人工挖孔擴(kuò)底樁常見問題的施工措施

1、對我省中南部地區(qū)多泥沙河流水電站機(jī)組冷卻水供水情況的一點認(rèn)識王健(甘肅省水利水電勘測設(shè)計研究院甘肅蘭州730000)一、問題提出多泥沙河流水電站機(jī)組冷卻水所存在的問題一直困擾著管理單位的運行和管理機(jī)組冷卻水給電站運行帶來了管理上的不便、經(jīng)濟(jì)上的損失。因此在設(shè)計階段需進(jìn)行思考和分析針對上述問題對我省中南部地區(qū)臨夏、甘南、隴南、寧夏等地區(qū)的電站進(jìn)行了調(diào)研對不同型式的電站機(jī)組冷卻水供水情況有了比較深刻地認(rèn)識。有壩無壓引水徑流式電站有大夏河上的

2、泄洪峽電站、老虎嘴電站洮河上的劉家浪電站、青石山電站白龍江上的鎖兒頭電站、白鶴橋電站六座電站。以上電站在機(jī)組冷卻水設(shè)計時多采用壓力前池取水和蝸殼取水每臺機(jī)配一臺濾水器凈化水質(zhì)這套系統(tǒng)在冬春季水質(zhì)較好、漂浮物較少的時段對機(jī)組冷卻效果比較好在夏秋季汛期時段河流泥沙含量較大、漂浮物很多進(jìn)水閘前部的排砂系統(tǒng)和前池中的排砂系統(tǒng)只對淤沙起一定作用針對懸移質(zhì)泥沙排砂系統(tǒng)不起任何作用。從多年運行情況看每年都出現(xiàn)雜物和泥沙堵塞冷卻水管造成機(jī)組升溫過快甚至

3、造成被迫停機(jī)。為了解決汛期機(jī)組冷卻水問題各電站基本上都進(jìn)行了不同程度地改造?，F(xiàn)將各電站機(jī)組冷卻水改造的情況敘述如下:泄湖峽電站原設(shè)計取水方式為蝸殼取水為解決汛期冷卻水水質(zhì)問題對冷卻水供取水方式進(jìn)行了改造在臨近前池部位自制了一個容積為48?的鋼板沉淀池從前池取水經(jīng)沉淀池后供入機(jī)組。冬春季節(jié)在河流水質(zhì)較清、漂浮物較少時仍用蝸殼取水汛期河水較深、漂浮物較多時改用沉淀池取水。該措施采用后冷卻水供水情況有了一定改善。由于沉淀池容積較小沉淀效果不太

4、理想仍有大量細(xì)粒泥沙進(jìn)入機(jī)組冷卻水管水管淤塞問題仍未根本解決。漂浮堵塞攔污柵堵塞前池取水管口問題仍頻繁發(fā)生時常影響發(fā)電。漂浮物和泥沙是冷卻水供水的主要危害。老虎嘴電站原設(shè)計取水方式為前池取水為解決汛期冷卻水水質(zhì)問題對機(jī)組冷卻水供水方式進(jìn)行了改造從對岸九眼泉引來了地下水作為汛期發(fā)電的冷卻水備用水源初步解決了汛期前池取水不正常情況下和水質(zhì)太渾時機(jī)組冷卻水用水問題。目前存在的問題是前池冷卻水取水口位置較低一旦堵塞清理困難沒有水下清理的技術(shù)手段

5、清污與發(fā)電出現(xiàn)矛盾。青石山電站冷卻水除前池取水外還在建設(shè)期間修建了水井作為備用水源就近建于廠房旁現(xiàn)還未投入使用。這是由于該電站運行時間不足三年泥沙堵塞冷卻水管問題尚未發(fā)生但漂浮物堵塞冷卻水取水管口的問題已出現(xiàn)過多次每次都必須清理。劉家浪電站冷卻水取水方式為蝸殼取水從多年運行情況看每年都出現(xiàn)漂浮物和泥沙堵塞冷卻水管問題甚至造成被迫停機(jī)。為了解決汛期機(jī)組冷卻水供應(yīng)問題電站曾于1991年修造了一座水塔在來水特別渾濁時臨時使用水塔供水效果較好。

6、由于洮河汛期渾水持續(xù)時間較長整個汛期均由水塔供水水量不能滿足需要多數(shù)時間仍要依靠蝸殼供水泥沙和雜物堵塞冷卻水管的問題并未得到較好解決。鎖兒頭電站由于冷卻水水質(zhì)不好于1986年進(jìn)行了改造建造了一循環(huán)水池投入運行后因進(jìn)出池內(nèi)的水流溫差較小只相差2℃冷卻效果不好從而放棄使用。1988年以后機(jī)組冷卻水供水問題日漸嚴(yán)重該廠再次改造對前池進(jìn)水口方向由逆水流方向取水改為順?biāo)鞣较蛉∷畵?jù)反映基本解決了漂浮物堵塞取水管口的問題。因該電站建于白龍江上游引水

7、渠道口以上地段水流湍急河道坡降大入渠泥沙較多且以粗顆粒為主加之電站引水渠道很短只有1090m渠道對泥沙沒有多大的沉積效果壓力前池受地形限制面積很小汛期粗顆粒泥沙大量涌進(jìn)造成對冷卻水管的嚴(yán)重磨損曾出現(xiàn)過泥沙磨穿上導(dǎo)推力軸承冷卻器銅管的事故。白鶴橋電站原設(shè)計冷卻水取水方式為蝸殼取水和井水取水由于在汛期采用了井水取水效果是比較好的。有壩有壓引水徑流式電站有洮河上的多架山電站和峽村電站由于電站冷卻水從調(diào)壓井取水時水流中的含沙量要大于從前池取水的

8、水流含沙量電站運行不足四年冷卻水管由于堵塞而無法疏通電站曾將原供水管切斷另外裝設(shè)了明管由此可見泥沙問題已嚴(yán)重影響該電站的正常運行。且由于管理不善負(fù)債經(jīng)營至今沒有對電站冷卻水供水系統(tǒng)進(jìn)行改造。河床式電站有洮河上的三甲電站電站自投入運行以來初期由于水庫淤積較輕機(jī)組冷卻供水狀況良好基本未出現(xiàn)漂浮物及泥沙堵塞冷卻水管進(jìn)口機(jī)組供水如有不足的時候只要人工對冷卻水管進(jìn)水口稍作清理即可恢復(fù)正常供應(yīng)運行兩年以后水庫淤積日漸嚴(yán)重?fù)?jù)2001年1月1日實測在設(shè)

9、計水位以下實際庫容只有239萬?減少庫容728萬?庫容損失達(dá)75.3%。水庫基本失去了對入庫泥沙的削減作用泥沙及漂浮物對機(jī)組冷卻水的正常供給的影響愈來愈大。沉沙池凈化效果比運行初期有所下降出入池水流含沙量目觀相近出池水流含沙量目前多在0.5～0.8??之間最高時達(dá)到10??。為解決這一問題電站對斜管沉沙池和壩前取水進(jìn)行了技術(shù)改造將壩前取水管的進(jìn)水高程降低了2m并裝設(shè)了沖污管。在斜管沉沙池的減速池部位分別裝設(shè)了兩組PVC斜管調(diào)整改變了入池

10、進(jìn)水管的出口方向安裝了噴箱和礫石清污層通過這些改造措施機(jī)組冷卻水供水狀況比以前有所改善。今年因壩前左側(cè)淤積面升高淤泥將壩前進(jìn)水管口堵死冷卻水中斷三臺機(jī)被迫停機(jī)排沙。壩后式電站有黃河上的青銅峽電站由于黃河水質(zhì)常年處于渾濁狀態(tài)多年平均含沙量為9.8??極端最高含沙量高達(dá)431.35??汛期含沙量大多在10??左右泥沙介質(zhì)又以細(xì)顆粒為主電站夏季運行機(jī)組溫度較高汛期通常限負(fù)荷運行。針對這一情況該電站近年來對機(jī)組冷卻水供水系統(tǒng)進(jìn)行了改造將機(jī)組冷卻

11、水分成兩個系統(tǒng)供給一是按原設(shè)計供水方式向發(fā)電機(jī)冷卻器供水二是對各部位導(dǎo)軸瓦、主軸密封用另組成一套系統(tǒng)從庫內(nèi)取水經(jīng)沉淀池后再送入旋流式過濾池并加藥物凈化成清水供給機(jī)組。經(jīng)過上述改造機(jī)組冷卻水供水狀況有了較大改善由于庫容損失殆盡水庫已幾乎失去了對徑流泥沙的削減作用出入庫水流含沙量沒有明顯變化為了防止壩前淤積影響取水電站每年汛后都要進(jìn)行低水位拉沙拉沙水位降幅為9m有的年份還要結(jié)合泄洪拉沙從而獲得壩前清的目的。具體情況可詳見表一。二、問題分析經(jīng)

12、過對上述多泥沙河流水電站機(jī)組冷卻水供水情況的調(diào)查有以下幾點粗淺認(rèn)識:1.無論引水式電站還是水庫電站機(jī)組冷卻水取水方式和水凈化裝置設(shè)計采用的前池(調(diào)壓井)取水、蝸殼取水、壩前取水、濾水器凈化方案是基本正確的在非汛期內(nèi)其水量、水質(zhì)都能滿足機(jī)組冷卻水的供水需要。2.在5～10月汛期上述冷卻水取水方式都不同程度地存在問題泥沙和漂浮物的危害具有普遍性根治困難。直接影響到電站的安全生產(chǎn)和正常發(fā)電來水不能充分利用降低了水的利用率。對于裝機(jī)容量較大的電

13、站損失很大。3.汛期機(jī)組冷卻水的供給問題最好在工程設(shè)計時能充分考慮采取必要防止措施和技術(shù)手段在電站施工時一并建成。將問題盡可能地不要留給管理單位減少其管理工作量和管理難度。三、問題解決汛期機(jī)組冷卻水供水系統(tǒng)的技術(shù)改造主要有以下幾點:⑴建立備用水源最好取用地下水。⑵小機(jī)組冷卻水用量不大要建造水質(zhì)凈化設(shè)施如沉淀池、過濾池等。⑶為了便于清污冷卻水進(jìn)水口處的漂浮物冷卻水進(jìn)水管口不宜設(shè)置太低進(jìn)口攔污裝置需進(jìn)行技術(shù)改造尤其是清理手段應(yīng)盡可能的先進(jìn)。

14、⑷對于容量較大的機(jī)組將發(fā)電機(jī)組冷卻用水和其它部位冷卻用水分系統(tǒng)供應(yīng)。⑸對于從水庫中提取冷卻水的電站切實抓好水庫排沙工作每年可結(jié)合泄洪進(jìn)行低水位拉沙做到壩前沙清盡可能避免泥沙進(jìn)入取水口。⑹對于從前池中提取冷卻水的電站應(yīng)做好不定期的排沙工作同時還可對取水口的位置和取水方向進(jìn)行改造減少泥沙和漂浮物對取水口的影響。⑺對于從調(diào)壓井中提取冷卻水的電站由于調(diào)壓井式電站沒有排沙設(shè)施所取水質(zhì)對冷卻水影響較大因此在有條件的前提下盡可能建立備用水源以供汛期使

15、用。⑻采用新型冷卻系統(tǒng)建立循環(huán)冷卻系統(tǒng)基本原理如下所述冷卻水通過機(jī)組后進(jìn)入在尾水中所設(shè)熱交換器進(jìn)行冷卻冷卻后的水通過水泵打入高處的水池再通過水池上進(jìn)水口進(jìn)入機(jī)組冷卻。此方案水質(zhì)可以充分保證用水量有限運行費用低可從根本上解決機(jī)組冷卻水的問題。人工挖孔擴(kuò)底樁常見問題的施工措施劉建軍(甘肅省水電二分院748000)關(guān)鍵詞:飽和土地下水地層巖性虛渣摘要:近年來人工挖孔擴(kuò)底樁得到了廣泛地應(yīng)用具有施工工藝簡單、受氣候影響較小、安全可靠、呈鍋底形的樁

16、端擴(kuò)大頭可有效地提高承載力等優(yōu)點。但由于地層結(jié)構(gòu)不盡相同井樁施工中常會遇到不同的問題。筆者幾年來從事樓基勘—78—甘肅農(nóng)業(yè)2004年第6期(總第215期)?19952004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.Ltd.Allrightsreserved.察參加基礎(chǔ)工程驗收等工作現(xiàn)結(jié)合實踐提一些常見問題的施工措施。隴西及周邊縣城凡住宅密集區(qū)多位于渭河及其支流河谷階地上上覆土層厚度大下部的沖洪積砂礫卵石層厚度大密實度好

17、地基承載力高極易滿足人工挖孔擴(kuò)底端承樁技術(shù)條件。但在實際中不同的土石類型及水文地質(zhì)條件會給井樁施工造成不同的困難現(xiàn)將工程中的處理措施分別向大家作一介紹。一、飽和土層井樁開挖中常在土層中會遇到粘土夾層或透鏡體使地表水部分滯留于粘土夾層之上的弱透水粉土中形成飽和土或由于鄰近排水溝渠使附近土體飽和造成縮孔、塌孔現(xiàn)象。1.飽和土層厚度不大時。若飽和土層厚度不大一般在1m以內(nèi)如具有縮孔現(xiàn)象的粉質(zhì)粘土、粘土飽和土層可采用開挖后即刻澆注的方法施工以盡

18、量減小樁周土壓力形成的縮孔現(xiàn)象。2.飽和土層厚度較大時。若飽和土厚度較大且開挖中遇到易塌孔的粉土或砂性較大的土?xí)r應(yīng)根據(jù)飽和土的厚度事先準(zhǔn)備好護(hù)壁鋼筋籠鋼筋的豎筋和環(huán)筋間距根據(jù)土層情況而定籠高1.5m外面包上編織布塌孔嚴(yán)重時可以鐵皮包之邊挖邊下直至穿透飽和土層。成孔后再下井樁鋼筋籠即刻澆注。此方法加大了部分鋼筋用量但安全可靠也可保證工期適用于樁徑在1m以內(nèi)的井樁施工。3.井孔深度較大時。所謂深度較大一般認(rèn)為是深度在15～20m的樁若樁長大

19、于20m一是樁的抗剪能力降低二是成本也較大。在此范圍內(nèi)若有飽和土層并形成塌孔且影響開挖人身安全時可采用模板邊開挖邊支護(hù)并縮短單次開挖深度成孔后及時澆注。4.飽和土分布范圍較大時。若飽和土分布范圍較大一定不要趕進(jìn)度同時開挖應(yīng)采取分段開挖及時澆注否則每個孔開挖后都處于臨空狀態(tài)呈塑性狀態(tài)的飽和土受樁周土的壓力將對整個開挖區(qū)造成地表下沉土體向某個方向位移的嚴(yán)重后果。隴西縣郵電局住宅樓井樁施工時地基土中存在一層厚1.8m的飽和粉土在井樁開挖好23

20、后東西40余m長度內(nèi)地表開始下沉3天內(nèi)中心部位沉降達(dá)31?樁軸線向北位移29?地面呈鍋底形被迫停工處理近兩個月就是一個典例。二、顆粒級配不良時在分布有粗粒土的地層中井樁開挖有時會碰到分選性極好粒徑差別很小的礫卵石層缺少細(xì)顆粒充填厚度一般小于1m但極易塌落若不及時處理則會影響開挖人員的安全。一般采用水平清除極易塌落的礫卵石一定深度后打入數(shù)根Φ12～Φ14的鋼筋錨桿用磚邊砌邊充填混凝土或用素土充填砌至一半高度后停止2～3天待砌體有一定擋土強

21、度后再邊砌邊充填完整個塌坍段。三、地下水在井樁施工中要求樁端必須穿透不良土層進(jìn)入較堅硬的卵石層深度不小于1～3倍的樁徑這在地下水位埋深較淺的地區(qū)常遇到水位以下施工的問題。地下水多為砂礫石層中的第四系孔隙潛水在降水施工時會形成地下水的下降漏斗不斷涌向開挖中并在動水壓力的作用下使粉、細(xì)砂夾層塌落。若砂礫石級配不良密實度不好也極易在水位波動區(qū)產(chǎn)生塌坍現(xiàn)象。因此對不同情況必須采用不同的措施。1.含水層較薄水量不大時。一般采用潛水泵抽水邊抽、邊挖

22、垂直段達(dá)到設(shè)計孔深后滲水點處若無塌孔的跡象可開挖擴(kuò)大頭成孔后及時澆注混凝土。2.含水量較厚水量較大時。當(dāng)水量較大潛水泵抽水也不能開挖時可開挖周圍井樁至水位下一定深度進(jìn)行多孔抽水以降低施工井水位和涌水量。采用此方法交替施工一般可滿足施工條件。3.有集中滲流時。在河谷上游往往會由于做為相對隔水層的基巖面有一定起伏形成場區(qū)內(nèi)地下水位有一定變化同樣高程有的地段甚至無地下水這時應(yīng)根據(jù)勘察資料先行開挖無地下水或水量較小的地段再對地下水集中滲流地段根

23、據(jù)水量大小采取相應(yīng)措施開挖。若井壁有較大的集中滲流點可打入導(dǎo)水管裝上閥門澆注前再將閥門關(guān)閉以利于護(hù)壁和成孔后澆注混凝土?？傊M(jìn)行有地上水場地的井樁施工時要事先根據(jù)周圍已有建筑的情況若離太近且水量較大時則不能長期抽水應(yīng)根據(jù)地下水流向采取在施工孔上游群井抽水或帷幕灌漿等截水措施以滿足施工條件。同時要采取水排出地表后的疏導(dǎo)措施以減少場地及周邊的環(huán)境污染。41井內(nèi)有沼氣時。在場地勘察及井樁施工中每年總要碰上少數(shù)井中有沼氣的場地場地中有沼氣的樁位

24、一般都分布在污水溝邊長期堆積的垃圾坑邊或已填平的污水坑處嚴(yán)重地段不采取通風(fēng)根本無法開挖。遇此情況應(yīng)根據(jù)嚴(yán)重程度選用大小合適的鼓風(fēng)機(jī)邊換氣、邊開挖人員輪流作業(yè)縮斷開挖時間。若認(rèn)為沼氣不太嚴(yán)重又一人長期開挖想換人時人已昏迷此類情況98年已發(fā)生過。五、樁身混凝土的澆筑在澆注前要根據(jù)井樁孔地層及地下水的情況采取有效措施及合理的方案方能確保樁身混凝土質(zhì)量。1.有不良地層巖性時。對存在易塌孔的不良地段時如飽和土、流砂等必須在澆注前采取相應(yīng)措施做好支

25、護(hù)確保井壁垂直安全澆注混凝土。2.清除虛渣。部分井樁孔底若不清除干凈可直接影響到樁的不均勻沉降問題。暫時不澆注的井應(yīng)預(yù)留10?的保護(hù)層待澆注前再清挖至設(shè)計標(biāo)高。清渣時應(yīng)將井底的擾動層清除清渣時如孔底遇到細(xì)砂及土的薄層或透鏡體時應(yīng)挖除確保樁端置于堅硬可靠的砂礫石或弱風(fēng)化基巖上。3.抽除井底積水。井內(nèi)積水水量不大時可采用裝有止回閥的潛水泵將井底積水抽干但一般情況下因水不斷滲入孔內(nèi)在澆注前提泵時間內(nèi)必定還有少量積水在井底可采用適當(dāng)加大水泥用量

26、的干拌混凝土鋪入井底然后再澆注混凝土。對井底水量大單孔抽不干時可采取周圍群孔降水或截斷施工井上游水源等方法施工。同時不論水量大小處于地下水位以下的樁井混凝土強度等級應(yīng)符合較水上混凝土提高一個等級的要求。4.保證混凝土的均勻性。一般灌注樁孔深均大于5m在澆注時避免混凝土離析而造成樁身混凝土不均勻從而影響混凝土強度一般采用串筒或?qū)Ч芟铝嫌谜駬v棒分層振搗澆注。若遇有地下水的井更應(yīng)集中力量盡量縮短澆注時間確保樁身混凝土質(zhì)量。5.構(gòu)造柱插筋處的澆

27、注。從樁的動測試驗中有時會出現(xiàn)幾個在構(gòu)造柱插筋處嚴(yán)重離析的三類樁雖做了補強處理但從施工工藝上應(yīng)汲取教訓(xùn)。井樁澆注至設(shè)計插筋尺寸時應(yīng)盡量縮短插筋時間一般不宜大于20分鐘及時澆注振搗時應(yīng)將振搗棒插入構(gòu)造柱底部鋼筋下一定深度充分振搗使其均勻、密實就不會因離析而影響樁的完整性和混凝土強度。井樁施工前認(rèn)真分析、了解工程地質(zhì)條件對解決好施工中遇到的各種問題至關(guān)重要。可遵循先先易后、先淺后深、先挖干井后挖有水井的原則合理確定施工順序。若遇無法解決的地

28、質(zhì)問題如城區(qū)施工常遇到的枯井與井樁重合且井深遠(yuǎn)大于樁深的情況應(yīng)及時告知勘察、設(shè)計方采取更改設(shè)計或其它措施。地層情況因沉積環(huán)境不同加之后期人為改造而各不相同只有結(jié)合實際制定出合理的施工方案才能達(dá)到工期與質(zhì)量的統(tǒng)一。參考文獻(xiàn):1.《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》1JGJ9494.中國建筑工業(yè)出版社12.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》1GBJ789.中國建筑工業(yè)出版社13.《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》1JGJ7991.中國計劃出版社1非通病的病———淺談混凝土裂縫

29、出現(xiàn)的原因及預(yù)防措施馬浩(莊浪縣水務(wù)局甘肅莊浪744600)摘要:工程質(zhì)量是不容忽視的大問題但往往工程中隱蔽部分存在的質(zhì)量問題容易被忽略難以預(yù)防造成工程隱患。莊浪縣的建筑工程質(zhì)量歷年要經(jīng)受省、地、縣各級的檢查并通報存在的質(zhì)量通病。而工程中出現(xiàn)的混凝土裂縫問題沒有被列入歷年檢查通報的質(zhì)量通病中通過觀察分析混凝土裂縫是很難避免的但裂縫的出現(xiàn)必然影響混凝土的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)被列入通病之中。關(guān)鍵詞:混凝土裂縫出現(xiàn)原因預(yù)防措施納入通病在全縣加快小城鎮(zhèn)建設(shè)

30、的過程中除了追求工程建設(shè)速度外還應(yīng)當(dāng)重視工程質(zhì)量。莊浪縣的建筑工程歷年要經(jīng)受省、地、縣各級組織的檢查。之后全省要通報檢查中所發(fā)現(xiàn)的工程質(zhì)量問題。這些年檢查中存在的問題基本上是一些通病例如磚混結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱斷面尺寸不夠、磚砌體砂漿不飽滿、鋼筋彎鉤角度長度不夠、裝飾工程粗糙、安裝工程不規(guī)范等一系列的問題。以便我們在今后施工過程中引起重視井有利于莊浪縣建筑工程質(zhì)量穩(wěn)步提高。特別是自2000年以來莊浪縣采用一些新的施工工藝完善工程管理制度不僅在質(zhì)量