水利工程中钻孔灌注桩施工技术要点分析

发表时间:2020/8/28   来源:《科学与技术》2020年9期   作者:周凯歌
[导读] 水利工程项目建设对于地区的社会和经济的发展都有着非常重要的影响

         摘要:水利工程项目建设对于地区的社会和经济的发展都有着非常重要的影响,为发挥水利工程在国计民生中的推动性作用,必须确保水利工程安全稳定运行。为此,一些重要的施工技术被引入到水利工程的建设过程,并发挥着关键性的影响,诸如钻孔灌注桩这样的施工技术,其在水利工程建设中是不可或缺的内容。只有这一技术达到足够高的水准,才能最终确保施工的整体效果。而这也是相关建设企业重点发展的技术内容,对于企业的经济利益和社会效益有较大价值。
         关键词:水利工程;钻孔灌注桩;施工技术;要点
         1钻孔灌注桩施工技术概述
         一是施工所形成的震动与噪声更小,二是可以实现远大于预制桩的桩径,三是对地基的地质条件适应性非常好,四是对施工的质量要求较高,五是混凝土形成质量很难管理,六是施工过程比较费时。
         在钻孔灌注桩施工中,容易出现一些技术层面的问题,主要表现为三个方面:塌孔、缩径和桩孔偏斜。对于塌孔问题,其预防方法主要是针对地层特点有效控制泥浆的各项指标,同时,在进行松软地质层的钻进作业时,要对作业速度严格。水利工程项目常常出现地下水位很高的情况,必须适当将护筒升高。对于缩颈问题的处理要选用具备保径功能的钻头设备,确保钻径满足孔径的要求,加大检查的频率和力度,发现缩颈情况马上进行修复。对于桩孔偏斜问题,需要确保施工现场足够平整,确保钻机运行时能够平稳不晃动,成孔时要对施工孔径进行必要的检测校正。对已经出现明显偏斜问题的钻孔,需要降低钻速往复扫孔,进而达到纠偏的效果。
         2水利工程中钻孔灌注桩施工技术要点
         2.1钻机就位
         完成护筒的埋设作业后,根据要求将钻机转移至指定施工位置。冲击钻机为主要施工设备,可选型号主要为CZ-30型冲击钻机。保证底座具有稳定性,可设置适量枕木以作为支垫而使用,再利用平尺测量,保证底座各处都处于相同水平线上,从而给钻机的运行提供良好的基础条件。
         2.2成孔
         钻架在钻孔过程中应将钻头瞄准桩位中心且保持平稳,钻机及其他相关设备施工前应确保其性能完好,检查无误后,在保证护筒顺利埋没且泥浆分量足够的情况下,钻机即可开展作业。首先,需要将泥浆倒进桩孔内,借助冲击锥以小冲程的形式多次冲打。防护筒顶部0.3m再往下的位置是孔内水位,其在该环节中应比防护筒边缘脚和地下水位高1.5~2.0m。
         地层冲击作业的类型发生变化,冲程和泥浆控制指标也应随之改变。钻孔进尺的速度应≤2m/h,孔壁用钻头固定。抛填片石在各别软而疏松的地层上,如淤泥质地层。
         排渣时,可借助泵吸反循环进行。打孔时,向前钻进4~5m就应进行一次排渣。通常在覆岩正常钻孔时,一班出渣一次。钻到岩层中去后,平均0.5~1m的进尺就可出渣一次。排渣时孔中的水头高度维持不变。确保绿色生产,争取净化并重复利用好污泥分离器排出的污泥。
         以设计柱直径为基准,在此基础上增加12~22mm并将其作为钢护筒的直径控制标准。保证钢护筒埋设过程中始终维持稳定状态,检验钢护筒和桩位两者的中心,产生的偏差必须在50mm内,以现场土质条件为参考合理控制埋深,粘土地层通常需超过1m,砂土地层则要将埋深提升到1.5m或更多。
         2.3钻孔
         护筒上可附着适量粘土,对于地表土较为松散的情况,还可增加适量片石。通过钻头的自重作用使石块和泥膏受到挤压作用并向孔壁处聚集。施工期间的干扰因素较多,易出现地坪标高变化的现象,为避免钻孔深度偏差,必须保证桩架具有足够的稳定性,要求底梁的高度以及桩的长度都足够合理,做好标记以便掌握实际施工状况。考虑地质条件对钻进效果的影响,合理调整钻机的速度,做好信息记录工作。


         2.4钢筋笼的制作与安放技术
         首先是对钢筋笼的制作,由于钢筋笼对水利工程质量起到了重要的作用。因此,对其制作必须精心设计。钢筋笼是放置在孔中的,所以,钢筋笼的位置、间距以及根数都应该按照孔的实际情况进行设计,并针对其质量标准进行严格的焊接和牢固。一般来说,为了更好的提高钢筋笼的牢固性和稳定性,避免钢筋笼在运送的过程中受外界因素的影响产生变形,在制作过程中,需要加设一定的箍筋,箍筋之间的间距一般以2m为宜。此外,在对钢筋笼进行制作的时候,还要保证其表面没有锈蚀,并且能够严格按照工程要求的尺寸和规格进行设计。对于钢筋笼上下端应该做出明确的标记,以免出现安放倒置的情况。
         2.5水下砼施工技术
         将钢筋笼安放好之后,接下来的环节就是混凝土浇筑。由于水利施工中混凝土浇筑环境比较特殊,因此,在进行浇筑的时候,一般采取的都是水下导管的方式来进行灌注。在浇灌混凝土之前,应该根据工程的实际情况备好足够的混凝土,以此来确保浇筑工作能够一次性完成。为了确保浇筑工作符合工程标准,在下完导管之后,应该对钻孔进行二次清孔和二次测量。在水下混凝土施工过程中,需要对桩孔混凝土的浇筑速度准确控制,如果速度太慢的话,很容易导致混凝土坍落或堵管。通常情况下,浇筑的速度应该是6~8m/h,在浇筑的过程中,要对混凝土的上升情况进行定时测量,然后与浇入的数量相核对,从而根据实际情况来对各个导管的注入量进行有效调整,保证混凝土面能够均匀上升。
         3施工注意事项分析
         3.1冲击钻孔
         通常而言,钻头重量的选择要充分考虑到冲孔直径,采取的是每1000mm取100~140kg的方式,具体视土层地质情况而定,硬岩土层则取该区间的最大值,反之则选择最小值。最优悬吊距离指的是钻头可以形成最大切入深度并且不存在任何的钢丝绳剩余量,通常状况下以0.5~0.8m为宜,若悬距超出该区间,将导致钢丝绳异常抖动。关于冲击行程的选择,通常以0.78~1.5m较为合适,频率控制在40~80次/min。地层情况是钻机钻进成孔必须考虑的要素,也是调整钻进技术参数的重要依据,开孔过程中要做到低锤勤击,此阶段的锤高以0.4~1.0m为宜,不可发生偏斜现象。以孔深的实际情况为准,当其达到护筒下3~4m时,即可在前一节段的基础上加快速度,实现正常且连续的冲击作业。检查钻头的位置,若触底则必须收绳,此时要避免钢丝绳缠卷钻具的现象,并注重对钢丝绳状况的检查,明确其磨损情况,若异常则要及时采取维修或是换新等处理方式。
         3.2掏渣排渣
         现阶段较常见的排渣方法有两种,即泥浆循环法和抽渣筒法。若选择的是泥浆循环法,则以输浆管为主要工具,将其插入到孔底后,在充足压力的作用下则会给浆液的向上流动提供通道,使残渣可连同浆液排出孔外,但此方法的局限之处在于必须保证压力和流量,某项指标存在差异均不利于排渣,因此在浅孔中具有可行性。关于抽渣筒法,其主要发生在钻探深度达到4~5m之后,后续钻进时以0.5~1.Om为间隔依次抽渣,此方法在稳定性不足的孔壁中具有可行性。若因特殊情况而停止钻进,恢复正常施工后需要由低冲程转换到正常冲程,否则易出现卡钻现象。大直径桩的施工量较大,应遵循分级扩孔的原则,根据相关规定,第一级扩孔量的控制标准为设计直径的0.6~0.8倍。为保证冲钻成圆孔,需要配备自动转向装置,将其安装到钻头锥顶和钢丝绳间。钻头自重较大时优先采用合金套,保证钢丝绳具有足够的强度,安全系数至少达到12,要求各卡扣均处于受力均匀的状态。吊环与钢丝绳连接所形成的弯曲处有必要设置槽形护铁,在其作用下减缓磨损。
         结论
         灌注桩技术已经在全国水利工程中大范围采用,并且技术也在不断的改进革新中,所以我们在水利工程的灌注桩施工上一定要控制好各个流程,保证施工的安全质量。并且加强理论研究与实践的进行,未来的灌注桩施工技术会越加成熟。
         参考文献:
         [1]李秀玲,孟凡胜,仲崇胜.论钻孔灌注桩施工技术在水利工程中的应用及质量控制[J].科技与企业,2019(7):240.
         [2]李春光.钻孔灌注桩施工技术在水利工程中的应用[J].黑龙江水利科技,2019(4):124-126.
        
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: