淺談灌注樁施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

姚南翔

淺談灌注樁施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

姚南翔

一、灌注樁施工技術(shù)及其基本程序

灌注樁施工基本程序是：施工準(zhǔn)備→鉆機(jī)就位→護(hù)筒埋設(shè)→鉆頭和孔口管施工→護(hù)壁泥漿→混凝土澆筑→鋼筋籠制作和安裝。以下結(jié)合某河進(jìn)洪閘除險(xiǎn)加固工程北閘基礎(chǔ)灌注樁工程就幾個(gè)步驟作簡(jiǎn)要說(shuō)明。

1.水利工程施工準(zhǔn)備工作

（1）收集水利工程施工地點(diǎn)水文、地質(zhì)資料，對(duì)地質(zhì)巖性進(jìn)行分析和判斷。

（2）詳細(xì)了解灌注樁施工圖紙及施工方案。

（3）平整水利施工現(xiàn)場(chǎng)，確保水、電通暢，對(duì)松軟的土地進(jìn)行必要的處理，以免給施工機(jī)械作業(yè)帶來(lái)麻煩。

（4）復(fù)核測(cè)量基準(zhǔn)線、水準(zhǔn)基點(diǎn)和樁位等數(shù)據(jù)。

（5）制定相應(yīng)質(zhì)量控制措施，確保工程施工質(zhì)量。

2.鉆機(jī)就位

在準(zhǔn)備階段對(duì)工程施工場(chǎng)地進(jìn)行平整和壓實(shí)，如在施工現(xiàn)場(chǎng)遇到深水區(qū)或淤泥層很厚時(shí)，則需要進(jìn)行工作平臺(tái)的搭設(shè)。建立子控制網(wǎng)，確保其能夠符合建筑物施工工程的整體測(cè)量。對(duì)擬建的施工樁位進(jìn)行放樣，同時(shí)在其他觀測(cè)站進(jìn)行觀測(cè)和復(fù)核。樁位的控制是水利工程灌注樁技術(shù)施工中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，只有樁位準(zhǔn)確才能確保施工順利進(jìn)行。

3.護(hù)筒的埋設(shè)

樁位的固定措施主要是埋設(shè)護(hù)筒，通過(guò)埋設(shè)護(hù)筒，對(duì)鉆頭的鉆進(jìn)方向進(jìn)行有效引導(dǎo)。進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)時(shí)，護(hù)筒的直徑應(yīng)比樁孔大10cm左右，可以使鉆頭在孔內(nèi)順利提升。在安裝護(hù)筒時(shí)，應(yīng)確保其中心線與樁位中心線的偏差保持在50mm以內(nèi)。護(hù)筒埋設(shè)的入土深度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)不同進(jìn)行調(diào)整，如在砂石土質(zhì)中其深度應(yīng)當(dāng)大于1.5m，如在粘土土質(zhì)中其深度應(yīng)不小于1m，同時(shí)確?？變?nèi)的泥漿比地下水位高出1m左右。護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)牢固和密實(shí)，為防止出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，護(hù)筒與孔壁之間使用粘土進(jìn)行夯實(shí)。

4.鉆頭和孔口管施工

鉆孔樁的設(shè)計(jì)孔徑為1.5m以上時(shí)，選擇鉆頭時(shí)對(duì)其鋼材質(zhì)量有較高的強(qiáng)度要求，確保鉆頭的質(zhì)量、角度以及鉆頭切削內(nèi)刃的強(qiáng)度。如鉆頭在施工過(guò)程中發(fā)生斷裂，則會(huì)造成孔內(nèi)事故，不僅延誤工期而且將造成經(jīng)濟(jì)損失。

埋設(shè)孔口管時(shí)，為確?？卓诓粫?huì)發(fā)生坍塌，孔口管采用厚度δ=5mm以上的鋼板卷制，直徑為1800mm。

5.護(hù)壁泥漿

泥漿的主要作用是支撐孔壁、穩(wěn)定底層、對(duì)懸浮的鉆渣進(jìn)行清理，同時(shí)通過(guò)泥漿滲透到孔壁周圍的底層，阻斷滲漏通道，因此，泥漿對(duì)孔壁具有十分重要的保護(hù)作用。泥漿比重控制在1.2～1.3，粘度22～25s，膠體率 >97%，內(nèi)泥漿面控制在離孔口50cm以內(nèi)。

6.混凝土澆筑

混凝土的強(qiáng)度等級(jí)必須滿足水利工程施工設(shè)計(jì)需要，所選用的材料應(yīng)符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使用的商品混凝土需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢查才能進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)?；炷翝仓皯?yīng)著重檢查混凝土灌注樁樁底，確定其沉淀厚度和泥漿指標(biāo)，如不符合澆筑標(biāo)準(zhǔn)則重新進(jìn)行清理。

澆筑前必須對(duì)第一次澆筑的混凝土需求量進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，一般容量應(yīng)至少是導(dǎo)管容量與漏斗總?cè)萘恐偷?倍，才能夠確保混凝土從漏斗導(dǎo)管處順利翻出，并且可以將導(dǎo)管端置于被混凝土掩埋的2.5m之內(nèi)。

澆筑時(shí)混凝土的上升速度保持3m/h以內(nèi)，澆筑后期應(yīng)適當(dāng)提高漏洞高度，使導(dǎo)管內(nèi)外壓力差逐漸增大，并不斷提升導(dǎo)管，每次提升的幅度保持在0.5m左右，才能使混凝土順利灌入，直到混凝土高度達(dá)到空口面，同時(shí)把灌注樁內(nèi)所有鋼筋徹底清潔。

澆筑完成后，當(dāng)上部混凝土開始初凝時(shí)，清除其鋼筋籠的固定措施，確保鋼筋籠能夠隨著混凝土的凝固而自身發(fā)生收縮，防止造成粘結(jié)力的損失。

7.鋼筋籠的制作與安裝

用來(lái)制作鋼筋籠的鋼筋種類及型號(hào)等都根據(jù)設(shè)計(jì)需求以及相關(guān)的規(guī)范來(lái)確定。首先根據(jù)施工圖紙的要求，進(jìn)行調(diào)直、去銹、焊接。鋼筋籠的主體應(yīng)當(dāng)使用整根的鋼筋，如需對(duì)接，則盡量使用搭接、焊接頭，搭接處的末端不設(shè)置彎鉤。其次，為保證鋼筋籠外混凝土保護(hù)層的厚度符合設(shè)計(jì)要求，在其上下端及中間每隔4m在一橫截面上設(shè)置混凝土塊。鋼筋籠吊裝之前，先對(duì)鉆孔進(jìn)行檢測(cè)。主要檢測(cè)鉆孔內(nèi)有無(wú)坍塌和孔壁有無(wú)影響鋼筋安裝的障礙物，如突出尖石、樹根等，以確保鋼筋籠的安裝。鋼筋籠吊裝時(shí)對(duì)準(zhǔn)孔位，盡量豎直輕放、慢放，遇障礙物可慢起慢落和正反旋轉(zhuǎn)使之下落。無(wú)效時(shí)立即停止下落，查明原因后再安裝。禁止高起猛落、強(qiáng)行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。

二、水利工程灌注樁施工的質(zhì)量控制措施

1.成孔質(zhì)量控制

成孔是水利工程灌注樁施工中的重要部分，如果成孔的質(zhì)量不能得到較好的控制，則可能出現(xiàn)塌孔、縮徑等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響樁身質(zhì)量，使樁的承載力下降，因此在成孔質(zhì)量控制方面應(yīng)當(dāng)注意以下問(wèn)題：

第一，保證樁身成孔的垂直精度，同時(shí)這也是確保灌注樁順利施工的重要保障，如不能保障其垂直精度，鋼筋籠則無(wú)法順利就位。

第二，樁位和樁頂標(biāo)高的確定。確保成孔深度在護(hù)筒定位后能夠及時(shí)進(jìn)行復(fù)核，護(hù)筒的中心與樁位中心之間的偏差應(yīng)小于50mm，同時(shí)檢查回填土密度，防止發(fā)生漏漿。

2.成樁質(zhì)量的控制

第一，為保證成樁質(zhì)量，應(yīng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)原材料進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，包括水泥、鋼材出場(chǎng)合格證以及化驗(yàn)報(bào)告等，如果發(fā)現(xiàn)證書與實(shí)際商品不符，則應(yīng)立即進(jìn)行抽樣調(diào)查，不合格的材料堅(jiān)決禁止使用。

第二，由于水利工程中使用水下混凝土灌注，而且采用導(dǎo)管灌注的方法，不可避免的會(huì)出現(xiàn)混凝土的離析現(xiàn)象，但是高質(zhì)量的混凝土材料以及科學(xué)的配比可減少這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，因此，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的水泥品種以及砂石等材料應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，確保每個(gè)樁的澆筑配比都能夠達(dá)到科學(xué)合理，在混凝土攪拌之前進(jìn)行復(fù)核，并且進(jìn)行嚴(yán)格的記錄和管理。

3.鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放

鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料，檢查合格后再按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求驗(yàn)收鋼筋的直徑、長(zhǎng)度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。驗(yàn)收中要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長(zhǎng)度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計(jì)標(biāo)高上，吊環(huán)長(zhǎng)度根據(jù)底梁標(biāo)高的變化而改變，所以應(yīng)根據(jù)底梁標(biāo)高逐級(jí)復(fù)核吊環(huán)長(zhǎng)度，以確保鋼筋的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。

4.清孔

清孔工作主要是為了清除孔底的沉渣，因?yàn)槌猎拇嬖趯?duì)灌注樁的承載能力有著不利影響。清孔的過(guò)程是通過(guò)泥漿對(duì)樁孔底部的沖擊所產(chǎn)生的力量，使孔底的沉渣處于懸浮狀態(tài)，然后使用泥漿膠體的粘結(jié)力帶動(dòng)懸浮的沉渣流出樁孔，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)清孔的目的。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著灌注樁技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)其施工工藝以及施工質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。由于大多水利工程的鉆孔灌注樁均在水下完成，無(wú)法對(duì)其施工過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)觀察，成樁后也不能對(duì)其進(jìn)行開挖來(lái)完成驗(yàn)收工作，其施工過(guò)程中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)對(duì)整個(gè)水利工程的質(zhì)量產(chǎn)生重大影響，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，灌注樁施工中應(yīng)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，才能確保水利工程的整體質(zhì)量

信陽(yáng)市沿淮治理工程指揮部綜合辦公室 464000）