水利工程鉆孔灌注樁施工技術分析

申自富

（安徽水利開發有限公司，安徽 蚌埠 233000）

1 引言

鉆孔灌注樁技術的應用受到地質條件的影響較小，操作也比較簡單，對于周圍環境的污染與破壞也在可控范圍內，符合我國綠色環保的施工要求。為了提升鉆孔灌注樁的施工質量，工作人員要嚴格按照相關規范進行操作，做好質量與安全管控，為我國水利事業的穩步發展做出更多貢獻。

2 鉆孔灌注樁施工技術優勢

2.1 提高土體結構的穩定性

水利工程施工中，保持土體結構穩定性的三大要素是抗裂性強、密實度高和滲透性好，但是由于施工現場地質情況的差別，對應的壓漿壓力也不一樣，很多施工方法無法有效保證壓力調節的準確性[1]。但是鉆孔灌注樁施工技術能夠有效彌補比不足，充分借助灌注樁的特點，提高地基的穩定性，降低外界因素對施工造成的影響，保證土體結構的穩定性。

2.2 噪聲較少

鉆孔灌注樁的施工一般都是在地下進行的，在整個施工期間只有鉆孔工序會產生一些噪聲，但是由于鉆孔的時間相對比較短，對于周圍環境的干擾度極低，尤其是與沉入樁的錘擊法相比較，更是在噪聲方面具有極大的優勢。不僅如此，該技術在施工期間還能降低噪聲對施工人員的影響，并且符合我國綠色環保的施工原則，從而提升承建單位的市場競爭力。

2.3 節約施工成本

鉆孔灌注樁施工主要以機械化作業為主，其中，鋼筋籠和混凝土材料都可以進行集中加工與配送，作業十分簡單方便，因此，與其他技術相比能夠縮短施工工期，節約成本，而且安全系數也非常高[2]。另外，該技術的應用適用性比較強，適合多種地基。

3 工程概況

臺州市椒江區洪家場浦排澇調蓄工程為臺州市防洪治理的新增工程，等級為Ⅱ級，工程中涉及的建筑物和堤防等級也均為2 級。地勘報告顯示當地的地震動峰值加速度為0.1g，地震烈度為Ⅷ度，所以，設計人員在設計施工方案時，要提前考慮相關預防與處理工作。不僅如此，本工程中還有一段施工范圍是七干河干流，主要施工內容有平整土方、格賓石籠工程以及C30 鋼筋混凝土擋土墻等。

4 工程施工技術要點

4.1 準備工作

在正式開始施工之前，工作人員首先要按照設計方案的要求和樁點的測量結果精準測量出樁位的信息，并在樁中心設置交叉十字線，通過使用水平儀移動高程，使其抵達樁的位置，并做好標記，以便于后續進行復測。在標記過程中，施工人員要合理選擇標記方法并做好記錄，以免后續出現混亂，影響工作質量和效率。其次，是埋設護筒，本工程采取的是挖孔埋設法，當施工人員挖到地下1.5 m 的位置后再進行護筒埋設。使用的護筒材料是厚度為5 mm 的鋼板，在埋設期間要注意控制樁位中心和護筒中心之間的偏差，將其控制在20 mm 以內，保持垂直狀態。最后，是制備泥漿，泥漿在鉆孔灌注樁施工中起到的作用非常大，如清孔、排渣等，因此，施工人員務必要保證泥漿的質量。在配備過程中要嚴格按照相關指標進行操作，在后續鉆進施工中要做到根據實際情況進行及時補漿，務必要保證泥漿滿足指標要求。

4.2 鉆孔清孔

初鉆施工時，最需要注意的就是施工速度與力度，特別是護筒刃腳位置的鉆進速度，務必保證其能形成十分堅固的護壁。當鉆到刃腳1 m 以下之后，按照正常速度進行施工即可。如果鉆孔時地基為砂性土，則要避免出現踏空問題，此時可以選擇使用平底鉆錐，通過控制尺寸和速度來保證成孔質量。在正常進行鉆孔施工時，還需要注意孔的垂直度，通過檢驗鉆渣樣品明確地質類型，并判斷施工技術和設計方案是否一致，爭取第一時間發現問題并立即進行處理。當技術人員檢查施工質量后，要開展清孔操作，為灌注樁施工奠定基礎。本工程采取的清孔措施主要是利用泥漿循環系統，當鉆透處于空轉狀態時完成清孔施工[3]。當泥漿比重符合相關要求后，則要停止清孔操作。本工程對于鉆孔清孔的質量要求如表1 所示，當施工人員確認其達到標準之后，才可以開展后續施工。

表1 鉆孔清孔的質量控制標準

4.3 安裝鋼筋籠和導管

當完成鉆孔清孔之后，要開始進行導管和鋼筋籠的制作與安裝，在此過程中，需要注意以下4 點。

1）為了保證施工質量和效率，要在現場完成鋼筋籠的制作。首先要保證尺寸與設計方案完全一致，特別是主筋的長度，一定要控制在合理范圍內，并完成位置標記等操作。當鋼筋扶正之后，施工人員再逐一對其進行焊接，完成骨架制作，使其能夠更好地發揮自身的作用。

2）對于較長鋼筋籠的制作，施工人員可以根據設計方案的要求進行分段處理，在實際操作期間務必確保上段和下段位置的順直程度，并在完成孔位焊接工作之后，通過旋轉方式將鋼筋籠移動到指定位置，并將其固定，以免出現鋼筋籠被拔出等問題。

3）在安裝鋼筋籠時容易出現變形，為了保證其質量，施工人員要每隔3 m 左右設置一個臨時支撐架，起到固定作用。另外，還要對骨架進行實時標記，將其檢驗狀態和產地等內容都記錄清楚，以便于后續檢查。

4）鋼筋骨架的起吊可以通過使用扁擔梁完成操作，在吊放第一節骨架時，要先把第一節臨時支架拆掉，將型鋼穿過鉆機，從而增加骨架的承載力，同時還能保證骨架垂直度和型鋼水平度都符合施工要求。在吊放第二節骨架時，施工人員要注意將其和第一節對準，確認沒有任何問題后才能開始焊接施工，完成螺旋筋施工后，再放入骨架。放入骨架期間要注意控制速度，按照深度對其進行合理調整，并保證其垂直程度。所有鋼筋全部完成吊放施工后，都要進行拍照留檔，以便于后續進行檢查和確認。拍照時要讓施工人員舉牌子站在鋼筋籠旁邊，確定全部都能被拍到。與此同時，施工人員還要注意當完成最上面的鋼筋籠頂面施工后，要使用加強箍筋對其進行加固，以免后期出現變形，還能保證安裝位置更加精準。當鋼筋骨架被放到指定位置后，就要立即對其頂端進行加固，以免在后期灌注期間出現鋼筋籠上浮或偏移[4]。

4.4 配置混凝土

配置混凝土時，首先要注意減水劑的使用，本工程使用MF 復合劑作為灌注樁混凝土中的減水劑，不僅能夠保證混凝土的性能滿足施工要求，還能提高混凝土的抗凍性。其次，要注意泥漿的侵蝕作用，因此在設計配合比時，與設計標號相比，強度配合比要高出其50%，強度離差系數為0.2，根據配置強度和設計標號間的比例關系能夠得出RP/R=1.5，其中RP表示混凝土強度，R表示設計標號。最后，是材質的選擇。為了改善混凝土的性能，還需要合理添加處理劑，也可以根據工程的實際情況增加材料的含砂率，通常情況下參數設置：細度模數2.89、吸水率2%和含砂率50%。

4.5 混凝土灌注

進行混凝土水下灌注時，要根據具體的灌注數量和樁長等信息確定導管直徑，以及根據強度和剛度確定導管壁厚。在安裝導管時務必注意對垂直度的控制，為后續施工任務的順利進行奠定基礎。正式開始灌注之前，施工人員要對現場和拌和站的實際情況進行仔細檢查，將灌注時間控制在首批混凝土初凝之前，并仔細測量孔底沉積厚度。當施工人員發現沉積厚度不符合設計要求時，要立即使用高壓射風方法來控制厚度[5]。

本工程中采取的是直升導管灌注技術，在此過程中要注意保證導管與孔底之間的距離，一般情況下0.4 m 左右為最佳，還可以借助起重機來完成導管提升施工。在進行混凝土灌注施工時，為了避免漏斗頂部滲出混合物，則要仔細檢查管內混凝土下降的具體情況，做好孔內高度的檢查，并將數據作為后期導管拆除的重要依據，確保導管的埋深與設計要求一致。當澆筑工作逐漸趨于完成時，會出現導管中混凝土下降緩慢的現象，外部泥漿的密度會不斷加大，隨時可能出現超壓下降問題。此時要合理提升漏斗高度，最大限度地保證后續操作的順利完成。當在落實最后一節導管拔出操作時，要科學控制拔出速度，以免沉淀的濃泥變成了泥水。灌注樁施工完成之后，要保證其水平度與垂直度的允許誤差符合表2 規定，如果發現存在異常問題，要立即進行處理。

表2 灌注樁平面和垂直度的允許偏差規定

4.6 樁基檢測

樁基檢測技術主要有低應變檢測技術、超聲波檢測技術和混凝土抗壓強度檢測技術3 種。

首先，是低應變檢測技術。它是通過在樁體頂部的位置施加激振信號，在整個樁體頂部產生應力波，應力波不斷向下傳播，一旦遇到底面或者不連續界面就會產生反射和波，此時工作人員可以根據波的特點確定樁體質量，從而完成檢測工作。

其次，是超聲波檢測方法。該技術的應用要在灌注施工之前就做好準備工作，將3 根檢測管和鋼筋籠焊接在一起然后放入底部，完成澆筑施工后的一段時間，再將專用的檢測設備放入檢測管中，然后進行超聲波檢測，從而判斷樁基的完整程度是否符合施工要求。

最后，是抗壓強度檢測技術。該技術的應用是根據試件經過養護之后標準作為判斷依據。工作人員要用6 個試件組成1個構件，一共要準備3 個構件，其中2 個構件進行28 d 的標準養護，1 個構件進行7 d 的標準養護，最終將兩組進行對比檢測。在此過程中，為了保證檢測結果的有效性，施工人員要保證3 組的養護條件一致，并由專門的工作人員進行檢查，確保試件的完整性。完成試驗工作之后，要根據強度報告判斷混凝土強度是否符合要求。

5 結語

我國水利工程越來越多，施工規模也越來越大，因此，對施工技術也有了更高的要求。鉆孔灌注樁施工技術是水利工程中非常重要的施工技術之一，隨著科技水平的提高，相關人員應不斷深入研究鉆孔灌注樁施工技術，爭取與時俱進，促進我國水利工程的穩步發展。