水利工程中鉆孔灌注樁施工技術要點分析

張德仁 張世平 河南省繁盛水利水電工程有限公司

一、鉆孔灌注樁施工技術概述

鉆孔灌注樁技術指的是，借助相關機械進行挖孔，將鋼筋籠布設在樁孔內部，灌注混凝土之后，最終形成強度和抗力達標的地樁結構，以增強水利工程的承載力和堅固性。常見的灌注樁形式主要有沉管、鉆孔、挖孔等幾種，特點也非常明顯：第一、震動噪聲小，不影響周圍居民；第二、在各種地質中都能使用，適應性極強；第三、樁徑大于預制樁，實際操作效果好；第四、混凝土拌制困難，施工耗時較長。對于塌孔問題，應嚴格控制泥漿性能；對于地下水位較高的情況，應升高護筒位置；對于縮頸問題，應選擇合適的鉆頭設備，并加大檢測頻率；對于樁孔偏斜問題，應平整施工場地，保持鉆機平穩。

二、工程概況

某水利工程的投資額較大，測得截流量為2453m3/s，龍口初始寬度為81.5m，水面寬度為65m。經研究決定使用鉆孔灌注樁施工技術，會用到Z22鉆機數臺，預計實際流量會超過設計流量，因此，應結合實際情況，對設計方案進行優化，減小兩者之間的誤差，真正發揮出技術的最大作用。

三、水利工程施工中鉆孔灌注樁技術分析

（一）施工前期準備要點

做好圖紙審核與設計交底，能夠深入分析工程地質勘測報告，了解施工場地的水文、土壤、氣候等因素，同時，對施工圖進行審核，包括柱長、柱徑、承載性、樁位圖等。由于施工中存在一些危險性因素，因此，應加強質量、環保與安全控制工作，在法律法規范圍內進行準備，制定出可行性的預防方案，以便能夠及時處理施工中存在的各項問題。嚴格審查施工場所的路通、電通、水通和場地平整等，將存在的高壓線或地面障礙物進行及時的規整，確保有通暢的排水以及路面和工作面符合機械設備對地面的要求。最后，施工前要將施工中所運用到的材料和設施嚴格詳細的檢查，確保和相關質量要求完全吻合，檢查通過后方可進行使用。

（二）成孔

孔徑：結合水利工程的實際，調整鉆頭大小，參考液性指數進行設置，一般采用孔斜導正器等方法，如果IL＞0.75，可以重點把握粘性土的施工要點，以此為基礎進行控制。

孔深：基于各個鉆孔處的土層分布狀況，研究土質的性質，之后制定出巖層縫補高線圖，作為孔深設置的參照值。另外，在測量成孔深入的時候，可以在現場進行標記，使用細鋼絲，實時監管松動和錯位等現象，終孔核對時，一般選擇測繩，保證其精確性。

垂直度：把握勘探的實際狀況，之后進行鉆孔，重點把握鉆機情況，保持鉆桿處于垂直狀態，增強工程的最終承載力。如果土層分布不均，比如內部存在硬物或者土層歪斜分布，可以適當降低鉆機鉆孔速度，保證施工的準確性，確保最終的鉆孔效果。

鉆進參數：在鉆孔過程中，泵量應充足，順利排出粘土粉，避免出現難以控制的現象。一般使用Q=FV60的公式計算泵量，嚴格控制鉆進的擴孔率，可以適當減小，使用小轉速進行施工，保證鉆進的穩定性。

（三）鋼筋籠的制作與安放技術

精心設計并制作鋼筋籠，按照孔的實際情況，確定鋼筋籠的間距、位置和數量，緊密焊接，選用完整的鋼筋用作主筋，保證符合質量標準，增強其牢固性。可以加設少量間距為2m的箍筋，避免運送過程中受到較大的外界影響，防止鋼筋籠出現變形現象。另外，應保證鋼筋籠表面光滑，不存在明顯的銹蝕現象，設計過程應以標準的規格和尺寸為依據。處理鋼筋應采取特殊方式，提升成樁質量，對樁孔進行復檢樁孔，清除周邊雜物，保持其清潔性。明確標記鋼筋籠下端位置，防止出現倒放和錯放等問題，使用均勻速度下放鋼筋籠，不能過快也不能過慢，避免影響孔壁質量，不出現損傷現象。

（四）水下混凝土的澆筑

澆筑前準備：完成二次清孔作業后，采取試驗方法，檢測孔內泥漿的性能指標，滿足設計標準后，由工程監理在文件上簽字，之后澆筑混凝土。一般采用導管法澆筑，性質為剛性導管，內徑φ為200mm，先進行壓力試驗，全面檢查導管質量，尤其是接頭處質量必須達標。

澆筑方法：使用商品混凝土作為樁基混凝土材料，泵送入倉，以孔底為基準，距離導管下口大約30cm。對孔深進行測量，記錄相關數值，對于混凝土面的上升高度應嚴格控制，3～5m為導管埋深，詳細記錄澆筑過程中的細節情況。澆筑混凝土的時候，應連續澆筑，參照設計頂標高，實際高出500～1000mm，之后將導管拆除，殘留的沉渣和泥漿應徹底清除。樁身混凝土強度達標后，安排相應人員，及時鑿除樁基高出部分的混凝土，并全面檢測樁基。

計算：根據樁長，計算并確定首批混凝土用量，本工程澆筑混凝土量大于3.5m3，導管的埋深在2m～6m之間，19～23cm為混凝土塌落度范圍。澆筑后期導管內的混凝土高度逐步降低，超壓力也逐漸減小，導管外部的含渣土和泥漿變稠，數量增加，混凝土上升緩慢，此時可以使用幅度小于30cm的串動導管，避免出現橫向擺動的現象，順利進行澆筑過程。

四、鉆孔灌注樁施工質量控制

（一）護筒埋設

選擇厚度為0.8cm的鋼板制作護筒，與樁直徑對比，護筒直徑應多出大約40cm。安排相應人員進行挖埋，合理下放護筒并進行填筑壓實。本工程采用分層填筑的方式，每層都需要進行夯擊，增強最終的壓實度。同時，應及時檢測護筒埋設位置，垂直于地面，避免出現偏移和變形等現象。

（二）優化地基承載力

在地層斷裂帶或者軟土路基地帶，鉆孔灌注樁應用普遍，能夠顯著提升最終的承載力，并且能夠減少成本支出，性價比較高。如果地基承載力不足，或者軟土層比例較大，灌注樁的作用會受到明顯影響，因此，在實際施工中，如果遇到這種情況，必須靈活調整施工參數，對施工過程進行全面控制，避免因振動過大而出現明顯的斷裂和承載性能不足的現象。

（三）科學把控沉渣量

鉆孔灌注樁技術應用在水利工程中，最明顯的優勢在于增強工程的最終穩定性，因此，應重視沉渣量這一重要指標。結合鉆孔灌注樁特性，沉渣量超過了規定標準后，樁基結構穩定性將下降，沉降現象隨之出現，干擾了灌注樁的服務性能。因此，施工人員必須提高施工意識，全面把握鉆孔灌注樁施工工藝的各項細節，科學嚴謹的控制，將沉渣量控制在合理范圍內，提高水利工程的最終施工效果。

五、結束語

綜上所述，鉆孔灌注樁施工技術在水利工程中具有比較明顯的優勢，實際應用過程中，必須結合工程的特點，做好施工中的各個要點，同時不斷完善與優化施工技術，真正為工程建設服務。同時，應有效解決存在的各項問題，分析影響施工質量的因素，保障水利工程的順利開展，發揮出技術的最大效用，促進水利工程事業的良性健康發展。