船闸工程锚筋桩施工完善

1概述

广西长洲水利枢纽位于西江水系干流浔江下游河段,其坝址座落在梧州市上游12km处的长洲岛端部,坝址下游约1.5km为苍梧县县城。枢纽坝轴线跨两岛三江,河段地势开阔,附近地区人口稠密,为广西经济较发达地区之一。船闸工程主要由上游引航道、双线船闸(1、2号船闸)、两孔冲砂闸、上游及下游引航道导航架、靠船墩等组成。上、下游方向全长3090.25m。船闸工程双线船闸原设计规模为1000t级,根据广西壮族自治区政府的要求,双线船闸中的1号船闸由原来的1000t级扩大为2000t,2号船闸的规模不变。1号船闸扩容,闸室底板需加宽。为了增加闸室底板的抗浮力,结合现场实际情况,将原设计的锚杆施工优化成锚筋桩施工。

2锚筋桩施工基本情况

2.1施工程序

2.2施工方法

2.2.1钻孔设备的选型

钻孔在锚筋桩施工中占据较大比重的工作量,是影响工程费用和工期的关键因素。在钻孔施工中,根据设计要求的钻孔参数和地质类型,确定适用的钻孔设备和工艺,力求达到提高工作效率和降低工程费用的目的。1号船闸闸室底板的地质基础主要是坚硬花岗岩,现场试验证明用普通地质钻机回转成孔法钻孔,进尺缓慢,就位困难,施工效率很低。要提高施工效率必须选择机械性能较好的施工工具。根据现场施工条件,钻孔采用风动冲击潜孔钻干式成孔;空压机要求风压不低于0.8MPa,风量21m3/min;钻机选用改装后的MD50型锚固工程钻机,其基本参数见表2。此种钻机改装后自重小,利于移动,回转稳定,成孔精度保证,操作简单,维护方便,有利于提高作业效率。

2.2.2搭设施工操作平台

施工平台主要为钻孔服务,平台搭设的好坏直接影响钻孔进度。本工程所选用的钻孔设备为改装后的MD50型锚固工程钻机,其自重较小,但由于钻机冲击振动较大,并且锚筋桩的施工作业面不平整,不利于钻机的固定就位。因此,为了有利于钻机的固定就位及提高施工效率,可在施工作业面上沿锚杆测量放线孔位搭设1排高0.5m、宽2m的钢管架,并在钢管架上铺设木板,这样可使钻机固定牢靠,消除钻孔过程中由于冲动、振动造成的钻机移位而带来的孔位偏差,并且可使钻机移动更加安全、快捷,大大提高工作效率。

2.2.3钻机安装、调试就位

钻机安装在施工平台上,接通风管及电路,确保其正常运转。按测定放桩孔位对准就位后,通过自身的杆件及扣件与钢管架连接,并保证钻机的垂直度及精确对准孔位。

2.2.4钻孔

a)设计参数。钻孔直径为!150mm,孔深6m,倾角垂直。b)钻进方法及工艺参数。采用风动冲击回转钻进方法施工。开孔时,使钻头紧贴岩面低压冲击,开孔钻速n=0,正常钻进转速n≤167r/min。c)控制要点。控制要点及标准、措施。d)钻孔时应记录地层地质变化(岩粉情况)、进尺速度、地下水情况及一些特殊状况。e)清孔。孔深达到要求后采用水和压缩空气冲净孔内岩粉、积水,孔底不允许沉碴,注意孔口保护。

2.2.5锚筋桩制作

a)在钻孔过程中同步进行材料制作加工。b)材料:按设计要求选用!36mm的螺纹钢,下料前应检查钢材表面是否有锈蚀或外观是否破损,发现有质量缺陷的坚决不能使用。c)下料使用砂切割机切割,下料长度必须按设计要求,误差控制在5cm以内。d)锚筋桩制作:锚筋桩体由3根!36mm的螺纹钢、1根!25mm钢管、3根!12mm钢筋焊接形成,!25mm进浆钢管固定在钢筋上,通至孔底以上20cm,伸出孔口20cm,在距管底2m范围内管壁上钻!10mm小孔,间距20cm,并且锚杆体每2m设置1个对中支架以确保锚杆处于钻孔的中央。e)锚筋桩由质检员验收合格后,分批摆放整齐。

2.2.6锚筋桩安装

钻孔达到设计要求后清孔及验孔验杆,然后安装锚筋桩。锚筋桩体采用载重汽车从加工场运输至工作面,人工装卸车,安装时采用人工下桩、人力推进的方法,下桩时应保持锚杆体垂直、均匀推进,并保证桩体处于钻孔的中央。

2.2.7拌浆、注浆

注浆体的作用是用于锚筋桩的锚固和防腐保护。本工程采用水泥砂浆质注浆体,一次性注浆。注浆体根据设计要求确定采用PO.42.5R水泥,水灰比为0.4～0.5,灰砂比为1∶1,浆体强度等级为M30。拌浆采用普通灰浆搅拌机进行强制拌合,注浆设备采用UB3型压浆泵。浆液搅拌要求均匀,随拌随用,并在初凝前用完,严防石块杂物混入浆液。注浆是锚筋桩施工中最关键的工序之一,其效果的好坏直接影响到锚筋桩锚固性能和永久性。因此采用注浆方式为从孔底到孔口返浆式注浆,边注浆边缓慢抽拔注浆管,并保证注浆管口在注浆液下面,注浆要保证密实饱和。具体施工方法为:先进行锚孔周边区域注浆,边注浆边缓慢抽拔注浆管,后将注浆管穿进!25mm钢管进行压力灌浆,直至密实。注浆过程中要做好现场记录,并按要求做好砂浆试块。水泥浆体凝固收缩后应及时补浆。

2.2.8验收试验

锚筋桩的施工质量主要通过抗拔试验来检验,注浆浆体达到养护龄期,试块达到强度要求后即可进行锚杆的抗拔试验。本工程试验采用YCW250C型千斤顶进行拉拔,试验结果见表4。从试验结果看,所施工的锚筋桩全部符合设计要求。

3施工质量控制

为保证工程质量,在施工过程中,可以结合施工现场实际情况,建立健全质量保证体系,内部严格“质量三检”制,做到各部门、各岗位人员职责明确,严格按质量计划施工,并注重在现场落实。具体做到:a)把好原材料关。严格控制原材料质量,所有进场的原材料均由监理工程师现场验收并抽样检测合格后使用,坚决杜绝不合格原材料进场。b)把好砂浆拌制关。砂浆拌制采用现场拌制,必须使用机械进行强制拌合,浆液要随拌随用,拌合后超过1h的浆液要废弃。c)把好施工过程关。锚筋桩施工严格按照施工工艺进行,确保施工质量符合设计要求。d)把好试验验收关。砂浆注浆施工过程中严格按规定抽取砂浆样品制作砂浆试块,并及时进行试块强度试验。试块强度符合设计强度后进行锚筋桩抗拔试验。

4结语

在实际施工中,针对出现的问题应因地制宜、对症下药,遵循并优化施工工艺,就能化难为易,从而加快施工进度,提高施工功效及经济效益。由于在锚筋桩施工过程中严格执行各项控制措施,确保了锚筋桩施工质量符合设计要求,满足了施工工期,为整个船闸工程下一步的施工生产提供了有利的条件。