伊河东湖拦河坝下游灌注桩防冲墙加固PPP项目

邢云鹏++邢宝亮

【摘要】水生态文明示范区PPP项目属于在建项目转化为PPP模式，属于基础公益设施，其项目运营收入主要依靠财政可行性缺口补助和政府购买服务。

【关键词】PPP；咬合桩

Consolidated PPP Project of Pile - Wall Reinforcing Pile in Lower Reaches of Yijiang Lake

Xing Yun-peng1，Xing Bao-liang2

（1.ID card：410703199604101019；

2.ID card：410703196608073517）

【Abstract】Water project demonstration project PPP project belongs to the basic public welfare facilities， the project operating income mainly depends on the financial feasibility gap subsidies and government purchase services.

【Key words】PPP；Occlusal pile

1. 工程概况

（1）洛阳市伊河东湖水面工程坝址位于洛阳市水生态文明示范区伊滨区草店村，是“两湖一河”的重要组成部分，该工程坝长1.4Km，回水长度7.35Km，可形成水面面积4050亩，蓄水量607万m3。

（2）伊河东湖水面工程拦河坝总长1400m，其中橡胶坝段长660m，宽顶堰段长740m。橡胶坝共布置8跨，其中主槽6跨，坝高4.5m，每跨长75m。两侧低坝2跨，坝高2.5m，每跨长99m。

（3）坝底板长15.5m，下游消力池陡坡段长8.8m，消力池段长21m，深1.5m，海漫长度25m。陡坡段设一排排水孔，孔距1m，孔径5cm，消力池底板排水孔孔排距均为2m，梅花型布置孔径50mm。

2. 加固设计

2.1消能设施修复方案：消力池陡坡段将损坏段拆除，修复厚度为0.8mC25钢筋混凝土结构，底部铺设10cm厚C15混凝土垫层。

（1）消力池底板变形段拆除损坏部分底板，修复厚度为0.8m C25钢筋混凝土结构，前端增加深度0.8m、底宽0.8m齿墙，底部铺设10cm厚C15混凝土垫层。

（2）在完好陡坡段补设两排排水孔，位置位于橡胶坝底板下游1m处陡坡段和消力池水平段上游1m陡坡上，排水孔间距2m，孔径采用110PE管。

2.2下游防冲加固方案：在海漫末端增加防冲墙以及橡胶坝下游海漫起点增加排水减压井。

2.2.1防冲墙，由于伊河下游河床采砂坑深度较大，根据实测现状最深处为9m，为了防止河床由砂坑向上游冲刷下切，导致海漫底部被淘刷，危及工程安全，在海漫下游增加一道防冲墙，防冲墙布置总长度为456m。防冲墙采用锚着式板桩结构，防冲墙深度为15m，桩径0.8m，桩距0.6m。防冲墙末端回填7m长格宾网，厚3m，采用1m×1m×1m格宾笼装石块。

2.2.2减压井，在2#～7#坝消力池末端，距离消力坎3m处设排水减压井，共设30个，井深15m，井径0.3m，井间距15m，井管采用镀锌钢管井管。

3. 施工工艺

3.1施工工艺原理。

长螺旋钻孔灌注混凝土后插钢筋笼灌注桩适用于地下水位较高，易塌孔，且长螺旋钻机可以钻进的地层。

成孔采用长螺旋钻机钻孔，孔深达到设计底高程时，开始用砼泵，通过空心钻杆，向孔底压灌砼，同时提升钻杆，提升钻杆与压灌速度相匹配，压灌砼到设计桩顶标高时，一序孔灌至超过设计高程50cm，二序孔灌至地面高程，以保证桩顶砼强度，马上移开钻机，将已经用吊车吊起的钢筋笼放入孔内。首先，通过钢筋笼自重下沉，下沉停止时，开动振动器，通过与振动器连接的219无缝钢管将钢筋笼继续下沉，用水准仪控制钢筋笼放置的高度，达到设计标高时，边振动边提起振动器及无缝钢管，注意桩顶养护。

3.2灌注桩防冲墙体搭接型式（见图1）。

因防冲墙设计间距为60cm，为防止施工中塌孔，施工中采用先打一序1#、5#、9#孔，再打一序3#、7#孔，最后进行二序孔2#、4#、6#、8#孔施工，利用添加缓凝剂保证一序孔砼初凝前进行二序孔施工。

3.3施工机械。

3.3.1成孔设备：长螺旋钻机，动力性能满足工程地质水文地质情况、成孔直径 、成孔深度要求。

3.3.2灌注设备：混凝土输送泵，选用HBT80.16.110S规格，连接混凝土输送泵与钻机的钢管内径为159mm。

钢筋笼加工设备：电焊机、钢筋切断机、直螺纹机、钢筋弯曲机等。

钢筋笼置入设备：振动锤、导入管、吊车等。

其它满足工程需要的辅助工具（长螺旋钻机见图2，振动锤见图3、地泵见图4、） 。

3.4成孔。

3.4.1钻机就位后，进行预检，要求钻头中心与桩位偏差小于150mm，然后調整钻机，用双垂球双向控制好钻杆垂直度，合格后方可平稳钻进。钻头刚接触地面时，先关闭钻头封口，下钻速度要慢。

3.4.2正常钻进速度可控制在砂层1～1.50m/min ，砂卵石层0.2～0.50m/min，钻进过程中，如遇到卡钻、钻机摇晃、偏移，应停钻查明原因，采取纠正措施后方可继续钻进。不宜反转或提升钻杆，如需提升钻杆或反转应将钻杆提至地面，对钻尖开启门须重新清洗、调试、封口 。

3.4.3钻出的砂卵石及时清理，并统一转移到指定的地方堆放。

3.4.4用钻杆上的孔深标志控制钻孔深度，钻进至设计要求的深度，经现场监理员验收合格后方可进行灌注混凝土施工（见图5）。

3.5砼泵送料成桩。

3.5.1地泵安放位置应合理，输送砼的管路尽量减少弯管，以利输送砼。

3.5.2进场的砼必需符合设计及规范要求，砼坍落度控制在180～220mm并具有较好的和易性、流动性，现场检验砼坍落度，不合格要求的砼不得使用。

3.5.3砼开始灌注时，宜先提升钻杆300mm，确认钻头阀门打开后方可提钻。砼的泵送连续进行，边泵送砼边提钻，保证地泵料斗内的砼高度一般不得低于400mm。砼泵输送量：最大功率80m3/h，施工功率60m3/h（1m3/min），按照设计桩径换算成施工提升速度为：下部提升300mm打开钻头阀门后砼泵送1 min后开始提升钻杆，按照 2m/min，钻头始终处于混凝土面下1.6m处。

3.5.4提升钻杆接近地面时，放慢提管速度并及时清理孔口渣土，以保证桩头混凝土质量。

3.5.5有专人负责观察泵压与钻机提升情况，钻杆提升速度应与泵送速度相匹配，灌注提升速度控制在2m/min，严禁先提钻后灌料，确保成桩质量，二序孔钢筋混凝土灌注必须灌注至地表（见图6）。

3.6下插钢筋笼施工。

3.6.1砼灌注后三分钟内立即开始插笼，减少时间差，减小插笼难度。

3.6.2长螺旋钻机成孔、灌注砼至地面后及时清理地表土方，立即进行后插钢筋笼施工。把检验合格的钢筋笼套在钢管上面，上面用钢丝绳挂在设置于法兰的钩子上。

3.6.3因钢筋笼较长，下插钢筋笼必须进行双向垂直度观察，使用双向线垂成垂直角布置，发现垂直度偏差过大及时通知操作手停机纠正，下笼作业人员应扶正钢筋笼对准已灌注完成的桩位。

3.6.4下笼过程中必须先使用振动锤及钢筋笼自重压入，压至无法压入时再启动振动锤，防止由振动锤振动导致的钢筋笼偏移，插入速度宜控制在1.2～1.5m/min。

3.6.5钢筋笼下插到设计位置后关闭振动锤电源，最后摘下钢丝绳，用长螺旋钻机把钢管和振动锤提出孔外，提出过程中每提3米开启振动锤一次，以保证砼的密实性。

4. 质量控制要点

4.1混凝土：混凝土采用商品混凝土；

要求混凝土搅拌站提供有关商品砼的材质报告，浇注过程中，材料员要每次检查混凝土运输车随车小票；桩基砼骨料采用5～16mm碎石，细骨料用中砂，砼坍落度采用18～22cm；每一车混凝土运至施工现场，必须检查混凝土的坍落度，符合要求后方可浇注；按规范规定作好砼试块，组织好养护、试压等管理工作。

4.2钢筋笼：（1）进入现场的钢材，必须有合格证，并经复试合格后方可使用，（2）加工过程偏差控制：钢筋笼主筋间距≤10mm，钢筋长度≤100mm，箍筋间距≤20mm；（3）施工控制：孔径偏差≤50mm，垂直度偏差<1%。（4）成品钢筋笼的堆放不宜过高，并用标识牌醒目标识，搬运过程中要严禁砸压；（5）上报现场监理人员检查、验收，并办理签证手续。（6）箍筋应做到绑扎牢固，防止安放时移位、变形。

4.3施工过程中严把质量关，杜绝断桩、空心桩、夹泥桩出现。

4.4砼浇注过程中，要保证钻头始终埋在混凝土中不小于1m。

4.5为保证砼灌注的连续性，应以砼质量、钻管质量方面保证。砼严格按配比配料，砼搅拌要有足够的时间保证其和易性。软管接头的橡皮垫要完好，不致泌水；及时检查、清理排气阀、减速器内直管是否有砼硬块等，并检查钻头。

5. 质量通病的预防

5.1桩身夹泥是（1）由于下笼过程中笼身弯曲变形过大，造成笼身刮刺孔壁，采取的措施有：钢筋笼安装、吊装、运输必须确保钢筋笼不变形，吊装钢筋笼采用￠219的无缝钢管（壁厚14mm）加固，确保钢筋笼不变形。（2）笼子底部钢筋笼喇叭口不对中刺入孔壁，采取的措施有：钢筋笼制作时喇叭口必须对中，锥体必须牢固，加强验收，不合格笼子严禁使用。

5.2断桩。

断桩是由于拔管过程中拔管过快，造成钻头脱离混凝土面，使泥浆进入砼断面造成断桩。控制措施：拔管过程中必须确保钻头始终埋在混凝土面以下，后台混凝土供应必须连续，不得中断。

5.3空心桩。

空心桩是指由于钢筋笼安放到位后，振动器芯管拔管过快造成的桩中心强度不够的现象，预防措施：拔管过程开启振动器，控制拔管速度，严禁快速拔管。

5.4埋钻的预防。

有时候操作不当，会造成钻具卡在孔中，钻具阻力超过钻具的起拔能力，致使钻具埋在孔中，俗称埋钻，埋钻的预防措施有：桩机对位必须水平、稳固；钻进卵石层必须放慢进尺，以防斜孔；钻到设计持力层后提钻前，必须使钻具空钻1～2分钟，以利于排净钻杆上的土，使提钻阻力减小，严防埋钻。

6. 结束语：

伊河东湖下游加固项目采用PPP运作模式的基本交易架构和商业模式，项目期限为15年，建设期3年，运营期12年。具体运作方式为BOT，即建设——运营維护——移交。已经通过物有所值定性分析和财政承受力能力论证，并编制了PPP实施方案。中国PPP基金通过所持有的股权参与被投资公司的管理，对项目的建设管理发挥了一定的监督作用，改善了该项目的治理模式， 发挥了非常显著的引导示范作用。

参考文献

[1]建筑基桩检测技术规范 JGJ 106-2014.

[2]钻孔灌注桩施工规程 DG/TJ 08-202-2007.

[文章编号]1619-2737（2017）05-02-698