水利施工鉆孔灌注樁施工技術要點

田 浩，馬文濤，薛宇超

（北京京水建設集團有限公司，北京 100089）

水利工程項目的建設對于區域經濟的發展以及社會的穩定運行都具有至關重要的影響，為了更好地發揮出水利工程在保障國計民生中的作用價值，必須要確保水利工程的平穩運行。在大規模的水利工程施工建設過程中，鉆孔灌注樁施工技術具有獨特的應用優勢。該技術在應用過程中施工效率較高、施工投入成本較低、施工適用性較強且施工周期較短，施工技術的應用并不會受到其他外界因素的影響，因此，在許多大型水利工程中都得到了廣泛的應用。

1 鉆孔灌注樁施工技術的概念

鉆孔灌注樁施工技術其實是一種應用，在工程建設領域的施工方法，其施工原理就是利用機械鉆孔的施工方式，通過人工挖掘或鋼管及土等形式構建地基鉆孔并且在樁孔內部設置鋼筋籠，灌注混凝土后形成具有一定強度和支撐力的地狀結構。鉆孔灌注樁施工技術可以根據不同的程孔形式進行區分。相比于其他地基施工技術來說，鉆孔灌注樁技術具有較為顯著的應用優勢。首先，在施工過程中鉆孔灌注樁技術施工設備的振動感以及發出的噪音更小。其次，鉆孔灌注樁技術的應用能夠超過預制樁的樁徑要求，確保樁體結構的穩定性。第三，鉆孔灌注樁技術在多種地質條件下都能夠應用，對于施工過程中地基地質條件的適應性良好。除此之外，鉆孔灌注樁技術在施工過程中也具有一定的缺陷性，施工結束之后很難對混凝土的形成質量進行動態化的管理，不利于后期混凝土養護工作的開展，因此，鉆孔灌注樁施工技術對于施工質量的要求較為嚴格。

在鉆孔灌注樁施工過程中容易出現一些由技術層面帶來的施工質量問題，其主要表現為塌孔、收縮和鉆孔偏斜這三個問題。針對塌孔問題，不能在問題形成以后進行補救處理而是應該通過提前預防的方式，針對施工區域的地層特點以及地質條件有效地控制泥漿的各項指標。與此同時，如果施工區域的地質較為松軟，還應該嚴格地控制鉆孔的速度和效率，避免由于鉆孔速度過快而影響到地質結構的穩定性。在水利工程中經常會面臨著地下水位較高的施工條件，為了避免地下水位升高，對施工過程帶來的影響，還應該做好施工環境的防護工作。對于收縮問題的處理，首先要選擇一些直徑較大的鉆頭設備，確保鉆頭設備能夠在滿足孔徑要求的基礎上適當加大，同時還應該注重檢查設備的應用能力，如果在鉆孔過程中出現了收縮問題就應該立刻進行修復。對于樁孔偏斜的問題，首先，需要確保施工范圍內具有足夠的平整度，保障鉆機能夠在施工過程中不具備較大的晃動條件，如果已經出現了明顯的偏斜問題，就需要降低鉆孔的速度對已經鉆好的孔洞進行復掃，最終達到糾正偏斜的效果。

2 鉆孔灌注樁施工技術的優勢

2.1 降低了施工成本投入

鉆孔灌注樁技術是水利工程中確保地基結構穩定性以及承載能力最為有效的一種方式，同時也是能夠保障水利工程施工質量的關鍵技術。鉆孔灌注樁施工技術的應用，極大地提升了水利工程的施工效率，同時還能夠節約工程造價投入。除此之外，高質量的水利工程也能夠減少后期的維護成本，滿足我國現階段水利工程建設過程中的綠色環保以及可持續發展理念。

2.2 鉆孔灌注樁施工技術能夠提升水利工程地基結構的穩定性

水利工程在施工過程中時常會遇到松軟地質或地下水因素的干擾，導致水利工程的周邊建設施工環境較差，同時也會影響到其結構的穩定性以及承載能力，這與水利工程后期的運行質量之間具有密不可分的關系。而鉆孔灌注樁施工技術的應用，可以通過利用鋼筋籠與混凝土結構穩定性較強的特質，極大地提升水利工程地基結構的穩定性，幫助水利工程改善由于地下水土質以及問題帶來的結構不穩定問題。鉆孔灌注樁施工技術的應用能夠有效地提升水利工程地基結構的承載性，通過混凝土與土層結構之間的相互融合不斷改善水利工程的地基條件，確保水利工程的運行安全性和使用壽命。

3 水利工程中鉆孔灌注樁施工技術的施工要點

3.1 鉆孔準備工作

在準備工作中，首先必須要規劃好施工區域的面積，并且快速清掃施工區域中存在的其他雜質，對施工區域的軟土地基等其他問題進行處理。如果在施工過程中遇到了松軟的地基，還應該采用沙礫進行回填并且對施工區域表面進行平整工作，這樣才能夠確保工作平臺結構的穩定性，保障工作過程中地基平臺能夠承受機器的震動。

3.2 護筒的埋設

鉆孔灌注樁施工技術經常在水下進行，因此，必須要選擇合適的護筒材質以及護筒規格，才能夠為施工技術的開展營造良好的施工環境。通常情況下，再選擇護筒時，其內部的直徑應該超過鉆孔灌注樁的直徑40 cm左右。在埋設護筒時，主要應用的方法為人工挖掘填埋的方式。護筒下放到挖掘溝后需要將護筒四周快速填住并且進行壓實處理。在填筑過程中經常采用的方式為分層填筑方法，在每一層填筑結束之后都需要對填筑區域進行夯實處理，確保填筑區域的壓實密度。在埋設過程中，還需要隨時檢查護筒的位置以及垂直度，確保護筒與地面始終保持垂直狀態，避免在埋設過程中發生護筒形態變化或護筒偏移的問題。在埋設過程中，護筒結構的底標高應該略高于鉆孔，灌注樁頂部的設計位置，此外，還應該根據施工區域的實際地質條件確定護筒的埋設長度，確保后期的鉆孔施工環節以及灌注混凝土施工環節能夠順利進行。

3.3 水泥漿的制備工作

在鉆孔施工過程中需要利用水泥漿對孔壁的位置進行保護，避免鉆頭危害到施工區域的結構穩定性。在進行水泥漿制備的過程中，盡可能的應用現場，現成的原材料進行調配，這樣不僅能夠有效地降低施工過程中的成本投入，同時還能夠避免水泥漿原材料在運輸過程中，由于受到外界自然環境影響產生性質變化。通常情況下，水泥漿在制備過程中采用的是混合原材料，主要利用膨潤土、黏土以及一些外加化學混合劑攪拌而成，在水泥漿制備過程中，需要對水泥漿的性能進行現場實驗檢測（如表1），并且根據實驗檢測的結果以及工程技術的開展要求對水泥漿的配比進行靈活地調整。

表1 泥漿的性能指標

3.4 鉆孔過程

在鉆孔施工過程中，主要需要控制孔壁結構的穩定性以及鉆機與孔洞的垂直度。在鉆孔過程中，檢測人員必須要隨時觀察鉆孔的傾斜程度，通常情況下，每次鉆機深入5 m之后就應該檢測一次孔徑以及孔洞偏斜的狀況，將孔洞偏斜的狀況控制在1%以內，如果發現出現了孔洞偏斜問題還應該及時予以校正，并且做好鉆孔的記錄工作與交接工作。

在鉆孔施工結束之后，施工人員應該隨時檢查孔洞的合格率（如表2），在沒有出現孔洞偏斜等其他問題后，就應該及時對孔洞內部的其他雜質進行清理。檢查孔洞合格率的內容主要包含孔位、偏斜率以及孔深這三個方面，其中，鉆孔的位置主要是由導線位置來控制和決定的，而鉆孔的偏斜程度，需要用測量設備或鋼絲繩進行檢測，孔深也需要采用其他輔助測量設備進行測量。在清理孔洞時需要注意采用合適的力度，避免在清理過程中由于力度過大改變孔深或孔徑。

表2 鉆（挖）孔樁鋼筋骨架的允許偏差和檢驗方法

3.5 鋼筋籠的架設

首先，在水利工程中鋼筋籠需要按照分階段的方式進行制作。在制作過程中，必須要考慮到不同階段的接口以及每一階段的長度。首先，必須要確保鋼筋籠接口部位的焊接緊密性，確保鋼筋籠在吊裝過程中不會出現較大的變形問題。其次，需要保障鋼筋籠在下放的過程中，能夠以順直的角度下放并且盡量符合鋼筋籠在孔洞中的放置位置，使鋼筋籠能夠與承接臺順利地搭接。第三，如果在施工過程中采用的是焊接的方式進行鋼筋籠的接頭工作，那么，在正式進行焊接施工之前需要將接頭的頂部向另一邊偏折，避免焊接部位在吊裝過程中出現彎折或折斷的問題。最后，鋼筋籠在運輸以及吊裝時，為了防止內部的十字支撐架出現位置偏移問題，還應該在吊裝之前從內側捆綁與鋼筋籠等長的鋼管。在正式吊裝之前，還需要對鋼筋籠的骨架結構以及穩定性進行檢查，確保鋼筋籠的規格以及骨架結構的穩定性滿足質量要求才能夠進行下放。

3.6 導管施工

在進行導管施工過程中，首先必須要選擇滿足施工質量要求的導管材料，施工之前應該測試導管的強度以及支撐能力。在使用之前，還應該對導管的水密承壓能力以及導管接頭處的抗壓能力進行測試，初次使用的導管還應該進行拆分保養工作。如果采用的是螺旋式的連接方式，那么在進行導管安裝時，還應該在導管的接口部位用密封圈對導管進行二次密封，確保導管接口處的牢固性以及緊密性。與此同時，為了保障導管能夠在水下也保障密封性，還應該在接口處涂抹黃油。在進行混凝土水下灌注施工之前，必須要確保導管內部的清潔性，可以采用導管內部清洗的方式將導管內部的雜質和其他垃圾清除。

3.7 澆筑混凝土的配制

在預制混凝土材料之前，需要對參與混凝土配比的各種原材料進行質量檢測，可以通過水利工程施工的國家相關規范標準進行原材料的性能檢查，確?；炷猎跀嚢柚筮€能夠滿足水利工程施工的強度要求以及耐久性要求。尤其是在施工過程中，如果遇到陰雨天氣還應該增加對混凝土原材料的性能測量次數，并且根據混凝土材料的配比狀況靈活地調整骨料以及用水量。

3.8 混凝土澆筑施工

在混凝土澆筑施工中，首先應該做好施工前的準備工作。在清孔作業結束之后，混凝土澆筑施工之前，首先要保證孔內的泥漿性能，滿足施工指標，確保實驗結果滿足水利工程規范建設要求之后，需要經過工程監理簽字同意后，才能夠進行混凝土澆筑施工。在水利工程的水下混凝土施工位置，需要采用導管澆筑的方法，正式澆筑施工開始之前還應該對導管進行壓力試驗，確保導管接口的緊密性才能夠進行施工。其次，在混凝土澆筑過程中還需要選擇合適的澆筑方法。鉆孔灌注樁澆筑過程中的混凝土主要采用的是商品混凝土材料，在澆筑過程中，應該安排專門的記錄人員隨時測量孔深，并且掌握混凝土在澆筑管道內部的上升高度。在混凝土澆筑施工過程中必須要確保澆筑的連貫性，在混凝土發生初次凝結現象之前，就應該結束第一批次的混凝土施工?；炷翝仓母叨葢摳哂谠O計頂的標高，通常情況下，可以高出50~100 cm，然后再拆除導管，清除導管內部的泥漿以及其他雜質。

4 結語

水利工程的建設關系到了國計民生，水利工程的使用壽命以及運行質量牽動著每一個人的心。鉆孔灌注樁技術的出現極大地提升了水利工程中低級結構的承載能力，能夠有效地改善由于松軟地質或地下水問題帶來的地基結構不穩定性。因此，在施工過程中更應該把握施工技術要點，通過控制鉆孔位置、做好材料配比、控制混凝土澆筑質量等技術手段，確保鉆孔灌注樁技術的施工應用性能。