淺析水利工程灌注樁的施工工藝

摘 要：文章論述了灌注樁建設時易于出現的一些不利現象，以及問題出現的緣由和應對方法。

關鍵詞：鉆孔；灌注；施工應用；成孔

現階段，水下混凝土的建設措施有兩種。一種是在水上設置拌合材料，開展水下的灌注工作，如導管法、泵壓法、柔性管法、傾注法、箱袋法、鋪石灌漿法、開底容器法和裝袋疊置法；其次是在水上進行，然后在水下開展預填活動，比如加壓措施以及自留措施。因為建設措施非常多，同時隨著科技的快速發展，在水下不僅僅可以開展常見材料的拌制活動，而且還能夠進行一些特殊材料的施工。其建設措施不斷的增多，而且項目的面積也開始變廣，是一項非常有發展性的建設工藝。

1 關于成孔

1.1 成孔設備和鉆具的要求與選擇灌注樁成孔設備多為轉盤鉆機

在鉆進的時候，由于鉆頭的活動幅度非常大，存在非常顯著地擴孔反映，對于建設來講非常的不利。為了應對這種不利現象，確保鉆孔垂直，就要使用合理的技術方法。制約其擺動現象。結合灌注樁造孔鉆進的鉆頭與小口徑鉆進的鉆頭在底刃、側刃刻取地層的機理：如果是比較小的口徑的時候，其側刃對于鉆取有著十分積極地意義。而灌注樁鉆進的地層較軟，此時，側刃的功效就不是很顯著。所以，建議在灌注樁孔鉆進時設計相適應的鉆頭以減小鉆孔的擴孔率。

1.2 合理的選擇鉆進的數值

1.2.1 鉆進泵量

灌注樁孔鉆進時需要較大的泵量以排出粘土粉，其泵量計算公式為：Q=FV60式中，Q-沖洗液量（m3/min）；F-環狀間隙面積（m2）；V-沖洗液上返返速度（m/s）。以灌注樁鉆進設計孔徑為500mm、鉆桿直徑為89mm、環狀面積以0.2m2計算，在采用泥漿泵的最大泵量600L/min時，其泵量使得粘土粉上返的速度是非常緩慢的，遠小于小口鉆探的泥漿的上返速度0.3m/s。

1.2.2 關于鉆動速率

因為鉆進一般是開展在粘土層里，其強度和硬度等的力學數值不是很大，設備容易有效地進行鉆進活動，因此為了確保其速率穩定，降低擴孔特征，就要使用非常小的設備來開展。

2 關于灌注工作

2.1 認真的清孔

首先利用撈沙卵石的鉆頭將樁孔內的沙卵石撈出，然后泥漿循環清除孔內的粘土。并且減小孔內泥漿的比重，從而保證在灌注混凝土時，混凝土能順利地進入孔底，擠壓出泥漿，清孔后的泥漿比重一般為1.14。

2.2 混凝土的灌注

灌注之前應進行試灌。在灌注過程中，混凝土將受到泥漿擠壓的反作用、導管與混凝土的摩擦阻力，此時混凝土必須以大大超過泥漿的反作用壓力才能將孔內的泥漿擠壓出孔口。在灌注過程中，導管提升速度要慢，使得混凝土有足夠的時間克服摩擦阻力下降。同時使泥漿具有排出的通道，否則，樁基的泥漿的作用下將會出現縮徑、夾泥的現象。提升導管時，導管內保留的混凝土要有絕對的壓力與泥漿的壓力抗衡，以防止泥漿進入導管內，一般導管內的混凝土柱保持在3m至4m長之間。

3 成孔過程中易遇到的問題

3.1 縮徑

3.1.1 縮徑產生的原因

在鉆進過程中，地應力沿較軟巖層釋放，因而造成縮徑。在鉆進過程中，鉆進壓力大，鉆速過快，使得鉆頭很快穿過淤泥、淤泥質土層。當鉆速過快時，淤泥便從鉆孔周圍流向鉆孔內，導致其側壓力與孔內泥漿力達成平衡，發生縮徑甚至卡鉆。

3.1.2 縮徑的防治

較為有效地防治縮徑的方法有：實行嚴格的管理，鉆機由有經驗的機長專職操作，其它人員不得隨意操作；在鉆到淤泥或淤泥質土層時，投入粘土泥膏，使鉆機鉆進壓力減為零；鉆速減慢讓鉆機在無油壓狀態空轉。為確保鉆孔無縮徑現象，在成孔完畢后應在易出現縮徑現象的地層中掃孔一到二次。

3.2 坍孔

3.2.1 構成要素

其產生的原因非常多，比如，在活動前沒有分析好地質條件。在建設中泥漿的稠度不合理等。

3.2.2 應對措施

對于地質構造比較繁瑣而導致的坍孔現象，要仔細的分析地質勘查資料，確保合理的了解地層的狀態。假如資料中沒有論述這種不利狀態導致的問題的話，就要另外分析。

（1）對于成孔時導致的問題，其應對方法有兩類。第一是和樁位偏離。第二是，對之前的樁位進行回填，當期密實性合理之后，再進行鉆進工作。

（2）對于灌注時期導致的不利現象，其應對方法有兩個。第一，對之前的孔進行回填活動，而且在它周圍設置梅花樁。第二，假如項目的品質規定比較的嚴苛的話，不能夠使用以上的措施處理的話，可以使用堅硬的石頭等把其填好，當密實好之后，使用沖擊鉆來處理。對于因為稠度太低而導致的不利現象，一般是將比重提升到合理的層次。

3.3 斜孔

3.3.1 構成要素

它一般出現在軟硬巖層連接的區域。因為鉆進的壓力非常高，此時設備就會順著軟弱區域偏離。如果不是很嚴重的話，會干擾到鋼筋籠的放置，如果非常嚴重的話，會導致其受力性受到干擾，這些要素是成樁的時候嚴禁發生的問題。

3.3.2 應對方法

要想應對這種現象，就要在鉆進的時候，確保其速率合理。針對那些已經出現的問題，一般是使用掃孔法來應對。假如沒有效果的話，就要在孔里面添加一些土塊等。

3.4 沉渣與泥皮過厚

沉渣會對受力性有很大的干擾，規定其沉渣量要在三十厘米之內。不過在建設的時候，經常有很多的沉渣是不合乎這個規定的。關鍵是因為泥漿的特性不合乎規定，必須當其比重超過沉渣時，渣才能夠被返出，不過泥漿量太多的話，就會導致泥皮太厚，干擾到受力性。所以，要合理的掌握泥漿的性質。

4 灌注時期出現的不利現象

4.1 管線不暢通

應對措施。在組裝的時候，要對其認真的檢測，分析其中是不是有內凸問題，連接的地方是不是密封的緊密。在拌合的時候，要關注次材料的尺寸，塌落度以及拌合的用時等，防止材料長時間的停滯。除此之外，還要防止管線之中出現高壓形式的氣囊，因為其會將密封圈損害，進而導致滲漏問題。建設時可以在規定的埋深領域之中，合理的提升管線，或者是按照提高之后，突然的下插的措施來對其處理，假如還是無法起到效果的話，就要停止活動。使用長桿對其處理。

4.2 埋管

4.2.1 產生的緣由

該問題一般出現在灌注的時候。管線可以埋到底層中的尺寸和很多的要素有關聯，比如材料的流動性的維持用時，以及材料的初凝用時，導管的尺寸等等。如果其超過了設定的尺寸的話，上層的材料已經完成了凝固現象，此時就容易導致管線中的材料不能夠順暢的活動，此時就發生了埋管現象。

4.2.2 應對措施

要認真的關注埋深。要精準的測定其深度尺寸，而且要及時的將管線拆除，通常當材料上升大約五米左右的時候，就能夠將對應的管線拆掉。

5 結束語

通過上面的敘述，我們得知，該項工藝對于多種地質環境都有著非常好的適應能力，而且建設方便，裝置的投資資金也不是非常多。所以，其被廣泛的應用到水利過程中。不過由于建設時期不能夠有效地查看，當成樁之后無法對其測試，當建設時期任意的步驟發生了不利現象的話，都會導致整個項目的品質和速率受到影響，有時候還會導致投資人蒙受非常大的損失。所以，要認真分析鉆孔時期以及灌注時期面對的不利現象。該項配置活動和混凝土比對來看，有著非常多的獨特性，其規定要有很好的流動性特征，而且還要分析泥漿的腐蝕性等。