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一、地基處理形式的選擇

目前軟基處理中使用的方法主要有鋼筋混凝土灌注樁、沉井、深層水泥攪拌樁、換填法、碎石樁或砂樁擠密法、樁土復合地基、超載預壓等。粉噴樁、散體材料樁方法，造價低廉，但施工質量不易控制，目前許多地區已規定不建議采用；超載預壓方法由于軟弱地基土的強度很低，存在基礎的穩定性問題，不可能快速加載，制約著工程的進度，影響工程本身的經濟效益。采用造價較高的樁基礎，盡管樁基礎具有承載能力高、應力傳遞路徑明確、地基變形小的優點，但其浪費整個或絕大部分天然地基承載力，尤其在工程場地土相對較好的情況下，更顯浪費。換填墊層法是將建筑物底板下軟弱土層挖除并回填墊層，從而使得承載力滿足設計要求，該法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基，根據地質勘察報告，墊層法可換填至（3-2）層，以（3-3）層為天然持力層。

樁土復合地基是將部分土體置換形成增強體（樁體），由增強體和周圍地基土共同承擔荷載，樁頂不嵌入上部基礎內，通過設置褥墊層，調整樁頂和樁間土的應力比，充分發揮樁間土的承載潛力，并協調變形。這樣既解決了地基強度不足的問題，又能滿足變形的要求。由于本工程水電站底板高程較低，底板下軟弱土層層底埋深較淺，故古黃河樞紐工程地基處理型式最終確定為水電站底板下采用12%水泥土換填處理，其余部位均采用管樁復合地基。經計算采用管樁復合地基較墊層法節省了348萬元。

二、管樁設計及試樁情況

1．管樁設計

根據地質勘察資料，管樁原設計方案為采用PC-500（100）-C60型鋼筋砼預應力管樁，即為Φ500mmAB型樁，壁厚100mm，混凝土為C60，樁長6m和6.5m，間距根據各部位情況略有不同，樁頂設30cm11%水泥土和10cm素混凝土褥墊層。

2．試樁情況根據管樁單樁承載力特征值及復合地基承載力特征值，本次管樁復合地基試驗分A、B兩組，分別對應于站下第二節翼墻和水電站側公路橋部位。樁長6m試驗結果3根試樁所測單樁豎向抗壓承載力特征值為374.33kN，單樁復合地基承載力特征值為142.67KPa，均不符合站下第二節翼墻段設計要求；樁長6.5m試驗結果3根試樁所測單樁豎向抗壓承載力特征值≮488.5kN，單樁復合地基承載力特征值為134.23KPa，均符合設計要求。

3．方案最終確定根據管樁復合地基試樁試驗成果，對于不符合設計要求的部位樁長及樁距進行了調整，確定將部分位置的6m樁長調整為7.5m，并增加了7.5m試樁試驗，經試樁試驗后所測單樁豎向抗壓承載力特征值為510.83kN，單樁復合地基承載力特征值為193.0KPa，均滿足設計要求。

三、施工工藝

1．施工技術要求

（1）施工工藝流程其施工工序為：測量定位→樁機就位調平→將管樁吊入打樁機樁帽內→管樁對準樁位調直→送樁至設計深度，必要時適當進行復打→將露出地面阻礙壓樁機行走的樁頭截去。

（2）測量放樣由專職測量人員將施工圖上的樁位通過軸線控制點逐個測放在打樁現場，然后制作“樣樁”，即在樁位中心點地面上打入一支長約30cm的鋼筋，使其露出地面5~8cm，再在其上扎一小片紅布條，并在當天計劃施打的個樁位上，用白灰在“樣樁”附近的地面上畫上一個圓心與“樣樁”重合，直徑與管樁徑相等的圈，以方便插樁。

（3）樁機就位樁機進場安裝調試好以后，行至樁位處，使喂樁口與地面的樣樁基本對準，調平樁機，再次用吊線錘校核喂樁口中心與地面的樣樁對準無誤。

（4）吊樁喂樁由于管樁節長較短，因此一般采用單點吊將管樁吊直，先將管樁頭部插入樁錘下面的樁帽套內，再用人工扶住管樁下端將管樁樁尖（靴）在白灰圈就位。

（5）樁身對中調直樁吊入后，由指揮員指揮將樁徐徐下降到樁離地面10cm左右，對準樁位，并將樁打入土中0.5~1.0m，暫停下打，再從樁的兩個正交側面用經緯儀或吊線錘校正樁身垂直度，待樁身垂直度偏差小于0.5%，同時樁帽、樁身、樁位之三中心線重合，并確認樁位未發生偏差時才可正式開壓。

（6）沉樁錘擊打樁宜重錘低擊，沉樁時因先前貫落度過大只能采用點擊方式，然后才可連續錘擊。第一節樁下沉時需防止管樁在自重壓力下突然下沉并陷入地面以下，即發生“掉樁”事故，施工時，吊樁鋼絲繩不可放松太多，先緩慢松繩以管樁自重下沉，若下沉不到位再采用樁錘重力觸壓管樁樁頭使之繼續下沉。

（7）接樁當每節樁下沉至樁頭露出地面0.5~1.5m時開始焊接第一節管樁。接樁時要求對位準確，為便于對位可在下節樁頭臨時焊接型鋼擋柱，確保上下樁中線重合；焊縫坡口先用鋼絲刷刷除泥土鐵銹，露出金屬光澤。

（8）送樁送樁采用鋼質送樁器或預制樁進行，應在送樁器側面標出尺寸線，便于觀察送樁深度。

（9）收錘當樁尖被打入設計持力層一定深度時，施工人員即可考慮終止錘擊。過早停打，則樁的承載能力達不到設計要求；過遲收錘，樁身、樁頭可能被打壞。（10）管樁檢測成樁后驗收檢測須應進行靜載試驗確定復合地基承載力。檢測數量在同一條件下不應少于3根，且不宜少于總樁數的1%；當工程樁總數在50根以內時，不應少于2根。

2．施工注意點

（1）打樁順序：自中間向四周對稱打；當一側毗鄰建筑物時，由毗鄰建筑物處向另一方向施打；根據基礎的設計標高，宜先深后淺。（2）施工大面積密集群樁時，應控制打樁速率，防止樁頂上涌，對上涌管樁應進行復打，打樁順序可由中間相兩側或中間向四周施打。（3）為防止施工時樁機錘擊產生擾動，可在樁區四周開挖進行減震。

四、結語

由于管樁在水利工程中應用較少，水利工程多處于河道河床上，地質條件復雜，地質勘察資料并不能完全真實反映地質情況，根據淮安市古黃河水利樞紐工程管樁基礎處理施工經驗，施工前須應進行靜載試驗確定單樁豎向抗壓承載力以及復合地基承載力，特殊部位還須進行水平承載力試驗，成樁后驗收檢測亦應進行靜載試驗檢驗復合地基承載力是否達到設計要求。通過對古黃河水利樞紐工程閘、站、翼墻等部位的樁基檢測及施工期的沉降觀測，均滿足設計要求，且取得了良好的經濟效益，并縮短了施工工期。預應力管樁具有高承載力、經濟效益好、施工便捷、質量穩定可靠、環境污染少等眾多優點，大量應用于工業與民用建筑。雖然目前管樁基礎處理在水利工程上應用不多，實踐經驗尚不夠豐富，但隨著管樁技術的廣泛應用和發展，以及其具備的較多優點，相信管樁將會廣泛應用到水利工程上，技術水平也將會不斷地得到提高。

作者：劉朋宇郭瑞吳昊單位：江蘇淮陰水利建設有限公司淮安市水利勘測設計研究院有限公司