水利工程鉆孔灌注樁施工監理控制措施

周新生

摘要：水利工程的地基支護結構鉆孔灌注樁施工，其施工技術既快捷，又節省了大量的資金，而且其支護結構也具有良好的承載力。在此基礎上，本文對水利工程鉆孔灌注樁施工的常見問題進行了分析，并就施工監理的具體實施要點進行了論述，對相應的改進措施進行了分析，從而保證了水利工程建設的安全性。

關鍵詞：水利工程；鉆孔灌注樁；施工監理

1 鉆孔樁施工監理的重要性、依據和目的

1.1 監理在鉆孔樁施工中的重要性

施工監理除對工程技術方案和質量監督進行審核之外，還應對工程施工進行監督和管理，并對工程進行全面的監督，在施工期間承擔工程的質量和進度監督。其具體作用有：一是要嚴格編制和審核施工組織設計方案，這是監理人員要認真對待的問題；二是具有審核施工人員的資格，熟悉施工單位的工作經歷，并核實施工單位的資質，具備共同審核圖紙的能力，能在質量和數量上完成任務；三是監理人員要定期對工地工人進行不定期的檢查，特別是對工人的工作狀況、對鉆探記錄的檢驗和確認。

1.2 監督鉆孔樁施工的依據和目的

1.2.1 質量控制標準

在進行鉆孔灌注樁前，必須編制工程合同、設計圖、技術資料、國家行業標準、地基結構設計規范等。為了保證技術文檔與工程需求的一致性，必須組織技術人員進行全面的調研。如有技術上的差別，為了保證工程的質量達到要求，必須進行詳細的分析。

1.2.2 質量管理目標

施工中的樁身質量指標包括：樁長樁身直徑、垂直度、材質、混凝土預制件的強度，設計方案及技術規范均應滿足。該樁體的構造十分均勻，沒有出現樁身斷裂等質量問題。樁的承載力符合技術規范，其監測工作既要靠施工單位的有關人員跟進，還要有監管部門的專業人士進行后續的監測。

2 水利工程中鉆孔灌注樁施工的常見問題

2.1 鉆孔傾斜與卡鉆

在水下施工作業中，由于存在著堅硬的物體和水中的巖石，很容易將鉆頭卡死，造成水利建設中出現的卡鉆事故。在遇到卡鉆的時候，要減速，要試著搖動水下鉆頭，直至完全脫離障礙。造成水底鉆井發生傾斜的主要原因，是由于鉆機的地基支撐位置不夠牢固，或是鉆機周圍的土壤比較松軟。

2.2 鉆孔過程中出現塌孔事故

由于泥漿護墻結構存在安全風險，土體疏松的孔隙特征容易引起塌孔，一些工程施工人員為了盡快完成水下鉆井作業，往往會導致工程進度過快而導致塌孔。為防止發生坍塌，水利工程施工人員要保證泥漿濃度達到要求，同時要反復檢查鉆孔位置和鋼筋籠的位置。在進行鋼筋籠下料作業時，為了保證井筒結構的完整性，必須防止井筒與鋼筋籠經常發生沖撞。

2.3 鋼筋籠存在上浮現象

在水利建設中，鋼筋籠上浮往往是由于澆注作業速度太快、水下澆筑作業時間太長造成的，鋼筋籠體在水中經常被混凝土沖擊和沖刷，會出現緩慢上升的趨勢。在確定鋼筋籠內填滿混凝土后，可以進行水下鉆孔的拆除作業，但必須保證鋼筋籠的底部插入管道深度大于2m。為了確保鋼筋籠在水中的穩定，水利建設工作者應對灌注管道內的混凝土流量進行嚴密監控和控制。

3 水利工程中鉆孔灌注樁施工監理控制的實施要點

3.1 鋼筋籠制作與下放施工

對于鋼筋籠網的施工，施工監理應進行鋼筋長度、規格型號、綁扎和焊接強度等方面的綜合檢查。在整個下放鋼筋籠子時，工程工人必須確保鋼筋籠子的焊接牢固，并借助自動化起重機來進行作業。為避免鋼筋籠坍塌，造成構件松動，水利工程建設人員應保證各部位的間距均勻。

3.2 準備鉆機和埋設護筒

在水利工程中，鉆孔灌注樁的施工工藝中，樁基礎的位置控制是其施工的重點，而樁位的準確與否是保證施工順利進行的關鍵。在施工前充分準備后，應確保工地工作面不會有泥沙，不會有深水區，不會對工地的平整造成影響。若受上述因素影響，應建立相應的工作平臺，建立輔助控制體系，從多個角度進行打樁相關參數的測量，獲得正確的樁位資料，確保樁的狀態符合水利水電施工的要求，最后用GPS、經緯儀等測量儀器進行標定。在鉆孔時，要保證鉆孔時的鉆進方向準確，并按相關規范進行保護，采用護套來科學地指導鉆進路徑。為了保證鉆頭能在井眼內正常起落，必須對套管的內徑進行嚴格的控制。不但要保證管徑大于樁徑，而且要大于約25cm的鉆孔。同時，在埋管時，樁身中心線與樁心軸線不能有偏差，兩者應在一條直線上重疊，避免兩者錯位。在施工場地土壤比較硬時，應采用直接埋設護管，并根據土壤的性質來確定其埋設深度。但是，如果工地土壤比較松軟或者地下水比較多，那么為了保證護套的穩定性和緊密性，就需要采用保護套管，防止漏水，必須對下層土壤進行夯實，以保證其符合埋管的相關規定。

3.3 保證鉆頭質量

鉆頭的質量與鉆井質量息息相關，因此，在開鑿之前，一定要仔細地對鉆具進行檢驗，確保鉆頭不會開裂或其他狀況。在前期的工作中，要保證鉆孔灌注樁的施工條件符合規范的要求。當鉆孔直徑超過2m時，必須采用高強度鉆具。同時，為了滿足工程要求，在施工中應適當調整鉆頭的角度，使其符合工程規范。對鉆頭品牌、規格、質量進行合理的選擇，盡量降低失效的概率。

3.4 鉆孔施工

在水下工程中，鉆井作業是一個十分重要的過程，因而必須引起工程建設單位的高度關注。針對鉆井作業，在保證施工質量的基礎上，采用自動監控系統，實時監控鉆井過程中的泥漿動態和鉆井速率，以保證鉆井作業中，保持井筒的垂直度。因此，要對成樁作業進行嚴格的質量檢驗，采用工程檢驗設備對其進行評價，以避免因鉆進后產生不良影響。在進行水下鉆井作業時，特別要注意樁基的受力，并要對樁基的受力變化進行嚴密的監控和調控。針對樁基缺失的原因，施工監督必須正確地發現，督促其及時糾正，避免因淤泥黏度高而導致的水下管道阻塞。

3.5 護壁泥漿的調制

為保證孔壁內外壓力達到均衡，在工程中，必須對鉆孔內、外滲進行控制，防止孔壁崩塌。這就需要在施工期間，既要確保井眼同時進行，又要在井筒中注入大量的泥漿，從而在井筒內部產生一種淤泥，達到對井筒的防護。而泥漿則是多個成分，例如添加劑、水、黏土等，因此在配制時，要依據工程地質情況，合理調配出合適的泥漿。由于鉆井液的主要調整目標是地下水，因此，在保證鉆井質量的前提下，必須嚴格掌握泥漿濃度，從而為以后的灌漿工程提供可靠的依據。

3.6 成樁的質量控制

除了保證成樁的品質外，還應保證原料達到相關的要求，例如：鋼筋、混凝土等在工地進行，檢測結果和合格證明都是必需的，如果出現質量問題，絕不能再用，可以退回生產廠商，請求替換，或提供財務補償。在水利建設中，管道的施工大多是在地下進行，因此，在施工過程中不可避免地存在著混凝土的分離現象。所以，對于工地所用的原料，應立即取樣，若有不合格之處必須馬上進行調試，以保證成樁的品質達到相應的要求。

3.7 清孔

由于樁身承受能力易被沉淀物和殘余物質所干擾，所以需要清除孔底板上殘余渣土。在清孔時，采用水泥漿撞擊樁底產生的動力，將孔底的淤泥維持在懸空的位置，然后借助泥漿的黏性，將懸浮物從井眼中排出。在此基礎上進行鉆孔清理工作，然后進行鉆孔混凝土的澆筑。

4 水利工程中鉆孔灌注樁施工監理控制的改進措施

4.1 建立完善的水利建設監督管理體制

水下施工作業的全流程都有一定的安全隱患，若不能對工程質量進行嚴密的控制，將會導致工程中出現的質量問題和安全問題。為此，必須加強對現有的監督程序，以預防和控制工程建設中發生的安全生產安全問題。項目監督管理體制包括多層次的監控管理內容，各級建設單位要切實落實監理體制。目前，我國的工程師們已實現了對水利樞紐建設動態全流程監控，并依托信息化監控系統，保證了水利樞紐建設的高品質。工程地質勘察是水利工程建設中一個重要的質量監控環節，只有對項目所在地的土質情況進行正確的評價，才能以科學的思維來指導水利建設操作人員。因此，勘察工作者必須充分運用智能、自動化的工程勘察設備，正確地判別該地區的土地地質構造，并指導其在軟基等特殊的工程地質條件下進行作業。由于其自身的特點是動態的，因此，大型水利樞紐建設項目的建設單位必須對其進行嚴格的質量控制，采用工程技術手段對其進行實時監控，對其進行檢測，并對其進行及時的質量控制。

4.2 嚴格檢測鉆孔灌注樁的質量安全性能

在水下鉆孔樁施工中，若不進行有效的管理與控制，很容易造成鉆孔塌方、導管堵塞、樁身破裂等事故。因此，對樁基的質量和強度進行嚴格的檢驗，是保證工程質量的關鍵。水利建設項目中的每一個構件都是一個比較復雜的工程結構，而且涉及許多不同的工程建設領域。所以，在水電、土建等專業中，施工資料及時交流是必要的，以保證工程設備的安全和使用情況能夠得到正確的反饋。各專業的水利建設主管人員要不斷提高自己的業務能力，提高對工程建設的全過程的安全防范意識。水利基礎設施的結構構件以混凝土為主，所以對其性能的控制要嚴格，保證各項成分的比例符合要求。在水利工程結構中，施工方應設置好項目的運營和維護周期，以確保在養護管理后的混凝土地基能夠滿足水利建設的強度和安全要求。施工單位要對混凝土澆筑、混凝土振搗、混凝土配制等各關鍵工序進行嚴密監控，以減少水利水電設備的安全隱患。另外，還要對施工中的振動強度和速度進行嚴密的監控，保證振動的工作頻率在合適的范圍內。

4.3 保證工程建設工人的作業安全

水利工程施工人員往往要經常進行水下混凝土澆筑、水下導管放置、地基土層處理等危險作業，因此必須穿戴好水下施工所必需的防護設備，以確保其施工作業的安全。水利建設單位在進行工程地基勘察時，必須進行全面、精確的勘察，以保證所選用的工程施工設備類型。在水利工程建設中，工程建設單位必須嚴格遵守施工程序，并嚴格控制水下施工的進度。此外，工程單位還應嚴格控制工程中的水流截流速率和管道灌漿過程，以防止地基發生塌陷，從而真正保證工程作業人員的安全。

4.4 加強成孔質量的管理

在施工中，要嚴格控制成孔的數量，尤其是出現塌孔、縮孔等問題，嚴重時會影響樁的質量和承載力。加強鉆孔施工質量管理，首先要保證樁身的縱向精度，使其滿足設計的要求，從而保證以后的鋼筋籠能夠順利地進行，并能滿足設計的承載能力。其次，要確保樁位和樁頂達到設計圖的要求，并定期進行檢查。在實際埋設時，應確保土層高度達到設計要求，襯砌必須牢固，襯砌與新土之間的孔壁必須密實，防止塌孔。為了防止出現樁孔偏移，必須對鉆具、管道的彎曲情況進行認真的檢測，根據設計圖紙和地質調查數據進行分析，并對鉆孔速度進行控制，做好記錄。此外，在現場施工時，要適時地對成孔深度進行測量，在測量時，要充分考慮到測繩的受水率，并在使用之前對其進行預濕潤。同時，定期進行測試和復查，確保鉆孔深度滿足設計要求。

4.5 成樁質量的管理

在鉆孔灌注樁工藝中，原料的質量對成樁的質量有很大的影響，因此，要提高成樁質量，就需要對原料的質量進行嚴格的控制。在進行混凝土澆筑時，應首先確定其性能和強度是否達到工程質量要求。在使用商品混凝土時，必須對供方的資質進行檢測，并對供方的材料進行嚴格的檢驗，以避免不合格的原材料進入到工程中。在樁底施工之前，要對沉渣的強度進行測定，以保證泥漿的各項指標滿足要求。此外，混凝土的基本容積也要確定，以（管道容積+漏斗容積）*2為單位，以保證混凝土能從管道中暴露出來。在澆注過程中要調節漏斗的位置，以保證導壓管內外壓力的差值，保證混凝土的正常流出。對施工中產生的廢料和泥漿應及時清理，防止雜質侵入樁體內，確保樁的質量。澆注完畢后，應將鋼筋籠的固定裝置收回，以免發生破壞黏結現象。

5 鉆孔灌注樁施工監理效果

5.1 優化工程建設，增加路橋承載力

鉆孔樁施工工藝簡單，施工方便，適合于較復雜的基礎施工，也適合于軟弱地基的施工。通過對水利工程進行優化，解決了施工中出現的問題，并對其進行了優化，從而保證了承載能力，避免了不均勻的沉陷。

5.2 提高工程質量，節約建設成本

為了進一步提高水利工程設計的質量，施工人員結合現場的具體條件，對鉆孔樁的施工方案進行了優化。強化對全工序的監控，嚴格掌握質量控制要點，保證各工序的質量符合要求。經工程驗收，所有的性能指標都達到了設計要求。同時，可降低維修費用，節約施工費用。

6 結論

在水利工程中，采用鉆孔灌注樁作為支護結構，對保證支護結構的穩定性有著十分重要的現實意義。目前，鉆孔灌注樁在水下施工中仍有鉆井傾斜、卡鉆、塌孔、灌注混凝土等問題。針對鋼筋籠上浮等施工質量問題，工程監理單位要加強對其進行監督，加強對其質量和安全性能的檢查，以保證施工人員的施工操作安全。

參考文獻

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