钻孔灌注桩在水利施工中的应用及质量控制

周学玲

【摘 要】因为钻孔灌注桩施工技术有无震动危害、没有噪间、也没有发生泥土挤压，工程施工快捷并且承受力大等优点，所以在水利工程施工中得到广泛使用。文章对在水利工程施工中钻孔灌注桩的运用以及质量要求进行了深入研究。

【关键词】钻孔灌注桩；施工；应用；质量控制

水利施工过程中，钻孔灌注桩是利用泥浆实施护臂，然后通过机械实行钻孔，并在水下用导管灌注混凝土。使用钻孔灌注既能节省工时，又能保证质量，也很容易施工。但是，由于钻孔灌注桩施工不容易直接显露出来，所以钻孔灌注桩技术经常受到很多种因素的干扰，这就要求施工技术人员，要认真考查地质状况，严格把关，无论是钻孔技术、上升的钢筋笼、护壁、如何配制混凝土、水泥灌注等，都对工程施工有很大的影响。所以，要科学的进行施工和工程管理，防止在工程施工中出现缩颈、塌孔松散，甚至断桩发生报废，不但会影响施工质量，还会产生很大的经济损失。因此，在钻孔灌注桩施工时，要严格要求施工质量，保证灌注桩的成桩质量。

1.钻孔灌注桩的施工原理

在水利工程施工过程中，钻孔灌注桩被大量使用。首先要准备好水泥，把钻孔内水和泥浆排除后，迅速插入导管，并将导管出料口插入水泥中，保证一定深度，保证以后灌注的水泥和钻孔内泥浆和水隔开，再在进料口倒入高流态水泥，通过导管变成灌注桩。在灌注过程中，随着水泥通过导管输入量的增多，导管水泥液面不断上升，但是一定要注意在水泥中的出料口要有深度。以后加入的水泥能够渗入已经浇筑好的水泥中，主要是由于进料口和出料口的导管中出现高度差而产生压力形成的。一开始灌注进去的水泥，有一部分已经渗入最上面，形成隔离层，并一直渗到桩口。

2.如何有效控制钻孔灌注桩施工质量

2.1测量定位

首先在水利工程施工场地进行原始测量，对施工场所有目的的整平，并把施工过程中所必需的排水沟、施工道路、施工机具及水电气系统等修筑并准备好，如果出现一些出水工段，要先用粘土垫平并进行压碾，对于一些坡度较陡易出现滑坡的地段，要用级配块石实行护坡。在进行测量时，一般要从起点到终点进行测量，按照设计翻纸的标准，使用GPS全站仪，在灌注桩中，根据水利工程灌注桩轴线、桩号、高程测量放线处实施钻孔，确定灌木桩的位置；使用木桩和小型预制的混凝土桩，把灌注桩位纵、横轴线和驰准点在灌注桩口外部做好标记，并要保护桩位纵、横轴线和基准点位。

2.2泥浆配置与拌制

钻孔中的泥浆的成分主要有烧碱、水、膨润土、纤维索等，在钻孔的时候，因为泥浆的密度大于水的相对密度，并且泥浆的静水压力大于水的压力，这样钻孔周围就出现一层泥皮，就会阻挡孔内部和外部的水的渗流，以不至于出现崩塌。另外，泥浆还有一个作用是悬浮钻渣。一般按照水：纤维素100：膨润土0.007：0.003烧碱的比例进行配置，它们都各有不同作用：在工程施工地基土表面形成一层薄膜的是纤维索，它还能使泥浆的失水率下降，膨润土泥浆由于粘合性能好，密度低，性能稳定、泥浆表皮较薄等优点，能使泥壁有很好的固定作用，烧碱能够增加水化膜的厚度，提高泥浆的稳定性和胶体率，并且使失水率明显下降。

钻孔时，要及时清理钻孔内的杂物，对发热的钻头要迅速冷却，保护钻孔的孔壁。同时，要对悬浮钻屑及时保护，以保证水泥钻孔的稳定性，确保水利工程顺利施工。假如泥浆过稠，向里面进入的速度就会减缓，钻孔壁的泥皮加厚；假如过分稀薄，就会出现塌孔，很难清除钻孔底部的沉渣；假如泥浆内含沙量增多，钻孔中的泥皮就会过于松散，使钻孔壁的摩擦阻力变小，就会增加沉渣厚度。为使成本降低，一般使用自然造浆的方法，例如合理搭配泥浆的性能，提高成空、成桩的质量，减少环境污染等。如果是松软土层，必须增加泥浆的粘合力，可用膨润土、纯碱、CMC等外掺剂加入水搅拌制成，只有这样，才能避免钻孔内出现漏水，保证钻孔的水压保持平稳，同时，也使泥浆密度出现的压力，以及地下水的压力有很大的均衡作用。从而有效的减少塌孔出现，对泥浆壁有很大的保护作用。

2.3开钻成孔

如何施行开钻成孔呢？第一、要在钻机周围建造底架，护简项面的中心位置要与钻杆中心、钻头在一条直线，如果出现偏差，不能超过49mm.第二，钻孔时，钻杆要和地面垂直，要不断用吊锤检查，确保钻孔不会发生倾斜现象，保证钻孔的位置正确。第三，在开钻过程中，千万不要操之过急，速度要慢，要匀速钻孔，避免出口处发生钻孔倾斜而发生泄漏。如果地层出现多种变化，更要注意钻速和钻压的有效控制，防止钻孔发生倾斜。如果是缩径土层的地方，要实施重复钻孔；假如是较坚硬的黏土层，钻孔时要使用中高档钻速；如果遇到很多淤泥或者粉砂层时，则用低档钻速。无论是由硬层到软层，还是软层到硬层，一定要控制好钻速，确保工程有章有序的顺利进行。

2.4偏差的控制

在钻孔施工中，要严防钻孔桩位发生偏差，因为已经发生钻孔倾斜的钻孔桩是不能改变的。一般情况下，如果发生偏差不是很大，可用承台或者加大地梁等方法来进行补救；如果产生偏差很大，只能施行补桩的方法进行处理，可是，这样难度很大，需要重新对打造好的基础挖开，重新安装的机械设备，也会对施工操作造成极大困难。所以，要很好的控制钻孔桩位的偏差，对钻孔的桩位要细致测量，认真复核，同时，要在钻孔桩柱周围建筑好砂浆垫块，减少钢筋笼产生偏移。

2.5钢筋笼孔内蛋装

在钻孔或钻孔底部，要做好定位支架，同时要对主筋进行排号，按照号码给主筋实行绑扎和电焊，但一定要给外箍筋做好框架，然后把它套在主筋外面，注意在绑扎时先从钻孔开口位置按程序实行，最后把定位支架放在恰当地方，要一次性完成。完成定位后，再把水泥保护层的垫块安放在梅花形的地方。最后要清除掉钻孔底部的沉渣、浮土以及积水，然后再通过验收。

2.6水下混凝土的灌注

（1）要认真检查需要钻孔灌注的水泥塌落度和是否均匀，如果与要求的标准不相符合，一定不要不舍得丢弃。因此，水泥的强度标准，要和钻孔灌注桩的设计标准相一致，混凝土、砂石料等必须和国家要求的标准相一致，必须通过现场质量检查后符合要求标准才能使用。

（2）要正确测量水面下尤其泥浆面下面的钻孔深度，有效控制沉淀的厚度、深埋管的深度和钻孔灌装柱的高度，假如出现测量不准确，很可能会出现泥浆沉积很厚、导管泄漏等问题，就会造成水泥夹层灌装柱断裂，或者灌注桩过短等施工事故产生。

（3）如果要给水下导管灌注混凝土，首先要测量混凝土面的高度，再把测量结果和灌注混凝土的数量做基础，并进行数量计算，再对钻孔灌注桩进行检测，如果出现超轻、漏失层位、缩径等问题，必须进行相应处理，然后根据返水情况，灌注孔内的状况作出恰当分析研究，进一步减少发生施工事故。

总之，要有效控制工程施工过程中钻孔灌注桩的施工质量，必须坚持“严细、快速”的原则，严格把住各道工序的质量关，真正保证灌注桩质量。 [科]

【参考文献】

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