淺談水利施工鉆孔灌注樁施工技術(shù)

徐立建

摘 要：近年來我國(guó)天氣狀況越來越復(fù)雜，極端氣候?yàn)?zāi)害頻發(fā)，洪澇災(zāi)害的發(fā)生，對(duì)我國(guó)水利建設(shè)質(zhì)量提出了越來越高的要求，在現(xiàn)代的水利設(shè)施建設(shè)中，鉆孔灌注樁施工技術(shù)廣泛使用于水利施工中，主要是具有適應(yīng)性強(qiáng)、施工便捷及承載力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。它是當(dāng)前各種基礎(chǔ)施工中最為常用的一項(xiàng)施工工藝，是在施工過程中通過不斷實(shí)踐、不斷總結(jié)、不斷探索而形成的一套成熟的具有系統(tǒng)化施工過程的施工工藝，但這種技術(shù)對(duì)施工人員的技術(shù)水平和施工質(zhì)量要求很高，如何提高水利工程的施工質(zhì)量，是水利建設(shè)隊(duì)伍的一個(gè)重要問題。文章就鉆孔灌注樁在水利施工中的應(yīng)用及質(zhì)量控制展開了探討。

關(guān)鍵詞：水利施工；鉆孔灌注樁；施工；質(zhì)量控制

引言

鉆孔灌注樁能滿足各種地質(zhì)的施工環(huán)境，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性、施工便捷且設(shè)備投入在可控范圍內(nèi)，所以水利工程中應(yīng)用較多的就是鉆孔灌注樁施工技術(shù)。其借助泥漿進(jìn)行護(hù)壁，并利用機(jī)械鉆孔，采用導(dǎo)管法進(jìn)行水下混凝土的灌注。鉆孔灌注的方法不僅省工，且便于施工。因?yàn)殂@孔灌注樁應(yīng)用于水利方面，所以大部分是水下施工，不利于觀察施工狀況，成樁后無法開挖驗(yàn)收，而且太多不利因素影響工程質(zhì)量，這就要求每一個(gè)工程環(huán)節(jié)都必須認(rèn)真進(jìn)行，同時(shí)要考慮能對(duì)施工造成影響的因素，比如施工場(chǎng)地地質(zhì)問題、鉆孔工藝、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注等。施工過程中每一步都是環(huán)環(huán)相扣，哪一步存在問題，均會(huì)造成工程的質(zhì)量和施工進(jìn)度，甚至造成投資者巨大經(jīng)濟(jì)損失和不好的社會(huì)反響。因此，加強(qiáng)鉆孔灌注樁施工過程中的質(zhì)量控制，嚴(yán)抓工程每一步質(zhì)量，確保灌注樁的成樁質(zhì)量。

1 水利施工鉆孔灌注樁的施工原理

鉆孔灌注樁是水利工程的重要部分，原理就是首次進(jìn)行澆灌混凝土要準(zhǔn)備充足，導(dǎo)管出料口需要在孔底的水或泥漿迅速排開后一次性埋設(shè)在混凝土中，為保證后續(xù)混凝土澆灌始終是與孔內(nèi)的水或泥漿相隔離的，埋設(shè)的導(dǎo)管出料口留有有效深度，然后從導(dǎo)管的進(jìn)料口把高流態(tài)的混凝土連續(xù)地進(jìn)行灌注形成樁孔。在混凝士灌注的不斷進(jìn)行中，隨著混凝土不斷灌注到孔內(nèi)，導(dǎo)管也需要不間斷地提升，同時(shí)出料口必須在混凝土中留有固定深度。之后進(jìn)行灌注的混凝土借助出料口與入料口之間的密封導(dǎo)管中形成的巨大壓力差才能擠入已澆筑的混凝土中。首批灌入的混凝土的一部分作為隔離層被頂在上面，這一部分將會(huì)一直被后續(xù)灌入的混凝土逐漸向上沖至樁口。

2 施工前期對(duì)樁基進(jìn)行勘察

2.1 樁端持力層的合理選擇

樁端持力層，就是施工場(chǎng)地的土層或巖層，其能對(duì)樁起主要的支撐作用。對(duì)于建筑中的所有樁都必須合理選擇樁端持力層?？辈烊藛T不僅巖土的成因類型和性質(zhì)分層外，還需要細(xì)致認(rèn)真地作好持力層的力學(xué)分層，才能選擇合理且經(jīng)濟(jì)的樁斷持力層。

2.2 正確提供樁側(cè)和樁端阻力的標(biāo)準(zhǔn)值

樁側(cè)阻力和樁端阻力是樁基設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。我國(guó)對(duì)樁側(cè)和樁端阻力主要是根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)或工程實(shí)踐得出的規(guī)范表而進(jìn)行的確定，這些實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`多數(shù)是根據(jù)圖的狀態(tài)和密度進(jìn)行的，一般是可信的和合理的。經(jīng)過實(shí)踐證明，有太多的因素影響樁側(cè)和樁端阻力，設(shè)計(jì)人員需要在進(jìn)行樁側(cè)阻力和樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值確定的時(shí)候，應(yīng)將這些影響因素也充分考慮進(jìn)去。

2.3 對(duì)成樁的可能性進(jìn)行估計(jì)

當(dāng)樁端持力層確定了以后，還需考慮樁能否順利到達(dá)所選擇的樁端持力層。

2.4 對(duì)樁型選擇和樁基設(shè)計(jì)施工提出合理的建議

針對(duì)之前問題的分析，應(yīng)提出工程勘察報(bào)告，其中包括施工環(huán)境、各巖土層物理力學(xué)參數(shù)以及樁側(cè)阻力、樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，同時(shí)還應(yīng)提出樁型選擇和設(shè)計(jì)施工的相關(guān)建議。

3 水利施工鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量控制

3.1 測(cè)量定位

首先，在施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)場(chǎng)地平坦，并對(duì)原始地形圖進(jìn)行測(cè)量，場(chǎng)地內(nèi)需要修建臨時(shí)的施工道路及排水溝等，并將臨時(shí)所需的施工機(jī)具及水電氣系統(tǒng)布置好，然后依據(jù)設(shè)計(jì)的圖紙，同時(shí)借助GPS儀器，在灌注樁軸線、樁號(hào)、高程測(cè)量放線處進(jìn)行施工，用方木樁準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)各樁位的中心和標(biāo)高，同時(shí)埋設(shè)護(hù)樁，由鋼護(hù)筒定位架來固定深水樁基的定位，同時(shí)還要注意保護(hù)樁位縱、橫軸線和基準(zhǔn)點(diǎn)位。

3.2 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒采用鋼護(hù)筒，水上主墩的鋼護(hù)筒由12毫米厚鋼板制成，頂部和底部的鋼護(hù)筒由14毫米厚鋼板制成，剩余的鈞用10毫米厚鋼板制成。鋼護(hù)筒的內(nèi)徑需大于鉆頭直徑20至40厘米，護(hù)筒的高低根據(jù)土質(zhì)情況來確定。安置時(shí)，鋼護(hù)筒的頂部應(yīng)高出地面至少30厘米，高出最高施工水位1.5至2厘米。旱墩護(hù)筒周圍的粘土足夠結(jié)實(shí)，能固定護(hù)筒內(nèi)的水頭。安裝的護(hù)筒需要準(zhǔn)確、穩(wěn)定，保證護(hù)筒中心和樁位中心的偏差控制在50mm以內(nèi)，以此符合施工要求，同時(shí)應(yīng)注意兩節(jié)護(hù)筒的連接質(zhì)量。

3.3 泥漿調(diào)配

鉆孔泥漿的成分是由水、纖維索、膨潤(rùn)土、氫氧化鈉等。用來使用的泥漿配置質(zhì)量比根據(jù)樁基地質(zhì)的情況而確定。成分中的纖維索能使地基土的表面形成一層薄膜，起到降低失水率的作用；膨潤(rùn)土具有良好的懸浮性、觸變性、造漿性能好、低密度、粘度好、易調(diào)整鉆井液比重的特點(diǎn)，在施工中起到了固定護(hù)壁的作用，同時(shí)同旋的阻力小，鉆進(jìn)更容易；氫氧化鈉能增大水化膜的厚度，從而很大程度地提高泥漿的膠體率和穩(wěn)定性，同時(shí)也能起到降低一定失水率的作用。

3.4 開鉆成孔

鉆孔施工前，應(yīng)選擇在需要開孔的周圍能保證底架平穩(wěn)性的地方來安裝鉆機(jī)，鉆頭和鉆桿中心對(duì)準(zhǔn)護(hù)簡(jiǎn)項(xiàng)面中心，確保偏差不高于50mm。進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，鉆桿（吊繩）需要和水平地面保持垂直位置，以確保在進(jìn)行鉆孔施工中避免造成傾斜，需要做到不定時(shí)進(jìn)行觀察。最后，鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔時(shí)保持低擋、低勻速，為了避免失穩(wěn)和滲漏在護(hù)筒的出口處要特別注意。在易縮徑土層處，要進(jìn)行必要的復(fù)鉆。在地層變化處控制鉆速和鉆壓，以防孔斜。在硬塑的黏土層處，采用中高檔鉆速進(jìn)行鉆孔。在遇到軟土層時(shí)需要低擋鉆速鉆進(jìn)，根據(jù)進(jìn)入土層軟硬分界線時(shí)選用合適的鉆速。

3.5 樁位偏差與垂直度偏差的控制

由于鉆孔樁施工成樁結(jié)束后對(duì)其實(shí)行不了糾偏操作，所以在成樁工程中嚴(yán)格控制樁位和垂直度的偏差。樁位偏差作為主控項(xiàng)目，它是實(shí)際樁孔與原施工要求形成的偏差，通過基坑開挖前量和后量對(duì)護(hù)筒中心和樁中心進(jìn)行檢查。垂直度偏差作為施工中的一般項(xiàng)目，它是通過鉆孔的垂線與軸心線的夾角形成的偏差，從而使樁位在施工時(shí)對(duì)接不上。出現(xiàn)偏差以后，偏差不大，可以采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理；如果偏差過大，就只能進(jìn)行施工難度大的補(bǔ)樁處理，補(bǔ)樁會(huì)給施工操作、機(jī)械設(shè)備的安裝、移位等造成困難。所以為了預(yù)防偏差的出現(xiàn)，應(yīng)做好以下兩點(diǎn)：測(cè)量準(zhǔn)確，認(rèn)真復(fù)核每個(gè)樁位：使用GPS進(jìn)行測(cè)放。安裝鋼筋籠時(shí)，為避免其出現(xiàn)偏位，需要在頂籠4周內(nèi)修建砂漿墊塊。

3.6 鋼筋籠制作和吊裝

在孔口和孔底固定好定位支架，然后將主筋編號(hào)后進(jìn)行點(diǎn)焊。將外箍筋做好定型后套于主筋外側(cè)，需要注意的是綁扎順序應(yīng)該是從孔底至空口方向，定位支架需擺放于適合的位置上。應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)確的起吊鋼筋籠，快速使其到達(dá)指定位置，并固定好鋼筋籠，當(dāng)混凝土初凝后再將鋼筋籠撤出，以上步驟完成后進(jìn)行最后的驗(yàn)收。

4 結(jié)束語

由于水利施工鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有一定的局限性，因此在鉆孔灌注樁施工過程中存在了許多的問題，這就要求設(shè)計(jì)者和施工者在鉆孔灌注樁技術(shù)施工前都應(yīng)掌握設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)施工的重點(diǎn)，對(duì)其充分了解，從而制訂出完善合理的施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)樁基施工質(zhì)量有效地加以控制，確保基礎(chǔ)工程安全的重要措施。

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