探究水利工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)

方艷麗

摘 要：筆者結(jié)合自己多年的工作經(jīng)驗，對水利工程建設(shè)中鉆孔灌注樁施工技術(shù)進行了闡述，對灌注樁施工基本程序及灌注樁施工的質(zhì)量控制要點進行詳細探析，以便同行借鑒參考。

關(guān)鍵詞：鉆孔；灌注；施工應(yīng)用；成孔；灌注。

中圖分類號：TU74 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

一、灌注樁施工技術(shù)及其基本程序

1．水利工程灌注樁施工準(zhǔn)備工作

(1)收集水利工程施工地點水文、地質(zhì)資料，對地質(zhì)巖性進行分析和判斷；根據(jù)地質(zhì)情況選擇合適的樁工機械。

(2) 認(rèn)真熟悉施工圖紙及有關(guān)施工、驗收規(guī)范，制定切實可行的施工方案。

(3) 確保水利施工現(xiàn)場水、電通暢。平整現(xiàn)場，對松軟的土地進行必要的處理；如在施工現(xiàn)場遇到深水區(qū)或淤泥層很厚時，則需要進行工作平臺的搭設(shè)。

(4)復(fù)核測量基準(zhǔn)線、水準(zhǔn)基點和樁位等數(shù)據(jù)。

(5)制定相應(yīng)質(zhì)量控制措施，確保工程施工質(zhì)量。

2．護筒的埋設(shè)

鋼護筒由4mm～8mm厚鋼板卷制焊接而成，直徑大于設(shè)計樁徑10cm～20cm。在進行護筒埋設(shè)時，應(yīng)確保其中心與樁位中心的偏差在50mm以內(nèi)；埋設(shè)深度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)進行調(diào)整，在砂土土質(zhì)中應(yīng)當(dāng)大于1．5m，在粘土土質(zhì)中應(yīng)不小于lm。護筒埋設(shè)應(yīng)牢固、密實，護筒與孔壁之間用粘土進行夯實。

3．鉆機就位

鉆機軌道枕木放平置牢，鉆頭對中誤差控制在±20mm，鉆桿垂直度誤差控制在±5‰，校核后，擰緊鉆機螺旋支腿，固定牢鉆機，等候開鉆命令。為準(zhǔn)確控制鉆孔深度，在機架或機管上作出控制標(biāo)尺，以便在施工中進行觀測、記錄。

4．護壁泥漿

泥漿的主要作用是支撐孔壁、穩(wěn)定地層、對懸浮的鉆渣進行清理，同時通過泥漿滲透到孔壁周圍的地層，阻斷滲漏通道。泥漿比重控制在1．2～1．3，粘度22～25S，膠體率>97％，內(nèi)泥漿面控制在離孔口50cm以內(nèi)。同時確?？變?nèi)的泥漿比地下水位高出lm左右。

5、鉆孔

開鉆前，在護筒內(nèi)加一些粘土，地表土層疏松時，還需加入一定數(shù)量的片石，然后注入泥漿和清水，借助鉆頭的沖擊把泥膏、石塊擠向孔壁，以加固護筒腳。在施工過程中自然地坪的標(biāo)高會發(fā)生一些變化，為準(zhǔn)確地控制鉆孔深度，在樁架就位后及時復(fù)核底梁的高程和樁具的總長度并作好記錄，以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機上的余留長度來校驗成孔深度，也可測量護筒頂高程來控制成孔深度。

為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象，除了在復(fù)核鉆具長度時注意檢查鉆桿是否彎曲外，還應(yīng)比對地質(zhì)資料根據(jù)不同土層，調(diào)整鉆進速度，并做好鉆孔記錄。鉆頭直徑的大小直接影響孔徑的大小，在施工過程中要經(jīng)常復(fù)核鉆頭直徑，如發(fā)現(xiàn)其磨損超過10mm就要及時修復(fù)或調(diào)換鉆頭。

鉆孔達到設(shè)計深度時，提出鉆具。在提出鉆具后用測繩復(fù)核成孔深度，如測繩的測深比鉆桿的鉆探長度小，就要重新下鉆桿復(fù)鉆并清孔。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的因素，在使用前要預(yù)濕后重新標(biāo)定，并在使用中經(jīng)常復(fù)核。

6、清孔

終孔檢查后，迅速清孔，清孔的目的是使孔底沉渣、泥漿相對密度、泥漿中含鉆渣量等指標(biāo)符合規(guī)范要求。清孔方法采用注漿漂浮法，在鉆孔至設(shè)計高程后，進行孔深、孔徑、鉆孔傾斜度檢查，符合要求后，用泥漿泵將泥漿送入孔底，泥漿在上浮過程中將鉆渣帶出。在達到規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)后，即可停止清孔。

在第一次清孔達到要求后，由于安裝鋼筋籠及導(dǎo)管，這段時間內(nèi)孔底又會產(chǎn)生沉渣，所以鋼筋籠及導(dǎo)管就位后，若孔底沉渣超標(biāo)，可利用導(dǎo)管進行第二次清孔。清孔的方法是在導(dǎo)管頂部安裝一個彎頭和皮籠，用泥漿泵將泥漿壓入導(dǎo)管內(nèi)，當(dāng)泥漿由底部向上浮時，從孔底將換沉渣帶出。清孔標(biāo)準(zhǔn)是孔深達到設(shè)計要求，孔底泥漿密度≤1.15，復(fù)測沉渣厚度在300mm以內(nèi)，清孔完成后，立即澆筑水下混凝土。

7．鋼筋籠的制作與安裝

按照施工圖紙及規(guī)范要求，進行調(diào)直、去銹、焊接。鋼筋籠的主筋應(yīng)當(dāng)使用整根的鋼筋，如需對接，則盡量使用搭接、焊接頭，搭接處的末端不設(shè)彎鉤。

為保證混凝土保護層的厚度符合設(shè)計要求,在其上下端及中間每隔4m在同一橫截面上均勻設(shè)置四個鋼筋保護層或水泥砂漿墊塊，鋼筋保護層尺寸或水泥砂漿墊塊直徑根據(jù)保護層厚度確定。

鋼筋籠吊裝前，先用直徑和鉆孔直徑相符的探孔器對鉆孔進行檢測，主要檢測鉆孔內(nèi)有無坍塌和孔壁有無影響鋼筋籠安裝的障礙物。鋼筋籠起吊時應(yīng)采用兩點起吊；吊裝時對準(zhǔn)孔位，盡量豎直輕放、慢放，遇障礙物可慢起慢落和正反旋轉(zhuǎn)使之下落。無效時立即停止，查明原因后再安裝。禁止高起猛落、強行下放，防止碰撞孔壁而引起塌孔。

鋼筋籠最上端設(shè)四根鋼筋籠定位筋，由測定的孔口護筒高程來計算定位筋長度，核對無誤后再焊接定位，頂?shù)赘叱谭鲜┕D紙規(guī)定，容許偏差不大于5cm。在鋼筋籠的頂?shù)跞ο虏鍍筛叫械牟垆摚垆摍M擔(dān)在護筒頂端兩側(cè)的枕木上，即將籠體支托于枕木上，這樣既可防止鋼筋籠受碰撞變位和落于孔中，也可以防止鋼筋籠上浮。

8．混凝土澆筑

混凝土的強度等級必須滿足水利工程施工設(shè)計需要，所選用的材料應(yīng)符合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使用的混凝土需經(jīng)過嚴(yán)格檢查才能進入施工現(xiàn)場?；炷翝仓皯?yīng)著重檢查混凝土灌注樁樁底沉渣厚度和泥漿指標(biāo)，如不符合澆筑標(biāo)準(zhǔn)則重新進行清孔。

采用導(dǎo)管法進行水下混凝土灌注。導(dǎo)管使用前必須進行水密、承壓和接頭抗拉試驗。試驗不合格的導(dǎo)管嚴(yán)禁使用。

在開始灌注混凝土前，導(dǎo)管底口距孔底250 ～400mm。灌筑前必須對首灌混凝土方量進行詳細計算，一般首灌量應(yīng)至少是導(dǎo)管容量與漏斗總?cè)萘恐偷?倍．才能夠確?；炷翉膶?dǎo)管底口順利翻出，并且將導(dǎo)管底口埋置于翻出混凝土內(nèi)2．5m左右。

在整個灌注過程中，導(dǎo)管底口始終埋入先前灌注的混凝土內(nèi)2m～6m。經(jīng)常量測導(dǎo)管內(nèi)外混凝土面的高程，及時卸除部分導(dǎo)管，調(diào)整導(dǎo)管出料口與混凝土表面的相應(yīng)位置，防止導(dǎo)管拔脫或?qū)Ч苈裰眠^深導(dǎo)致埋管事故。

澆筑后期應(yīng)適當(dāng)提高料斗高度，使導(dǎo)管內(nèi)外壓力差逐漸增大，并不斷提振導(dǎo)管，每次提振的幅度保持在0．5m左右，使混凝土順利灌入，直到混凝土面高程達到設(shè)計高程以上0.5m-1m，澆筑結(jié)束。澆筑完成后，當(dāng)上部混凝土開始初凝時，清除鋼筋籠的固定措施，確保鋼筋籠能夠隨著混凝土的凝固而自身發(fā)生收縮，防止造成粘結(jié)力的損失。

樁頭超澆部分的混凝土在接樁時鑿除。

9、護筒及鋼筒拆除

混凝土澆筑完成后，將剩余的導(dǎo)管拔出，然后拆除護筒。

二、水利工程灌注樁施工質(zhì)量控制要點

1．成孔質(zhì)量控制

第一，保證樁身成孔的垂直精度。

第二，保證樁位的準(zhǔn)確性。在護筒定位后及時進行復(fù)核，護筒的中心與樁位中心之間的偏差應(yīng)小于50mm。鉆機就位時，保持平穩(wěn)，不發(fā)生傾斜、位移。

第三 灌注樁的成孔。目前灌注樁成孔設(shè)備多為回旋鉆機，在鉆孔的時候應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)你@頭尺寸來保證鉆孔的穩(wěn)定，既能滿足設(shè)計尺寸，又不會產(chǎn)生較大擴孔。根據(jù)地層情況選擇合適的鉆進速度。

2．成樁質(zhì)量的控制

第一，對進場原材料進行嚴(yán)格檢驗，不合格的材料堅決禁止使用。

第二，對砂、石等原材料進行日檢，主要測定砂、石料超遜徑、含水率等指標(biāo)，并根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整配料用量，出具施工配合比。砂、石料日檢按每４個小時檢查１次。當(dāng)遇雨天或含水率有顯著變化時，應(yīng)加密檢測頻次，并及時調(diào)整水和骨料的用量，并且進行嚴(yán)格的記錄和管理。

第三，灌注過程中保證首灌量和導(dǎo)管埋深。

3．鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放

鋼筋籠制作要控制鋼筋原材、焊接及綁扎質(zhì)量。安裝時要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準(zhǔn)確地安放在設(shè)計位置。

4．清孔

終孔清孔和第二次清孔一定要達到規(guī)范要求標(biāo)準(zhǔn)。

三、結(jié)束語

在灌注樁施工中應(yīng)對其各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量進行嚴(yán)格控制，才能確保水利工程的整體質(zhì)量。

參考文獻

1.高義慧淺談港口工程鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制[期刊論文]-中國科技財富 2011(10)

2.魏敏淺談鉆孔灌注樁在水利施工中的應(yīng)用及質(zhì)量控制[期刊論文]-商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展 2011(5)