鉆孔灌注樁施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

張 華

黃河勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司地質(zhì)勘探院

鉆孔灌注樁施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

張 華

黃河勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司地質(zhì)勘探院

隨著市場經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國水利工程及其相關(guān)技術(shù)方面都取得了極大的進(jìn)步。作為水利工程施工過程中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，鉆孔灌注樁施工技術(shù)在我國水利工程行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要對鉆孔灌注樁施工技術(shù)在水利工程中的施工原理及應(yīng)用進(jìn)行了簡要地分析與探究。

鉆孔灌注樁；水利工程；應(yīng)用；質(zhì)量控制

鉆孔灌注樁在水利工程施工中整個(gè)施工過程都要在水下完成，其施工過程較為隱蔽，這樣就會(huì)增加施工難度，也無法確保施工質(zhì)量。水下灌注樁施工質(zhì)量很容易受到環(huán)境等外在因素的嚴(yán)重影響，基于此，施工企業(yè)必須加強(qiáng)對各個(gè)施工階段嚴(yán)格把關(guān)，重視施工過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)并確保其質(zhì)量與安全性，進(jìn)而有效防止發(fā)生安全事故，提高鉆孔灌注樁的技術(shù)水平，確保整個(gè)水利工程的施工質(zhì)量。

一、鉆孔灌注樁加固施工原理

在灌注樁施工中將鋼管沿樁鋼筋籠外壁埋設(shè)，樁混凝土強(qiáng)度滿足要求后，將水泥漿液通過鋼管由壓力作用壓入樁端的碎石層孔隙中，使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙膠結(jié)成一個(gè)高強(qiáng)度的結(jié)合體。在鉆孔灌注樁施工過程中，無論如何清孔，孔底都會(huì)留有或多或少的沉渣；在初灌時(shí)，混凝土從細(xì)長的導(dǎo)管落下，因落差太大造成樁底部位的混凝土離析形成“虛尖”、“干碴石”；孔壁的泥皮阻礙了樁身與樁周土的結(jié)合，降低了摩擦系數(shù)，以上幾點(diǎn)都影響到灌注樁的樁端承載力和側(cè)壁摩阻力。以上幾點(diǎn)均對提高灌注樁的單樁承載力起到不可忽視的作用。在水利工程施工完成后，需選用精密儀器對其進(jìn)行詳細(xì)檢測，確保其施工質(zhì)量。

二、鉆孔灌注樁施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

1、施工前的準(zhǔn)備。“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢”，在水利工程施工前施工企業(yè)要對整個(gè)施工過程的各個(gè)環(huán)節(jié)事先做好充分的準(zhǔn)備工作，以此確保整個(gè)水利工程施工的質(zhì)量及安全性。水利工程施工準(zhǔn)備工作有勘探分析施工現(xiàn)場的地形、水利條件，調(diào)查施工現(xiàn)場的安全性能，再次確認(rèn)樁位的合理性及整體施工規(guī)劃的合理優(yōu)化等。同時(shí)準(zhǔn)確地基的平整性，確保施工過程中水電保持正常并多次測量及核實(shí)樁位、水基準(zhǔn)線等，才能確保整個(gè)水利工程施工的安全性。

2、測量放樣。在水利工程施工前，必須按照施工設(shè)計(jì)要求，測量及勘察施工場地的地形情況，并平整場地及進(jìn)行放樣作業(yè)。并及時(shí)將施工現(xiàn)場的積水有效排出，并進(jìn)行施工道路及排水設(shè)施的修筑，同時(shí)做好臨時(shí)用電、用水等設(shè)施的布置。如施工地質(zhì)為病害地質(zhì)，必須對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)貕簩?shí)及有效處理。在放樣中，可以通過GPS全站儀，測量灌注樁軸線、樁位、高程等，并進(jìn)行放樣挖孔，并對樁位進(jìn)行準(zhǔn)確確定。在孔口外側(cè)利用木樁標(biāo)注好樁位的縱橫軸線，并對其樁位縱橫軸線及基準(zhǔn)點(diǎn)位置進(jìn)行保護(hù)。

3、埋設(shè)護(hù)筒。鉆避免孔壁坍塌是鉆孔孔成敗的關(guān)鍵。如進(jìn)行較深鉆孔時(shí)，在靜水壓力下地下水位以下的孔壁土?xí)蚩變?nèi)坍塌、甚至出現(xiàn)流砂現(xiàn)象。鉆孔內(nèi)若能保持壁地下水位高的水頭，增加孔內(nèi)靜水壓力，能為孔壁、防止坍孔。護(hù)筒除起到這個(gè)作用外，同時(shí)好有隔離地表水、保護(hù)孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導(dǎo)向作用等。制作護(hù)筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護(hù)筒要求堅(jiān)固耐用，不漏水，其內(nèi)徑應(yīng)比鉆孔直徑大（旋轉(zhuǎn)鉆約大20cm，潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大40cm），每節(jié)長度約2～3m。一般常用鋼護(hù)筒。

4、開鉆成孔。進(jìn)行開鉆成孔作業(yè)時(shí)，首先，安裝鉆機(jī)州要平穩(wěn)地搭建底架，鉆頭和鉆桿中心要與護(hù)簡項(xiàng)面中心對準(zhǔn)，其偏差只能在5 0 mm以下。其次，進(jìn)行鉆孔時(shí)，鉆桿或吊要垂直地面，在施工期間用線錘隨時(shí)進(jìn)行檢查，防止鉆孔出現(xiàn)傾斜。最后，在鉆孔過程中，鉆孔速度要盡可能慢速均勻，尤其是在護(hù)筒出口處，要注意防止失穩(wěn)和滲漏。在地層易變化處.對其鉆速和鉆壓要加以控制，以避免鉆孔出現(xiàn)傾斜。從硬層到軟層時(shí)，可以逐漸加快鉆進(jìn)速度，反之，從軟層到硬層時(shí)，則要慢速鉆進(jìn)速度。

5、清孔。確保質(zhì)量合格后應(yīng)進(jìn)行清理孔底的工作，這項(xiàng)工作必須及時(shí)進(jìn)行，時(shí)間過長將導(dǎo)致泥漿沉淀，甚至出現(xiàn)鉆孔坍塌等嚴(yán)重后果。如摩擦樁孔壁易產(chǎn)生坍塌事故時(shí)，應(yīng)確保水下混凝土灌注前其沉渣厚度在30厘米以下。在進(jìn)行柱樁射水、射風(fēng)施工前，要求其沉渣厚度在5厘米以下。一般情況下，水利工程施工都會(huì)選用正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽渣筒等。

6、鋼筋籠制作及安放。遵循設(shè)計(jì)要求與鉆架起吊高度進(jìn)行鋼筋籠整節(jié)或分節(jié)制作，其制作完成時(shí)間必須在清孔作業(yè)前結(jié)束，并對其質(zhì)量進(jìn)行檢測，確保質(zhì)量符合施工要求后才能應(yīng)用于施工當(dāng)中。必須保證分段骨架不存在變形等情況，同時(shí)錯(cuò)開其接頭位置。將墊塊安置在鋼筋籠外邊可以對保護(hù)層起到良好的控制作用，將其豎向間距控制在2米左右，橫向要設(shè)置4處以上。

7、水下混凝土的灌注

（1）將灌注樁混凝土運(yùn)到灌注地點(diǎn)叫，要對其均勻性和塌落度進(jìn)行檢查，對于與要求不相符的，堅(jiān)決不用?；炷恋膹?qiáng)度等級一定要與設(shè)計(jì)要求相符，砂石料、水泥、水等要與國家標(biāo)準(zhǔn)相符，經(jīng)過現(xiàn)場質(zhì)量檢測合格的商品混凝土才能使用。

（2）進(jìn)行水下混凝土的灌注叫，要對水面或泥漿面以下的孔深，以及所灌注的混凝土面高度加以探測，這樣才能將沉埋管深度、淀層厚度以及樁頂高度控制在一定的范圍之內(nèi)。

（3）在進(jìn)行水下混凝土灌注時(shí)，還要對混凝士面的高度加以檢測，然后以所探測得到的混凝七面高度和灌入的混凝土數(shù)量為依據(jù)，再進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，還要對鉆孔樁加以檢查，查看是否有局部嚴(yán)重超徑、縮徑、漏失層位等現(xiàn)象的存在，此外，還要對返水情況進(jìn)行仔細(xì)觀察，對孔內(nèi)的情況進(jìn)行正確分析和判定，防止施工事故的發(fā)生。

（4）將導(dǎo)管埋深控制到2—6m，嚴(yán)禁超量灌注、一次拆管數(shù)節(jié)現(xiàn)象的發(fā)生，要勤于探測，并對導(dǎo)管埋深進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，避免因埋管過深而出現(xiàn)堵管、埋管的現(xiàn)象。

三、結(jié)束語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水利工程已經(jīng)成為我國基礎(chǔ)建設(shè)中的一項(xiàng)重要建設(shè)項(xiàng)目，鉆孔灌注樁施工技術(shù)作為水利工程施工中的主要技術(shù)之一，可以有效提高整個(gè)水利工程的質(zhì)量與安全性能。施工企業(yè)只有重視鉆孔灌注樁施工技術(shù)，并確保其施工質(zhì)量，才能減少安全事故的產(chǎn)生，延長水利工程的使用壽命。

［1］簡耀東；鉆孔灌注樁在新沙港煤碼頭四期改造工程應(yīng)用中出現(xiàn)的問題及解決方法［J］；中國水運(yùn)（學(xué)術(shù)版）；2011年03期