鉆孔灌注樁技術在水利工程施工中應用

李宗輝 阮功成

摘 要：隨著國民經濟的快速發(fā)展，水利工程日益增多，樁基礎的應用量也隨之增大。鉆孔灌注樁是水利工程基礎結構型式之一，也是防治巖土體滑動、邊坡支護和錨固建筑物的有效措施。因此鉆孔灌注樁基礎顯得越來越重要，應用范圍越來越廣。為此，本文結合具體工程案例，對水利工程施工中鉆孔灌注樁的概況、施工準備及技術應用進行了分析與探究。

關鍵詞：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技術的不斷發(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之一，其施工原理與灌注樁系相同，是指利用機械鉆孔、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部進而達到成樁的目的。遵循成樁方式，鉆孔灌注樁護壁選取方式不同，則施工方式也存有一定區(qū)別，通常可分為2種：泥漿護壁與全套管施工。相比沉入樁內的錘擊法，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量，進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，其土質通常包括粉質粘土、粘土、粉土等，因其所處位置河流眾多，地下水豐富。孔隙潛水為其地下水類型，部分位置具有承壓性，0.4到6m為地下水位埋設深度。根據(jù)工程地質條件，需進行鋼護筒（5mX10m）的制作，其直徑為1.2m。鋼護筒能夠避免孔口滲漏坍塌，降低樁孔受外部環(huán)境的影響。因護筒內徑具有較大尺寸，能夠進行足量泥漿的存儲，在樁孔將鉆桿提出后，可保證護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筒之間出現(xiàn)碰撞與刮拉，以此對孔口穩(wěn)固性加以保護。

3 水利工程施工中鉆孔灌注樁施工準備

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

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)施工實際情況搭設工作平臺在深水區(qū)或較厚淤泥層。對基準線、水準幾點及樁位的信息進行測量復核，確保其準確性。并進行相關質量控制方式的制定，進而為水利工程鉆孔灌注樁施工質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)域內的地下管線（管道、電纜）、地下構筑物、危險建筑、精密儀器車間等的調查資料。研究工程地質情況和主要施工機械及其配套設備的技術性能資料，進行施工設備系統(tǒng)配置選型。

4 水利工程施工中鉆孔灌注樁技術的應用

1、測量放樣

水利工程施工前，必須按照施工設計要求，測量及勘察施工場地的地形情況，并平整場地及進行放樣作業(yè)。并及時將施工現(xiàn)場的積水有效排出，并進行施工道路及排水設施的修筑，同時做好臨時用電、用水等設施的布置。如施工地質為病害地質，必須對其進行適當?shù)貕簩嵓坝行幚怼Ｔ诜艠又校梢酝ㄟ^GPS全站儀，測量灌注樁軸線、樁位、高程等，并進行放樣挖孔，并對樁位進行準確確定。在孔口外側利用木樁標注好樁位的縱橫軸線，并對其樁位縱橫軸線及基準點位置進行保護。

2、埋設護筒

鉆避免孔壁坍塌是鉆孔孔成敗的關鍵。如進行較深鉆孔時，在靜水壓力下地下水位以下的孔壁土會向孔內坍塌、甚至出現(xiàn)流砂現(xiàn)象。鉆孔內若能保持壁地下水位高的水頭，增加孔內靜水壓力，能為孔壁、防止坍孔。護筒除起到這個作用外，同時好有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導向作用等。制作護筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護筒要求堅固耐用，不漏水，其內徑應比鉆孔直徑大（旋轉鉆約大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，必須先進行底架搭建，并確保其平穩(wěn)性，然后進行鉆機安裝。鉆頭和鉆桿的中心位置必須對準護筒面的中心，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，為避免鉆孔產生傾斜等情況，應選用線錘在施工過程中實時進行檢測。鉆孔速度必須進行嚴格控制，不能過快，要勻速慢行。特別是在護筒出口位置，應避免出現(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，防止產生鉆孔傾斜等狀況。必須復鉆易縮徑土層，選用中高檔鉆速對硬塑黏土層進行鉆孔作業(yè)。選用較低的速度對淤泥和粉砂土層進行鉆孔作業(yè)。根據(jù)土層軟硬度的不同，應選用不同的速度進行鉆孔作業(yè)。

4、清孔

確保質量合格后應進行清理孔底的工作，這項工作必須及時進行，時間過長將導致泥漿沉淀，甚至出現(xiàn)鉆孔坍塌等嚴重后果。如摩擦樁孔壁易產生坍塌事故時，應確保水下混凝土灌注前其沉渣厚度在30厘米以下。在進行柱樁射水、射風施工前，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)旋轉鉆機、反循環(huán)旋轉機真空吸泥機以及抽渣筒等。

5、鋼筋籠制作及安放

遵循設計要求與鉆架起吊高度進行鋼筋籠整節(jié)或分節(jié)制作，其制作完成時間必須在清孔作業(yè)前結束，并對其質量進行檢測，確保質量符合施工要求后才能應用于施工當中。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，橫向要設置4處以上。

6、水下混凝土灌注施工

在進行水下混凝有灌注施工前，必須對其質量進行檢測。現(xiàn)場相關人員必須對運輸?shù)绞┕龅氐墓嘧痘炷敛牧线M行嚴格的檢測，當出現(xiàn)與施工規(guī)范不符合的施工次啊聊時，應及時進行有效處理，在施工中杜絕使用不合格產品，只有這樣才能確保水利工程的質量。在水下混凝土灌注施工中，必須詳細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，還要認真觀察返水情況，準確分析、判定孔內的具體情況，避免安全事故出現(xiàn)在施工中及后期使用過程中。

5 結束語

綜上所述，在水利工程建設中施工技術是確保其質量的重要保障，施工技術水平的高低直接影響著工程建設的整體質量。在水利工程施工中，當?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)將造成極大的財產損失及人員傷亡。鉆孔灌注樁技術作為水利工程施工的主要技術之一，其技術水平的高低、施工工藝是否規(guī)范都對工程質量起到關鍵性的作用。基于此，施工企業(yè)必須重視水利工程鉆孔灌注樁技術的應用，確保其施工流程的科學性、規(guī)范性，只有這樣才能確保水利工程的整體質量。

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