压桩反力梁技术在临江泵站倾斜加固工程中的应用

张晓鲁，王笃丰，郭友文

(1.虎林市水利勘测设计队，黑龙江虎林158400;2.黑龙江省水利水电工程总公司，哈尔滨150040; 3.黑龙江省水利工程建设局，哈尔滨150081)

压桩反力梁是倾斜加固中一项较常用的施工技术，其简要定义为:在已完工建筑物基础或周围，通过静压桩或钻孔桩施工，使待加固建筑物基础形成桩基础。桩基础完工后，利用混凝土梁纵横的穿过待加固建筑物基础或其他结构部位，达到不再让建筑物下沉或倾斜的目的。此技术在建筑工程中，如楼房、烟筒等的加固中较常用，在水利工程中，特别是临江泵站工程中使用较少。

现结合工程实际，简要阐述压桩反力梁在泵站倾斜加固工程中的应用。

1 工程概况

同江市临江泵站工程位于松花江干流，建筑物等别IV，规模属于小(1)型，装机流量7.36 m3/s，建筑物布置型式主要由引渠、前池、厂房、压力管道、出水池、海漫段等组成。泵房为湿室泵房，大开挖整体板墙结构，泵房进口设拦污栅和工作闸门。压力管道转弯段设混凝土镇墩，管道内径0.8 m，管道出口采用浮箱式拍门用来防洪及检修管道。压力管道出口设出水池，出水池后接海漫段，进出口引渠采用干砌石护砌，为块石30 cm，碎石垫层20 cm，粗砂15 cm，前池段护底为石笼，厚40 cm，下铺10 cm砂砾垫层，护坡与引渠相同。设计装机流量7.36 m3，排水采用 5台 700ZQB—70 (132KW)型潜水泵。

该强排站承担着附近几个村屯排水任务，并保护着堤内大部分的田地，当堤内水位超过113.5 m后，水田将被淹没，达到115.0 m后，将有村屯受淹，近70 hm2田地被淹。为此对该泵站存在问题的处理，将解决因松花江水位上涨而排除堤内积水问题。

因该泵站所处位置的基础以下存在淤泥层，地基承载力不够，泵房经过几年的运行后，出现泵房东西方向沉降不均，已经影响到泵体正常排水。因此，必须对泵房倾斜进行加固，确保泵房不再沉降。

2 工程加固施工

2.1 桩基及反力梁工程

1)桩基采用钢管混凝土桩，为了加快施工进度采用直径377 m，厚60 mm的钢管桩压入至控制深度及反力后，终止压桩。在钢管内再浇筑混凝土，钢管桩内配筋为6Ф12，箍筋Ф6@150;在钢筋笼边绑扎1根25 mm直径铁管代替1Ф12。作为浇筑混凝土时排除底部空气的用途。钢管内浇筑混凝土等级为C20超流态混凝土。

2)桩基压入及混凝土浇筑后，在现有电控层与原电机层之间(800 mm高)制作钢筋混凝土反力梁及梁端短梁，将泵房的结构重量全部由钢管混凝土桩承担。

2.2 压桩反力架钢梁工程

1)为了进场后快速进行压桩施工需要制作一套压桩反力钢梁，压桩钢梁布置在现有电控层板底面与原有电机层板面间。压桩设备由长钢梁、立柱及短钢梁3部分组成，可以压入长12 m的377 mm的钢管，压入12 m后，钢管上可焊接钢管加长。

2)如压桩过程中千斤顶达到压力但桩长未达到设计深度，需将钢管桩拔出，采用钻孔设备进行引孔使桩长达到设计长度后再进行压桩保证压力达到设计值。

3)水池方向需搭设钢平台将钻孔设备吊装至钢平台进行引孔。

2.3 脚手架工程

为了室外高空压桩与浇筑混凝土反梁，需在压桩范围内搭设钢管脚手架，架子从高程113.75 m起至少12 m，脚手架需与原结构可靠连接，并且在压桩位置需要安装起重倒链10 kN，因此脚手架立柱底部易加焊钢板扩散压力或立柱底部用大锤纤入软土一定深度。

2.4 植筋

植筋施工过程:钻孔→清孔→填胶黏剂→植筋→凝胶。

1)钻孔使用配套冲击电钻。钻孔时，孔洞间距与孔洞深度应满足设计要求。

2)清孔时，先用吹气泵清除孔洞内粉尘等，再用清孔刷清孔，要经多次吹刷完成。同时，不能用水冲洗，以免残留在孔中的水分削弱黏合剂的作用。

3)向外均匀地把适量胶黏剂填注孔内，注意勿将空气封入孔内。

4)按顺时针方向把钢筋平行于孔洞走向轻轻植入孔中，直至插入孔底，胶黏剂溢出。

5)将钢筋外露端固定在模架上，使其不受外力作用，直至凝结，并派专人现场保护。

6)植入原混凝土的深度不应小于设计要求。凝胶的化学反应时间一般为15 min，固化时间一般为1 h。

2.5 钢筋工程

2.5.1 施工准备

材料及主要机具应有出厂合格证，按规定复试合格。垫块用水泥砂浆制作，内埋20～22火烧线。

主要机具:电焊机、卡具、钢筋钩子、撬棍、扳子、手推车、尺子等。

熟悉图纸，按设计检查已加工好的钢筋。

做好抄平放线，弹好水平标高线。根据弹好的外尺寸，检查下层钢筋的位置、数量、长度等。模板安装办理预检，将模板内杂物清理干净。

2.5.2 操作工艺及施工方法

板钢筋:工艺流程:小于Φ14钢筋采用绑扎接头，搭接长度应符合设计要求，如设计无要求时，按规范执行。箍筋的弯钩叠合处应沿柱子竖筋交错布置，并绑扎牢固。

2.6 模板工程

根据工程结构型式和特点及现场施工条件，对模板进行设计，确定模板平面布置、纵横龙骨规格、质量、排列尺寸、柱箍选用的型式及间距、梁板支撑间距、模板组装形式、连接节点大样、验算模板和支撑的强度、刚度及稳定性，绘制全套模板设计图，模板数量应按流水段拆分，进行综合研究，确定模板的合理配制数量。

模板拆下来后应及时清理干净，并涂刷脱模剂，但应薄薄涂一层即可，不可多涂，防止污染钢筋。浇筑前将模板内的杂物清净，浇筑过程中设专人看护模板。

2.7 混凝土工程

本工程采用商品混凝土，混凝土施工前应提出混凝土的技术、质量要求及混凝土供应、配合等方面的要求，然后选择确定供应厂家。

框架柱:采取分层浇筑、分层振捣方法，每层控制在2 000 mm高，浇注前底部应现填5～10 cm厚与混凝土配合比相同的砂浆。

3 加固处理后的效果

该泵站经过加固处理后，经过1年多的观测，未发现继续沉降现象，泵站各机组运行良好，排水正常。

总之，压桩反力梁技术在该泵站加固工程中成功运用，为泵站的正常运行，创造了条件，也保证了附近几个村屯及农田的排水。

［1］ 水利水电工程施工手册编委会.水利水电工程施工手册［S］.北京:中国电力出版社，2009.

［2］ 湖北省水利水电勘测设计院.GB50265—2010泵站施工规范［S］.北京:中国计划出版社，2010.

［3］ 水利部长江水利委员会长江勘测规划设计研究院.SL191—2008水工混凝土结构设计规范［S］.北京:中国水利水电出版社，2008.

［4］ 中华人民共和国建设部，国家质量监督检验检疫总局. CB5010—2002混凝土结构设计规范［S］.北京:中国建设工业出版社，2002.