灌注樁施工工藝在水利工程中的應(yīng)用研究

張亞杰 韓學(xué)文 王文剛

摘 要：灌注樁施工是現(xiàn)代水利工程施工常用的施工技術(shù)之一，但是灌注樁施工多在水下進(jìn)行施工，這就給施工造成較大的影響。同時(shí)灌注樁施工過程較為復(fù)雜，需要考慮到的環(huán)境因素也較多，如水流、水溫等的影響，因此加強(qiáng)灌注樁施工質(zhì)量的控制具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過分析鉆孔灌注樁的技術(shù)要求以及具體運(yùn)用，并且就影響灌注樁施工質(zhì)量的因素進(jìn)行了探討并提出科學(xué)的控制策略，以期為水利施工提供建議。

關(guān)鍵詞：灌注樁 施工質(zhì)量 技術(shù)要求 有效控制策略

中圖分類號(hào)：TV553 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）07（b）-0061-01

灌注樁施工作為較為特殊的施工技術(shù)，在現(xiàn)代水利工程建設(shè)占據(jù)了重要的地位。然而由于灌注樁施工工藝要求較高，且處于較為復(fù)雜的工作環(huán)境，因此我們需要對(duì)于灌注樁施工進(jìn)行穩(wěn)定性分析與施工質(zhì)量控制。質(zhì)量控制是灌注樁混凝土成型以及預(yù)應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)要求的一項(xiàng)重要的技術(shù)，也是保證整個(gè)灌注樁混凝土施工質(zhì)量的重要手段。通過分析影響灌注樁施工質(zhì)量的因素，提出有效的質(zhì)量控制策略，進(jìn)一步提高灌注樁施工質(zhì)量。

1 影響灌注樁施工質(zhì)量的因素

1.1 鋼筋銹蝕導(dǎo)致強(qiáng)度降低

鋼筋銹蝕會(huì)造成混凝土各種力學(xué)性能的減弱，會(huì)對(duì)于設(shè)計(jì)好的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的損傷。鋼筋不斷被腐蝕的過程中，其力學(xué)性能減弱并逐漸與混凝土發(fā)生脫離作用，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土綜合性能的不斷減弱。在側(cè)向壓力的作用時(shí)，和兩種不同壓力作用，使得混凝土處于雙壓一拉的應(yīng)力狀態(tài)，在側(cè)壓力的作用下，混凝土的相對(duì)剛度為發(fā)生了變化，比在單個(gè)壓力的左右下有著30%～60%的劇烈變化，并且跟側(cè)壓力有著線性關(guān)系。

1.2 泥漿施工的影響

泥漿施工在灌注樁施工中也是比較重要的，尤其是當(dāng)泥漿的質(zhì)量和性能不能滿足實(shí)際需要的時(shí)候，那么就會(huì)使得灌注樁施工的質(zhì)量和效率大打折扣。尤其是在灌注樁成型以及樁的承載能力方面，泥漿的成分配比以及質(zhì)量都產(chǎn)生了巨大的影響。如果不能夠科學(xué)有效地進(jìn)行泥漿施工，那么就會(huì)使得整體施工質(zhì)量下滑，其會(huì)對(duì)混凝土的成型也有影響。

1.3 溫度影響

由于灌注樁的施工以及工況是處于復(fù)雜的環(huán)境，因此我們需要考慮溫度變化尤其是水溫對(duì)于影響。在大型的灌注樁結(jié)構(gòu)中，由于整體結(jié)構(gòu)較大，內(nèi)部的混凝土鋼筋的比熱容較小，導(dǎo)致了內(nèi)部的溫度不均勻。而溫度不均勻就會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，這種無(wú)規(guī)律的熱應(yīng)力對(duì)于灌注樁結(jié)構(gòu)的影響較大。而造成溫度變化的主要因素是環(huán)境溫度變化以及太陽(yáng)輻射對(duì)于水體的影響，因此在施工前要進(jìn)行考察溫度情況。

1.4 水流等流體沖擊的影響

灌注樁結(jié)構(gòu)一般都是在河流、湖泊等水體環(huán)境進(jìn)行建設(shè)，而這些地方水流等流體情況較為復(fù)雜。灌注樁長(zhǎng)期出于水流的影響，流體侵蝕對(duì)于灌注樁的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性造成了嚴(yán)重的侵害，因此為了保證灌注樁的安全性和耐久性，我們需要對(duì)水流等流體對(duì)于灌注樁沖擊的影響進(jìn)行分析。

2 灌注樁結(jié)構(gòu)施工控制要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備階段

工欲善其事，必先利其器。因此在進(jìn)行灌注樁結(jié)構(gòu)施工之前要高度圖紙會(huì)審及設(shè)計(jì)交底工作，保證會(huì)審?fù)ㄟ^的圖紙能夠?qū)τ谑┕さ攸c(diǎn)的地質(zhì)勘測(cè)、水流以及水溫變化有著詳細(xì)的說明。同時(shí)更對(duì)于施工階段的灌注樁位圖、施工圖，樁的相關(guān)尺寸標(biāo)定以及灌注樁強(qiáng)度校核要進(jìn)行反復(fù)審查，直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。由于進(jìn)行灌注樁結(jié)構(gòu)施工涉及到的內(nèi)容較多，因此要組織施工方、委托方以及監(jiān)理方對(duì)于施工安全、施工質(zhì)量控制等進(jìn)行反復(fù)的協(xié)商研討，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)于施工涉及到的技術(shù)要求以及安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行反復(fù)修訂，從嚴(yán)控制。認(rèn)真核查施工用到的建筑材料以及其他輔助材料，杜絕任何劣質(zhì)的材料進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)。加強(qiáng)對(duì)于施工使用的機(jī)電設(shè)備的管理，確保機(jī)電設(shè)備能夠正常安全運(yùn)行。

2.2 鉆孔及清孔

在進(jìn)行鉆孔之前要反復(fù)校核保護(hù)筒埋放的位置，并且對(duì)于灌注樁軸線位置進(jìn)行確認(rèn)。在實(shí)際的控制中，保護(hù)筒高出地面距離為10～20 cm，保護(hù)筒中心線的位置偏差不超過2 cm，保護(hù)筒筒底應(yīng)該埋入灌注樁超過20 cm，在外部將筒的外圍用泥土分層填實(shí)。鉆進(jìn)孔時(shí)候，保護(hù)筒的直徑應(yīng)該在20～40 cm范圍之內(nèi)，工程技術(shù)人員應(yīng)該和施工單位的施工人員一起校核灌注樁中軸線，當(dāng)實(shí)際中軸線與設(shè)計(jì)值誤差不超過2 cm才符合要求。當(dāng)鉆孔完成之后要進(jìn)行清孔作業(yè)，當(dāng)完成鉆孔之后進(jìn)行的清孔作業(yè)成為首次清孔，首次清孔直接關(guān)系到灌注樁成型質(zhì)量。因此要求清孔后泥漿中不含有顆粒度較大的泥塊以及土塊，沉渣在孔底的積累厚度不得超過10 cm，泥漿含砂量小于40%。放導(dǎo)管和鋼筋籠以后的清孔稱為第二次清孔。

2.3 制作和安裝鋼筋籠

在進(jìn)行鋼筋籠框架結(jié)構(gòu)的下料時(shí)，為保證有效的橫截面積，應(yīng)該提前制作樣板，經(jīng)相關(guān)技術(shù)人員確保無(wú)誤后方可進(jìn)行后續(xù)的批量生產(chǎn)。下料之前要將鋼筋表面的鐵銹、污漬進(jìn)行清理，同時(shí)要保證鋼筋的型號(hào)、規(guī)格、外形尺寸、連接方式、質(zhì)量等各項(xiàng)指標(biāo)都滿足相關(guān)的技術(shù)標(biāo)定要求。在驗(yàn)收合格的鉆孔中吊放鋼筋籠，并正確就位。在進(jìn)行鋼筋籠的制作時(shí)候，技術(shù)人員要反復(fù)校核用鋼材及焊條的型號(hào)，對(duì)于鋼筋原材料及其焊件的檢測(cè)結(jié)果出相關(guān)的書面報(bào)告。在鋼筋籠驗(yàn)收合格后，工程技術(shù)人員要檢查鋼筋籠的就位情況，檢查確?；炷帘Ｗo(hù)層以及厚度鋼筋籠是否產(chǎn)生形變，檢查合格的鋼筋籠后方可下導(dǎo)管灌注混凝土。在安放鋼筋籠之前，施工人員要認(rèn)真檢查樁孔的大小和清潔度，避免雜物進(jìn)入到樁孔中。安放鋼筋籠時(shí)，要對(duì)準(zhǔn)孔位之后緩慢地進(jìn)行下放，下放中不允許強(qiáng)行放下和拉起，以免出現(xiàn)塌孔和撞擊磨損的問題。

2.4 灌注混凝土

在進(jìn)行混凝土澆筑之前，要將模具內(nèi)的垃圾雜物清掃干凈，同時(shí)保證整個(gè)模具處于濕潤(rùn)狀態(tài)。在澆筑較高的垂直立柱的時(shí)候，避免因?yàn)閿嚢璨痪鶆蚨斐傻目昭?，?yīng)該布置串筒溜槽來(lái)保證混凝土順利凝結(jié)。在澆筑混凝土的時(shí)候，要嚴(yán)格按照技術(shù)文件來(lái)執(zhí)行，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的技術(shù)指導(dǎo)，確保澆筑順利進(jìn)行；由于混凝土具有很強(qiáng)的綜合力學(xué)性能，因此使用混凝土的建筑結(jié)構(gòu)剛度都較大。由于混凝土剛度大，比熱容小，因此當(dāng)氣溫上升較快的時(shí)候就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。因此在施工中，在混凝土原有的配比中加入新的材料，通過添加凝結(jié)劑來(lái)增強(qiáng)混凝土的抗裂能力。

3 結(jié)語(yǔ)

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的當(dāng)代社會(huì)，水利工程在蓄水防洪、水利發(fā)電、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等方面扮演了重要的角色，因此加強(qiáng)水利工程建設(shè)具有重要的意義。在水利工程中要因地制宜地采用灌注樁施工工藝，根據(jù)不同地質(zhì)條件、水文條件以及施工要求等因素選擇相應(yīng)的灌注樁施工工藝，提升灌注樁施工效果。

參考文獻(xiàn)

[1]牛春艷.水利工程中灌注樁施工與安全控制[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（2）：110.