浅析水利施工中钻孔灌桩技术

宋凯

【摘 要】钻孔灌注桩技术在水利施工中的应用是十分广泛的，其作用也是极为巨大的，需要引起施工人员和管理人员的重视，加强对于施工的管理和控制，确保水利工程的施工质量，从分发挥水利工程的作用，推动社会经济的发展。本文对钻孔灌注桩进行了简单的叙述，重点阐述了水利施工中钻孔灌注桩技术的应用，希望能对我国水利施工提供一些有用的帮助。

【关键词】水利施工；钻孔灌注桩技术；应用

前言

钻孔灌注桩技术具有很强的适应性、简单的工艺以及承载力大等特点，因此目前在国内的基础工程中的应用比较广泛。但是，由于钻孔灌注桩的施工过程是在不能直接观察的地下或水下进行，且成桩后不能开挖验收，通过超声波检测是容易出现质量问题。因此，在施工前，要认真熟悉设计图纸，掌握施工及验收规范，查阅有关地质灌注桩方面的资料，对每根桩的施工记录、施工质量标准和验收实施方案进行研究，对灌注桩在施工过程中经常发生的问题进行分析后，采取必要的防范措施。严格把控桩基施工质量关。制订科学、合理的、实用的混凝土灌注方案，确保工程顺利实施。

1、钻孔灌注桩概述

1.1定义

钻孔灌注桩，是指在施工现场利用相应的工程机械，通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段，在地面形成桩孔，之后通过放置在桩孔之中的钢筋笼和灌注的混凝土，形成钢筋混凝土桩的一种基础形式，可以有效解决软土地基、复杂地基等对于工程施工的影响，保证建筑工程的稳定性和质量。

1.2原理

钻孔灌注桩的施工原理，是通过一定数量的混凝土，灌注在预先打好的桩孔中，将孔底存在的水和泥浆排开，并且一次性将导管的出料口包裹在混凝土的一定深度之中，使得后续浇筑的混凝土能够始终与孔内的水和泥浆隔离开来，逐渐形成桩身。在混凝土的灌注过程中，导管会随着状况内混凝土高度的增加而不断提升，最终在混凝土浇筑完成的同时，将导管拔出，确保桩身的完整性。

1.3特点

钻孔灌注桩的特点主要包括：

（1）与沉人桩中的锤击法相比，施工产生的噪音和振动更小；（2）可以根据实际需求对桩径进行设置，更加灵活；（3）适用于多种地基形式，施工便利；（4）由于混凝土的关注过程是不可见的，因此其质量控制相对较为困难。

2、钻孔灌注桩在水利工程中的优势

水利工程周边由于长期受到水流的冲刷和侵蚀，一般以软土地基

為主，含水量大且容易发生形变，地基的处理通常都比较困难。而钻孔灌注桩自身的施工工艺较为简单，施工面积小，承载能力较大，桩身直接接触坚固的岩层，受软土层的影响较小，可以有效保证地基基础的承载能力。同时，施工周期短，不会影响水利施工的正常进行，工程造价低，投入小，可以有效减少水利]二程的建设成本，可以使水利工程在竣工之后，收到良好的质量效果。因此，钻孔灌注桩技术在现代水利施工中得到了极为广泛的应用。

3、施工要点

（1）泥浆。

在当今建筑工程中一种最基本的材料就是泥浆，泥浆在水利工程中的钻孔灌注桩中同样也是重点材料。在整个钻孔灌注桩的施工中，要想保证施工的质量，就必须掌握好施工中的每一个环节，所以合理的进行泥浆施工是非常重要的。泥浆本身的性能同钻孔灌注桩施工的质量有着很大的联系，包括成孔的质量以及桩的承载能力，泥浆的质量在整个水利工程施工中都发挥着重要的作用。

（2）砼灌注。

砼灌注是水利施工中一个非常重要的环节，要依照相关的设计强度严格的配置砼，目前砼都是在施工现场进行搅拌，出现的问题也比较多，如砂石的含泥量较高、配料不够精确、水泥受潮等。另外一个严重的问题就是在水下因为受到阻力的影响导致砼灌注比较困难，很多施工单位随意的加大水灰比，导致塌落度增大，砼的强度大大降低。因此相关的质检人员要提高现场监管的力度，不能轻易相信试块的检验结果。

4、准备阶段

（1）参与图纸审核和设计交底的工作，图纸审核主要的目的就是研究工程地质勘测报告，施工管理人员要对施工位置的实际环境有一个清晰的认识，另外还要对工程的施工图、桩位图、柱长、柱径、承载力等进行审核。

（2）施工涵盖的内容非常多，同施工的安全、质量控制、环保及消防等都有着很大的联系，要从施工的准备阶段开始进行严格的控制，符合相关法律法规，针对不完善的地方要及时发现并解决。

（3）要对施工现场的三通一平的施工条件进行审查，要及时处理高压线和地下障碍物，要时刻保证排水的通畅，路面和工作面要达到机械设备对地面的最大承受力。

（4）施工之前要严格检查建筑中所使用的所有材料，包括水泥、钢筋、砂石等，都要符合相关的质量要求，都达到标准之后才能投入使用。

5、施工阶段

5.1成孔

（1）孔径：孔径要考虑液性指数IL>0.75范围内的粘性土上的施工细节，要根据实际情况调整钻头的大小，或者使用处理孔斜的导正器法。

（2）孔深：孔深要考虑各钻孔的土层分布情况，通过实地的地质来进行全面的判断，要绘制出岩层分布的等高线图来明确孔的深度。另外在现场设置标记来测量成孔的深度也是一种可行的办法，测绳采用细钢丝，时刻观察数标的松动和错位情况，每次终孔都要进行测绳的核对。

（3）垂直度：承载能力同钻孔灌注桩的垂直度两者之间有很大的关系，所以在钻孔的过程中要对勘探的情况及时进行有效的分析，重视钻孔过程中钻机的实际情况，要时刻保证钻杆的垂直度。另外在土层不均匀时一定要完善施工前的准备工作，当土层中有硬物或土层呈斜状分布时要适当的降低速度。

（4）钻进参数：灌注桩钻进的过程中需要很大的泵量，这要才能达到粘土粉的排出效果，泵量的计算方法为Q=FV60，下面以L径为0.5米、钻杆直径为89mm、环状面积为0.2米来计算泵量，当泵量为600L/min时，粘土粉的上返速度非常慢，低于小口钻探时的泥浆的上返速度0.3m/s，为了保持钻进的稳定，有效减小钻进的扩孔率，通常采用较小转速。

5.2清孔和终孔

清孔的作用就是为了清除孔底存在的沉渣，工作过程是通过泥浆流动时产生的动能去冲击沉渣，这时沉渣中的岩粒等杂物就会漂浮起来，然后通过泥浆胶体的粘结力把沉渣带出桩孔。在实际的清孔过程中也可以先使用捞沙卵石的钻头把孔内的沙卵石打捞出来，再通过上述的循环过程清孔，清孔之后的泥浆比重通常为1.14，终孔后根据桩径和孔深把孔底的泥块和岩屑磨碎，然后跟随泥浆一同流出孔外。

5.3钢筋笼

制作钢筋笼先要严格的检测钢筋材料的质量，然后依照相关的施

工设计和规范进行钢筋的长度、直径、数量的验收。要分段制作钢筋笼，在连接50%的钢筋接头要采用错开的焊接办法，钢筋笼入孔要保持垂直，对准孔位慢慢放入，入孔之后把钢筋笼的上端焊在护筒上，减少砼上升时的顶托力。

5.4制备泥浆和二次清孔

（1）制备泥浆：制备泥浆的标准为泥浆的含砂率要小于6%，胶体率大于90%，通过反循环成孔工艺，将沉渣顺利、有效的清除。

（2）二次清孔：第一次清孔是在成孔到设计的位置之后，通过钻杆在原位来进行的，当孔口的返浆比重持续在规定的范围内时，要对孔底沉渣的厚度进行测量，再吊放钢筋笼、沉放混凝土导管，要在灌注混凝土之前进行第二次清孔。

5.5砼灌注

第二次清孔完成之后，要对砼的塌落度进行测量，要保持在180至220毫米之内，之后测量导管的长度距离孔底的距离，通过混凝土的压力平衡来计算首灌混凝土量，明确料斗的容量，要保证导管埋入混凝土1米以上，然后再进行砼灌注。

6、总结

通过上述分析能够看出，钻孔灌注桩的水利工程中占有重要的地位，对整个水利工程的性能、质量影响是非常大的，因此要不断完善钻孔灌注桩的施工技术，重视灌注过程中问题的防治，分析影响施工质量的因素，更好的促进水利工程的建筑。

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