浅谈引水泵房基础施工工艺

甘龙文

(佛山市三水区水利投资建设有限公司， 广东 佛山　528100)



浅谈引水泵房基础施工工艺

甘龙文

(佛山市三水区水利投资建设有限公司， 广东 佛山528100)

引水泵站基础施工应综合考虑工程地质与水文条件、基坑开挖深度、降排水措施、钢板桩位移监控要求、土方开挖流程和施工工期要求等多方面因素,通过多种分析选择合理方案，并对施工工艺进行优化，使方案可操作性强、风险低。

引水泵房； 基础； 多次开挖； 施工工艺

1　工程概况

新建金本水利枢纽工程的主要任务为金本片区防洪排涝，改善围内水环境。在项目中引水泵房为该工程的重要节点，对项目是否能恢复防洪作用起到关键性作用。泵房电机层以下施工工期为四个月，必须合理组织施工，才能达到管理目标的要求。

2　地质情况

该工程勘察场区地基表层为由黏土组成的填土层，属特殊性土层，压缩性差异大，为弱透水性，其下一般分布有较厚的粉质黏土层，渗透性较小，形成了工程区域的天然铺盖层，有利于河渠地基的抗渗稳定，但上部分布的淤泥质土及淤泥质粉细砂层等软弱土层物理力学性质较差，强度低，压缩性大，易引起地基产生过量或差异沉降变形，同时因其抗滑能力和抗冲刷能力均较弱，抗剪强度及摩擦系数均很小，对抗滑稳定不利，其渗透性等级为中等—微透水，易产生流土形式的渗透破坏，对拟建工程造成不良影响，应采取相应处理措施。泵站地基土浅部土层中没有适宜的天然地基持力层，可在建筑物的主体部位采用混凝土预制桩，以卵石层或中风化凝灰岩作为桩端持力层。

3　引水泵房基础施工工艺

引水泵房基础施工工艺见图1。

图1　引水泵房基础施工工艺示意图

4　基础施工

4.1施工准备

施工前做好三通一平工作，及时清除杂物，并对开挖范围进行放线，对于地下管网、线路要妥善处理迁移，对四周建筑物在打桩前应作全面检查，确保施工安全，并做好排水工作。

放线精确控制，建立自己的轴线网，对轴线、红线进行有效控制复核，采用测量控制网络以保证轴线定位准确。施工前做好每个桩位，在桩位中心打一根短钢筋，涂上明显红漆使标志明显，在桩基础施工前要重新测定桩位。

4.2表土开挖及基坑支护

泵房表土挖运工程量约63000m3，开挖深度由堤顶+12.6m挖至-2.5m高程，再进行泵房基坑支护。经探测，地下水丰富、土质差，基坑开挖过程中极易发生滑坡、管涌等破坏，泵房基坑采用12m拉森Ⅲ型连排钢板桩进行支护(见图2)，连排钢板桩压入深度为12m，桩顶高程按-2.5m高程控件制。

图2　泵房基坑钢板桩支护

4.3二次开挖

泵房基坑二次土方挖运工程量约4500m3，开挖深度为2.5m，开挖由-2.5m挖至-5.0m高程。二次开挖后要保证桩机施工平台能够满足桩机行走，应采用铺垫中砂0.3m，再按排桩机设备进场。且考虑到管桩最大送桩深度为2.5m，要严格控制好平台面高程，不宜过高。根据现场水源、流量、地形、地貌和地质条件并结合永久排水设施布置排水系统。在开挖区域外侧设置截水沟、在开挖层面上设置临时排水沟和集水坑，开挖面保持一定的坡度，把雨水、施工生产生活用水和积水引排或抽排到工作面外。不在基坑边坡顶堆加过重荷载，若需在坡顶堆载或行使车辆时，必须对边坡稳定进行核算，控制堆载指标。

4.4基坑降水

泵房桩基施工平台排水采用排水暗沟做法(见图3)，泵房桩基施工平台标高-5.0m，沿四周开挖排水暗沟，排水沟沿基坑周边布置成一个闭合回路，在基坑四角或每隔30～40m开挖一个排水坑，沟和坑边坡用砂包防护，采用4台潜水泵抽排基坑渗水，可以保证雨天不浸泡基坑、及时抽干。

图3　排水暗沟做法

4.5管桩施工

泵房基础采用φ600预应力高强度管桩(PHC-AB)进行地基处理，设计要求采用锤击法施工，管桩桩底要求进入卵石层不小于1m，总锤击数不宜超过2000击，最后1m沉桩锤击数不宜超过250击，最后三锤平均贯入度宜为20～50mm/10击。其中泵房设计单桩长度34m，共101根，间距2.37m,总桩长3434m(不含空桩长)。

基础管桩施工是泵房基础实施重点之一，工期安排约15d。基中引水泵房计划投入1台柴油锤打桩机(5t柴油锤)进行作业,单机作业能力为240m，能满足进度要求。

a.质量检查内容。每根桩的打桩记录，桩的节数，每节长度，总锤击数，最后一米锤击数，最后三阵每阵(10锤)贯入度，现场绘制的管桩收锤回弹曲线。

b.混凝土预制管桩的质量必须符合设计要求和施工规范的规定，并有出厂合格证。

c.打桩的标高或贯入度、桩的接头处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。

d.允许偏差不超过规范规定。第一节桩起吊就位插入地面时的垂直度偏差不得大于0.5%。管桩施打过程中，桩锤与桩帽和桩身的中心线应重合，桩身倾斜率不得超过0.8%。

打桩完毕进行基坑开挖时，应制定合理的施工顺序和技术措施，防止桩的位移和倾斜。

4.6截渗桩施工

泵房底板下布置水泥搅拌桩防渗墙，共两排226根，桩径为φ600，桩长18m，间距0.45m,总桩长4068m(不含空桩长)。

设计要求采用42.5R矿碴水泥，水泥用量暂定为80kg/m，水泥搅拌桩成桩用“两搅一喷”法，喷浆时提升速度不大于0.5m/min，水泥搅拌桩采用SP-5I型多头深层搅拌桩机施工。根据同类地质条件下施工经验，单机每台班生产能力为150m，计划工期15d，拟投入2台桩机施工(见下表)。

水泥搅拌桩主要施工机械设备表

4.7三次开挖及基坑降水

第三次土方开挖时，要防止邻近防洪闸、压力涵、临时道路、钢板桩等发生下沉和变形，必要时与设计单位或建设单位协商，采取防护措施，并在施工中进行沉降或位移观测。注意现场观测，发现边坡失稳先兆(如产生裂缝时)立即停止施工，并采取有效措施，提高施工边坡的稳定性，待符合安全度要求时方可继续施工。泵房基坑底标高-7.00m，开挖深度由-5.0m挖至-7.0m高程，土方出土从已开挖部分向未开挖方向后退，不宜沿已开挖边坡顶部出土，应保持由上至下的开挖顺序，不得先切除坡脚。

泵房基础采用排水明沟做法(见图4)，沿基坑四周设排水明沟及碎石垫层排水坑，用4台潜水泵抽排基坑渗水。排水沟和排水坑设置在拟建建筑基础边以外净距0.4m处，并设在地下水走向的上游。将地表水进行合理排放，防止地表水流入基坑或渗入边坡加大冲刷。

图4　排水明沟做法

4.8位移观测

位移观测布置在钢板桩顶，共沿线布置6个点，开挖时随时观测6个点的位移情况，若位移逐渐增大，应停止施工，立即进行探讨处理。经开挖钢板桩变形量小，满足沉降位移观测范围要求。

4.9底板垫层

挖至设计底高程-7.0m进行人工清基，可同时进行混凝土垫层浇筑，泵房基础垫层施工完成是引水泵房施工中的一个重要结点(见图5)。

图5　泵房基础垫层施工完成

5　结　论

施工工艺逐渐受到施工管理人员的关注，为了达到管理目标，要求合理、科学地选择施工工艺，通过可行性分析、工艺优化，从而保证项目施工的顺利进行和施工质量的不断提高。引水泵房工程破堤开挖工期紧张，经过四个月有序施工，泵站底板已全部完成，基坑围护稳定，达到计划工期和施工安全要求，为类似工程提供参考，可供同行借鉴。

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[5]郭卫东,李伟.水泥土深层搅拌桩施工技术在兴隆闸基础处理工程中的应用[J].水利建设与管理，2013(9).

On construction technology of water pump room foundation

GAN Longwen

(Foshan Sanshui District Water Investment and Construction Co., Ltd.，Foshan 528100， China)

Engineering geological and hydrological condition, foundation pit excavation depth, draining measures, steel sheet pile displacement monitoring requirements, earthwork excavation process and construction time requirements as well as factors in other aspects should be comprehensively considered in water pump station foundation construction. Rational plan is selected through various analysis, and construction technology is optimized, thereby the plan is strongly practical with low risk.

water pump room; basis; various excavation; construction technology

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.08.006

TV223

A

1005- 4774(2016)08- 0020- 04