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水利工程钻孔灌注桩施工技术探讨陈琛

发表时间：2021/6/22 来源：《基层建设》2021年第6期作者：陈琛张翔宇

[导读] 摘要：近些年来，钻孔灌注桩施工技术在我国的工程当中具有着十分广泛的应用，其在具体的施工中具有着应用性强、设备投入少、施工简便等优势，因此在我国的混凝土建筑当中也发挥着重要的作用。

        天锋环保（天津）有限公司天津市 300200
        摘要：近些年来，钻孔灌注桩施工技术在我国的工程当中具有着十分广泛的应用，其在具体的施工中具有着应用性强、设备投入少、施工简便等优势，因此在我国的混凝土建筑当中也发挥着重要的作用。但该项技术在具体的施工中还存在着一些质量缺陷问题，对此需要采取有效的处理方法，并在施工前结合实际情况制定出完善的预案，仍而减少相关质量缺陷给工程造成的影响。
        关键词：水利工程；钻孔灌注桩；施工技术
        1水利工程钻孔灌注桩原理及特点
        钻孔灌注桩的施工技术主要依靠物理压力原理。在钻孔灌注桩施工过程中，在施工工程的混凝土中应安装相应的管材，并利用管材进行灌浆，然后在灌注过程中，从顶部进孔灌注液体物料，通过高差产生一定的压力，进入进孔处的物料向下挤压，注入固化混凝土中，再逐步调整管材，逐步完成整体灌注桩工作。与其他施工方法相比，钻孔灌注桩的施工作业规模相对较小，灌注等工作主要在地下进行。隔层后施工噪声远小于其他施工工程，是人流量大地区水利工程施工中不可缺少的施工方法。另外，钻孔灌注桩的直径可以根据桩基的要求进行调整。根据力学分析，可以计算桩基承载力，然后通过改变钻孔尺寸和结构尺寸，尽可能提高桩基承载力，从而避免工程受到不必要的破坏，钻孔灌注桩的主要特点之一就是桩基适应性强。
        2水利工程钻孔灌注桩施工技术应用
        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。
        2.5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。

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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。
        2.6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。
        2.7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。
        3钻孔灌注桩施工中的问题及解决措施
        3.1桩径缩颈
        在钻孔灌注桩浇筑施工时，灌注桩会出现缩颈状况。引起缩颈的原因主要有以下几点：地质条件不利于灌注桩的浇筑施工；钻速太快；护壁泥浆与施工质量要求出现偏差；钻孔施工结束后，没有及时施工，或是没有灌注混凝土。解决钻孔灌注桩缩颈的有效措施：钻机需要专业技术人员进行操作施工。在技术人员指导下，准确控制浇筑速度，保证泥浆质量，钢筋笼安装结束后及时进行混凝土灌注施工。
        3.2钢筋笼上浮
        在混凝土浇筑施工时，成孔里面会有很多泥块或泥皮，随着混泥土的浇筑，泥块堆积到钢筋笼底部，在混凝土浮力作用下，钢筋笼上浮。所以，在施工前需要对成孔进行清理，将泥块和泥土清除。施工前，没有固定到成孔内部，在浇筑过程中也会引起钢筋笼上浮。套管与钢筋笼之间距离不合理，粗骨料落入间距中，促使钢筋笼上浮。应拉大套管和钢筋笼之间的距离，使粗骨料可以顺利通过。当混凝土进入钢筋笼时，要求严格控制导管与钢筋笼的公共埋深，最深不超过6m。灌注混凝土时，随时测量孔内混凝土面高度，通过严格控制混凝土灌注速度来控制混凝土上返速度，减小其对钢筋笼的携带力。加大吊筋直径及根数，并在井口加配重。可焊在护筒上，防止钢筋笼上浮。
        3.3坍孔
        形成坍孔的主要原因是施工前没有准确进行地质条件勘察，施工中泥浆稠度没有得到准确配置，导致坍孔发生。施工前期要进行实地勘察，根据地质勘察结果确定施工方案。对施工现场进行察看，对于容易出现坍孔的位置，使用黏土进行填埋，提高泥浆稠度，增加黏性。钻孔作业时，如果发生坍孔，立即停止钻进，回填钻孔，另选桩位。如果是因为泥浆稠度引起的坍孔，根据实际情况调整泥浆比重。
        结束语：
        综上所述，因为钻孔灌注桩技术施工环节多，涉及的技术面也比较广，所以必须严格执行相关规范标准要求进行施工，有效地提升工程的施工质量，还应当总结工作经验，不断研究技术的优化创新方法，最大程度确保作业质量，并且合理延长工程后期的应用寿命。
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