浅谈水利施工中钻孔灌注桩技术

摘要：随着我国经济的快速发展，大量的水利工程开始不断地涌现出来。在各种水利工程的施工过程中，经常会用到钻孔灌注桩技术。文章对水利施工中的钻孔灌注桩技术要点进行了简要的分析，提出钻孔灌注桩技术包括了多个技术要点，需要广大施工人员严格按照要求进行施工，以保证整个工程的顺利进行。

关键词：水利工程；工程施工；钻孔灌注桩技术

中图分类号：TV52 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）28-0129-02

灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。钻孔灌注桩要求通过不同的钻孔方法，按照施工的具体要求，在土中获得特定直径的井孔。并在满足标高之后，放入钢筋骨架（笼），灌注混凝土而形成的桩基础。各种各样的水利工程施工过程中，钻孔灌注桩是一种应用十分广泛的技术，具体来看，主要包括以下一些技术要点。

1 施工场地准备

在施工之前，首先需要对施工场地进行整理。利用装载机推平场地，并进行反复的碾压使之保持密实。然后，准备钻机平台，平台须牢靠稳定，能承受工作时的所有静、动荷载。在碾压完毕的地表上沿横向方向铺设枕木。挖掘泥浆池和沉淀池，按照实际施工需要，对桩心进行测放，利用木桩对所有根桩中心进行标识，并在中心桩（桩位）四周设置护桩进行保护。

2 护筒的埋设

护筒可以对桩孔位置予以固定，并起到保护孔口的作用。另外，护筒还可以避免地面水流入孔内，可以维持稳定的孔内水压，防止出现塌孔等现象的发生。在成孔的时候，护筒还可以用来对钻头方向进行引导。在制作护筒的时候，可以按照实际需求，选择钢制或者钢筋混凝土。在护筒的上部要开1～2个孔用来溢浆，在具体的筒厚方面，一般采用钢护筒，护筒内径宜比桩径大200～400mm。如果实际施工过程中使用冲抓钻或者冲击钻进行钻孔，则需要增大30～40公分，回转钻机为20～30公分。在埋设护筒的时候，旱地筑捣处护筒可采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。水域护筒设置，应严格注意平面位置，竖向倾斜。沉入时可采用压重、振动、锤击并铺以筒内除土的

方法。

3 泥浆的制备

在对泥浆进行调制的时候，对水和粘土等都有一定的要求。首先，水质要纯，不能含有杂质，且维持7～8的pH值。其次，要用到一定的添加剂，分为有机和无机两种。其中，有机添加剂可以起到降低粘度的效果，常用的有机添加剂有拷胶液和丹宁液等。无机添加剂可以促进颗粒的分散，防止出现凝聚和下沉等现象，常用的无机添加剂有纯碱等。另外，用到的粘土或者膨润土的塑性指数要>25，相对密度保持在1.05～1.5范围内。

4 钻孔和清孔

在进行钻孔之前，首先要妥善安置钻架和钻机。安置过程中，钻架要具有一定的刚度和适宜的高度，并具备承受钻具和其他设备重量的能力。安装钻架的时候，底座要用枕木进行塞紧。在顶端，利用缆风绳进行固定。钻架安装完毕之后，将钻机平整安放在枕木上。在实际进行钻孔的时候，桩位和成孔的中心要保持一致。并注意定时检查钻架的情况，保持钻架的牢稳，不发生沉陷和倾斜等。孔内的水位要高于护筒地脚，并定期对设备进行养护。目前钻孔用到的方法主要有冲击法和旋转法以及冲抓法三种类型。其中，冲击法是最为常用的一种。利用冲击法进行钻孔的时候，用到的设备是冲击式钻机，该设备应用范围十分广泛，可以用在不同的地质环境下。利用冲击式钻机进行钻孔，在成孔之后，孔壁的四周会形成密实的土层，从而能更好地提高桩基的承载能力以及孔壁的稳定性。

在完成钻孔之后，要做好清孔工作。将钻头从孔底提离一定的距离。保持泥浆循环以及钻头回转状态。然后，将比重为1.03～1.08的泥浆泵入孔中，清出孔内的泥浆，并将沉渣捞出。最终，达到孔底沉渣厚度不大于500mm和含砂率不大于2%，以及泥浆比重不大于1.1，漏斗粘度17～20Pa.s之后，即视为清孔完毕，可进行下一步钢筋笼的放置以及混凝土的灌注。

5 放置钢筋笼

首先，制作钢筋笼。制作钢筋笼的时候，一般情况下，钢筋骨架每隔2～2.5m要设置一道加强箍筋，直径为14～18。在制作钢筋骨架的时候，可以采用分段制作的方式，且注意保持一定的保护层厚度。钢筋笼制作完毕之后，要运至孔口附近，运送的过程中要注意保持钢筋骨架的形态，避免出现变形。通常可以利用起吊机、钻机塔架、扒杆等吊起钢筋骨架，移至护筒中心，然后对准孔口，缓慢下放，在达到标高要求之后停止。下放的过程要缓慢，以免和孔壁产生碰撞。

6 混凝土灌注

钢筋笼顺利下放之后，即可开始进行混凝土的灌注。浇注水下混凝土的时候，如果将混凝土直接放入水中。那么很容易出现水泥和骨料分离的现象，导致骨料沉入水底。因此，浇筑时，不能将混凝土直接倒于水中。水下浇筑混凝土的方法很多，常用的方法为钢导管灌注法。具体的浇筑过程中，先在混凝土储料斗内灌满混凝土，保证首批灌注混凝土的数量能满足导管首次埋置深度和填充导管底部的需要。然后将悬吊球塞的隔水栓的钢丝剪断。接着，在重力作用下，混凝土拌和物便会快速排出球塞，进入水中。整个灌注过程要保持连续性，不得中途停止。

一般情况下，导管在混凝土中的埋入深度要保持在2～6m。在提升导管的时候，要保持平稳和居中，逐步缓慢提升。按照实际施工需求，最终的实际灌注高度要适当高于设计桩顶高，一般为0.5～1m。具体的高度差距，要结合具体的施工要求和地质条件以及成孔工艺和桩长等进行综合考虑。在即将灌注完毕的时候，导管混凝土柱高度降低，压力也随之减小。但管外的泥浆稠度增加，因此较易出现混凝土面上升缓慢的情况。此时，可以向孔内添加适量的水对泥浆进行稀释。

7 终孔验收

在桩孔终孔之后，还要做好相应的验收工作。首先，由施工单位进行自我检查和验收。其次，施工单位和甲方代表以及监理一起进行验收。验收的内容要包括钻孔灌注桩技术的各个方面，涉及多项指标。例如桩位的垂直度和孔径、孔深以及孔底的沉渣情况等。验收的过程中，要严格按照具体的设计方案以及技术规范所要求的标准，对各项指标进行逐一的检查。在确保各项指标均合格之后，即完成验收。

8 结语

钻孔桩基础施工简便、操作易掌握、设备投入一般不是很大，因而，无论在铁路、公路、水利水电等大型建设，还是在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛应用。在水利工程的施工过程中，钻孔灌注桩技术也是一项十分重要且常用的技术。通过本文的分析我们也了解到，钻孔灌注桩技术包括了多个技术要点。因此，在具体的施工过程中，还需要广大施工人员掌握各项技术要点，严格按照要求进行施工，以保证整个工程的顺利

进行。

参考文献

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[4] 张彦春.试论钻孔灌注桩施工过程中的质量问题及防治措施[J].黑龙江科技信息，2009，（33）.

作者简介：胡建明（1974-），男，河南开封人，开封市城区水利局助理工程师。