淺析鉆孔灌注樁施工技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用

文／劉春麗 北京金河水務(wù)建設(shè)集團(tuán)有限公司 北京 100000

引言：

伴隨著近年來我國在水利工程建設(shè)中獲得的一系列突破性進(jìn)展，使得在水利工程建設(shè)中以樁作為主體的各種施工技術(shù)和方法已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)性發(fā)展。而在近年來我國一些重要的水利工程施工中，鉆孔灌注樁施工技術(shù)是一種常見的基本技術(shù)，由于鉆孔灌注樁所占土地總量的面積較小、受到的承受能力較大及周邊環(huán)境對土壤的干擾較少，所以被廣泛應(yīng)用于一些重要的水利工程施工中。近年來，伴隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及信息科學(xué)和技術(shù)水平的進(jìn)一步提高，也就促進(jìn)了水利工程項(xiàng)目的建設(shè)。在這樣的形勢下，鉆孔灌注樁技術(shù)運(yùn)用也越來越廣泛。由于筆者曾于2014年—2016年在門頭溝區(qū)潭柘寺東溝防洪治理工程施工第二標(biāo)工程建設(shè)中，從事從資料編制、商務(wù)管理等工作，并參與公司在江蘇南京其他項(xiàng)目的工程投標(biāo)商務(wù)標(biāo)的編制，以及工程完工竣工圖繪制，竣工結(jié)算等工作。因此，對鉆孔灌注樁施工技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用進(jìn)行研究，主要就是為了不斷完善自己的專業(yè)能力以及工作水平，從而促進(jìn)我國工業(yè)的發(fā)展。

1、鉆孔灌注樁施工技術(shù)的含義

鉆孔灌注樁的施工技術(shù)主要是利用導(dǎo)管來對地面上進(jìn)行一定數(shù)量的機(jī)械打孔，并通過導(dǎo)管對水下混凝土進(jìn)行澆灌，從而基本上完成水下施工所需要的材料和設(shè)備。與其他一些傳統(tǒng)混凝土灌注樁的施工方法相比，鉆孔灌注樁的施工工藝將會憑借自己的特點(diǎn)和優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)對于施工質(zhì)量和施工效果的改善。鉆孔灌注樁的施工設(shè)備和技術(shù)對于設(shè)備以及環(huán)境的要求都沒有很高，因此會擁有很強(qiáng)大的適應(yīng)性，由于其成本比較低，在多種環(huán)境下的水利工程中都可以運(yùn)用，因此被廣泛應(yīng)用于水利工程中。與此同時，鉆孔灌注樁施工技術(shù)的噪音以及震動都非常小，不會容易是地面發(fā)生偏移以及隆起，對于環(huán)境的影響也就會比較小。除此之外，運(yùn)用這種鉆孔灌注樁的建筑施工工藝技術(shù)可以使其深入土層，以提高水利工程施工的質(zhì)量。一般來說，對于現(xiàn)場鉆孔灌注樁的施工設(shè)計(jì)和其技術(shù)操作是必須要有針對性地分析現(xiàn)場建筑物施工過程中結(jié)構(gòu)屬性和特征。只有對其進(jìn)行了一個較深層次的探討，才能有效保證鉆孔灌注樁的順利進(jìn)行。由于鉆孔灌注樁的建筑物施工技術(shù)和設(shè)備技術(shù)都是能使其貫通于地面，也就說明它對于物體和地質(zhì)承載能力是比較低的。而且，鉆孔灌注樁澆筑技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果與其所采取的施工工藝，混凝土的配比、以及泥漿護(hù)壁等因素息息相關(guān)。因此，一定要對鉆孔灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行深入的研究。

2、鉆孔灌注樁施工技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 安全系數(shù)高

在水利工程的施工過程中，由于施工地點(diǎn)會有所差異，也就會導(dǎo)致施工圖層的厚度不一樣。因此，在實(shí)際進(jìn)行施工的過程中，一定要保證樁基施工的模式符合實(shí)際的施工環(huán)境，從而保證項(xiàng)目工程的施工安全。在對鉆孔灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用時，利用樁體粘合、以及夯實(shí)等工藝就可以在一定程度上提高樁基的負(fù)荷能力，并加強(qiáng)基體的穩(wěn)定，最終實(shí)現(xiàn)整體工程項(xiàng)目質(zhì)量的提升。

2.2 提高土層穩(wěn)定性

近幾年，鉆孔灌注樁施工技術(shù)發(fā)展的比較成熟。在水利工程中應(yīng)用這一技術(shù)的時候，就可以在一定程度上提高涂層地基的穩(wěn)定，并增加樁體與土層的契合度，從而保證水利工程項(xiàng)目能夠具有一定的防滲功能。在實(shí)際進(jìn)行施工的過程中，要想有效保證鉆孔灌注樁施工技術(shù)的完整，相關(guān)的工作人員就一定要對施工現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行考察，從而保證施工的實(shí)際環(huán)境會與施工技術(shù)的參數(shù)相適應(yīng)。只有這樣，才可以實(shí)現(xiàn)整體建筑項(xiàng)目施工質(zhì)量的提升。

2.3 經(jīng)濟(jì)效益高

水利工程項(xiàng)目的建設(shè)以及實(shí)施可以在一定程度上促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，并為人們的生活以及企業(yè)的發(fā)展提供平臺。依據(jù)當(dāng)前我國地域廣、土層多變化的現(xiàn)狀來看，在對水利工程實(shí)際進(jìn)行施工的過程中，會存在著很大的差異。而這一問題也就對鉆孔灌注樁施工技術(shù)提出了更高的要求。在實(shí)際進(jìn)行施工的過程中，需要對不同土質(zhì)的地基選用不同的工藝來進(jìn)行技術(shù)型的施工。將鉆孔灌注樁施工技術(shù)中的樁基與施工工藝進(jìn)行完美的結(jié)合，就可以讓施工的技術(shù)具有特別高的容錯性，從而增加了自身施工技術(shù)的施工范圍，最終為建筑單位節(jié)省了大量的成本，以推動建筑企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

3、鉆孔灌注樁施工技術(shù)極易出現(xiàn)的問題

3.1 斷樁

在水利工程的實(shí)際施工過程中，最容易出現(xiàn)的問題就是斷樁。而出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因主要就是因?yàn)樵趯?shí)際進(jìn)行混凝土的灌樁過程中，由于導(dǎo)管提的比較高，就會導(dǎo)致導(dǎo)管中的混凝土發(fā)現(xiàn)離析的問題。而且，由于后續(xù)沒有做好封管的工作，就會導(dǎo)致灌注樁出現(xiàn)斷裂的情況。除此之外，在實(shí)際進(jìn)行混凝土的灌樁過程中，最重要的就是灌注的時間。由于這些因素，就會導(dǎo)致鉆孔灌注樁施工技術(shù)出現(xiàn)斷樁的情況。因此，施工單位必須對這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施進(jìn)行詳盡的規(guī)劃。如若灌注時間過長超出規(guī)定范圍，則混凝土的力學(xué)性能和強(qiáng)度也就會逐漸弱化，最終將嚴(yán)重地影響到混凝土在施工中的使用和質(zhì)量。

3.2 縮徑

在水利工程中實(shí)際地進(jìn)行鉆孔的施工過程中，由于我們相關(guān)施工技術(shù)人員沒有對其鉆孔的高低和速度以及其鉆孔時的力度等情況進(jìn)行準(zhǔn)確掌握，就可能會使其出現(xiàn)特別大的鉆進(jìn)壓力，最終會直接導(dǎo)致當(dāng)一個鉆頭在進(jìn)入淤泥之后，鉆內(nèi)會存在很多的淤泥。而且，由于受到壓力影響，就可能會導(dǎo)致鉆孔當(dāng)中的淤泥逐步趨于均勻?？稍谶@個過程中，還是會有一些不能無法避免的問題發(fā)生，即縮徑。此種現(xiàn)象對水利工程施工來說極其常見。這主要原因是由于鉆機(jī)在穿過淤泥后再進(jìn)行鉆孔的過程中，由于內(nèi)部存在相應(yīng)的阻力，就可能會直接導(dǎo)致鉆機(jī)壓力降低，也就是說會在沒有油壓下進(jìn)行空轉(zhuǎn)。

3.3 鋼筋籠上浮

在鉆孔之后，一定要針對混凝土進(jìn)行下層澆筑，而在此期間，極易發(fā)生鋼筋籠上浮。所以造成這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因也可能還有很多，而最主要的一個原因是對于小孔的清理工作并沒有做好，這樣就可能會導(dǎo)致有很多淤泥長期地殘留到孔中，從而造成在對鋼筋混凝土漿料進(jìn)行澆筑過程中，出現(xiàn)了混凝土漿料表層上攀的狀態(tài)，進(jìn)而造成了鋼筋籠水泥漿被堵塞的情況，嚴(yán)重地影響了混凝土的流動性。除此之外，在對鋼筋籠材料進(jìn)行實(shí)際加工制作的過程中，也會相繼出現(xiàn)質(zhì)量的問題，從而導(dǎo)致在對鋼筋籠進(jìn)行使用的過程中，特別容易出現(xiàn)變形的情況，最終在施工的過程中就會使鋼筋籠上浮。

圖1 鋼筋籠上浮示意圖

3.4 導(dǎo)管進(jìn)水

在對混凝土材料進(jìn)行澆筑的施工過程中，特別容易出現(xiàn)導(dǎo)管高提起的情況，就有可能會使得接頭處的部分發(fā)生滲漏水等情況，從而造成混凝土的流動或者是離析等現(xiàn)象的發(fā)生。而之所以會有機(jī)械灌漿連接頭處的部分滲漏水情況，主要是因?yàn)闆]有足夠充足的灌漿數(shù)量或沒有完全密封好灌漿導(dǎo)管連接處。因此，在實(shí)際施工中進(jìn)行導(dǎo)管埋住處理的過程中，一定需要對其導(dǎo)管埋住狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測，從而確保其良好的密封。

4、水利施工的鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用

4.1 開鉆成孔

（1）明確鉆孔樁的位置

在實(shí)際進(jìn)行施工的過程中，一定要清楚鉆孔樁的位置，并且要把附近的施工現(xiàn)場場地都清理得更加平整，并且要對混凝土的攪拌器、鋼筋籠等都要進(jìn)行正確的安裝和擺放?？梢詰{借安全站儀器來準(zhǔn)確地測量和計(jì)算得出每個灌注樁中心點(diǎn)，并且利用木樁把它們表示。直到放樣工作已經(jīng)做好之后，就能夠利用一把鋼尺準(zhǔn)確的測量各樁之間距離是否符合要求。其中所測量的準(zhǔn)確性和誤差不能超過10mm，緊接著就是我們可以根據(jù)樁位的實(shí)際情況選擇一個相應(yīng)的供水池，并對這些泥漿池和地下水進(jìn)行逆向鏟掘開挖，從而能夠保證整個泥漿池和供水池的地理位置與尺寸大小符合整個樁基的具體實(shí)際建造技術(shù)要求。

（2）埋設(shè)護(hù)筒

在對鉆孔灌注樁進(jìn)行施工的過程中，埋設(shè)護(hù)筒是一個非常重要的施工環(huán)節(jié)。通常的情況下，護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)比樁體的外徑大20-40mm 左右。而且，埋入到地面下部的護(hù)筒高度也必須控制在2-4m。如果鉆孔有特別的情況，就需要適當(dāng)調(diào)整它們的高度，從而確保鉆孔以及混凝土灌注過程能夠正常順利地進(jìn)行。如果想要能夠保證埋設(shè)護(hù)筒的位置更加精確，護(hù)筒就一定要與之保持水平垂直，而且這個水平垂直的接地樁中心線也需要和的接地樁中心線互為重合。同時，豎向?qū)Ч艿膬A斜率一般不能大于超過0.5%，偏差也必須控制在50mm 以下，并且要求在護(hù)筒頂部連接點(diǎn)的位置增設(shè)與護(hù)筒附屬的吊耳以及附屬加強(qiáng)筋。而且在鉆入中也需要經(jīng)常性地進(jìn)行自我檢查，看看它們是否有偏移或者是下沉等情況。一旦出了問題要及時做好相應(yīng)的處理措施。

（3）鉆機(jī)就位

當(dāng)埋設(shè)好的護(hù)筒之后，鉆機(jī)便會就位并且在其底座上的一個位置做好支墊，從而能夠保證它們擺放得更加平穩(wěn)和可靠。同時，一定要針對鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性做出一個檢測?？梢酝ㄟ^利用水平尺檢測鉆機(jī)所擺放物件的位置是否正常，利用鉆錐下懸垂圓形球的方式來檢測鉆機(jī)與地板之間的位置是否垂直，從而能夠保證鉆孔的傾斜程度不會低于1%。

（4）泥漿配置和攪制

鉆孔使用的混凝土泥漿主要是利用燒堿、水、纖維素和膨潤土等原料配合而成。在其進(jìn)行鉆孔的工藝流程中，由于其泥漿本身的密集度會比水密集度大，并且其泥漿的靜水壓力也可能會比水大。因此，在鉆入井面上進(jìn)行挖掘孔壁的過程中我們就可以在其中形成一層與之相應(yīng)的淤泥皮，這樣就有效地避免了在整個鉆孔中出現(xiàn)內(nèi)外淤泥互補(bǔ)滲流的情況，起到了保護(hù)和清理整個鉆孔壁的作用防止其出現(xiàn)倒塌等情況。另外，泥漿也是具有清除懸浮和鉆渣的作用。因此，所需要配制的水泥砂漿一定是完全符合每個環(huán)節(jié)的規(guī)定。

4.2 孔位清潔

孔位清理工作通常都是應(yīng)該做到的，那就是每個樁體在鉆孔的各個環(huán)節(jié)全部已經(jīng)做好之后，當(dāng)每個樁體的鉆頭和整個樁體的孔道基底之間的距離都能夠保持在90mm-120mm 之間時，并且每個樁體的孔壁總結(jié)構(gòu)和整體穩(wěn)定性都比較好的情況下，就已經(jīng)可以向每個樁體的孔位中全部注入泥漿，并且可以能夠確保這些泥漿能進(jìn)行一次循環(huán)發(fā)熱清洗處理工作，其中泥漿處理周期一般是30-50min。這項(xiàng)施工的第一個環(huán)節(jié)主要是對于孔位內(nèi)的碎石塊、以及水泥塊等物料進(jìn)行徹底清洗，利用水泥漿的高溫和壓力把這些物料和雜質(zhì)從孔位內(nèi)排出。而且，一定需要提高孔底層渣土的清理力度，從而有效地防止孔位的底部表面出現(xiàn)砼凝結(jié)的現(xiàn)象，以此減少縮孔、塌孔等工程事故可能發(fā)生的概率。另外，在開始進(jìn)行成孔施工作業(yè)時，一定要注意保證每個孔壁都能夠一次性地完成，從而有效地防止因?yàn)槌霈F(xiàn)中間的停頓從而導(dǎo)致造成孔壁結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。

4.3 鋼筋籠

在對鋼筋籠進(jìn)行焊接的過程中，相關(guān)的工作人員必須要對于鋼筋籠的各種銜接環(huán)節(jié)都要做好檢查，從而能夠保證鋼筋籠在焊接時不會發(fā)生斷裂。在對于鋼筋籠進(jìn)行吊裝和下放時，一定要注意保證吊裝物體的垂直度和水平度，還要注意嚴(yán)格控制吊裝時鋼筋籠和樁體的孔壁間距。所以當(dāng)我們在完成下方的施工作業(yè)之后，一定要對于籠體的防銹護(hù)筒和樁體上端進(jìn)行焊接，使其和籠體的上端能夠形成一個整體，以此為基礎(chǔ)來對于混凝土的壓力和強(qiáng)度進(jìn)行緩沖，從而大大減少了樁體的承載能力。

圖2 施工現(xiàn)場鋼筋籠

4.4 混凝土澆筑

在對混凝土進(jìn)行澆筑的過程中，一定要注意嚴(yán)格地把控好混凝土所用的配置材料比例，從而能夠保證每一種原料都會達(dá)到與其實(shí)際所用施工標(biāo)準(zhǔn)完全相適應(yīng)。而且，工作人員一定要將所有施工材料都進(jìn)行了采樣和分析，以確保所要檢測到的參數(shù)都能夠完全滿足整個施工過程的需求，之后就能夠開始進(jìn)行澆灌作業(yè)。另外，在澆灌過程中，工作人員一定要針對各個工程環(huán)節(jié)的質(zhì)量問題進(jìn)行實(shí)時監(jiān)督和檢測，并針對工程中有可能出現(xiàn)的問題及時提前做好預(yù)防措施，以此來為水利工程項(xiàng)目的施工提供基礎(chǔ)保障。

結(jié)語：

總而言之，將鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用到水利施工中一定要按照工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，并結(jié)合施工的需求以及設(shè)計(jì)，而且還要嚴(yán)格按照施工技術(shù)的規(guī)定以及要求來進(jìn)行實(shí)際的施工。不僅必須要提前做好灌注樁相應(yīng)的材料準(zhǔn)備，還需要提前做好鉆孔、清孔等各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，從而有限度地保證了鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量和技術(shù)指標(biāo)達(dá)到規(guī)定的要求，保障了水利工程建設(shè)的質(zhì)量，這樣就能夠最大限度的取決于其經(jīng)濟(jì)效益以及其社會效益，促進(jìn)水利事業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。