胡開明
湖北水總水利水電建設股份有限公司 湖北武漢 430000
目前,水利工程的發展水平越來越高,水利施工技術也越來越先進,而鉆孔灌注樁技術就是一種較為先進的施工技術。鉆孔、清孔、制作鋼筋籠、混凝土灌注等環節是鉆孔灌注樁技術的應用重點,需加大研究力度,并通過有效措施保障鉆孔灌注樁技術的應用質量。
鉆孔灌注樁技術指的是在施工現場利用機械設備鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等方式在地基當中打造樁孔,并在樁孔內安裝鋼筋籠、進行混凝土灌注處理從而形成灌注樁的技術。鉆孔灌注樁技術是水利施工的關鍵技術,具有噪音小、對周圍影響小、可增強工程結構的穩定性與承載力等優勢,有利于提高水利工程的施工質量。
鉆孔是鉆孔灌注樁技術的應用重點,施工單位需科學應用不同的鉆孔方法,合理把控成孔的垂直度與孔徑、孔深。①常用的鉆孔方法:正循環回轉鉆進成孔以及反循環回轉鉆進成孔是常用的鉆孔方法。其中正循環回轉鉆進成孔比較適用于狹窄地段,需要用一些小的鉆機,且需要配合使用泥漿護壁施工法,當泥漿進入到鉆桿之后會促進鉆桿與孔壁之間的鉆渣運動,繼而成孔。而反循環回轉鉆進成孔是在樁頂安裝護筒,在鉆孔時,泥漿會不斷循環并在孔壁上形成一層泥漿膜,有利于避免成孔被破壞。②合理把控成孔的垂直度:成孔垂直度影響著鉆孔灌注樁的承載力,兩者之間呈正比關系。所以,施工單位在鉆孔前,需根據現場勘探報告綜合分析成孔垂直度,在鉆孔過程中需要一直保持鉆桿的垂直,避免成孔不垂直于地平線。若地基不均勻,施工單位更應把握好垂直度,提前做好準備工作。③科學把控成孔的孔徑與孔深:鉆孔的直徑稱之為孔徑,施工人員需根據實際情況明確孔徑。同時,施工人員需根據土層分布狀況繪制巖層分布圖,從而明確成孔深度。
開展清孔工作有利于降低泥漿的密度、黏度以及含砂率,從而使泥漿達到混凝土灌注的標準。施工人員需要在完成鉆孔工作之后立即開展清孔工作,避免泥漿過度沉淀。常用的清孔方法有抽漿法和砂漿置換法這兩種。抽漿法就是通過抽吸的手段將鉆孔當中的沉渣抽出來,具有適用范圍廣等特點。而砂漿置換法就是先利用掏渣筒掏出孔內的鉆渣,之后再在孔底進行砂漿灌注,將孔內的沉渣置換出來。
設計人員需要根據鉆孔的孔徑、深度設計鋼筋籠,之后施工人員需要根據要求制作鋼筋籠,并科學選擇鋼筋籠的材料,不要選擇生銹的鋼筋,否則會影響到鋼筋籠的質量。其次,施工人員在安裝鋼筋籠之前需要明確鋼筋籠的尺寸、規格以及質量,確保鋼筋籠沒有質量問題。之后,施工人員需要根據確定鋼筋籠的位置并進行焊接,要增強鋼筋綁扎的穩固性,避免在安裝過程中鋼筋籠出現變形等情況。
一般情況下,施工人員會利用水下導管灌注方法,即在每一個鉆孔上都安裝一套導管,之后利用導管將混凝土灌注到鉆孔當中。應用這種方法時,施工人員需確保一次灌注成功。其次,在安裝完導管之后,施工人員需再次進行清孔工作,再次檢查孔徑與孔深,確保鉆孔的各項參數符合要求。
縮頸是應用鉆孔灌注樁技術是常出現的問題,是由樁體周圍土層膨脹造成的。為避免這一問題的出現,施工人員需使用優質的水泥漿控制失水問題。如果在鉆孔過程中,周圍土層出現膨脹的話,需要加大泵量,加快成孔速度,使孔壁上形成一層泥皮,避免膨脹[4]。
斷樁也是普遍問題,會影響到工程質量,主要是由混凝土與導管底部脫離等問題造成的,需要嚴格按照施工要求進行施工,一旦出現操作不當而導致斷樁,需及時通過有效措施進行補救。
除了縮頸以及斷樁等問題,在應用鉆孔灌注樁技術時也需要注意導管進水這一問題,如果出現這一問題需及時更換導管并再次進行灌注。
在應用鉆芯檢測法時,需要沿著樁身的長度方向利用地質鉆機取芯樣,并對芯樣進行觀察與測試,從而判斷灌注樁的質量。利用鉆芯檢測法可以反映樁身的質量,但是只能夠反映鉆孔當中一小部分混凝土的質量,同時具備費時、成本高、設備龐大等劣勢,不適用于大范圍的檢測,只能用于抽樣檢測當中。
振動檢測法又被稱之為動測法,需要對樁頂施加激振力,從而使樁體甚至樁土體出現振動,繼而使混凝土灌注樁當中產生應力波,此時可以利用專用設備分析波動情況以及波動參數,從而判斷樁體混凝土的質量以及樁體的承載力。
在應用這種方法時,需要沿著樁體的長度方向埋設多根檢測用管道,從而為超聲檢測以及接收換能器提供通道。在檢測過程中,需要移動探頭,沿著不同深度逐點檢測橫斷面上超聲波脈沖穿過混凝土時的參數,并根據檢測原理分析參數及混凝土質量。
近年來,我國十分注重環境保護,而水利工程是利國利民的項目,在施工時更應該提高對環境保護的重視程度,所以在鉆孔灌注樁施工過程中應該加強環境保護。首先,施工企業應該制定環境保護管理制度,并根據鉆孔灌注樁施工特點完善環境保護管理細則。其次,在施工過程中需要加強對施工環境的保護,構建垃圾池,對施工垃圾進行科學處理。也需要做好噪聲管理工作,并加強粉塵控制,從而減少施工對環境的污染。
鉆孔灌注樁技術是水利工程施工的基礎性技術,水利工程施工單位需要加強對該技術的重視,了解鉆孔灌注樁技術的原理及特點,把控好鉆孔、清孔、鋼筋籠制作與安裝、混凝土灌注等各個環節,明確技術應用過程中可能會出現的問題,加強質量控制,從而保障水利工程的施工質量,增加經濟效益、社會效益與生態效益。