水利施工鉆孔灌注樁技術探討

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鉆孔灌注樁施工是水利工程施工中具有操控簡單、價格低、噪音小、振動弱、避免擠土等特點的水利工程施工技術。這種技術往往在工程施工過程中比較復雜，環(huán)節(jié)和重點部分具備特殊優(yōu)勢，目前可以稱為水利工程從業(yè)者最應該熟練掌握以及全面利用的施工技術之一。但在實際應用中，鉆孔灌注樁技術常常會引發(fā)滲水、卡管、坍塌以及縮頸等問題發(fā)生，這樣非但不能確保在施工過程中鉆孔灌注的安全性，也極有可能產(chǎn)生鉆孔灌注樁的質量問題，導致工程延誤、無法保證施工安全，施工費用提高。本文采用理論與實際相結合的方法，對鉆孔灌注樁技術進行深入分析，在確保鉆孔灌注樁實際操作低危安全的前提下，達成水利建設工作中的多重目標。

1水利施工中鉆孔灌注樁存在的問題

由于鉆孔灌注樁技術本身具備相當明顯的特殊性，此項技術在水利工程中的實際應用也出現(xiàn)了差異性明顯的作業(yè)方式。這些差異主要表現(xiàn)在作業(yè)程序、技術應用、關鍵環(huán)節(jié)等方面，尤其是在施工程序上，鉆孔灌注樁通常具備更復雜、多樣的特點［1］。因此，需要掌握的水利工程施工技術要點和需求也更加多樣，只有靈活掌握這些技術要點，把握住控鉆孔灌注樁技術的核心所在，才能更加充分地將鉆孔灌注樁的技術優(yōu)勢徹底發(fā)揮，加速工程進度，避免不必要的施工障礙。同時，在有限的時間能獲得更大的成果，真正實現(xiàn)鉆孔灌注樁技術節(jié)能、環(huán)保、質優(yōu)、高效的優(yōu)勢。在實際應用和操作過程中，經(jīng)常會引發(fā)的鉆孔灌注樁滲水、卡管、坍塌以及縮頸等連鎖反應，是不容忽視的大問題。這些看似不甚嚴重的小問題往往會帶給整個水利工程帶來致命性的質量問題，或造成較為嚴重的安全隱患。首要的應對措施就是逐一分析造成安全隱患以及其他問題、障礙的原因，總結出一套具有針對性的技術手段，徹底將鉆孔灌注樁技術的優(yōu)勢得以發(fā)揮，以實現(xiàn)水利工程質量與功能全方位、高品質的技術性支持。同時，還要特別注意在鉆孔灌注樁施工過程中因地質情況不同而帶來的施工障礙以及安全威脅。如在施工過程中，遇到地下水層、流沙、弱土基質等地質問題所造成的障礙，導致鉆孔灌注樁施工停滯。在這樣的自然環(huán)境條件下，若沒有前期的技術準備及可供實現(xiàn)的緊急預案，則在一定時間內將很難保證水利工程施工快速有效地實施。

2水利工程中鉆孔灌注樁施工問題的技術處理

2．1鉆孔灌注樁冒水問題的技術處理

前面所提到的滲水主要指的是沿鉆孔灌注樁護筒邊沿部位而出現(xiàn)的冒水情況，導致這一問題產(chǎn)生的原因是在鉆孔灌注樁作業(yè)過程中水壓和夯土的共同作用。通過進一步分析，護筒周圍的土壤夯實效果較差，土壤過于松散，一旦遭遇水壓和擠土的共同影響就十分容易產(chǎn)生沿護筒邊沿冒水現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)將直接導致鉆孔灌注樁護筒位移，并且極有可能會造成整個水利工程地基下沉，使得鉆孔灌注樁的距離、荷載分配發(fā)生改變，影響整個水利工程的實施與進度。在這種情況存在的前提下，水利工程實施的每一步必須要嚴格執(zhí)行施工標準:

①要確保護筒周邊土壤密實性以及含水量;

②在護筒開孔操作過程中，應該將護筒內水位高度嚴格控制在1．5m以內;

③如不慎出現(xiàn)鉆孔灌注樁護筒滲水的情況時，應及時加固護筒周圍的土體，同時要嚴格控制土體含水量，控制護筒持續(xù)偏移或沉降的現(xiàn)象;

④確保鉆孔灌注樁作業(yè)的施工質量，同時形成規(guī)范化操作以及科學性保障措施［2］。

2．2鉆孔灌注樁坍塌問題的技術處理

坍塌問題多發(fā)于鉆孔灌注樁的孔壁部位，一般由土體密實度不夠、泥漿黏性較差、內外水壓不達標所致。面對這種情況，在開孔鉆井操作時，一旦出現(xiàn)泥漿疏漏或氣泡外冒的情況，即表明孔壁塌陷的問題已經(jīng)出現(xiàn)。此時一般要采取夯實周邊土體、加強泥漿黏性、確保護筒內水位高于地下水位等措施。

2．3鉆孔灌注樁縮頸問題的技術處理

縮頸問題產(chǎn)生的原因多為在作業(yè)中混凝土膨脹，它將導致成孔的直徑與前期設計孔直徑的不符。混凝土之所以會發(fā)生膨脹，大多是由于在采購材料時選擇了質量較差的產(chǎn)品［3］。另外，開孔鉆井必須迅速，避免孔壁周圍出現(xiàn)泥皮現(xiàn)象，這些措施能夠較大幅度地降低混凝土膨脹與縮頸問題的出現(xiàn)幾率。

2．4鉆孔灌注樁卡管問題的技術處理

卡管問題的出現(xiàn)一般有兩種情況:初灌時水栓堵塞以及水泥和易性較差，但也不排除施工機械故障和操作不規(guī)范所導致卡管問題的出現(xiàn)。所以，在作業(yè)過程中，首先應該保證隔水栓與導管的匹配性、隔水栓的隔水性，以保障施工過程中不會出現(xiàn)卡管現(xiàn)象。

3鉆孔灌注樁施工技術在水利工程中的應用方案

某工程渡槽是三槽U形預應力混凝土結構，一般是相互獨立的，單跨40m，總計18跨;單插槽大小為:(高)7．23m，(寬)9．0m。主樓依照建筑物質量分為一、三級結構。此位置的鉆孔灌注樁為摩擦樁，樁包括6根測試樁和342根工程樁，每一個測試樁直徑為1．8m，長為36m。

3．1平整場地及測量放線

在之前的測試樁施工范圍規(guī)劃的建設平臺上，使用機械作業(yè)人工配合的方式確保鉆井定位于平整堅實的基礎上，準備一池水和排水通道。同時，防止泥漿污染附近的建筑環(huán)境，文明施工。滿足標準要求，準確測量樁的位置和布局，樁中心位置誤差控制在100mm。

3．2護筒埋設

襯墊的鋼管，厚6mm的鋼板。護筒的直徑要保持在2m上，它比樁徑要多20cm。襯墊左上角設置兩個高400mm，寬200mm的嘴，頂部設置吊環(huán)，底部截面鋼襯墊底部邊緣要預留刃腳，襯墊埋設前，保護樁位置，確保4個樁位上交叉纏繞著十字線。保護管挖洞埋藏，旋轉鉆鋼襯墊的埋深分別為3．5、4．0和4．5m，反循環(huán)鉆頭鋼襯層埋深1．5、1．7和1．8m。保護管埋樁位置，恢復后的鉆機就位之前檢查樁的位置。保護管嵌入應準確、穩(wěn)定，管中心所有符合要求的樁位偏差要控制在50mm以內。同時，鋼襯墊的傾斜控制在1%以內。

3．3泥漿制備處理

作業(yè)前期需準備鉆井泥漿護墻。據(jù)施工特點和相關工程經(jīng)驗，形成項目的使用膨潤土泥漿擋土墻。該項目將采取集中供漿、收集回漿、凈化泥漿、集中凈化的方式來確保工程質量、文明施工。制漿材料選擇是膨潤土、建筑用淡水、工業(yè)純堿分散劑等。新系統(tǒng)泥漿配比和性能指標，然而對于容易泄漏的地層，可以參考表1中兩種制漿配比方法。

3．4鉆井成孔

鉆井前需要泥漿墊片，同時確保保護管泥面高度不低于保護管口處1m。同時確保鉆井泥漿高于地下水位的范圍區(qū)間，即1．0～1．5m。鉆井過程中，鉆桿壓力保持旋轉，確保沒有擠壓桶的底部去除土壤，順利進桶體，確保土壤不是鉆探過程中，穩(wěn)定的滑動面有利于保護鉆孔泥墻。要經(jīng)常檢查鉆頭，確保通風，避免"活塞"的形成，減少和孔壁坍塌。鉆井、測試泥漿指數(shù)，發(fā)現(xiàn)需要調整的地方應及時更換。鉆孔深度由監(jiān)理工程師確認，并且由監(jiān)理工程師驗收，螺旋鉆成孔平均時間為8．6h/個。

3．5鋼筋籠制作安裝

鉆孔灌注試驗樁加固處理操作在鋼鐵廠完成，結合工程樁長和考慮到平直度，鋼筋籠后取消單樁鋼筋籠點分成兩個生產(chǎn)，采用單搭接焊，使用單搭接焊接接頭螺旋鋼筋，鋼筋籠孔主要采用單面焊接搭接焊接，包括試驗樁－4孔焊接焊接。因此，鋼筋籠制作必須嚴格按照設計圖紙和規(guī)范。

3．6水下混凝土澆筑

本項目采用標號為C25W6F150的混凝土，現(xiàn)場實驗室根據(jù)標準配制施工配合比。坍落度為180～220mm，水/水泥比率為0．45，混凝土的含砂率為44%，同時粗骨料使用二級碎石。整個項目在具體操作的時候由兩臺8m的強制式集中攪拌系統(tǒng)進行運行，在這個過程中裝載混凝土的運輸車一定要事先進行檢查，保證工作的順利開展。為了保證整個工程的有序開展，要準備好混凝土卡車來面對隨時可能發(fā)生的事情。根據(jù)整個施工過程的相關經(jīng)驗，在早期的填充量應大于6．7m3。根據(jù)實際情況，可以再加上1．5m3集中料斗。為了保證好連續(xù)不斷的供料，在施工中要選擇一個混凝土攪拌車漏斗進行灌注?？傊谡麄€工程的施工中，要合理使用好相關的技術，要對鉆孔灌注樁做出有效的劃分和歸類，以此提高整個施工的效率。在施工中，還要有效控制鉆孔灌注樁的質量，不斷地對施工技術進行調整，以此提升工程應用的效率以及施工質量，總結施工經(jīng)驗，最終實現(xiàn)水利工程設計的目的。

作者：馮月利 單位：新疆瑞祥農牧工程咨詢設計院有限公司