水利工程中钻孔灌注桩技术应用探讨

发表时间:2020/8/20   来源:《建筑实践》2020年9期   作者:贾丽
[导读] 本文通过对水利工程中的钻孔灌注桩施工技术进行分析,对其在施工应用过程中出现
        摘要:本文通过对水利工程中的钻孔灌注桩施工技术进行分析,对其在施工应用过程中出现的不足之处进行研究,从提高管理水平及引进先进技术等方面入手,结合实际情况提出具体改进的措施,总结明确了钻孔灌注桩施工要点,对钻孔灌注桩施工技术在水利工程中的运用进行了有益探讨。
关键词:水利工程;钻孔灌注桩;施工

        1引言
        钻孔灌注桩技术是水利工程中常见的施工技术,也是效果极其显著的实用方法,但这种施工技术在施工也时常出现一些问题,并且检查困难,从而在施工后期严重的影响工程使用效果。
        和传统的混凝土浇筑施工技术相比,钻孔灌注桩技术施工相对复杂,技术要求也比较高,这就需要有关建设、施工单位在运用时须注重管理,切实运用管理制度对施工技术进行控制,在一定程度上提高施工工艺,确保整个施工能够严格的按照操作要求进行,进而提升水利工程的经济效益和社会效益。
        2钻孔灌注桩技术的概述
        2.1钻孔灌注桩的优点
        第一,钻孔灌注桩技术应用过程主要在地下进行施工,因而会降低施工过程中噪音的产生量,尤其是在钻孔后直接进行混凝土的灌注工作使得噪音和持续的波动频率大幅度降低, 保证了施工环境的相对稳定,在直接灌注的工作中,减少了因为运输和制作桩基的工作,也减少了大直径桩基的制作困难, 提升了桩基的适用性。第二,工程施工中的钻孔灌注桩技术应用价值显著,能够在地基建设中提升其承载能力,也可以在工作中使得压降土壤的密度不断增加,地基的稳定程度进一步增加,也就为后期施工的安全稳定性提供了保证。第三, 钻孔灌注桩技术应用范围十分广泛,各种地质环境中的适应性较强,并且其技术的发展程度较高,也就使得施工工艺简单,相对安全。
        2.2钻孔灌注桩技术的施工原理
        钻孔灌注桩施工技术是利用人工或者机械钻孔灌浆的基本方式构造水利工程基础的方法,对于主体力学承重结构和水利工程整体框架的搭建起到了十分重要的作用。施工中将水泥浆液注入到钻孔,然后通过泥浆的输入量和深入来保证实际的力学冲击和结构的稳定程度,进而保证混凝土构造的整体稳定性,在灌注桩施工技术的施工阶段还应在灌注混凝土的过程中设置好隔离区,从而保证合理的施工,减少外界因素的影响,减少后续质量问题的发生。
        2.3钻孔灌注桩技术施工应用中的几个问题
        在现阶段的水利工程施工中运用钻孔灌注桩施工技术非常的常见,相关企业也会对其施工程序进行规范处理,并且会结合一些数据资料以及环境情况进行施工。但是,在施工过程中还是会出现一些易发问题,使其影响水利工程的使用,结合实际施工过程,主要有以下几种问题:
        2.3.1导管进水
        在进行混凝土灌注桩时要提起导管,在这一过程中经常出现导管提起操作不当,当这种情况出现的时候非常容易使得接口位置产生漏水情况,从而使得混凝土产生离析或者是流动情况。另外,因为导管的连接处没有严格按照操作要求进行施工,使得导管非常容易进水。
        2.3.2钢筋笼上浮
        水利工程在进行施工时,如果浇筑混凝土的漏斗比较大、卸料口正对导管口或者是浇筑速度过大都会产生非常大的冲击力,使得底部的钢筋笼出现上浮情况,其次导管埋设太深、混凝土坍落度太小也会产生钢筋笼出现上浮情况,钢筋笼上浮后如未及时处理,最终导致桩内钢筋笼长度不能达到设计长度,不能满足设计要求,包括对竖向承载力有影响,对抗震、水平力影响等,这将严重影响建筑物的效果。
        2.3.3断桩
        断桩一般是出现在成孔以及成桩两个阶段。在施工中运用筑桩主要是保证松散的泥土不会轻易崩塌,如果在筑桩过程中没有严格按照施工要求进行操作,或者是灌注的时间没有严格把控就会使得筑桩出现断裂的情况。在成桩过程中如果选择的砂石直径或者配比不适用于设计要求都有可能导致断桩情况的发生。另外,机器设备出现故障、施工现场比较复杂都有可能对灌注桩产生一定程度上的影响。
       
        2.3.4缩径
        在水利工程中造成缩径的原因通常是因为钻具在使用过程中出现了磨损情况,并且施工人员没有进行及时的更换,或者是施工地层中有一些特殊的土质,比如遇水易膨胀软土等;另外,使用钻具钻出来的孔壁中有一些探头石或者是其他物质都有可能使得出现缩径情况。
2.3.5堵管
        导管埋入混凝土太深,使灌入混凝土上顶力增大,灌注速度减慢,使导管上部混凝土慢慢干硬而堵管;混凝土太稠,现场目测混凝土坍落度<16cm,可能是商品混凝土运输和停顿时间过长造成堵管。
        3钻孔灌注桩技术施工应用改进措施
        针对水利工程中钻孔灌注桩施工技术出现的不足之处进行研究分析,有以下几点改进措施:
        3.1建立完善的制度,进行科学的管理
        在运用钻孔灌注桩施工技术时出现问题,往往是因为没有完善的管理制度,施工人员在操作过程产生的问题无法及时检查出来,从而造成后期的质量问题,在施工管理中最重要的就是监测、检查以及整改,沿施工主要过程建立管理制度,从检测、检查、整改设立管理机构,进而落实质量管理是保证施工质量的重要保障。
        3.2加强施工前、施工中技术处理
        对于施工过程中出现的缩径、断桩等情况进行科学分析,根据问题分析落实加强技术前期处理。对于缩径问题,相关单位应对泥浆进行严格的把控,并且及时更换磨损的钻具,使得钻孔能够满足施工要求;对于断桩问题,导管提升太高,导管底部与混凝土脱节,管底没有及时清理,混凝土强度不达标. 太长的灌注时间等问题都可能会导致断桩,要尽量避免此类现象的发生,施工人员严格遵守施工流程和规范,严格按照操作要求进行施工。

针对钢筋笼上浮问题,首先要确保钢筋笼固定好,浇筑混凝土时要随时注意钢筋笼是否上浮,发生上浮时尽量减小导管底口的埋深,减少混凝土的顶托力,同时固定钢筋笼,若无法阻止钢筋笼上浮,必须立即停止浇筑混凝土,拔出导管,重新浇筑。堵管问题一是应在明确设计要求的基础上,控制导管埋入混凝土深度为2—6m,随着混凝土浇注高度增加,随时提升并拆卸导管;二是组装导管时,应仔细检查导管内有无局部凹凸不平;三是严格控制混凝土粗骨料规格、坍落度和拌和时间,尽量避免混凝土在导管内停留时间过久。通过具体问题具体分析可以在一定程度上减少施工错误带来的影响。
        3.3运用先进施工技术
        在水利工程中运用钻孔灌注桩施工技术是确保项目完成度的重要前提。在施工过程中要合理的运用先进的施工技术,使其在很大程度上提升项目的施工质量,帮助项目节约成本。同时还要确保新技术与专业人才的科学结合,在运用先进的施工技术的同时,也要对相关单位的专业人员开展培训工作,使其能够充分的理解新技术的应用。
        3.4高度重视钻孔灌注桩施工前的准备工作
        3.4.1选择合适的持力层
        在水利工程当中使钻孔灌注桩技术的主要目的是为整个水利工程项目提供一个很好的受力支持点,选择合适的持力层作为重要支撑十分重要,必须要考虑双侧的阻力和桩端的阻力是否有效,实际施工当中影响两项利益的因素较多,根据实际差勘测情况,选择适合的灌注桩类型和材质以及挖掘工具和手段等,当取确认无误之后, 要进行第2次勘查检查是否测量出现误差,已确保整个工程的有效性,应还要充分考虑其他因素对于整个项目的影响,实时调整施工方案。
        3.4.2钻孔钻头的选择
        灌注桩施工时对于钻孔程序的要求比较严格,要结合实际情况来选择钻头,钻杆直径的问题,还要根据现场具体施工场地地质条件的变化,实施调整状况的强度和速度,对于整个钻机的导轨枕木要放置平稳,控制在20毫米的误差以内,垂直误差要在5‰内,在所有参数核对校验清楚之后,方可开始使用钻机开钻,也要在机架和机管上做好控制标识,以便在施工过程当中随时观察与记录,及时调整和发现问题。
        3.5强化钻孔灌注桩的施工工序前检查工作
        钻孔灌注桩施工前准备工作可以直接影响水利工程建设质量,在施工过程当中一定要注意施工工序前的检查工作,特别是在混凝土筑时要确保底部空沉渣,泥浆和水全部排除干净,确保孔底的干燥,合理设置导管出口,浇筑前检查钢筋笼绑扎及支点是否牢固等;如果此项工作不做好,势必会影响牢固程度,进而导致整个工程质量的下降,容易出现断装夹层等质量问题,所以在整个施工工序开始之前,检查工作尤为重要。
        4.钻孔灌注桩技术在水利工程中的施工应用要点
        4.1测量与定位
        首先要对原始地图进行测量,并在测量过程当中校对好施工图纸,借助GPS定位系统对于整个灌注桩施工位置进行测量, 在灌注桩施工点附近做好高度标注,通过钢管套设置有效定位点,并在定位点旁边做好保护桩的纵横轴基点线的定位工作,防止施工过程当中误差过大, 导致施工出现问题。
        4.2埋设护筒工作
        护套能够对于装孔周围部位固定并起着保护孔口的功能,并且能够防止地面的水流入孔内,确保整个套内的水压,避免发生反流等情况的发生,所以在制作护套时,我们要根据实际情况选择钢制或者混凝土作为护套的材质,并在护照上方开至1-2个孔用来溢浆口,护套的内径要比装大200-400毫米。在铺设时,要确保与装修的位置偏差不超过5厘米,并对护套底部及周围的粘土要进行分层夯实,以防止倒灌的事件发生。
        4.3泥浆的调配工作
        对于钻孔灌注桩的施工来说,泥浆的调配十分重要的,根据具体施工场地的情况和需求对于泥浆的水和纤维素合理的进行混合,确保能够快速在基底图表形成薄膜,这样可以有效降低渗水率,还可以增加一定的稳定性。
        4.4钢筋笼的制作工作
        钢筋笼是作为防止出现垂直偏方的关键,在进行制作时必须对于每条主筋进行编号,然后方可进行焊接工作,经定型后再进行捆绑工作,应从先从孔底开始,并且要选择合理的位置进行摆放支架。
        4.5灌注混凝土
        混凝土灌注工作是灌注桩施工技术的重点,也是其质量控制的重点。混凝土的质量也是其中非常重要的方面,在进行灌注工作前要进行混凝土的质量检查,灌注工作开始之前需要做好试灌,保证在灌注工作中有较大的的沉降时间,保证进行孔内泥浆和混凝土的分离,另外在浇注时间的控制和初凝时间的控制中做好科学的计算,具体的工作中利用导管进行浇筑路线的确定,利用导管顶部的隔水栓和漏斗的设置将混凝土倒入到内部。
        4.6钻孔灌注桩施工后期的技术要求
        水利工程中利用灌注桩施工技术已经十分普遍,工作人员需在各个环节的工作中做好检查和重点质量问题的排查,在进行检验时需要进行灌注桩承载能力的检验工作,保证其施工的要求,还可以采用静荷载试验、动测法等来进行测量,科学利用各类检测的方法,保证在水利施工过程中的整体质量。
        结束语
        本文通过对灌注桩施工技术在水利工程中的应用进行探索,分析了其在施工过程中存在的易发问题,并结合实际情况进行探讨,提出了建立施工过程中完善的管理制度、运用先进的施工技术、加强施工前技术处理、重视施工前准备,强化工序前检查等改进措施,使得钻孔灌注桩施工技术更加完善,从而提高水利工程的经济效益以及社会效益。
       

参考文献
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