水利施工鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用探究

吳廣清

（阜陽(yáng)市水利工程公司，安徽 阜陽(yáng)236000）

1 引言

水利工程建設(shè)期間，鉆孔灌注樁需要在水下環(huán)境開展施工，其工作環(huán)境較為特殊，存在大量不可控因素，對(duì)于相應(yīng)的施工技術(shù)水平提出了更高的要求。所以，需要對(duì)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入探究，掌握現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中所涉及的各個(gè)細(xì)節(jié)，確保水利工程建設(shè)質(zhì)量。

2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用研究

2.1 鉆孔灌注施工原理

鉆孔灌注樁施工技術(shù)自建筑工程引入到水利工程當(dāng)中，有效改善了水利工程基礎(chǔ)建設(shè)局面。但是，從當(dāng)前應(yīng)用成效來(lái)看，鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用水平仍舊有待提升，對(duì)于鉆孔灌注樁施工的相關(guān)原理，簡(jiǎn)單闡述如下：首先，做好材料準(zhǔn)備工作，并清理孔洞，在混凝土中埋設(shè)出料導(dǎo)管，混凝土通過(guò)進(jìn)料口連續(xù)注入樁孔；然后，逐漸提升導(dǎo)管在樁孔內(nèi)注入一定量的材料，達(dá)到相應(yīng)深度后，進(jìn)料口與出料口都將出現(xiàn)較大壓力，繼續(xù)灌注混凝土，再次灌注的混凝土擠入已澆混凝土中，逐步提升鉆孔灌注樁的堅(jiān)固性、密實(shí)性，最終在最初灌注的混凝土上部會(huì)形成灌注樁的隔離頂層，直至后續(xù)灌注混凝土至灌注樁樁口即完成鉆孔灌注樁施工[1]。

2.2 鉆孔灌注施工特點(diǎn)

鉆孔灌注樁施工技術(shù)根據(jù)護(hù)壁差別可以分為泥漿護(hù)壁施工、混凝土套管施工2 種方式。鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1）容易控制樁基直徑。鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，樁徑由樁孔孔徑?jīng)Q定，要想擴(kuò)大樁徑只需增加鉆孔直徑即可達(dá)到目標(biāo)，相較于預(yù)制樁施工，樁徑更易控制，且孔徑可以向更大的方向發(fā)展，鉆孔灌注樁施工技術(shù)的靈活性較高。

2）施工噪聲較小。鉆孔灌注樁主要施工工序多在地下，通過(guò)向孔洞中灌注混凝土成樁，相較于其他樁基施工方式，施工噪聲相對(duì)較小。

3）技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)。從技術(shù)理論上來(lái)說(shuō)，不管是陸地還是水域當(dāng)中，只要可以開展鉆孔和混凝土灌注的區(qū)域，都能采用鉆孔灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行施工。

4）質(zhì)量標(biāo)注較高。鉆孔灌注樁施工主要依靠灌注樁自身質(zhì)量來(lái)保證樁基承載能力，在水利工程建設(shè)過(guò)程中，因混凝土的灌注施工多是在泥水環(huán)境中進(jìn)行，所以，對(duì)于混凝土的質(zhì)量控制較為嚴(yán)格[2]。

3 水利施工鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 設(shè)備的選擇

鉆孔灌注樁施工需要根據(jù)成孔設(shè)備、鉆具的實(shí)際要求進(jìn)行設(shè)備選擇，灌注樁成孔較為常用的施工設(shè)備是轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)?，F(xiàn)場(chǎng)施工鉆進(jìn)過(guò)程中，若鉆頭擺動(dòng)幅度較大容易造成擴(kuò)孔，影響后續(xù)鉆孔灌注樁施工，為避免此類問(wèn)題的出現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員在施工過(guò)程中，必須采取有效措施約束鉆具擺動(dòng)情況，確保鉆孔垂直度。根據(jù)灌注樁鉆進(jìn)鉆頭和小口徑鉆進(jìn)鉆頭在底刃以及側(cè)刃刻取地層的機(jī)理，即小口徑鉆進(jìn)時(shí)要充分重視鉆頭側(cè)刃在刻取巖石時(shí)所發(fā)揮的作用，并且由于灌注樁自身鉆進(jìn)的地層較軟，相互對(duì)比來(lái)說(shuō)，側(cè)刃所能發(fā)揮的作用就會(huì)減弱，在對(duì)灌注樁進(jìn)行鉆孔時(shí)一定要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選擇合適的鉆頭減小鉆孔的擴(kuò)孔率。

3.2 鉆進(jìn)參數(shù)的選擇

鉆孔灌注樁施工鉆進(jìn)過(guò)程需要較大的泵量將黏土粉排出孔外，一般情況下，鉆進(jìn)泵量的選取可以根據(jù)沖洗液量、環(huán)狀間隙面積、沖洗液上返速度等參數(shù)進(jìn)行核算。根據(jù)相應(yīng)的核算結(jié)果，結(jié)合水利工程現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)狀況，合理選擇鉆進(jìn)泵量，確保黏土粉上返速度，避免影響現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工。選擇好鉆進(jìn)泵量之后，還要合理控制鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速，因灌注樁孔鉆進(jìn)多數(shù)情況下會(huì)在黏土層上鉆進(jìn)，而黏土層自身的硬度、強(qiáng)度等力學(xué)參數(shù)較小，鉆具容易刻取黏土，為確保鉆進(jìn)穩(wěn)定性，現(xiàn)場(chǎng)鉆孔灌注樁施工過(guò)程中需要注意控制鉆進(jìn)擴(kuò)孔率，即通過(guò)選擇較低的轉(zhuǎn)速開展鉆進(jìn)施工來(lái)保證鉆孔成效。

3.3 鉆機(jī)的定位及安裝

鉆孔灌注樁施工正式鉆孔前要定位鉆機(jī)并按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝，采取有效措施確保鉆機(jī)或鉆孔不發(fā)生樁心偏移、傾斜等問(wèn)題。若使用有鉆塔的鉆孔機(jī)，可以利用鉆孔機(jī)自身動(dòng)力與附近地籠進(jìn)行有效配合，進(jìn)行鉆桿的初步定位，然后使用千斤頂進(jìn)行系統(tǒng)微調(diào)，進(jìn)行精準(zhǔn)定位，利用鉆頭、起重滑輪、鉆桿固定的卡孔與護(hù)筒中心保持在同一垂線上，確保鉆機(jī)具有良好的垂直度，樁位對(duì)準(zhǔn)后，使用枕木將鉆機(jī)橫梁墊平，在塔頂對(duì)稱鉆機(jī)軸線的位置設(shè)置相應(yīng)的纜風(fēng)繩[3]。

3.4 埋設(shè)樁基護(hù)筒

受外部因素及周圍水文、地質(zhì)等因素影響，采用單純的鉆孔灌注樁施工很容易出現(xiàn)孔壁坍塌問(wèn)題，在此情況下，可以使用護(hù)筒進(jìn)行處理。通過(guò)埋設(shè)護(hù)筒來(lái)抵御孔外靜水壓力，避免出現(xiàn)孔壁坍塌的情況。而且，護(hù)筒的使用能夠?qū)⒌乇硭M(jìn)行有效隔離，對(duì)孔口地面進(jìn)行有效保護(hù)，確保柱孔位置、鉆頭導(dǎo)向等處于可控狀況。護(hù)筒埋設(shè)時(shí)要確保護(hù)筒底部、附近土層已經(jīng)進(jìn)行夯實(shí)處理，避免護(hù)筒出現(xiàn)水淹、浮沉等問(wèn)題，為后續(xù)鉆孔工作的順利開展提供良好條件。

3.5 鉆孔泥漿的制作

鉆孔灌注樁施工過(guò)程中所使用的鉆孔泥漿主要由膨潤(rùn)土、水、添加劑共同組成，能夠起到冷卻、潤(rùn)滑、隔斷孔內(nèi)外滲流、提高靜水壓力的作用。在進(jìn)行泥漿制備期間，要結(jié)合水利工程水文、地質(zhì)情況來(lái)控制泥漿稠密度。因?yàn)槟酀{過(guò)稀會(huì)影響排渣、削弱護(hù)壁效果，過(guò)稠會(huì)減緩鉆進(jìn)速度，影響現(xiàn)場(chǎng)工作效率。因此，在鉆孔過(guò)程中要隨時(shí)檢 査孔徑、孔深、垂直度等參數(shù)，同時(shí)，注意泥漿的添加及排渣情況，確?，F(xiàn)場(chǎng)鉆孔工作順利開展。

3.6 下放鋼筋籠

為避免孔洞坍塌，要及時(shí)將鉆孔內(nèi)泥漿清理出來(lái)。在選擇清孔方法時(shí)需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆機(jī)進(jìn)行控制。水利工程中多使用正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行清孔，若地質(zhì)穩(wěn)定性較強(qiáng)，可以使用吸泥機(jī)進(jìn)行清孔。清孔完成后，即可將鋼筋籠下放，制作的鋼筋籠要滿足水利工程建設(shè)要求，誤差控制在合理范圍內(nèi)。鋼筋籠下放吊裝期間要確保中心線與孔徑中心線重合，并保持勻速、緩慢下放，避免對(duì)成孔造成損害，下放好的鋼筋籠要及時(shí)進(jìn)行固定，避免出現(xiàn)鋼筋籠上浮，影響后續(xù)混凝土灌注質(zhì)量[4]。

3.7 灌注混凝土

鋼筋籠下放之前或同步過(guò)程中要將導(dǎo)管安裝好，以便后續(xù)開展混凝土灌注施工。由于混凝土灌注過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)大量的水，需要嚴(yán)格控制混凝土的配置，合理控制混凝土配比，確?；炷翉?qiáng)度滿足水利工程建設(shè)需求。在進(jìn)行混凝土灌注時(shí)必須保證灌注的連續(xù)性，隨著灌注進(jìn)度的不斷推進(jìn)，在保證導(dǎo)管埋入深度的情況下逐步提升至灌注設(shè)計(jì)標(biāo)高，此時(shí)可以繼續(xù)進(jìn)行灌注，確保鉆孔灌注樁樁頂標(biāo)高超出設(shè)計(jì)標(biāo)高一定距離，為后續(xù)施工提供便利。

4 結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有良好的適應(yīng)性，且施工噪聲較小，在水利工程施工期間應(yīng)用較多。由于水利工程建設(shè)的特殊性，需要結(jié)合水利工程的實(shí)際特點(diǎn)，關(guān)注其應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題，只有充分掌握相關(guān)技術(shù)，嚴(yán)格依照施工工藝流程進(jìn)行操作，才能保證鉆孔灌注樁技術(shù)發(fā)揮出最大價(jià)值，為我國(guó)水利工程建設(shè)質(zhì)量提升奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。