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摘要:水利工程在发展初期,在各种因素的影响下导致很难顺利的开展施工操作,如技术、设备等。当前,随着我国水利工程的发展,促使我国在水利建设中取得很大的成绩,各种新技术不断涌现出来,而钻孔灌注施工技术凭借自身所具有的优点而备受大众欢迎,为充分保证水利工程的质量,就需要在施工过程中认真做好每道工序。
关键词:水利施工;钻孔;灌注桩;钻孔灌注桩
1 水利工程钻孔灌注桩施工原理及工序
施工原理:施工灌注桩利用钻孔机械钻出孔洞,放置加工好的钢筋笼,焊接成套定位下笼,孔洞中浇筑混凝土而形成灌注桩。根据钻孔机械的钻头是否在土的含水层中施工,分为泥浆护壁成孔和干作业成孔及套管护壁三种方法。本工程多采用泥浆护壁成孔灌注桩,钻机机械采用正循环回旋钻机。泥浆护壁成孔灌注桩施工工序:场地平整→测量放样→开挖泥浆池、排水沟→定桩位→埋设护筒→钻机就位、孔位校正→成孔、泥浆循环清除废渣→一次清孔→质量验收→下钢筋笼和钢导管→浇筑水下混凝土→成桩。
2 钻孔灌注桩施工技术的实践操作
2.1工程测量
施工人员在应用这项施工技术时有必要按照前期拟定好的施工方案对施工场地进行科学的对比并准确测量相关数据,如灌注孔之间的距离、孔洞位置、大小、深度等,唯有确定好各种数据才能顺利的开展施工操作。但是,手工测量出现各种误差的可能性较大,具体在开展测量工作时有必要使用一些精密的测量仪器。同时,为充分保障放置地基的平整性、稳固性,就需要制定科学的施工方案,促进地基平整度的提高并选择合理的地基来放置钻机。在施工平台范围内,为防止泥浆影响周围环境,可以通过设置排水通道或修建水池的方式。
2.2埋设护筒
埋设护筒旨在避免在钻孔过程中造成孔洞坍塌的情况,一般情况下由于水利工程附近的土壤中含有大量水分而导致土质疏松,为此有必要开展这项操作。与此同时,护筒能够准确地指引钻头的钻进路线,明确钻孔施工方向。另外,护筒还具备多种作用,如隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置等。当前,护筒材料众多,具体在选择哪一种材料时施工人员需充分考虑多种因素,如施工经济成本、土壤环境等,其中钢质材料、混凝土钢筋混合材料等比较常见,值得一提的是需控制每节护筒的长度在 2.5m 左右。
2.3制备泥浆
在成孔施工过程中为更好的孔壁可以充分利用泥浆,这对于保证工程的施工质量至关重要。在制备泥浆时一般施工人员会选择那些施工现场极易收集到的材料,这对于降低施工材料的采购成本和避免在运输过程中原材料出现变质的情况。同时,在泥浆制备过程中有必要科学的检测泥浆的各项性能指标,并按照检测结果来进行科学的调账,从而才能在施工过程中充分发挥泥浆所具有的保护作用。
2.4开钻成孔
利用钻机钻孔之前,需对泥浆用量进行科学的配置,具体需将水利工程的地质条件、设计要求结合起来,并严格按照一定标准,即含砂率、静切例、失水率、含胶体率,通过这种方式所制备的泥浆能够更好的保护孔壁,充分保证其稳定性。然后,在护筒内灌入事先制备好的泥浆,保证筒内泥浆下部高度不低于地下水位,其上部高度大于 1m。灌入泥浆后,需科学、合理的布置注浆管,最后开钻成孔。在钻进环节,需避免挤压、破坏斗底部位的土体,确保钻机主杆能够进行加压钻动,这对于钻孔护壁十分有利,还能够充分保障土体稳定性。值得一提的是,在检查过程中需及时清除孔内的杂物。
2.4清孔
待钻进深度符合钻孔灌注桩所设计的深度以后,相关工作人员需在原地旋转钻头,在桶内装入孔底虚土,然后才能停止旋转操作。与此同时,在完成钻孔操作后,为有效的清除孔底沉渣可以采用捞砂斗的方式。另外,沉渣在清理过程中需保证其厚度小于工程设计标准。
2.5制作与安装钢筋笼
钢筋笼在制作过程中需将一定定位支架布置在孔底、孔口处,然后对主筋进行编号、电焊操作。外箍筋在主筋外侧套上制作并成型以后,需顺着从孔底到空口方向的顺序来绑扎,并将定位支架安放在恰当位置。同时,及时、准确的起吊钢筋笼,确保在短时间内能够到达指定位置,完后进行固定,待混凝土初凝以后取出钢筋笼,上述步骤完成后还需认真落实最后的验收工作。
2.6灌注混凝土
施工人员在灌注混凝土之前,需要合理的选择混凝土原材料,确保所采用的水泥、砂石的质量与各项施工要求相符,并科学的设置配比数据,结合施工情况来决定是否需要添加外加剂。同时,选择恰当的混凝土灌注技术,通常以机械泵送为主,如此一来可以帮助施工人员对灌注速度、灌注量进行合理控制。
2.7断桩
在一些疏松体和泥土填充的影响下,混凝土在凝固过程中出现间断桩的可能性比较大,为此需要认真分析造成断桩的原因与采取的防治措施。如:在施工过程中导管底端如果与孔底相距较晚,则冲洗液极易稀释混凝土而增加水灰比,导致混凝土无法凝固,为有效避免出现不必要的质量事故,就需要在桩孔钻成以后做好清孔操作。在浇筑混凝土的过程中,在导管提升、起拔过多并露出混凝土面的情况下,或者在停电影响下极易导致夹渣,导致桩身中岩渣沉积的情况;同时,在浇筑过程中不能从导管内灌入,而是采用直接倒入孔内的方法,导致混凝土离析凝固后缺乏密实度,导致个别孔段出现不必要的孔洞或疏松的情况。基于此,在施工过程中有必要对混凝土配合比进行严格控制,确保混凝土和易性、流动性良好,严格按照灌注要求,防止出现不必要的安全隐患。
3注意事项
3.1 防止出现斜孔、扩孔、塌孔措施
①钻机灌注桩底座必须牢固可靠,钻机不得产生水平位移和沉降。同时钻进的过程中每接长一根钻杆,钻进时间超过 4 小时和怀疑②钻机有歪斜时均要进行基座检测调平。使用配重减压钻机。施工钻进时,始终采取重锤导向,减压钻进(钻压小于钻具重量的 80%,即吊钻)、中低速钻进,严禁大钻压、高速钻进,可在护筒内的钻杆上按 20 m ~30 m的间距设置两个钻具扶正器,减小钻具的自由变形长度,使钻具在重力的作用下始终垂直向下,保证钻孔垂直度。钻孔的垂直度偏差控制在 1% 之内,发现孔斜后及时进行修孔。③钻进过程根据不同的地层控制钻压和钻进速度,尤其在变土层位置采用低压慢转施工。
3.2防止孔缩径措施
①采用优质泥浆清渣护壁。在淤泥、淤泥质黏土层采用小钻压,中等转数钻进成孔,并控制进尺。根据首根桩钻孔的钻进参数、孔径检测情况,适当调整钻进参数,以期达到设计要求。②当发现钻孔缩径时,可通过提高泥浆性能指针,降低泥浆的失水率,以稳定孔壁。同时在缩径孔段注意多次扫孔,以确保成孔直径。
结束语
水利工程钻孔灌注桩施工技术质量检查比较困难,这就要求必须选择合适的泥浆制备,控制好每道工序的施工质量标准,各部分进行全面的配合,加强桩基工程的检测,现场管理人员一定要高度重视,以防为主,对各个施工环节进行精心的控制,这样才能保证桩基的施工质量。
参考文献:
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