浅谈钻孔灌注桩在水利施工中的应用及质量控制

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 [摘要]由于钻孔灌注桩施工技术具有无震害、无噪间、无挤土效应、施工方便及承载力强等优点，而被广泛应用于水利工程施工中。本文就钻孔灌注桩在水利施工中的应用及质量控制展开了探讨。
[关键词]钻孔灌注桩  施工  应用  质量控制
在水利工程中，较为常见的一种基础形式就是钻孔灌注桩。其借助泥浆进行护壁，并利用机械钻孔，采用导管法进行水下混凝十的灌注。钻孔灌注的方法不仅省工、省越，且便于施工。然而，灌注桩施工较为隐蔽，其施工质量易受很多因素的影响，这就要求施工过程中任何一个环节都要严格进行，并将地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等各种对其施工产生影响的因素都在考虑在内。如果不严格进行施工和管理，在灌注的施工过程中就容易产生质量事做，轻者产生塌孔松散或缩颈，重者则断桩报废，影响工期和整个工程的质量，造成重大的经济损失。为此，在进行钻孔灌注桩施工的过程中要注意加强对施工质量的控制，确保灌注桩的成桩质量。
一、钻孔灌注桩的施工原理
作为建筑物基础部分的灌注桩，已被广泛应用于水利工程中。其施工原理就是准备好足够的首批混凝土，将孔底的水或泥浆迅速排开后，同时一次性将导管出料口埋设在混凝士中，并确保一定的深度，以确保后续浇灌的混凝土始终是与孔内水或泥浆相隔离的，然后将高流态的混凝土持续地从进料口进入导管而成桩孔。在进行混凝士输入的过程中，导管要随着孔内混凝土的逐渐增多而不断地提升，但始终要确保埋设在混凝士的出料口埋在混凝土中要有一定的深度。后续所输入的混凝土之所咀能挤入已浇筑的混凝土之中，它是借助出料口与入料口之问的密封导管中的高差形成的压力而实现的。首批灌入的混凝土，其中的一部份被顶在虽上面，将其作为隔离层，且这一部分
将会一直被后续灌入的泥凝土逐渐向上冲至桩口。
二、钻孔灌注桩在水利施工中的质量控制
1、测量定位
先要在施工范围山，进行原始地形图的测量，平整场地，将场内临刚所需的施工道路及排水沟搜集水井等修筑起来，并布置好临时所需的施工机具及水电气系统，如果碰到有水的地段，还需要先进行粘土回填和碾压，在迎水卣进行闸填，并用级配块石进行护坡，都是由起点逐渐向终点进行，然后以设计翻纸的要求为依据，借助GPS全站仪，在灌注桩轴线、桩号、高程测量放线处进行挖孔，定桩位；采用木桩或小型预制混凝土桩，在孔口外围处将桩位纵、横轴线和驰准点标记做好，同时还要注意保护桩位纵、横轴线和基准点位。
2、泥浆配置与拌制
水、纤维索、膨润土、烧碱等是钻孔泥浆的士要成分。在进行。钻孔的过程中，由于水的相刑密度小于泥浆的相对密度，且水的静水压也小于泥浆的静水压，泥浆司以对井钻孔壁产生作用而形成一层泥皮，这样钻孔内外渗流就会受到阻隔，钻孔壁得咀保护而免于坍塌，此外，悬浮钻渣也是泥浆的一大作用。通常泥浆的配置质量比为：水：纤维素：膨润土：烧碱=100：0.007：7：0.003。其中，纤维索的主要作用在于其能在地基士表面形成一层薄膜，从而使失水率得以降低：膨润土泥浆由于密度相对较低、粘度好、含砂量小、泥皮薄，为此，其稳定性较好，能起到很好的固壁作用，且钻具同旋的阻力较小，钻进率较高：烧碱主要能使水化膜的厚度增大，这样就能使泥浆的胶体率和稳定性得以大大提高，同时失水率也相应会降低。泥浆在钻进成孔时，要冷却钻头、排渣清孔，并对孔壁加以保护，在进行水下混凝土的灌注过程中，要注意护壁的稳定性和悬浮钻屑加以维护。如果泥浆太过于浓稠，钻进速度过慢，此时孔壁泥皮就会过厚；如果泥浆太过于稀释，此时护壁就容易塌孔，难以将孔底沉渣给冲洗出来；如果泥浆含过多的砂，此时泥皮就会过于疏松，减小孔壁的摩阻力，加大孔底沉渣的厚度。通常采用自然造浆来降低工程成本，如对泥浆及性能的合理调配和使用不加以注意，成孔、成桩的质量就会受到定的影响，且环境也会遭到污染。对于软土地层，由于其原土造浆能力不够，为了使泥浆黏结力增强，可以以膨润土作为护壁泥浆的主要原料，再添加纯碱和CMC等外掺剂，加水拌制而成，这样就能降低孔内漏水率，孔内的水压得以确保，因泥浆密度能产生液柱压力，刑地下水压力能起到很好的平衡作用，并对孔壁产生一定的侧面压力，而使孔壁具有一种液压支撑，在泥浆压力作用下，其胶制颗粒分子就会渗入到孔壁，从而就能防止塌孔现象的发生，起到很好的护壁作用。
3、开钻成孔
进行开钻成孔州，首先，安装钻机州要平稳地搭建底架，钻头和钻杆中心要与护简项面中心对准，其偏差只能在5 0 mm以下。其次，进行钻孔时，钻杆或吊要垂直地面，在施工期间用线锤随时进行检查，防止钻孔出现倾斜。最后，在钻孔过程中，，钻孔速度要尽可能慢速均匀，尤其是在护筒出口处，要注意防止失稳和渗漏。在地层易变化处．对其钻速和钻压要加以控制，以避免钻孔出现倾斜。在易缩径土层处，要进行必要的复钻。在硬塑的黏土层处，采用中高档钻速进行钻孔。在淤泥和粉砂层处，采用低档钻速进行钻孔。从硬层到软层时，可以逐渐加快钻进速度，反之，从软层到硬层时，则要慢速钻进速度。
4、偏差的控制
由于已成桩的钻孔桩在事后是不能予以纠偏的，为此，在施工过程中，一定要严格控制桩位偏差。通常情况下，出现偏差后，若偏差不大，可以考虑承台或地粱加大等技术措施予以处理；若偏差较大，通常就只能进行补桩处理，然而，补桩难度微大，因为此时基础已被开挖，重新进行补桩只会给施工操作、机械设备的安装、移位等带来很大的不便。为了刑桩位偏差进行有效控制，需要注意做好如下几项工作：①做好测量关，复核好每个桩位：测放时采用全站仪进行。②钢筋笼的安放过程中，在顶笼4周内需建好砂浆垫块，避免钢筋笼出现偏位。
5、钢筋笼孔内蛋装
先将定位支架布设在孔口、孔底处，并将主筋的位置加以编号，对号对主筋进行点焊或绑扎，在现场先对外箍筋做定型，再将其套在主筋外侧，绑扎时从底部向孔口方向依次进行，再将定位支架布设在适当的位置。要一次到位的进行安置。钢筋笼安装定位后，要在周边梅花形处将预制混凝土保护层垫块布设其中。安装完钢筋笼后，再次将孔底浮土或沉碴消除，将积水排除，最后再进行验收。