水利施工钻孔灌注桩施工技术

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摘要：近年来我国天气状况越来越复杂,极端气候灾害频发,洪涝灾害的发生,对我国水利建设质量提出了越来越高的要求,在现代的水利设施建设中,钻孔灌注桩施工技术广泛使用于水利施工中，主要是具有适应性强、施工便捷及承载力强等优点。它是当前各种基础施工中最为常用的一项施工工艺,是在施工过程中通过不断实践、不断总结、不断探索而形成的一套成熟的具有系统化施工过程的施工工艺,但这种技术对施工人员的技术水平和施工质量要求很高,如何提高水利工程的施工质量,是水利建设队伍的一个重要问题。文章就钻孔灌注桩在水利施工中的应用及质量控制展开了探讨。

关键词：水利施工；钻孔灌注桩；施工；质量控制

引言

钻孔灌注桩能满足各种地质的施工环境，具有较强的适应性、施工便捷且设备投入在可控范围内，所以水利工程中应用较多的就是钻孔灌注桩施工技术。其借助泥浆进行护壁，并利用机械钻孔，采用导管法进行水下混凝土的灌注。钻孔灌注的方法不仅省工，且便于施工。因为钻孔灌注桩应用于水利方面，所以大部分是水下施工，不利于观察施工状况，成桩后无法开挖验收，而且太多不利因素影响工程质量，这就要求每一个工程环节都必须认真进行，同时要考虑能对施工造成影响的因素，比如施工场地地质问题、钻孔工艺、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。施工过程中每一步都是环环相扣，哪一步存在问题，均会造成工程的质量和施工进度，甚至造成投资者巨大经济损失和不好的社会反响。因此，加强钻孔灌注桩施工过程中的质量控制，严抓工程每一步质量，确保灌注桩的成桩质量。

1水利施工钻孔灌注桩的施工原理

钻孔灌注桩是水利工程的重要部分，原理就是首次进行浇灌混凝土要准备充足，导管出料口需要在孔底的水或泥浆迅速排开后一次性埋设在混凝土中，为保证后续混凝土浇灌始终是与孔内的水或泥浆相隔离的，埋设的导管出料口留有有效深度，然后从导管的进料口把高流态的混凝土连续地进行灌注形成桩孔。在混凝士灌注的不断进行中，随着混凝土不断灌注到孔内，导管也需要不间断地提升，同时出料口必须在混凝土中留有固定深度。之后进行灌注的混凝土借助出料口与入料口之间的密封导管中形成的巨大压力差才能挤入已浇筑的混凝土中。首批灌入的混凝土的一部分作为隔离层被顶在上面，这一部分将会一直被后续灌入的混凝土逐渐向上冲至桩口。

2施工前期对桩基进行勘察

2.1桩端持力层的合理选择

桩端持力层，就是施工场地的土层或岩层，其能对桩起主要的支撑作用。对于建筑中的所有桩都必须合理选择桩端持力层。勘察人员不仅岩土的成因类型和性质分层外，还需要细致认真地作好持力层的力学分层，才能选择合理且经济的桩断持力层。

2.2正确提供桩侧和桩端阻力的标准值

桩侧阻力和桩端阻力是桩基设计的关键。我国对桩侧和桩端阻力主要是根据大量实验或工程实践得出的规范表而进行的确定，这些实验或实践多数是根据图的状态和密度进行的，一般是可信的和合理的。经过实践证明，有太多的因素影响桩侧和桩端阻力，设计人员需要在进行桩侧阻力和桩端阻力标准值确定的时候，应将这些影响因素也充分考虑进去。

2.3对成桩的可能性进行估计

当桩端持力层确定了以后，还需考虑桩能否顺利到达所选择的桩端持力层。

2.4对桩型选择和桩基设计施工提出合理的建议

针对之前问题的分析，应提出工程勘察报告，其中包括施工环境、各岩土层物理力学参数以及桩侧阻力、桩端阻力标准值，同时还应提出桩型选择和设计施工的相关建议。

3水利施工钻孔灌注桩施工的质量控制

3.1测量定位

首先，在施工现场内场地平坦，并对原始地形图进行测量，场地内需要修建临时的施工道路及排水沟等，并将临时所需的施工机具及水电气系统布置好，然后依据设计的图纸，同时借助GPS仪器，在灌注桩轴线、桩号、高程测量放线处进行施工，用方木桩准确标识各桩位的中心和标高，同时埋设护桩，由钢护筒定位架来固定深水桩基的定位，同时还要注意保护桩位纵、横轴线和基准点位。

3.2埋设护筒

护筒采用钢护筒，水上主墩的钢护筒由12毫米厚钢板制成，顶部和底部的钢护筒由14毫米厚钢板制成，剩余的钧用10毫米厚钢板制成。钢护筒的内径需大于钻头直径20至40厘米，护筒的高低根据土质情况来确定。安置时，钢护筒的顶部应高出地面至少30厘米，高出最高施工水位1.5至2厘米。旱墩护筒周围的粘土足够结实，能固定护筒内的水头。安装的护筒需要准确、稳定，保证护筒中心和桩位中心的偏差控制在50mm以内，以此符合施工要求，同时应注意两节护筒的连接质量。

3.3泥浆调配

钻孔泥浆的成分是由水、纤维索、膨润土、氢氧化钠等。用来使用的泥浆配置质量比根据桩基地质的情况而确定。成分中的纤维索能使地基土的表面形成一层薄膜，起到降低失水率的作用；膨润土具有良好的悬浮性、触变性、造浆性能好、低密度、粘度好、易调整钻井液比重的特点，在施工中起到了固定护壁的作用，同时同旋的阻力小，钻进更容易；氢氧化钠能增大水化膜的厚度，从而很大程度地提高泥浆的胶体率和稳定性，同时也能起到降低一定失水率的作用。

3.4开钻成孔

钻孔施工前，应选择在需要开孔的周围能保证底架平稳性的地方来安装钻机，钻头和钻杆中心对准护简项面中心，确保偏差不高于50mm。进行钻孔施工时，钻杆（吊绳）需要和水平地面保持垂直位置，以确保在进行钻孔施工中避免造成倾斜，需要做到不定时进行观察。最后，钻机进行钻孔时保持低挡、低匀速，为了避免失稳和渗漏在护筒的出口处要特别注意。在易缩径土层处，要进行必要的复钻。在地层变化处控制钻速和钻压，以防孔斜。在硬塑的黏土层处，采用中高档钻速进行钻孔。在遇到软土层时需要低挡钻速钻进，根据进入土层软硬分界线时选用合适的钻速。

3.5桩位偏差与垂直度偏差的控制

由于钻孔桩施工成桩结束后对其实行不了纠偏操作，所以在成桩工程中严格控制桩位和垂直度的偏差。桩位偏差作为主控项目，它是实际桩孔与原施工要求形成的偏差，通过基坑开挖前量和后量对护筒中心和桩中心进行检查。垂直度偏差作为施工中的一般项目，它是通过钻孔的垂线与轴心线的夹角形成的偏差，从而使桩位在施工时对接不上。出现偏差以后，偏差不大，可以采取相应措施进行处理；如果偏差过大，就只能进行施工难度大的补桩处理，补桩会给施工操作、机械设备的安装、移位等造成困难。所以为了预防偏差的出现，应做好以下两点：测量准确，认真复核每个桩位：使用GPS进行测放。安装钢筋笼时，为避免其出现偏位，需要在顶笼4周内修建砂浆垫块。

3.6钢筋笼制作和吊装

在孔口和孔底固定好定位支架，然后将主筋编号后进行点焊。将外箍筋做好定型后套于主筋外侧，需要注意的是绑扎顺序应该是从孔底至空口方向，定位支架需摆放于适合的位置上。应及时准确的起吊钢筋笼，快速使其到达指定位置，并固定好钢筋笼，当混凝土初凝后再将钢筋笼撤出，以上步骤完成后进行最后的验收。

4结束语

由于水利施工钻孔灌注桩施工技术具有一定的局限性，因此在钻孔灌注桩施工过程中存在了许多的问题，这就要求设计者和施工者在钻孔灌注桩技术施工前都应掌握设计图纸及有关施工的重点，对其充分了解，从而制订出完善合理的施工质量标准，并对桩基施工质量有效地加以控制，确保基础工程安全的重要措施。

参考文献

[1]李俊婕.水利工程中钻孔灌注桩的施工质量体系分析[J].中国新技术新产品，2013（20）.

[2]李培俊.浅析钻孔灌注桩施工工艺[J].山西建筑，2011（5）.

[3]刘安吉.浅析钻孔灌注桩施工工艺[J].商品与质量•学术观察，2012（7）.

作者：徐立建 单位：江苏省骆运水利工程管理处