在水利建筑工程中如何应用钻孔灌注桩技术

摘要：钻孔灌注是工程中常用的基础处理形式, 常用于水利工程基础施工, 桩内质量对于水利建筑工程质量有着至关重要的影响。本文简要论述了钻孔灌注桩在水利施工中的应用及常见问题。

关键词：钻孔灌注桩;水利工程;施工工艺

钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性、施工简单易操作且设备投入一般不是很大, 因此在各类桩基工程中都得到了广泛的应用。目前, 钻孔灌注桩在水利工程建设中也已经得到了广泛的应用。在水利施工中, 钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的, 其施工过程无法观察, 成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题, 都将直接影响到整个工程的质量和进度, 甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此, 要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实,并加强施工质量管理, 密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量, 力争将隐患消除在成桩之前。

一、钻孔灌注桩技术在水利工程施工中的应用

钻孔灌注桩的应用在国内外工程项目中都很普遍，施工技术已非常成熟。在水利工程中，钻孔灌注桩是以足够的首批混凝土浇灌量，迅速将孔底的水或泥浆排开并一次将导管出料口包裹在混凝土一定的深度之中，使后续浇灌的混凝土始终与孔内水或泥浆隔离开来，而后持续不间断地将高流态混凝土从进料口通过导管输入桩孔。在输入混凝土过程中，随着孔内混凝土不断增加，不间断地提升导管，但必须使出料口埋设在已浇筑的混凝土中的一定深度。后续输入的混凝土是通过出料口与入料口之间密封导管中的高差形成的压力，使混凝土冲挤入已浇筑的混凝土之中的。首批灌入的混凝土中的一部分作为隔离层而被顶在最上面，并始终被不间断灌入的后续混凝土逐步冲顶向桩口处移动。

近几年，在水利水电工程中钻孔灌注桩技术被广泛用于处理大桥基础、修建防洪堤等。例如: 某公路大桥工程:该大桥处于河流冲积层，地质结构特殊，为满足荷载要求，设计用2.0m、深120m的超深桩。为保证成孔深度和桩径，选用大口径工程钻机。钻机就位前，首先桩位进行复测、校核。通过严格控制钻孔灌注桩施工过程中的各个工序环节，保证了工程质量。为保证钻进稳固，不出现倾斜，钻机底座打叨, 混凝土垫层。在垫层上放4条长6m、宽2m、厚0.7m 的混凝土预制块，将钻机平整地固定在条形基础上，确保钻机钻进中的稳固。在工程施工中，通过对各个工序环节的控制和对设备能力的加强及改进，大大提高了钻机的施工能力，完全适应了工程超深桩的施工。工程结束后利用各种先进仪器进行检测，均表明工程施工质量完全满足设计和规范要求，达到了预期的效果。

二、钻孔灌注桩的施工工艺

1埋设护筒。

护筒采用钢护筒，护筒的埋设位置必须保证其中心与桩位中心的偏差不超过50mm。并应注意两节护筒的连接质量，护筒埋深为2m～4m，水上主墩护筒应沉入局部冲刷线以下不小于1.0m～1.5m。水上主墩钢护筒用12mm 厚钢板卷制，在顶部和底部用12mm 钢板加固，直径2.5m 的钢护筒用14mm 厚钢板卷制，其余则用10mm 厚钢板卷制。护筒内径大于钻头直径20cm～40cm，护筒高视土质而定，最小不小于2m。安置时，护筒顶高出地面30cm 以上，高出最高施工水位或地下水位1.5m ～ 2.0m。旱墩护筒周围50cm 范围内粘土夯实，深度至护筒底，并用稳定护筒内水头的措施。

2开钻成孔。

安装钻机时底架要平稳，钻头和钻杆中心对准护筒顶面中心，偏差不得大于50mm，钻孔时钻杆( 吊绳) 要保持垂直，施工期间随时用线锤检查，避免钻孔倾斜。在钻孔时采用低挡、慢速均匀钻进，特别在护筒出口处避免失稳和渗漏，对易缩径土层配合必要的复钻。在硬塑的粘土层中钻进时采用中高挡钻速，在淤泥和粉砂层钻进中采用低挡钻速，从硬层到软层时可适当加快钻进速度，当从软层到硬层时少加压慢速钻进。

3钢筋笼制作和吊装就位。

钢筋笼视其长度采用整体预制或分节预制，钢筋笼骨架应具有足够的刚度和稳定性，以便运送、吊装和灌注混凝土时不致松散、变形。制作时每隔2m 增设加固钢筋一道，在骨架上端根据实际需要合理设置吊环。钢筋笼分节起吊要及时、准确就位，快速接长至设计深度加以固定，待混凝土灌注完毕并初凝后方可解除钢筋笼的固定设施。在钢筋笼就位前仍需要检查有无坍孔，以便及时采取措施。

4水下混凝土的灌注。

灌注水下混凝土时，严格控制导管埋深2m～ 6m，严禁施工人员为图便利而超量灌注、一次拆管数节，要勤探测，及时调整导管埋深，防止埋管过深发生堵管、埋管。施工完后，应核算水下混凝土灌注的各项参数，以便对后续的桩基提供参考和改进。

三、钻孔灌注桩常见的质量问题及其控制措施

1 缩颈。

缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量问题, 主要由于桩周土体在桩体浇筑过程中产生的膨胀造成。桩周土体在桩体浇筑过程中产生的膨胀，清孔不彻底，孔中水头下降。对孔壁的静水压力减小等可能造成缩颈现象的发生，是灌注桩常见的质量问题。缩颈的处理主要是控制泥浆比重，用优质泥浆，降低失水量，注意及时、认真清孔，另外还可以在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片。在钻进时起到扫孔作用，这些都可以有效的控制缩颈现象的发生。

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