鉆孔灌注樁在某水利施工中的應用及質量控制

【摘要】由于鉆孔子灌注樁施工技術具有無震害、無噪音、無擠土效應、施工方便及承載力強等優點，而被廣泛應用于水利工程施工中。本文就鉆孔灌注樁在某水利施工中的應用及質量控制展開了探討。

【關鍵詞】鉆孔灌注樁；施工；應用；質量控制

在水利工程中，較為常見的一種基礎形式就是鉆孔灌注樁。其借助泥漿進行護壁，并利用機械鉆孔，采用導管法進行水下混凝土的灌注。鉆孔灌注的方法不僅省工、省量，且便于施工。然而，灌注樁施工較為隱蔽，其施工質量易受到很大因素的影響，這就要求施工過程中任何一個環節都要嚴格進行，并將地質因素、鉆孔工藝、護壁、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注等各種對其施工產生影響的因素都在考慮在內。如果不嚴格進行施工和管理，在灌注的施工過程中就容易產生質量事故，輕者產生塌孔松散或縮頸，重者則斷樁報廢，影響工期和整個工程的質量，造成重大的經濟損失。為此，在進行鉆孔灌孔樁施工的過程中要注意加強對施工質量的控制，確保灌注樁的成樁質量。

一、鉆孔灌注樁的施工原理

作為建筑物基礎部分的灌注樁，已被廣泛應用于水利工程中。其施工原理就是準備好足夠的首批混凝土，將孔底的水或泥漿迅速排開后，同時一次性將導管出料口埋設在混凝土中，并確保一定的深度，以確保后續澆灌的混凝土始終是與孔內水或泥漿相隔離的，然后將高流態的混凝土持續地從進料口進入導管而成樁孔。在進行混凝土輸入的過程中，導管要隨著孔內混凝土的逐漸增多而不斷地提升，但始終要確保埋設在混凝土的出料口埋在混凝土中要有一定的深度。后續所輸入的混凝土之所以能擠入已澆筑的混凝土之中，它是借助出料口與入料口之間的密封導管中的高差形成的壓力而實現的。首批灌入的混凝土，其中的一部份被頂在最上面，將其作為隔離層，且這一部分將會一直被后續灌入的混凝土逐漸向上沖至樁口。

二、鉆孔灌注樁在水利施工中的質量控制

1、測量定位

先要在施工范圍內，進行原始地形圖的測量，平整場地，將場內臨時所需的施工道路及排水溝搜集水井等修筑起來，并布置好臨時所需的施工機具及水電氣系統，如果碰到有水的地段，還需要先進行粘土回填和碾壓，在迎水面進行回填，并用級配塊石進行護坡，都是由起點逐漸向終點進行，然后以設計翻紙的要求為依據，借助GPS全站儀，在灌注樁軸線、樁號、高程測量放線處進行挖孔，定樁位；采用木樁或小型預制混凝土樁，在孔口外圍處將樁位縱、橫軸線和基準點標記做好，同時還要注意保護樁位縱、橫軸線和基準點位。

2、泥漿配置與拌制

水、纖維素、膨潤土、燒堿等是鉆孔泥漿的主要成分。在進行鉆孔的過程中，由于水的相對密度小于泥漿的相對密度，且水的靜水壓也小于泥漿的靜水壓，泥漿可以對井鉆孔壁產生作用而形成一層泥皮，這樣鉆孔內外滲流就會受到阻隔，鉆孔壁得以保護而免于坍塌，此外，懸浮鉆渣也是泥漿的一大作用。通常泥漿的配置質量比為：水：纖維素：膨潤土：燒堿=100：0.007：7:0.003。其中，纖維素的主要作用在于其能在地基土表面形成一層薄膜，從而使失水率得以降低：膨潤土泥漿由于密度相對較低、粘度好、含沙量小、泥皮薄，為此，其穩定性較好，能起到很好的固壁作用，且鉆具回旋的阻力較小，鉆進率較高；燒堿主要能使水化膜的厚度增大，這樣就能使泥漿的膠體率和穩定性得以大大提高，同時失水率也相應會降低。泥漿在鉆進成孔時，要冷卻鉆頭、排渣清孔，并對孔壁加以保護，在進行下水混凝土的灌注過程中，要注意對孔壁的穩定性和懸浮鉆屑加以維護。如果泥漿太過于濃稠，鉆進速度過慢，此時孔壁泥皮就會過厚；如果泥漿太過于稀釋，此時護壁就容易塌孔，難以將孔底沉渣給沖洗出來；如果泥漿含過多的砂，此時泥皮就會過于流松，減少孔壁的摩阻力，加大孔底沉渣的厚度。通常采用自然造漿來降低工程成本，如對泥漿及性能的合理調配和使用不加以注意，成孔、成樁的質量就會受到一定的影響，且環境也會遭到污染。對于軟土地層，由于其原土造漿能力不夠，為了使泥漿黏結力增強，可以以膨潤土作為護壁泥漿的主要原料，再添加純堿和CMC等外摻劑，加水拌制而成，這樣就能降低孔內漏水率，孔內的水壓得以確保，因泥漿密度能產生液柱壓力，對地下水壓力能起到很好的平衡作用，并對孔壁產生一定的側面壓力，而使孔壁具有一種液壓支撐，在泥漿壓力作用下，其膠制顆粒分子就會滲入到孔壁，從而就能防止塌孔現象的發生，起到很好的護壁作用。

3、開鉆成孔

進行開鉆成孔時，首先，安裝鉆機時要平穩地搭建底架，鉆頭和鉆桿中心要與護筒項面中心對準，其偏差只能在50mm以下。其次，進行鉆孔時，鉆桿或吊要垂直地面，在施工期間用線錘隨時進行檢查，防止鉆孔出現傾斜，最后，在鉆孔過程中，鉆孔速度要盡可能慢速均勻，尤其是在護筒出口處，要注意防止失穩和滲漏。在地層易變化處，對其鉆速和鉆壓要加以控制，以避免鉆孔出現傾斜。在易縮徑土層處，要進行必要的復鉆。在硬塑的黏土層處，采用中高檔鉆速進行鉆孔。在淤泥和粉砂層處，采用低檔鉆速進行鉆孔。從硬層到軟層時，可以逐漸加快鉆進速度，反之，從軟層到硬層時，則要慢速鉆進速度。

4、偏差的控制

由于已成樁的鉆孔樁在事后是不能予以糾偏的，為此，在施工過程中，一定要嚴格控制樁位偏差。通常情況下，出現偏差后，若偏差不大，可以考慮承臺或地梁加大等技術措施予以處理；若偏差較大，通常就只能進行補樁處理，然而，補樁難度很大，因為此時基礎已被開挖，重新進行補樁只會給施工操作、機械設備的安裝、移位等帶來很大的不便。為了對樁位偏差進行有效控制，需要注意做好如下幾項工作：①做好測量關，復核好每個樁位；測放時采用全站儀進行。②鋼筋籠的安放過程中，在頂籠四周內需建好砂漿墊塊，避免鋼筋籠出現偏位。

5、鋼筋籠孔內安裝

先將定位支架布設在孔口、孔底處，并將主筋的位置加以編號，對號對主筋進行點焊或綁扎，在現場先對外箍筋做定型，再將其套在主筋外側，綁扎時從底部向孔口方向依次進行，再將定位支架布設在適當的位置。要一次到位的進行安置。鋼筋籠安裝定位后，要在周邊梅花形處將預制混凝土保護層墊塊布設其中。安裝完鋼筋籠后，再次將孔底浮土或沉碴消除，將積水排除，最后再進行驗收。

6、水下混凝土的灌注

（1）將灌注樁混凝土運到灌注地點時，要對其均勻性和塌落度進行檢查，對于與要求不相符的，堅決不用。混凝土的強度等級一定要與設計要求相符，砂石料、水泥、水等要與國家標準相符，經過現場質量檢測合格的商品混凝土才能使用。

（2）進行水下混凝土的灌注時，要對水面或泥漿面以下的孔深，以及所灌注的混凝土面高度加以探測，這樣才能將沉埋管深度、淀層厚度以及樁頂高度控制在一定的范圍之內。如果探測不夠準，則會容易出現沉淀過厚、導管提漏等現象，進行造成夾層斷樁、短樁等事故的發生。

（3）在進行水下混凝土灌注時，還要對混凝土面的高度加以檢測，然后以所探測得到的混凝土面高度和灌入的混凝土數量為依據，再進行相應的計算，還要對鉆孔樁加以檢查，查看是否有局部嚴重超徑、縮徑、漏失層位等現象的存在，此外，還要對返水情況進行仔細觀察，對孔內的情況進行正確分析和判定，防止施工事故的發生。

（4）將導管埋深控制到2～6m，嚴禁超量灌注、一次拆管數節現象的發生，要勤于探測，并對導管埋深進行及時的調整，避免因埋管過深而出現堵塞、埋管的現象。

總之，在進行鉆孔灌注樁施工的過程中要注意加強對施工質量的控制，始終過程中始終堅持“嚴細、快速”的原則，嚴把每道程序關，確保灌注樁的成樁質量。

參考文獻：

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