摘要：宁洱县东洱河水库除险加固工程大坝上游坝坡坡脚及基础采用振冲碎石桩置换加固处理，监理应从人员、设备、材料、施工方法等方面进行质量控制，较好的控制振冲碎石桩施工质量，以达到设计加固处理的目的，从而彻底消除病患，提高大坝的安全度。
关键词：东洱河水库；除险加固；大坝上游坝坡坡脚及基础；振冲碎石桩；施工监理
工程概况
东洱河水库位于澜沧江二级支流东洱河上游、普洱市宁洱县东北上游2km处。水库径流面积49.6 km2，总库容1070万m3，设计灌溉面积10000亩，是一座以城镇防洪、农业灌溉、兼顾下游已建四级电站调节用水的中型水库。水库枢纽由拦河坝、溢洪道、低摘自：学术论文模板www.808so.com
位输水涵洞、高位输水涵洞组成。最大坝高26.43m，坝轴线长225m，坝顶宽6m，坝型为均质土坝，坝顶高程1347.00m。
东洱河水库的建成极大地促进了宁洱县工农业的发展，但由于水库施工时，坝基约10m厚的淤泥质粘土层及砂砾石层未作处理，密实度差，输、泄水道标准低且不配套，以致出现坝体严重沉降，坝外坡大面积浸湿，坝基、坝体渗漏严重，输水涵洞存在病害等，水库一直不能正常运行。虽然经过几次局部处理，病险仍未彻底根除，运行处于不安全状态，使得水库不能发挥应有的效益。同时水库所在地区，有多发地震及强震历史背景，若水库失事将给下游的213国道及宁洱县城的人民生命财产造成不可估量的损失。
2007年6月3日凌晨5：30分宁洱城区发生6.4级地震，震后大坝产生裂缝16条，最长的裂缝长210.4m，共有2条，分布在防浪墙两侧，最宽6cm，并伴随有沉陷。其次在启闭塔左侧马道下级坡也有裂缝产生，最宽3cm。防浪墙产生沉陷，低涵启闭机房工作桥墩被剪断。
根据大坝安全鉴定结论可知，东洱河水库大坝为三类坝，必须进行除险加固处理。其中，对上游坝坡坡脚及基础的初步设计加固处理方案为：先将高程1337m以下原坝坡表层块石清除，再用石碴料填筑至高程1331m形成20.9m宽的施工平台，然后再对上游坝坡坡脚及基础进行振冲碎石桩置换处理。施工中，根据实际情况设计将振冲碎石桩的施工平台高程抬高至1333m。振冲碎石桩为梅花形布置，桩径1m，桩长15.5m，孔排距1.9m，桩数611根。通过振冲置换后，碎石桩复合地基的承载力应≥270KPa，抗剪强度：C≥4.0KPa，φ≥25.3°。
做好开工前监理准备工作
2.1认真研读图纸，做好图纸会审工作
开工前认真研读图纸，做好图纸会审工作，查看振冲碎石桩布置位置、高程、方位、数量、桩径、桩深、桩的间排距及振冲碎石桩施工技术要求等，做到及时发现问题并预先处理。
2.2认真审核施工单位资质和操作人员资格
振冲碎石桩置换处理施工技术性强、专业性较强、施工单位应具备相应的施工资质。振冲碎石桩施工前，操作人员应经过技术培训，持证上岗，未经培训，考核不合格者不得上岗操作。
2.3做好施工组织设计的审核工作
认真审核施工单位上报的施工组织设计的可行性，重点审核施工方法，施工顺序，施工方案、质量保证措施、安全保证措施及环境保护措施。
2.4做好进场设备、材料等的审核工作
振冲碎石桩置换处理所用的设备和材料必须是合格的产品。选用的起重机械的起重能力和提升高度应符合设计文件的规定，一般起重能力为25～30t；选用的水泵供水压力的扬程不宜小于80m，水泵供水压力不小于0.8 MPa，出口水压为400～600KPa，流量为20～30m3／h；初拟加密水压力为0.1～0.5Mpa，造孔水压力为0.3～0.8 Mpa，水量为200～400L／min；填料设备宜采用0.5m3～1.0m3装载机填料。
本工程所采用的振冲碎石桩置换处理施工机械为：碎石填筑机械使用ZL30装载机及D80推土机，采用75kw振冲器造孔，配置ZL30装载机填料。施工前，监理工程师要求施工单位对振冲施工机具进行试运行，并提交试运行的详细记录。
振冲碎石桩置换处理所用的填料应满足下列设计要求：应采用含泥量不大于5%的碎石硬质材料，禁止使用已风化及易腐蚀、软化的石料，软化系数＞0.75，材料粒径对于75KW振冲器，粒径为20～150mm。填料级配应为连续级配，禁止使用单级配填料。监理工程师与质检人员根据上述设计要求，对冲碎石桩置换处理所用的填料进行严格控制。
现场施工质量控制措施
3.1振冲碎石桩测量放样控制
施工单位根据设计图纸提交振冲碎石桩造孔放样资料，测量监理工程师审核后作为放样的依据。在造孔前，施工单位的测量人员应根据振冲碎石桩的设计轴线和业主提交的施工控制网点，拟定平面和高程控制网，并对测量控制点进行检查和校测。施工高程系统及平面控制网确认后，再放出振冲碎石桩的孔位及造孔方位点，并做出标示，待测量监理工程师复核无误后开始钻孔。监理工程师在开孔时与质检人员联合检查开孔位置、倾角及方位角，在造孔过程中巡视检查造孔情况及造孔记录，发现偏差及时督促纠偏。监理工程师验孔时应检查孔位、孔径、孔深、孔斜等，应重点复核是否符合下列设计规定（1）施工时振冲器喷水中心与孔径中心偏差不得大于50mm；（2）振冲造孔后，成孔中心与图中定位中心偏差不得大于100mm；（3）造孔完成后的桩顶中心与定位中心偏差不得大于桩孔直径的0.2倍；（4）振冲器贯入土中应保持垂直，其偏斜应不大于桩长的3%；（5）振冲器贯入土中应保持垂直，其偏斜应不大于桩长的3％。验孔合格后签证《振冲碎石桩造孔检查验收表》。
3.2振冲碎石桩生产性试验
为了更好地确定振冲施工工艺和技术参数，摸清处理效果、制桩的难易程度以及可能出现的问题，正式施工之前，要求施工单位进行必要的现场试验。监理工程师督促施工单位选定具有代表性的地段进行试验，并要求施工单位将初步选定的试验方案上报批准后方能实施。本工程最终在施工区选择10根桩进行试验，试验桩与生产结合，桩位按梅花型形布置，桩径1m，桩长13.5m，孔排距1.9m，试验段的布置情况见图1，振冲试验的主要施工技术参数见表1。
表1 振冲试验施工技术参数
试验桩施工完成30天后，进行了成桩检验，采用重型动力触探跟踪检测桩体密实度，密实桩标准为动力触探平均贯入10cm的锤击数≥10，最小锤击数≥7，选用标准贯入试验测定桩间土的物理力学指标。通过试验，最终确定的桩径、桩密度、成桩质量及施工工艺和施工技术参数，基本与设计要求相符。
3.3振冲碎石桩的施工工艺和施工技术参数控制
本工程振冲桩的施工顺序采用围打法施工。在施工过程中，施工单位应根据振冲碎石桩生产性试验最终确定的施工工艺和施工技术参数进行施工。单孔的施工程序为孔位定点→吊车和振冲器就位→造孔→清孔→加入填料自上而下分段振密→全孔加固结束→检查合格后移到新的孔位。
在整个施工过程中，监理工程师对每个振冲桩的施工工艺和施工技术参数都进行了严格控制，都设有专门的现场监理工程师进行旁站，保证施工工艺和施工技术参数符合国家现行相关技术规范和设计要求。做到每个孔位都采取现场放样，经监理工程师复核并签认后，方可开始振冲造孔。振冲造孔和清孔结束后，监理工程师对每个孔位进行了孔径、孔深、孔斜和清孔验收，验收合格后才能进行下一道工序施工。振冲填料和加密施工过程中，监理工程师按生产试验选定的参数，定时检查记录桩位偏移值，检查记录各加密段长度及其加密电流值和留振时间，分段抽查填料的级配、质量及各加密段的填入量等工作。监督施工单位做好施工质量控制与检测，做好各项施工记录。当填入量超出设计要求太多或处理效果达不到设计要求时，及时会同设计单位及有关部门研究解决。
3.4振冲碎石桩的施工质量检验
振冲碎石桩施工从2009年5月18日至2010年3月10日完工，振冲施工结束28天后进行了成桩检验。振冲碎石桩施工孔径1.0m，孔排距1.9m ，孔深15.5m，振冲平台高程1333.00m，完成桩数611根。振冲碎石桩施工的孔径、孔排距、孔深及数量等均符合设计要求。
本工程的检验孔的布置具有代表性和均匀性，监理工程师要求在重要部位、地质条件变异部位和施工中出现过异常情况的部位布置检验点，其检验项目及标准如下：
（1）桩体密实度检验
1）采用现场桩体的容重试验确定桩体振密程度；
2）采用重型（2）动力触探跟踪检测桩体密实度，密实桩标准为动力触探平均贯入10cm的锤击数≥7～10击；小于标准值为不密实桩；
3）随机抽验率为1％～5％，每项试验的桩数应不少于3根。
（2）桩体抗剪强度、承载力及压缩模量检测
桩体抗剪强度、承载力及压缩模量检测应通过现场原位试验确定。现场原位试验的试验组数按200～400根桩为一组，每组抽验不少于3根，承压板的直径应与桩体直径一致。
（3）桩间土体处理效果检测
1）进行现场原位测试。选用标准贯入试验、动力触探等测定振冲前、后的标贯击数以及动探击数等的变化。
2）采用钻探取土器取样进行振冲前、后土的室内物理力学性质试验，包括容重、含水量、孔隙比、颗分等。
3）检测试验方法应选择1～2种进行对比试验，土层单项检测组数大于10组。
经上述方法检验均达到了设计要求。
体会
（1）搞好振冲碎石桩的施工监理工作，监理人员应熟悉振冲碎石桩的的施工规范、设计图，重视施工准备工作监理，加强施工过程监理，认真总结工作经验，不断提高监理水平。
（2）笔者从东洱河水库除险加固工程大坝上游坝坡坡脚及基础振冲碎石桩置换处理的开工前监理准备工作及现场施工质量控制措施等方面进行介绍，以期对类似工程监理提供参考。
主要参考文献：
1、《水电水利工程施工监理规范》DL/T5111
2、云南省水利水电勘测设计研究院《宁洱县东洱河水库除险加固工程初步设计报告》2007年11月
3、云南省水利水电勘测设计研究院《宁洱县东洱河水库除险加固工程大坝上游坝脚基础振冲碎石桩施工技术要求》2009年2月
试议碎石东洱河水库除险加固工程大坝振冲碎石桩处理施工监理工作
更新时间：2024-02-16
作者：用户投稿
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