏差≤5mm，节点弯曲矢高不得大于1/1000，且不大于20mm;③连续施工，中途不得人为停压，确需停压时尽量缩短时间。

4预应力管桩施工质量保证措施

(1)严格质量负责制，做到分级、分层负责，各个工序、环节谁主管谁负责，机长、班长对本机组、班组的施工质量负责，专业技术人员检查督促，技术负责人对桩基施工质量负责，并为质量责任的执行人，项目经理对整个工程质量负全责。严格按设计要求及《规范》要求施工。

(2)桩基施工以创优质工程为目标，做好内部技术交底工作，及时做好技术资料的收集、整理、上报工作。

(3)在正式开工前，按设计要求抽取一定数量的桩进行试打，取得正式施打所需的有关控制数据，尤其是需要送桩的贯入控制值。

(4)施大过程中，严格控制桩身的垂直度，倾斜率不大于0.8%。

(5)除设计明确规定以桩端标高控制的摩擦桩应保证设计桩长外，其他管桩宜按设计、质检、监理公司、施工等单位共同确认的收锤标准收锤。

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