淺析鉆孔灌注樁施工技術在水利施工中的應用

文／劉春麗 北京金河水務建設集團有限公司 北京 100000

引言：

伴隨著近年來我國在水利工程建設中獲得的一系列突破性進展，使得在水利工程建設中以樁作為主體的各種施工技術和方法已經取得了實質性發展。而在近年來我國一些重要的水利工程施工中，鉆孔灌注樁施工技術是一種常見的基本技術，由于鉆孔灌注樁所占土地總量的面積較小、受到的承受能力較大及周邊環境對土壤的干擾較少，所以被廣泛應用于一些重要的水利工程施工中。近年來，伴隨著社會和經濟的發展，以及信息科學和技術水平的進一步提高，也就促進了水利工程項目的建設。在這樣的形勢下，鉆孔灌注樁技術運用也越來越廣泛。由于筆者曾于2014年—2016年在門頭溝區潭柘寺東溝防洪治理工程施工第二標工程建設中，從事從資料編制、商務管理等工作，并參與公司在江蘇南京其他項目的工程投標商務標的編制，以及工程完工竣工圖繪制，竣工結算等工作。因此，對鉆孔灌注樁施工技術在水利施工中的應用進行研究，主要就是為了不斷完善自己的專業能力以及工作水平，從而促進我國工業的發展。

1、鉆孔灌注樁施工技術的含義

鉆孔灌注樁的施工技術主要是利用導管來對地面上進行一定數量的機械打孔，并通過導管對水下混凝土進行澆灌，從而基本上完成水下施工所需要的材料和設備。與其他一些傳統混凝土灌注樁的施工方法相比，鉆孔灌注樁的施工工藝將會憑借自己的特點和優勢實現對于施工質量和施工效果的改善。鉆孔灌注樁的施工設備和技術對于設備以及環境的要求都沒有很高，因此會擁有很強大的適應性，由于其成本比較低，在多種環境下的水利工程中都可以運用，因此被廣泛應用于水利工程中。與此同時，鉆孔灌注樁施工技術的噪音以及震動都非常小，不會容易是地面發生偏移以及隆起，對于環境的影響也就會比較小。除此之外，運用這種鉆孔灌注樁的建筑施工工藝技術可以使其深入土層，以提高水利工程施工的質量。一般來說，對于現場鉆孔灌注樁的施工設計和其技術操作是必須要有針對性地分析現場建筑物施工過程中結構屬性和特征。只有對其進行了一個較深層次的探討，才能有效保證鉆孔灌注樁的順利進行。由于鉆孔灌注樁的建筑物施工技術和設備技術都是能使其貫通于地面，也就說明它對于物體和地質承載能力是比較低的。而且，鉆孔灌注樁澆筑技術的實際應用效果與其所采取的施工工藝，混凝土的配比、以及泥漿護壁等因素息息相關。因此，一定要對鉆孔灌注樁施工技術進行深入的研究。

2、鉆孔灌注樁施工技術的特點

2.1 安全系數高

在水利工程的施工過程中，由于施工地點會有所差異，也就會導致施工圖層的厚度不一樣。因此，在實際進行施工的過程中，一定要保證樁基施工的模式符合實際的施工環境，從而保證項目工程的施工安全。在對鉆孔灌注樁施工技術進行實際應用時，利用樁體粘合、以及夯實等工藝就可以在一定程度上提高樁基的負荷能力，并加強基體的穩定，最終實現整體工程項目質量的提升。

2.2 提高土層穩定性

近幾年，鉆孔灌注樁施工技術發展的比較成熟。在水利工程中應用這一技術的時候，就可以在一定程度上提高涂層地基的穩定，并增加樁體與土層的契合度，從而保證水利工程項目能夠具有一定的防滲功能。在實際進行施工的過程中，要想有效保證鉆孔灌注樁施工技術的完整，相關的工作人員就一定要對施工現場的地質環境進行考察，從而保證施工的實際環境會與施工技術的參數相適應。只有這樣，才可以實現整體建筑項目施工質量的提升。

2.3 經濟效益高

水利工程項目的建設以及實施可以在一定程度上促進地區經濟的發展，并為人們的生活以及企業的發展提供平臺。依據當前我國地域廣、土層多變化的現狀來看，在對水利工程實際進行施工的過程中，會存在著很大的差異。而這一問題也就對鉆孔灌注樁施工技術提出了更高的要求。在實際進行施工的過程中，需要對不同土質的地基選用不同的工藝來進行技術型的施工。將鉆孔灌注樁施工技術中的樁基與施工工藝進行完美的結合，就可以讓施工的技術具有特別高的容錯性，從而增加了自身施工技術的施工范圍，最終為建筑單位節省了大量的成本，以推動建筑企業的長遠發展。

3、鉆孔灌注樁施工技術極易出現的問題

3.1 斷樁

在水利工程的實際施工過程中，最容易出現的問題就是斷樁。而出現這一現象的原因主要就是因為在實際進行混凝土的灌樁過程中，由于導管提的比較高，就會導致導管中的混凝土發現離析的問題。而且，由于后續沒有做好封管的工作，就會導致灌注樁出現斷裂的情況。除此之外，在實際進行混凝土的灌樁過程中，最重要的就是灌注的時間。由于這些因素，就會導致鉆孔灌注樁施工技術出現斷樁的情況。因此，施工單位必須對這項技術的實施進行詳盡的規劃。如若灌注時間過長超出規定范圍，則混凝土的力學性能和強度也就會逐漸弱化，最終將嚴重地影響到混凝土在施工中的使用和質量。

3.2 縮徑

在水利工程中實際地進行鉆孔的施工過程中，由于我們相關施工技術人員沒有對其鉆孔的高低和速度以及其鉆孔時的力度等情況進行準確掌握，就可能會使其出現特別大的鉆進壓力，最終會直接導致當一個鉆頭在進入淤泥之后，鉆內會存在很多的淤泥。而且，由于受到壓力影響，就可能會導致鉆孔當中的淤泥逐步趨于均勻。可在這個過程中，還是會有一些不能無法避免的問題發生，即縮徑。此種現象對水利工程施工來說極其常見。這主要原因是由于鉆機在穿過淤泥后再進行鉆孔的過程中，由于內部存在相應的阻力，就可能會直接導致鉆機壓力降低，也就是說會在沒有油壓下進行空轉。

3.3 鋼筋籠上浮

在鉆孔之后，一定要針對混凝土進行下層澆筑，而在此期間，極易發生鋼筋籠上浮。所以造成這一現象出現的原因也可能還有很多，而最主要的一個原因是對于小孔的清理工作并沒有做好，這樣就可能會導致有很多淤泥長期地殘留到孔中，從而造成在對鋼筋混凝土漿料進行澆筑過程中，出現了混凝土漿料表層上攀的狀態，進而造成了鋼筋籠水泥漿被堵塞的情況，嚴重地影響了混凝土的流動性。除此之外，在對鋼筋籠材料進行實際加工制作的過程中，也會相繼出現質量的問題，從而導致在對鋼筋籠進行使用的過程中，特別容易出現變形的情況，最終在施工的過程中就會使鋼筋籠上浮。

圖1 鋼筋籠上浮示意圖

3.4 導管進水

在對混凝土材料進行澆筑的施工過程中，特別容易出現導管高提起的情況，就有可能會使得接頭處的部分發生滲漏水等情況，從而造成混凝土的流動或者是離析等現象的發生。而之所以會有機械灌漿連接頭處的部分滲漏水情況，主要是因為沒有足夠充足的灌漿數量或沒有完全密封好灌漿導管連接處。因此，在實際施工中進行導管埋住處理的過程中，一定需要對其導管埋住狀態進行嚴謹的檢測，從而確保其良好的密封。

4、水利施工的鉆孔灌注樁施工技術應用

4.1 開鉆成孔

（1）明確鉆孔樁的位置

在實際進行施工的過程中，一定要清楚鉆孔樁的位置，并且要把附近的施工現場場地都清理得更加平整，并且要對混凝土的攪拌器、鋼筋籠等都要進行正確的安裝和擺放。可以憑借安全站儀器來準確地測量和計算得出每個灌注樁中心點，并且利用木樁把它們表示。直到放樣工作已經做好之后，就能夠利用一把鋼尺準確的測量各樁之間距離是否符合要求。其中所測量的準確性和誤差不能超過10mm，緊接著就是我們可以根據樁位的實際情況選擇一個相應的供水池，并對這些泥漿池和地下水進行逆向鏟掘開挖，從而能夠保證整個泥漿池和供水池的地理位置與尺寸大小符合整個樁基的具體實際建造技術要求。

（2）埋設護筒

在對鉆孔灌注樁進行施工的過程中，埋設護筒是一個非常重要的施工環節。通常的情況下，護筒的內徑應比樁體的外徑大20-40mm 左右。而且，埋入到地面下部的護筒高度也必須控制在2-4m。如果鉆孔有特別的情況，就需要適當調整它們的高度，從而確保鉆孔以及混凝土灌注過程能夠正常順利地進行。如果想要能夠保證埋設護筒的位置更加精確，護筒就一定要與之保持水平垂直，而且這個水平垂直的接地樁中心線也需要和的接地樁中心線互為重合。同時，豎向導管的傾斜率一般不能大于超過0.5%，偏差也必須控制在50mm 以下，并且要求在護筒頂部連接點的位置增設與護筒附屬的吊耳以及附屬加強筋。而且在鉆入中也需要經常性地進行自我檢查，看看它們是否有偏移或者是下沉等情況。一旦出了問題要及時做好相應的處理措施。

（3）鉆機就位

當埋設好的護筒之后，鉆機便會就位并且在其底座上的一個位置做好支墊，從而能夠保證它們擺放得更加平穩和可靠。同時，一定要針對鉆機運轉的穩定性做出一個檢測。可以通過利用水平尺檢測鉆機所擺放物件的位置是否正常，利用鉆錐下懸垂圓形球的方式來檢測鉆機與地板之間的位置是否垂直，從而能夠保證鉆孔的傾斜程度不會低于1%。

（4）泥漿配置和攪制

鉆孔使用的混凝土泥漿主要是利用燒堿、水、纖維素和膨潤土等原料配合而成。在其進行鉆孔的工藝流程中，由于其泥漿本身的密集度會比水密集度大，并且其泥漿的靜水壓力也可能會比水大。因此，在鉆入井面上進行挖掘孔壁的過程中我們就可以在其中形成一層與之相應的淤泥皮，這樣就有效地避免了在整個鉆孔中出現內外淤泥互補滲流的情況，起到了保護和清理整個鉆孔壁的作用防止其出現倒塌等情況。另外，泥漿也是具有清除懸浮和鉆渣的作用。因此，所需要配制的水泥砂漿一定是完全符合每個環節的規定。

4.2 孔位清潔

孔位清理工作通常都是應該做到的，那就是每個樁體在鉆孔的各個環節全部已經做好之后，當每個樁體的鉆頭和整個樁體的孔道基底之間的距離都能夠保持在90mm-120mm 之間時，并且每個樁體的孔壁總結構和整體穩定性都比較好的情況下，就已經可以向每個樁體的孔位中全部注入泥漿，并且可以能夠確保這些泥漿能進行一次循環發熱清洗處理工作，其中泥漿處理周期一般是30-50min。這項施工的第一個環節主要是對于孔位內的碎石塊、以及水泥塊等物料進行徹底清洗，利用水泥漿的高溫和壓力把這些物料和雜質從孔位內排出。而且，一定需要提高孔底層渣土的清理力度，從而有效地防止孔位的底部表面出現砼凝結的現象，以此減少縮孔、塌孔等工程事故可能發生的概率。另外，在開始進行成孔施工作業時，一定要注意保證每個孔壁都能夠一次性地完成，從而有效地防止因為出現中間的停頓從而導致造成孔壁結構不穩定。

4.3 鋼筋籠

在對鋼筋籠進行焊接的過程中，相關的工作人員必須要對于鋼筋籠的各種銜接環節都要做好檢查，從而能夠保證鋼筋籠在焊接時不會發生斷裂。在對于鋼筋籠進行吊裝和下放時，一定要注意保證吊裝物體的垂直度和水平度，還要注意嚴格控制吊裝時鋼筋籠和樁體的孔壁間距。所以當我們在完成下方的施工作業之后，一定要對于籠體的防銹護筒和樁體上端進行焊接，使其和籠體的上端能夠形成一個整體，以此為基礎來對于混凝土的壓力和強度進行緩沖，從而大大減少了樁體的承載能力。

圖2 施工現場鋼筋籠

4.4 混凝土澆筑

在對混凝土進行澆筑的過程中，一定要注意嚴格地把控好混凝土所用的配置材料比例，從而能夠保證每一種原料都會達到與其實際所用施工標準完全相適應。而且，工作人員一定要將所有施工材料都進行了采樣和分析，以確保所要檢測到的參數都能夠完全滿足整個施工過程的需求，之后就能夠開始進行澆灌作業。另外，在澆灌過程中，工作人員一定要針對各個工程環節的質量問題進行實時監督和檢測，并針對工程中有可能出現的問題及時提前做好預防措施，以此來為水利工程項目的施工提供基礎保障。

結語：

總而言之，將鉆孔灌注樁施工技術應用到水利施工中一定要按照工程項目的實際情況，并結合施工的需求以及設計，而且還要嚴格按照施工技術的規定以及要求來進行實際的施工。不僅必須要提前做好灌注樁相應的材料準備，還需要提前做好鉆孔、清孔等各項準備工作，從而有限度地保證了鉆孔灌注樁的施工質量和技術指標達到規定的要求，保障了水利工程建設的質量，這樣就能夠最大限度的取決于其經濟效益以及其社會效益，促進水利事業的長遠發展。