水電工程中鉆孔灌注樁技術優化研究

奉后忠

摘 要：本文首先對鉆孔灌注樁技術進行簡要分析，然后結合工程實例，探討鉆孔灌注樁技術在水電工程中的運用，最后總結了應用鉆孔灌注樁過程中應該注意的問題，以期為相關研究者提供參考。

關鍵詞：水電工程;鉆孔灌注樁;混凝土灌注

中圖分類號：TV553文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）07-0065-03

Abstract： This paper first made a brief analysis of the bored pile technology， and then discussed the application of the bored pile technology in Hydropower Engineering with an engineering example. Finally， it summarized the problems that should be paid attention to in the application of the bored pile technology， in order to provide reference for the relevant researchers.

Keywords： hydropower engineering;bored pile; concrete pouring

一般來說，水電工程建設對各個方面的技術要求非常高，而對鉆孔灌注樁技術，則有著更加嚴格的要求。因而，在建設水利工程過程中，相關工作人員必須要能結合實際工程環境以及有關施工條件來對鉆孔灌注樁技術進行嚴格地把控，并優化鉆孔灌注樁施工技術，只有這樣才能為該技術的應用提供保障。接下來，筆者就鉆孔灌注樁技術在水電工程中的運用以及優化的方式展開論述。

1 鉆孔灌注樁技術概述

鉆孔灌注樁施工技術采用先進的現代化機械鉆出樁孔，用導管的形式進行水利工程橋梁的水下施工，從而進行混凝土的水下灌注。與傳統混凝土澆筑技術相比，鉆孔灌注樁施工技術無論是在工藝技術上還是施工質量上均有了大幅度提升[1]。同時，鉆孔灌注樁施工技術具有極強的適應能力，能夠適應各種地質條件的水利工程橋梁施工。此外，鉆孔灌注樁施工技術對于施工設備、施工環境的要求都比較低，施工噪聲小、振動小，且不會造成地面隆起、側移的情況。除此之外，在水利工程中運用鉆孔灌注樁施工技術，其入土較深，可以有效確保整體水利工程施工質量。

2 工程概況

某水電工程項目的基礎是鋼筋混凝土灌注樁，按照設計圖紙要求，樁基安全級別定為二級。其中，樁徑1.2 m的一共有8根，樁長48 m;樁徑0.6 m的共20根，樁長24 m。造孔深度內的地質狀況為：EL11.0～EL5.0 m是回填土，而EL5.0～-1.7 m是原狀亞黏土層，而EL-1.7～EL 6.0 m是粉土層，其以下的都是細砂層[2]。

3 水電工程中的鉆孔灌注樁施工程序分析

3.1 進行施工準備工作

第一，將場地清理平整，規劃好進出施工場地的路線，科學且有效地使用施工場地，以確保施工正常進行。第二，做好水利工程現場的水電施工，施工過程中應當確保施工道路通暢，并科學設置排水溝，確保雨天正常施工。第三，依照樁孔位置的設計，按成孔、灌注順序推進原則鋪設軌道，做到一次性鋪設，盡可能完成多個鉆孔，防止鉆機吊運次數減少。第四，護筒使用4 mm的鋼板來制備，其內徑應當比樁徑大10～20 cm，其端部需要打入黏土層。鉆機就位以后，要保證其穩固、平整，施工過程中不會出現移動或者傾斜的現象，并且檢測轉盤中心與樁中心的重合度。

3.2 開展造漿工作

3.2.1 進行原土造漿。該工程采用原土造漿工藝，循環池容積不小于樁孔容積的1倍，沉淀池的容積為50 m3，同時，施工現場設置有儲漿池，其容積不小于50 m3。泥漿的作用是填實孔隙，維持孔內水壓，穩定孔壁。為了使泥漿發揮出最佳效果，可采取如下幾方面措施：①應當確保泥漿量充足，提升正循環鉆進效率;②提升泥漿的比例以及黏度，以提升泥漿懸浮鉆渣能力。該工程按照樁徑與實際地質狀況，明確泥漿比重是1.2 g/cm3，而黏度小于等于25，含砂量小于等于8%。

3.2.2 造漿過程中應注意的問題。首先，施工現場平面布置需要充分考慮造漿、循環、清理渣滓與排棄等設施的占地比重，并根據地形與地勢靈活設置。其次，要確保泥漿循環系統的循環槽、沉淀池的砌筑不滲漏，保證泥漿不流失。再次，鉆頭在砂土或者易于造漿的黏土中鉆進時，應恰當調節泥漿比重與性能。最后，需要不定期清理泥漿池與沉淀池，并將清理出來的鉆渣運到指定地方，嚴禁堆積在施工現場。

3.3 進行鉆孔施工

3.3.1 選擇鉆孔方法。該工程采用正循環泥漿護壁鉆孔，嚴格按照設計圖紙進行測量放樣，設置好護筒，進行鉆機安裝，確保鉆機水平與鉆桿垂直，嚴格把控樁位偏移問題。泥漿制作時使用塑性好的黏土制漿，確保其每一項指標均都滿足有關規定。為確保孔壁穩定，應嚴格控制泥漿的比重與鉆孔速度。在鉆孔過程中，應當每間隔2～5 m檢查一次鉆機。成孔以后，應當及時將渣滓清理干凈，與業主以及監理人員測量孔深，并辦理好相關驗收手續。

3.3.2 鉆孔應當注意的問題。①安裝鉆機的過程中，應保證轉盤中心和鉆架上吊滑輪處于同一垂直線上，并將鉆桿位置偏差控制在2 cm以內。②挑選合適的鉆頭，合理配置泥漿比重。③鉆進過程中，要合理掌握每一項參數。④鉆直徑大的樁孔時，應當在鉆頭前部增加一個小的鉆頭。⑤當護筒底部土質比較松軟，產生漏漿問題時，可提起鉆頭，向孔內倒進黏土塊，再倒轉鉆頭，將泥漿穩定以后，繼續開展鉆進工作。⑥鉆進過程中，應根據需要投入適量的純堿以提升泥漿比重與膠結性，以便于渣滓排出孔外。⑦成孔以后，要在第一時間安排甲方、監理公司、施工公司共同辦理相關驗收手續。

3.4 清孔

首先，進行第一次清孔。第一次清孔在終孔后、提鉆前進行，使用比重、黏度略小的泥漿替換孔內的黏稠性泥漿。根據工程實際情況可知，清孔時間為：樁1為1.5～2.0 h，而樁2需要0.5～1.0 h。其次，進行第二次清孔。第二次清孔是在下導管后、混凝土灌注前進行的。清孔過程中，應當持續上下竄動導管，利于孔內的沉渣上浮。同時，要經常檢測泥漿指標。清孔換漿需要達到要求的標準，報監理工程師驗收合格后，才能進行之后的鋼筋籠下放與混凝土澆筑工作[3-5]。

3.5 鋼筋籠下放

鋼筋籠采用逐段接長以后放入孔內，即先把首段鋼筋籠下放到孔內，借助其上部架立筋暫時固定在護筒上部，此時，應當確保主筋位置豎直、正確。然后吊起第二段鋼筋籠，對準位置后，使用搭焊接的方式接長以后下放到鉆孔中，如此逐段接長以后放在指定的位置。鋼筋籠全部安裝入孔后，確認安裝位置與要求相符，然后對鋼筋籠吊筋進行固定，避免灌注混凝土時出現鋼筋籠上浮的現象。

3.6 灌注水下混凝土

第一，工作人員應對成孔質量進行嚴格檢查，如若檢查合乎標準，應在0.5 h內開展水下混凝土灌注作業。第二，應當確保隔水塞具有良好的隔水性能，能順利排出。第三，現場工作人員在進行首批混凝土灌注時，先配0.3 m3的水泥砂漿于隔水塞上的導管及漏斗中，然后再將其放置于混凝土中，確認初次灌注量充足以后，即可剪斷鐵絲，借助混凝土重量將導管內的水排出來，讓隔水塞留于孔內，灌注首批混凝土，使導管一次性埋入混凝土面以下0.8 m以上。初灌時混凝土要順暢，禁止提動導管。第四，灌注時，需要實時檢測混凝土上升的高度，禁止導管被提出混凝土面。因故障暫停灌注水下混凝土，停澆時間不得超出40 min，超時的話需要經過監理驗收后才可以繼續進行灌注施工。

4 水電工程鉆孔灌注樁施工需要注意的問題

4.1 導管拔空與埋管

導管拔空出現的原因是相關施工人員操作失誤，上拔導管過量，從而造成導管拔空現象。對該問題的處理方式如下：倘若發現導管拔空，需要立即把導管插進混凝土中，抽出導管中的水，接著繼續灌注混凝土;探明已有的樁頂高程，拔出導管，在原來的樁位上鉆出小于樁徑的孔至斷樁，再進行重新清孔，在斷樁部位增加一節鋼筋籠，其下部埋入新鉆孔中，然后繼續灌注混凝土。

埋管出現的原因是混凝土灌注速度過快，工作人員沒有及時拔出導管;混凝土初凝時間短，間歇時間過長，重新灌注時下部混凝土已經初凝，導致導管無法拔出。對這一問題的解決措施是：進行混凝土灌注時，需要勤提勤拆導管。

4.2 沉籠

沉籠是因為吊筋和主筋間焊接不牢固，造成導管和鋼筋籠脫節，使得其沉入孔內。該問題的處理方式是：一旦發現鋼筋籠沉籠，要立即停止混凝土灌注，把鋼筋籠吊升到設計標高重新穩固，把鋼筋籠焊接牢固后繼續灌注混凝土。若鋼筋籠沉入混凝土中無法拔出，需要將導管拔出。若鋼筋籠沉入混凝土的深度小于2 m，可繼續灌注混凝土，等到開挖基坑以后，在原來的樁位上開挖，將鋼筋籠露出來。

4.3 鋼筋籠上浮

鋼筋籠上浮是因為施工時操作不到位或者骨料粒徑較大等，導致鋼筋籠和導管出現掛帶問題，鋼筋籠和導管外壁接觸比較緊密，混凝土凝結以后，提升導管時容易使鋼筋籠被提出，從而產生鋼筋籠上浮的問題。此外，混凝土灌注速度太快也會導致鋼筋籠出現上浮的問題。處理該問題的方法是：在灌注混凝土時，若出現鋼筋籠上浮，要立即停止混凝土灌注施工，反復上下搖動導管，以消除掛帶;在灌注混凝土時，還要嚴格把控混凝土的灌注量與灌注速度。

5 結語

近年來，城市化建設速度加快，促使水電工程建設事業進一步發展。鉆孔灌注樁技術是水電工程中運用甚廣的一種形式，具備諸多優點，如操作便捷、成本較低等，在提高水電工程施工進度與質量方面起著十分重要的作用。因而，對鉆孔灌注樁技術進行優化，可以推動水電工程健康穩定發展。

參考文獻：

[1]鄭建華.鉆孔灌注樁技術在公路橋梁施工中的應用[J].綠色環保建材，2018（9）：132-133.

[2]吳林璟，王靜.建筑結構中的樁基礎淺談[J].綠色環保建材，2018（9）：240，242.

[3]黃生根，沈佳虹，李萌.鉆孔灌注樁壓漿后承載性能的可靠度分析[J].巖土力學，2019（5）：1-6.

[4]陳坤.路橋施工中鉆孔灌注樁技術研究[J].四川水泥，2018（4）：120-121.

[5]龔清磊.鉆孔灌注樁技術在房建工程施工中的應用[J].四川水泥，2018（4）：129，246.