鉆孔灌注樁技術(shù)在水利工程施工中應(yīng)用

李宗輝 阮功成

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水利工程日益增多，樁基礎(chǔ)的應(yīng)用量也隨之增大。鉆孔灌注樁是水利工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式之一，也是防治巖土體滑動、邊坡支護(hù)和錨固建筑物的有效措施。因此鉆孔灌注樁基礎(chǔ)顯得越來越重要，應(yīng)用范圍越來越廣。為此，本文結(jié)合具體工程案例，對水利工程施工中鉆孔灌注樁的概況、施工準(zhǔn)備及技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：水利工程；鉆孔灌注樁；概況

1 鉆孔灌注樁的概況

現(xiàn)階段主要將水下混凝土施工方式分為2種，其一為水上拌制混凝土拌合物，需實施水下灌注，具體方式如下：導(dǎo)管法、泵壓法、柔性管法等；其二為水上拌制膠凝材料，需實施水下預(yù)填骨料壓力灌漿，具體方式包含加壓灌注與自流灌注。因施工方式較多與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，水下灌注材料也不在局限于普通水泥混凝土，還可進(jìn)行纖維混凝土、瀝青混凝土等多種材料的灌注。鉆孔灌注樁作為水利工程施工的主要技術(shù)之一，其施工原理與灌注樁系相同，是指利用機(jī)械鉆孔、鋼管擠土與人力挖掘等方式在施工現(xiàn)場使地基土形成樁孔，并將鋼筋籠、灌注混凝土放置于其內(nèi)部進(jìn)而達(dá)到成樁的目的。遵循成樁方式，鉆孔灌注樁護(hù)壁選取方式不同，則施工方式也存有一定區(qū)別，通?？煞譃?種：泥漿護(hù)壁與全套管施工。相比沉入樁內(nèi)的錘擊法，鉆孔灌注樁具有較小的施工噪音與震動，可適用各種地基施工。其施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接決定著樁的承載力大小。但其需在泥水中灌注混凝土，無法有效控制混凝土質(zhì)量，進(jìn)而增加了施工的難度。

2 工程案例

該工程地層為第四系沖積層、沖洪積層與海積層，其土質(zhì)通常包括粉質(zhì)粘土、粘土、粉土等，因其所處位置河流眾多，地下水豐富?？紫稘撍疄槠涞叵滤愋?，部分位置具有承壓性，0.4到6m為地下水位埋設(shè)深度。根據(jù)工程地質(zhì)條件，需進(jìn)行鋼護(hù)筒（5mX10m）的制作，其直徑為1.2m。鋼護(hù)筒能夠避免孔口滲漏坍塌，降低樁孔受外部環(huán)境的影響。因護(hù)筒內(nèi)徑具有較大尺寸，能夠進(jìn)行足量泥漿的存儲，在樁孔將鉆桿提出后，可保證護(hù)筒水壓與孔壁泥皮的穩(wěn)定性。也可防止升降過程中鉆頭與護(hù)筒之間出現(xiàn)碰撞與刮拉，以此對孔口穩(wěn)固性加以保護(hù)。

3 水利工程施工中鉆孔灌注樁施工準(zhǔn)備

1、對水利工程施工現(xiàn)場的水文情況、地質(zhì)材料進(jìn)行詳細(xì)收集，分析、判斷地質(zhì)巖性，施工機(jī)械必須嚴(yán)格遵循地質(zhì)狀況及施工現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行選擇。同時遵循相關(guān)施工要求對施工圖紙進(jìn)行認(rèn)真分析及了解，并進(jìn)行施工方案的確定。

2、施工前必須保證現(xiàn)場水、電暢通，并有效處理松軟土地，平整場地。還要根據(jù)施工實際情況搭設(shè)工作平臺在深水區(qū)或較厚淤泥層。對基準(zhǔn)線、水準(zhǔn)幾點(diǎn)及樁位的信息進(jìn)行測量復(fù)核，確保其準(zhǔn)確性。并進(jìn)行相關(guān)質(zhì)量控制方式的制定，進(jìn)而為水利工程鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的提高提供了可靠保障。

3、施工現(xiàn)場環(huán)境和鄰近區(qū)域內(nèi)的地下管線（管道、電纜）、地下構(gòu)筑物、危險建筑、精密儀器車間等的調(diào)查資料。研究工程地質(zhì)情況和主要施工機(jī)械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能資料，進(jìn)行施工設(shè)備系統(tǒng)配置選型。

4 水利工程施工中鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用

1、測量放樣

水利工程施工前，必須按照施工設(shè)計要求，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，同時做好臨時用電、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)貕簩嵓坝行幚?。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)。

2、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，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)筒除起到這個作用外，同時好有隔離地表水、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。

3、開鉆成孔

在水利工程鉆孔灌注樁鉆孔施工中，必須先進(jìn)行底架搭建，并確保其平穩(wěn)性，然后進(jìn)行鉆機(jī)安裝。鉆頭和鉆桿的中心位置必須對準(zhǔn)護(hù)筒面的中心，確保其誤差小于50毫米。鉆孔施工中，必須確保鉆桿垂直與地面，為避免鉆孔產(chǎn)生傾斜等情況，應(yīng)選用線錘在施工過程中實時進(jìn)行檢測。鉆孔速度必須進(jìn)行嚴(yán)格控制，不能過快，要勻速慢行。特別是在護(hù)筒出口位置，應(yīng)避免出現(xiàn)失穩(wěn)及滲漏等問題。在地層容易出現(xiàn)改變的位置必須控制好鉆孔的速度和壓力，防止產(chǎn)生鉆孔傾斜等狀況。必須復(fù)鉆易縮徑土層，選用中高檔鉆速對硬塑黏土層進(jìn)行鉆孔作業(yè)。選用較低的速度對淤泥和粉砂土層進(jìn)行鉆孔作業(yè)。根據(jù)土層軟硬度的不同，應(yīng)選用不同的速度進(jìn)行鉆孔作業(yè)。

4、清孔

確保質(zhì)量合格后應(yīng)進(jìn)行清理孔底的工作，這項工作必須及時進(jìn)行，時間過長將導(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，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。

5、鋼筋籠制作及安放

遵循設(shè)計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，同時錯開其接頭位置。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。

6、水下混凝土灌注施工

在進(jìn)行水下混凝有灌注施工前，必須對其質(zhì)量進(jìn)行檢測?，F(xiàn)場相關(guān)人員必須對運(yùn)輸?shù)绞┕龅氐墓嘧痘炷敛牧线M(jìn)行嚴(yán)格的檢測，當(dāng)出現(xiàn)與施工規(guī)范不符合的施工次啊聊時，應(yīng)及時進(jìn)行有效處理，在施工中杜絕使用不合格產(chǎn)品，只有這樣才能確保水利工程的質(zhì)量。在水下混凝土灌注施工中，必須詳細(xì)檢查混凝土面的高度及鉆孔樁的位置，確保施工中不會出現(xiàn)超徑、縮徑、漏失層位等情況。與此同時，還要認(rèn)真觀察返水情況，準(zhǔn)確分析、判定孔內(nèi)的具體情況，避免安全事故出現(xiàn)在施工中及后期使用過程中。

5 結(jié)束語

綜上所述，在水利工程建設(shè)中施工技術(shù)是確保其質(zhì)量的重要保障，施工技術(shù)水平的高低直接影響著工程建設(shè)的整體質(zhì)量。在水利工程施工中，當(dāng)?shù)刈匀粭l件很大程度上都影響著工程施工的穩(wěn)定性，在工程使用過程中，往往會出現(xiàn)還在規(guī)定年限內(nèi)就出現(xiàn)了損壞的情況，這些病害問題的大量出現(xiàn)將造成極大的財產(chǎn)損失及人員傷亡。鉆孔灌注樁技術(shù)作為水利工程施工的主要技術(shù)之一，其技術(shù)水平的高低、施工工藝是否規(guī)范都對工程質(zhì)量起到關(guān)鍵性的作用?；诖?，施工企業(yè)必須重視水利工程鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用，確保其施工流程的科學(xué)性、規(guī)范性，只有這樣才能確保水利工程的整體質(zhì)量。

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