灌注樁在水利工程中的應(yīng)用

郭輝　郭鳳英

摘 要：文章主要針對目前水利工程施工中有關(guān)灌注樁的施工進行了探討，并針對相關(guān)施工工藝進行了分析，著重對控制灌注樁施工質(zhì)量展開了論述，結(jié)合工程實例證實在水利水電工程中使用灌注樁可以收到良好的效果。

關(guān)鍵詞：水利工程；灌注樁；技術(shù)；工藝

水利工程施工中混凝土構(gòu)筑物主要施工方法有兩種，一種是水上進行拌合物的拌制，在水下進行灌注；另一種則是水上進行膠凝材料的拌制在水下對骨料通過壓力灌漿的方式予以預(yù)填，該種方法目前主要有自流灌注、加壓灌注兩種。隨著科技的發(fā)展，混凝土灌注技術(shù)向著更加多元化方向發(fā)展。在水利工程中水下混凝土施工的結(jié)構(gòu)越來越多，規(guī)模越來越大，正是這種施工方式的普及應(yīng)用使得混凝土灌注樁的應(yīng)用更加多元化。

1 鉆機的準備

在進行鉆孔前應(yīng)當(dāng)對施工場地進行平整，若施工區(qū)域為深水區(qū)或者淤泥層，那么則應(yīng)當(dāng)搭建鉆機所需要的工作平臺。另外還應(yīng)當(dāng)建立起符合整體結(jié)構(gòu)物的子控制網(wǎng)，從而有利于測量。此外還需在施工前對施工樁位進行提前虛擬放樣，并從另一測量站予以復(fù)核。在安裝鉆機過程中，應(yīng)當(dāng)注意保證三點一垂線，且鉆機平穩(wěn)、固定，以此保證鉆進樁孔的位置、垂度符合施工需要，在鉆機安裝完畢后還需要進行水平、垂度的校驗。由于施工節(jié)奏快，鉆機安裝若不達標，在開鉆后很快就會產(chǎn)生各類施工問題，一旦出現(xiàn)問題，則應(yīng)當(dāng)立刻停鉆，對鉆機進行調(diào)整，避免成孔傾斜狀況的發(fā)生。

2 泥漿的調(diào)制

通過不斷的實踐可以看出，泥漿的好壞直接影響了鉆孔灌注樁施工的總體質(zhì)量，因此必須嚴格進行控制。自然造漿是施工常用的方式，若實際需要則可以采用人工造漿的方式，依照一定的比例將粘土、水以及添加劑加以混合。施工過程中應(yīng)當(dāng)注意各項泥漿指標必須符合施工需要，尤其在粘度以及比重兩項是影響泥漿質(zhì)量的基礎(chǔ)要件。若泥漿比重超過規(guī)定范圍，那么鉆進速度將會受到影響，還會對孔壁泥皮厚度造成影響。若泥漿比重不達標，那么護壁性能則會相對較差，容易發(fā)生坍孔問題。而泥漿品質(zhì)的調(diào)節(jié)則需要現(xiàn)場管理水平以及管理經(jīng)驗，關(guān)鍵點在于是否能夠及時對泥漿池溝沉淀物進行及時清理。如果沒有專職勞動力，且排漿設(shè)備出現(xiàn)故障，廢漿運輸不達標，那么就無法對泥漿品質(zhì)進行調(diào)節(jié)，甚至有時還會因泥漿淤滿而導(dǎo)致沉淀物回灌，影響灌注樁孔的施工。

3 鉆進

鉆進注意事項主要包括以下幾點：首先為快速原則。灌注樁的施工時間越短施工質(zhì)量越容易保障，但依照實際情況，應(yīng)當(dāng)放慢施工的孔必須進行放慢。例如開孔時需要放慢鉆進速度，避免出現(xiàn)孔斜現(xiàn)象，等到導(dǎo)向部位全部鉆進時可以全面加速。又如在淤泥土層鉆進也不能過快，這是因為內(nèi)淤泥涂層鉆進過快容易出現(xiàn)螺旋形孔。其次，依照實際鉆進狀況可以適當(dāng)調(diào)整泥漿循環(huán)量，主要依照地層、鉆進速度進行確定。如果進尺快但泵量小，那么泥漿中泥塊沉渣含量必定多，且泥漿粘稠，成孔質(zhì)量容易受到影響。如果鉆進地層容易坍塌且松軟，那么若泵量以及壓力過大，則會導(dǎo)致坍孔。再者，若因故停鉆，則應(yīng)當(dāng)確?？變?nèi)水位以及泥漿的粘度比重在規(guī)定范圍內(nèi)。對孔內(nèi)事故進行處理以及停鉆時則應(yīng)當(dāng)將鉆頭提出。最后，完成鉆孔時，應(yīng)當(dāng)對孔徑、孔深以及斜度進行測量，從而保證樁孔達到施工標準需求。

4 清孔

施工所需要的灌注泥漿比重必須達到規(guī)定需要，因此施工過程中需要采用兩次清孔以保證灌注所需泥漿可以達到規(guī)定需要。首次清孔為鉆進達到設(shè)計深度后，使用鉆具進行清孔，即首次換漿清孔。首次清孔是灌注樁樁基質(zhì)量能否達到技術(shù)要求的基礎(chǔ)，必須予以重視。由于首次清孔的沖擊力以及吸力都很大，因此清孔能力相對較強，能夠?qū)⒖字写蟛糠殖猎宄蓛?，較大的泥漿、沉渣都能夠在此次清孔中返出孔外。而第二次清孔由于用具為粗界面導(dǎo)管，因此其沖擊力以及犀利相對于首次清孔都相對較小，效果不顯著。所以首次清孔必須清到?jīng)]有大塊泥漿為止。第二次清孔采用粗界面導(dǎo)管，需要在下完導(dǎo)管以及鋼筋籠后進行，主要目的是清除下導(dǎo)管以及鋼筋籠過程中產(chǎn)生的泥漿沉淀以及泥塊沉渣。需要注意的是，清孔時，必須控制孔內(nèi)水頭，從而避免清孔過程中出現(xiàn)坍孔問題。清孔完畢后，從孔底取樣，對孔底泥漿進行指標檢驗。另外，嚴禁使用增加鉆孔深度的方式代替清孔。

5 鋼筋籠的應(yīng)用

熱軋鋼筋是鉆孔灌注樁施工中使用較為廣泛的材料，其施工時應(yīng)當(dāng)注意焊接材質(zhì)必須符合國家強制標準。在進行鋼筋籠的制作中應(yīng)當(dāng)注意，設(shè)計直徑尺寸必須符合要求；每節(jié)鋼筋籠應(yīng)當(dāng)<10m，且不得短于5m。另外應(yīng)當(dāng)注意應(yīng)用法蘭接頭時最下面主筋應(yīng)當(dāng)向外張開，從而避免法蘭導(dǎo)管掛鉤導(dǎo)致鋼筋籠上浮。所有鋼筋籠制作好后應(yīng)當(dāng)進行嚴格管理，平臥對方至干凈平整的場所中，最高堆高為兩層。

6 水下灌注

在設(shè)計過程中，混凝土強度等級被徐符合工程需要，工程施工采用的水泥、砂料等都需要符合國家標準，現(xiàn)場所使用的商品混凝土必須經(jīng)過嚴格的質(zhì)量檢驗。水下灌注需要注意：

（1）在進行水下灌注施工前，需要對樁底泥漿指標以及襯墊層厚度進行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)不符合標準要求，則需要進行再次清孔。

（2）當(dāng)混凝土灌到孔口不再返出泥漿時，說明混凝土壓力已等于或小于其在樁內(nèi)頂升的阻力，此時應(yīng)提升導(dǎo)管。若需提高0.5m-1m以上才能灌入混凝土，則此時應(yīng)拆除一些導(dǎo)管，減小導(dǎo)管在混凝土的埋深，使動力重新大于阻力。

（3）導(dǎo)管埋深同樣會影響施工質(zhì)量，過深過淺都容易發(fā)生事故。過深容易斷樁，過淺則容易發(fā)生翻孔，致使沉渣泥漿卷入，導(dǎo)致樁體這段，發(fā)生事故，所以在進行灌注的過程中應(yīng)當(dāng)勤提勤拆，以保證水下灌注質(zhì)量。

7 工程實例

以某水利工程作為實例進行分析，該項工程的地基相對較為特殊，由于濱海，因此其基層土主要由沖海相砂土以及海灣相軟土構(gòu)成，因此地基穩(wěn)固性較差，且土層含水量高，地下水水位也相對較高。該類地層地質(zhì)特點較為突出，其土體形成時間相對較晚，結(jié)構(gòu)相對較差。由于含有大量砂石，因而地層不穩(wěn)定。且其深處含有拋石，因此樁基施工在此類地層中較為困難。經(jīng)過研究，施工方最終確定采用沖擊成孔法進行灌注樁施工。

該項工程工共使用129根鉆孔樁，其中有120根規(guī)格為1.5m，其余9根規(guī)格則為1.8m，對其進行檢測，結(jié)果可以看出：鉆孔取芯得到的混凝土強度以及沉渣強度等級在規(guī)范要求范圍內(nèi)，符合標準。后又利用數(shù)字化超聲波檢測儀對灌注樁進行檢測，主要針對樁體的均勻性以及混凝土結(jié)構(gòu)是否存在缺陷等進行檢測，從而將樁體分成以下四類：Ⅰ類樁：無缺陷，完整性評定為完整，合格；Ⅱ類樁：局部小缺陷，完整性評定為基本完整，合格；Ⅲ類樁：局部嚴重缺陷，完整性評定為局部不完整，不合格，經(jīng)工程處理后可使用；Ⅳ類樁：斷樁等嚴重缺陷，完整性評定為嚴重不完整，不合格，報廢或通過驗證確定是否加固使用。通過檢測結(jié)果可以看出，Ⅰ類樁占90%以上，無Ⅲ、Ⅳ類樁。

8 結(jié)束語

在目前的水利工程施工中，沖擊成孔在灌注樁的應(yīng)用中較為普遍，但還是存在諸多質(zhì)量問題。為了保證灌注施工質(zhì)量，在樁型的選定前，設(shè)計人員以及勘查人員應(yīng)當(dāng)充分進行論證，確定施工方案。施工人員應(yīng)當(dāng)在施工前對施工中可能出現(xiàn)的問題設(shè)定相應(yīng)的預(yù)案。此外，現(xiàn)場混凝土澆筑時，監(jiān)理人員必須到場監(jiān)督，若現(xiàn)場需要，還需要到井下進行監(jiān)督、驗收。保證施工過程中各個崗位各司其職，對施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題進行檢測，發(fā)現(xiàn)工程缺陷，及時處理，確保灌注樁的質(zhì)量。

參考文獻

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