1江苏省南通外向型农业综合开发区 江苏如东 226409
2南通通源建设监理有限公司 江苏南通 226005
摘要：劲性复合桩-灌注桩体系作为新型的设计和独特的施工方法在刘埠渔港水闸基础工程中运用，整体性好，经济性优，检测结果合格。本文介绍了劲性复合桩-灌注桩体系基础的施工过程，指出了施工技术要点。
关键词：劲性复合桩；钻孔灌注桩；水闸基础
水闸的总体布置多结合河道联结以及其功能的要求确定，经常位于软弱液化地层等的地质范围内。因此，因地制宜的确定合理的地基处理方式，是关系到水闸安全运行的关键因素。
本地区常用的桩基加固地基处理方案有钻孔灌注桩、预制方桩、PHC管桩、水泥搅拌桩、振动沉管桩等。劲性复合桩也已在工民建工程上广泛使用。作为一种较新型的桩型，桩身具有较高的强度、刚度、密度和均匀性，能与桩周土具有共同工作性能，。劲性复合桩由外芯和芯桩两部分组成，通常做法中间刚性桩芯的直径为300～600mm，外围桩的直径为650～1000mm，外围桩为水泥粉喷桩。
1 工程概况
1.1工程介绍
刘埠国家一级渔港工程水闸工程为中型水闸设计，排涝流量Q=538m³/s。沿水道方向分别布置：上游河道，上游五级翼墙，闸身（闸室、岸墙），下游翼四级墙，下游导堤。考虑水闸下游一、二级翼墙墙身高，土压力大，所需的地基承载力大，劲性复合桩在水利工程上首次使用，根据专家组的建议采用劲性复合桩-灌注桩体系基础。笔者结合刘埠国家一级渔港工程水闸工程的基础施工实践，将具体做法介绍如下。
1.2土质情况
根据地质勘探成果表明，表层为粉土层底高程▽-0.19～▽-6.95m，层厚7.00～1.00m，为液化土层。粉砂层底高程▽-5.52～▽-9.00，层厚7.00～2.50m，可作为一般建构筑物天然地基持力层。淤泥质粉质粘土层底高程▽-16.35～▽-19.30m，层厚5.40～1.50m，为不良土层。粉土层底高程▽-12.15～▽-16.60m，层厚7.00～1.00m，为液化土层。粉砂层底高程▽-19.52～▽-24.80m，层厚6.50～2.60m，该层均匀性差，局部地段液化。
2 水闸基础施工
2.1 桩型设计
闸室、上游翼墙、下游三、四级翼墙、路堤挡墙等基础采用劲性复合桩进加固。劲性复合桩外芯采用直径700mm水泥搅拌桩，内心采用直径220mm的C20混凝土振动沉管桩，桩纵横间距1.8m，内芯长为桩顶以下8米。一、二级翼墙基础采用Φ80CM灌注桩基础，桩纵横间距2.3m，桩长24米。形成劲性复合桩-灌注桩体系水闸基础。
2.2 施工工艺
其工艺流程如下：定位放线→施工准备→钻机就位→钻进→提升喷粉搅拌→升到设计标高后再复钻→提升复拌喷灰→升到设计标高后停机→下一桩循环施工→振动沉管桩机就位→振动沉管至设计深度→素混凝土运输、灌注→边振动、边拔管、边灌注→振动拔管至地面→成桩完毕→下一桩循环施工。
2.3 施工控制要点
（1）严格把好砂石料、水泥等材料质量关，未经复检合格后严禁使用。
（2）根据本工程地质及工程设计中水泥搅拌桩水泥掺量为18%，计划分别做3种水泥掺量（17%、18%、19%）的现场试块，用7天、28天的试压结果进行对比，从而确定施工时水泥的实际掺量是否符合设计要求。
（3）提高操作质量，水泥浆或混凝土不离析，保证长度、垂直度、搅拌均匀程度。作好交底工作，提高施工人员的责任心。
（4）加强过程控制，每台设备每班明确一名技术人员负责现场施工记录。每班明确质检人员和现场监理跟班旁站，业主单位及时巡查，抽查和监督施工质量，发现问题及时整改。
（5）利用监测记录仪等强化控制。采用目前国内较先进的上海产SJC型浆量监测记录仪器按要求安装在深层搅拌桩机操作平台上，使施工桩号、日期、桩长、水灰比、段浆量、总浆量、喷浆曲线图等可完整的打印出来。
（6）钢管加压过程中必须严格控制节奏，确保沉管至设计标高后，其桩位偏差不大于10cm，然后立即灌注混凝土，尽量减少间隔长时间。
（7）当砼灌满后，再次开启振动器，留振5～10秒，开始拔管。拔管时一边振动，一边拔管，拔管速率严格控制在1.2～1.5m/min，砼的充盈系数必须大于1.1。
（8）沉管拔出地面后，确认成桩符合设计要求后，用湿粘土封顶后方可移动桩机进行下一根桩的施工。
2.4 基桩检测结果
采用低应变法抽检内芯振动沉管桩桩身完整性，被检测的20根基桩中，Ⅰ类桩18根，占抽检总数的90%；Ⅱ类桩2根，占抽检总数的10%。
采用慢速维持荷载法，抽检基桩3根，检测结果汇总见表，检测结果表明所检桩单桩竖向抗压极限承载力均不小于600kN，满足设计要求。
采用低应变法抽检下游北侧翼墙下基桩桩身完整性。被检测的20根基
桩中，Ⅰ类桩20根，占抽检总数的100%。采用高应变拟合分析法抽检基桩共3根，根据实测F-V波形曲线，结合工程地质情况、施工记录等，以实测波速为边界条件进行拟合计算，承载力拟合结果均满足单桩竖向承载力特征值1150kN的设计要求；。
2.5 经济性分析
（1）灌注桩和劲性复合桩体系基础：
劲性复合桩设计采用φ70cm水泥搅拌桩内插φ22cm沉管桩。桩基础总造价为705.7万元。
（2）灌注桩基础：（桩径均为φ80cm）
共布置652根灌注桩，桩长24m。工程造价约为1400万元。
（3）预制方桩基础：（40cm×40cm）
上游翼墙428根，下游翼墙664根，岸墙208根，闸室下279根。平均桩长16m，工程造价约为910万。
（4）PHC管桩基础：（φ50cm）
上游翼墙580根，下游翼墙896根，岸墙280根，闸室下376根。平均桩长16m，工程造价约为1040万。
由上可见，灌注桩和劲性复合桩体系基础方案优，造价低。
5结语
劲性复合桩综合了水泥搅拌桩和混凝土桩芯的优点，既利用混凝土芯桩压缩量小、强度高的特点承担荷载，又利用常规水泥搅拌桩的大面积来提供摩擦力，其内外芯分工尽可能地充分发挥了桩身材料费强度，同时砼芯水泥搅拌桩施工噪音低、无振动、无挤土破坏和造价低等优势，能有效控制工后的沉降问题。
灌注桩和劲性复合桩体系基础建立在钻孔灌注桩承担水闸基础大土压力的框架下，主要利用劲性复合桩具有的竖向承压效果，具有一定的经济效益和发展前景。
参考文献
[1] 王爱青.砼芯水泥搅拌桩在常溧高速软土地基中的应用[J].中国高新技术企业，2014,(15)：91-92.
作者简介：韩冬，江苏省南通外向型农业综合开发区规划建设局，工程师。
论文作者:韩冬1 周子成2
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/22
标签：水闸论文; 基础论文; 水泥论文; 土层论文; 下游论文; 高程论文; 体系论文; 《基层建设》2017年6期论文;