水利施工钻孔灌注桩施工技术探究

张强

摘 要：在水利工程建設中，对于钻孔灌注桩的施工是其中一项重要的内容。提高钻孔灌注桩的施工技术和施工质量，成为人们普遍关注的问题。文章对水利工程建设中钻孔灌注桩施工技术进行了阐述，并对加强水利工程灌注桩施工的关键环节质量控制措施提出了建议，对于提高钻孔灌注桩施工技术水平有一定的借鉴意义。

关键词：水利施工；钻孔；灌注；施工；技术探究

1 水利工程灌注桩施工的关键环节质量控制措施

1.1 加强成孔质量控制

作为水利工程灌注桩施工中的关键环节，成孔如果出现质量缺陷，如塌孔、缩径等，将对桩身的质量造成不利影响，减弱桩的承载力。因此，必须加强对于成孔质量的控制。首先，为了使钢筋笼能够顺利就位，需要确保桩身成孔的垂直精度，使之满足施工的要求，从而使灌注桩施工得以顺利进行。其次，确定桩位和桩顶标高。在对护筒进行定位后，应及时复核成孔深度。钢护筒的直径应比设计桩径大10～20cm，护筒由厚钢板卷制焊接而成，厚度大约为4～8mm。在埋设护筒时需要注意的是，应对护筒中心与桩位中心的偏差进行控制，确保其偏差在50mm以内。至于护筒的埋设深度，如果是在砂土土质中，应不小于1.5m，如果是在粘土土质中，应大于lm，即需要根据土质的不同进行适当的调整。用粘土将护筒与孔壁之间夯实，使之牢固、密实。为了达到对护筒的筒脚进行加固的目的，在实施钻孔之前，应添加适当的粘土于护筒内，如果地表土层比较疏松，还需要将适量的片石加入到护筒中。接下来，将泥浆和清水注入到护筒内，泥膏和石块在钻头的冲击作用下，被挤向孔壁，从而加强护筒脚的稳定性和牢固性。在钻孔施工的过程中，受各种因素的影响，会导致自然地坪的标高产生变化，不利于钻孔深度的准确控制。可以通过测量护筒顶高程的方法来对成孔的深度加以控制，也可以在桩架就位后，对底梁的高程和桩具的总长度及时进行复核，还要做好记录。成孔后，通过测量钻杆在钻机上的余留长度，同样可以对成孔的深度进行校验。在钻孔施工中，塌孔、缩径及桩孔偏斜等问题都是比较常见的质量缺陷，因此，在对钻具长度加以复核的同时，还需密切注意钻杆是否存在弯曲现象。除此之外，还需参考施工地点的地质资料，在钻孔的过程中随时比对，参照土层的特点及时调整钻进的速度，在此过程中同样需要做好详细的钻孔记录。孔径的大小取决于钻头直径的大小，钻头如果磨损严重，将直接影响到成孔的质量。如果钻头磨损大于10mm，就应立即对钻头进行修复或者调换钻头。因此，钻孔施工中，要注意检查和复核钻头的直径，避免因钻头磨损的问题影响施工。钻孔完成、达到设计深度时，应将钻具提出，并采用测绳对成孔的深度进行复核。需要考虑到的是，测绳遇水后具有缩水的特性，测量前应将测绳预湿并重新标定，测量中随时复核。测量后，如果测绳的测深小于钻杆的钻探长度，说明钻孔的深度不够，需要继续进行钻孔作业，并进行清孔操作。

1.2 加强成桩质量的控制

严把原材料质量关，不合格材料禁止入场。严格审查和核对原材料如水泥、钢材等的出场合格证以及化验报告，一旦发现实际商品与证书不符，需抽样检查，不允许使用不合格的原材料，以确保成桩的质量。此外，在水利工程中采用的是导管灌注的方法，并且使用的灌注材料为水下混凝土，因此必然会出现混凝土离析的现象。然而，通过选用高质量的混凝土材料并注意混凝土配比的科学性和合理性，则可以有效地减少混凝土离析现象的出现。在施工中，应根据每个桩的具体情况确定水泥品种以及砂石规格等，发现存在不合理的现象应及时调整，保证每个桩的浇筑配比具有经济性、科学性和合理性。在对混凝土进行搅拌前还需复核，并进行严格的管理和详细的记录。水下混凝土灌注采用导管法进行，对于导管的质量有着严格的要求，严禁使用不合格的导管。在使用前必须根据标准和要求对导管进行水密、承压和接头抗拉试验。为保证混凝土可以从导管底口翻出，混凝土的首灌量应不小于导管容量与漏斗总容量之和的2倍，因此，在实施灌注前，需要详细地计算首灌混凝土的土方量。灌注前导管底口距孔底的距离应在250mm和400mm之间，首次灌注后导管底口应埋置于翻出混凝土内2.5m左右。导管底口在整个灌注过程中应始终埋入先前灌注的混凝土内2～6m。对于导管内外混凝土面的高程，应随时关注并加以测量，及时卸除部分导管。为了避免导管拔脱或导管埋置过深，应对导管出料口与混凝土表面的相应位置进行适当的调整，防止埋管事故的发生。为增大导管内外的压力差，在浇筑进行到后期的时候，需要提高料斗高度，持续提振导管。至于提振的幅度，每次应控制在0.5m左右。顺利灌入混凝土，混凝土面高程达到设计高程以上0.5～1m，即可结束浇筑。

1.3 混凝土浇筑

为了满足水利工程设计需要，确保水利工程的质量。混凝土的强度等级必须满足标准要求。应严格按照国家和行业标准合理选用混凝土材料，混凝土在使用前必须经过严格细致的检验，对其产地、型号、质量等进行检查和核对，质量不过关和不符合施工要求的混凝土禁止进入施工现场。在混凝土浇筑前，对于混凝土灌注桩桩底混凝土的检查是一个关键的环节，其沉淀厚度和泥浆指标是重点要考察的项目，如果发现与浇筑标准不符合，必须重新进行清理。浇筑时，应控制混凝土的上升速度，确保其速度不大于3m/h。浇筑后期，通过提高漏洞高度来增大导管内外压力差，并持续提升导管，使混凝土顺利灌入。浇筑完成后，观察混凝土的状况，当发现混凝土开始凝固时，应将钢筋笼的固定措施加以清除。为避免损失粘结力，应确保随着混凝土的凝固钢筋笼自身能够产生收缩。

1.4 钢筋笼制作质量和吊放

钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。验收中要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，吊环长度随着底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐级复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。

1.5 保证清孔质量

清孔工作主要是为了清除孔底的沉渣，因为沉渣的存在对灌注桩的承载能力有着不利影响。清孔的过程是通过泥浆对桩孔底部的冲击所产生的力量，使孔底的沉渣处于悬浮状态，然后使用泥浆胶体的粘结力带动悬浮的沉渣流出桩孔，进而实现清孔的目的。清孔方法采用注浆漂浮法，在钻孔至设计高程后，进行孔深、孔径、钻孔倾斜度检查，符合要求后，用泥浆泵将泥浆送入孔底，泥浆在上浮过程中将钻渣带出。在达到规范要求的标准后，即可停止清孔。在第一次清孔达到要求后，由于安装钢筋笼及导管，这段时间内孔底又会产生沉渣，所以钢筋笼及导管就位后，若孔底沉渣超标，可利用导管进行第二次清孔。

2 结束语

随着灌注桩技术在水利工程中的应用越来越广泛，对其施工工艺以及施工质量的要求也越来越高。为此，必须加强对其关键环节的研究，从而确保水利工程的整体质量。

参考文献

[1]王昕.钻孔灌注桩在水利工程中的应用技术[J].现代农业科技，2011，18.

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[3]黄 军.钻孔灌注桩在水利施工中的应用及控制措施[J].山西建筑，2011，1.