沿海地区水闸基础工程施工技术

1、沿海地区水闸基础工程施工技术【摘要】水闸施工是水利工程建设中的一个重要环节， 其施工质量关系使用质量和寿命。本文结合工程实例，就水 利工程中水闸基础工程施工技术进行探讨，包括地基开挖施 工、边坡稳定性控制、水泥粉喷桩施工以及塑料排水板插打 等，为类似工程的施工提供参考。【关键词】水闸；基础工程；开挖控制；水泥搅拌桩近年来，我省的水利工程建设步伐不断加快，水利工程 数量日益增加。水闸是一种利用闸门拦截水利、控制流量和 调节水位的水工建筑物，其基础工程施工作为水利工程建设 中的关键环节，对发挥水利工程的功能具有重要作用。但是, 在远海地区等特殊地质条件的地方修建水工建筑物，其地基 开挖方法和施工工

2、艺的确定是至关重要的，同时沿海地区的 水闸基础基本为淤泥土构成，基坑边坡土体含水量大，基本 为淤泥，基坑开挖及施工过程中，容易出现边坡失稳，造成 整体边坡下滑的现象，严重情况下可能影响到水利工程的整 体质量。因此，确保水闸基础工程的施工质量是关键。1工程概述某水闸设计流量478. 0m3/s,闸孔数为6孔，孔口净宽 为9. 87m,具有防洪挡潮、排涝排山洪。水闸基础开挖工程主要施工项目有：水闸基坑开挖、中 粗砂回填、粉喷桩施工及桩基区域粘性土换填、塑料排水板 施工等。水闸堤段堤内原始地面高程为-1. 80m1. 50m,沟渠底 高程一般为_1. 50mt. 80mo闸址区淤泥、淤泥质粉质粘土抗

3、剪强度低，具有高压缩 性，允许承载力低，因此存在沉降变形、抗滑稳定等问题。 基础开挖及处理工程项目的施工程序见图lo图1地基开挖及基础处理工程项目施工程序2地基开挖施工该水闸需进行开挖的施工项目有水闸基坑开挖、老堤拆 除和新建堤基开挖。各开挖工作均在地形复测后进行。开挖 分为水上开挖和水下开挖。其中涵闸水上部分开挖、旧堤拆 除等为水上开挖，新建堤基础面清理、围堰形成前水闸处淤 泥清理开挖为水下开挖。3基础工程施工本水闸工程基础处理项目为：水泥粉喷桩施工、塑料排 水板插打、粘性土换填等。水泥粉喷桩主要分布在水闸底板 下部，用于水闸基础处理；塑料排水板用于堤身单薄、堤身 填土较厚的堤段和涵闸内外消

4、力池及翼墙侧土方回填基础 处，有利于基础深层水的排出和基础土层的固结；粘性土换 填主要分布在水闸底板下部。3. 1水泥粉喷桩施工水泥粉喷桩是水闸基础成为复合地基的主体项目，待水 闸基础初步开挖至设计标高，回填中粗砂形成桩机施工平台 后，再开始粉喷桩施工。3. 1. 1技术要求桩径©500mm,水泥采用3215r旋窑水泥，现根据业主、 设计、监理及施工单位四方确认，采用3215r普通硅酸盐水 泥。28天桩体无侧限抗压强度不小于llompa。28天、14天、 7天的水泥土拉压强度控制如下：式中，fcu90、fcu28、fcul4、fcu7 分别为 90、28、14、 7天龄期的水泥土抗压

5、强度。桩体水泥含量均匀，由抽芯取 样确定其均匀性，桩体上部喷粉量不得小于下部喷粉量。3. 1.2粉喷桩施工工艺(1) 施工顺序。场地及中粗砂平整测量放样一钻机 定位一钻杆下沉钻进一上提喷粉强制搅拌一复拌一提杆出 孔f钻机移位。(2) 搅拌工艺。搅拌工艺为二喷四搅+1/3桩长复搅， 即：预搅下沉一喷粉搅拌提升一重复搅拌下沉一重复喷粉搅 拌提升一重复搅拌下沉至1/3桩长一重复搅拌提升至孔口。 最后一次提升搅拌宜采用慢速提升。具体施工工艺通过试验 桩确定。(3) 各工序施工要点 场地及中粗砂平整。清除地下、地上障碍物，特别是 块石、树根，以免钻机无法钻进，场地平整后即进行钻机施 工平台中粗砂的填筑和

6、整平，高程应高于桩顶高程30cm 50cm,以保证桩顶喷粉时不外喷。 测量放样。准确桩机施工平台高程，以确保设计桩长, 孔位要准确，已放样的孔位用小木桩标识，因施工破坏的桩位标识要及时补测。 钻机就位、对中、调垂、搅拌头中心对正孔位标识、调整钻机机盘水平,最后调整钻杆垂直度。 预搅。启动钻机，待搅拌头转速正常，接近地面时开始送气钻进，至桩底滞时加in5min,以保证喷粉到达桩底; 孔深在钻杆上做标识确定。 喷粉搅拌提升。单位时间喷粉量、提升、搅拌速度由试桩提供的参数确定。1/3桩长复打。当重复搅拌下沉，提升喷粉、搅拌 后，再下沉至复打部位，慢速搅拌提升至孔口。有防渗要求的咬合桩体，相邻二桩施工

7、间隔时间应不 大于24h,若间隔时间过长应补桩，相邻二桩重叠厚度应满 足设计要求。3. 2搅拌桩桩头开挖、粘性土换填及反滤层施工搅拌桩施工完毕一定时间后，粉喷桩整体强度通过抽芯检测达到设计要求后，进行搅拌桩桩间土开挖。开挖深度为 设计桩顶高程下降50cm,而后将上部50cm长度的桩头凿除, 再进行粘性土换填施工。粘性土换填采用分层人工摊铺、人工配合蛙式夯机夯实 的填筑方法，分层填筑厚度不宜大于20cm,粘性土的干密度 不小于1. 5t/m3,压实度不小于0. 92o消力池底板下部反滤层施工。施工前应做好场地的排 水、设好样桩、备足反滤料，不同粒径的碎石的级配需满足 设计要求；施工时要保证由底部

8、向上按设计要求逐层铺设， 层次清楚，互不混杂。反滤层铺设完毕后，及时进行上部混 凝土底板的浇筑施工。3.3塑料排水板施工塑料排水板插打分布在内港消力池挡土墙与内港翼墙 侧、外海消力池挡土墙与外海翼墙内侧、引堤连接段、闸管 所区域以及堤内平台的局部区域等。塑料排水板在基础面 挖、填至设计标高填筑砂垫层后开始施工。3.3. 1技术要求（1）塑料排水板型号采用100mx4. 0mm （宽x厚），芯 板应具有足够的抗拉强度和垂直排水能力，其抗拉强度不应 小于130n/cmo当周围土体压力在15m深度范围内不大于 250kn/m2或在大于15m深度范围内不大于350kn/m2的条件 下，其排水能力应不低

9、于30cm3/mo（2）芯板应具有耐腐性和足够的柔性，保证塑料板在 地下的耐久性，并在土体固结变形时不会折断或破裂。(3) 滤套一般由无纺织物制成，应具有一定的隔离土 颗粒和渗透功能，应等效于01025mm孔隙，其最小自由透水 表面积宜为1500cm2/m,渗透系数不应小于5x 10-3cm/s。(4) 塑料排水板的主要施工机具为插板机，国内目前 有挖掘机改装的插板机、履带式插板机及门式轨道插板机等 一些种类，性能不一，具体选择应根据工程实际情况，从机 械的结构特点、工效、适用度等方面通过试验来确定。3. 3.2塑料排水板插打工艺(1) 施工工艺流程。平整场地、挖排水沟一铺设下层 砂垫层稳压一测量定孔位一机具就位一排水板穿靴一插入 套管拔出套管割断排水板一检查施工记录等情况机 具移位一摊铺上层砂垫层。(2) 关键工序控制。塑料排水板施工前，对场地进 行清表、整平和初步碾压，做好土拱坡，铺设好砂垫层，根 据地形要挖好排水