水利施工中钻孔灌注桩技术的应用实践略述

2015-07-12彭广东

四川水泥 2015年9期

关键词：清孔灌注桩砂浆

彭广东

（南京市水利建筑工程总公司一公司，江苏南京 210036）

水利施工中钻孔灌注桩技术的应用实践略述

彭广东

（南京市水利建筑工程总公司一公司，江苏南京 210036）

经济和社会的发展，加速推进了我国基础设施建设的进步，水利工程是我国基础设施的重中之重，它为我国的经济繁荣和老百姓的日常生活带来了巨大的帮助，其质量和安全性是非常重要的。钻孔灌注桩在水利工程建设中是比较常用的一项基础施工技术，它能够增强地基的承载力，确保了工程的整体质量和使用寿命。本文通过介绍钻孔灌注桩的特点，简单分析了水利施工中钻孔灌注桩技术的应用实践。

水利施工；钻孔灌注桩；技术应用

随着我国科学技术的不断发展，水利施工技术得到了很大的进步和发展，水利工程项目也引起了全世界的关注。水利工程不但可以防范自然灾害，保障国家和人民的人身财产全，还可以进行水力发电以及为人们提供农业、工业和日常生活用水。所以说它不仅具有良好的经济效益，而且具有深远的社会效益。在水利工程建设中，由于受土壤因素，成本因素和环境因素的影响，经常会采用桩基形式以确保工程质量。在这里鉴于钻孔灌注桩的特点和广泛应用实践进行了分析。

1 钻孔灌注桩特点

第一，钻孔灌注桩不属于挤土桩，在施工过程中，它不像其他桩基技术会有很大的噪音，它在施工过程中，振动的幅度很小，一般不会有噪音产生，不会对地面带来较大的冲击力，不会像其他桩基技术给地面带来较大的破坏，同时，因为没有噪音，所以不会给周边居民的日常生活带来影响。第二，使用钻孔灌注桩技术可以制造大直径、大体积的灌注桩，它浇灌出来的灌注桩具有很强的竖向承载能力，并且能够有效提高基础结构的整体抗震性能。所以它被广泛应用于各种地形和环境的工程建设当中。第三，钻孔灌注桩技术具有形态不固定性，可以按照工程的负载分布和土壤的实际情况进行相应的设计。如果需要建造具有较大竖向承载力的桩基，可以适当增加桩的直径，并加强桩基自身强度; 如果需要建造具有较大横向承载力的桩基，可以根据具体情况，将桩基制造成特殊形状的桩，从而提高桩基自身的承载力。第四，钻孔灌注桩的施工工艺相对于其他桩基技术较为简单，所需要的设备也轻巧方便，具有良好的适应性，不同的环境和施工条件中都可以应用。

2 钻孔灌注桩主要缺陷

近年来，钻孔灌注桩技术在全世界都得到了较为普遍的应用，特别是在一些桥梁和水利工程建设中应用的较为突出。钻孔灌注桩技术有很多的优点，但同时也存在着一定的问题和缺点，在钻孔灌注桩技术不断发展的同时也面临着诸多问题。如施工现场条件恶劣、施工过程非常复杂、要求的成孔方式迥异、地质条件不断变化等，都会使得钻孔灌注桩的质量难以控制。另外，由于从事钻孔灌注桩的操作人员，专业水平和经验不足，在出现问题时不能及时进行处理，导致的质量事故非常普遍。钻孔灌注桩施工主要缺陷见表 1：

表1 钻孔灌桩缺陷统计表

3 钻孔灌注桩在水利施工中的应用

(1)钻孔

钻孔灌注桩的钻孔方式主要有正循环钻孔和反循环钻孔。正循环钻孔所用的钻机体积小，重量轻，较易适合比较狭窄的地段使用。采用正循环法进行钻孔时，泥浆的流动方向是从泥浆泵流入钻杆的内腔，泥浆在整个循环系统中重复流动，因此，冲洗液返回速度比较慢，在这一点上，反循环要远高于正循环的冲洗液返回速度，通常情况下是正循环的30以上。但是在具体使用过程中，正循环钻孔方式相对简单，容易去学，成本也比较低，出现故障的几率也很低，使用值得去推广使用。反循环钻孔应用范围比较广泛，它对于大多数土壤和地质条件都比较适用，该方法是在桩顶上安装一个施工套管，在进行钻孔的时候，泥浆在孔的上面形成一层薄膜。通常情况下，泥浆的比重要保持在1.02到1.04之间，在进行钻孔操作的时候，要保证孔壁上的压力均匀，并超过20千帕，套管内部的水位要比自然水位高出两米以上。在采用发循环钻孔操作时，钻头通过旋转盘的旋转来进行钻挖土壤，冲洗液从钻杆与孔壁间的环状间隙流入孔底，然后在经钻杆内腔回到地面上来。对于湿陷性黄土不适合采用反循环的方式钻孔，如果非要采用反循环对湿陷性黄土钻孔，记得要加入膨润土来加大泥浆的比重。

(2)清孔

随着社会的不断发展，水利施工技术变得越来越先进，很多水利工程建设中都在使用大直径钻孔灌注桩，这就对怎样去清除孔底的沉淀土提出了更高的要求。要想为清除孔底沉淀土提高良好的条件，保证建设工程的施工质量，必须要加强完善钻孔灌注桩提高承载力的应用能力，否则，操作不当极易导致水利施工中断桩事故的发生。此外，清孔是为了降低泥浆的密度、粘度和水砂比，在完成钻孔后，要及时进行清孔，否则会在孔底产生过多的泥浆沉淀，这不仅给清孔工作带来了巨大的难度，而且容易发生坍孔事故。

根据以往的施工经验，在水利工程施工中经常采用以下方法进行清孔：第一种是抽浆法清孔，它是利用抽吸的方法把钻孔里边带有杂质的浆液吸出，然后再通过中速旋转的钻杆将含沙率小于百分之四的泥浆注入孔底，此方法适合各种类型所钻的空，不需要额外的设备，孔内壁上始终保有泥浆，防止了坍孔的发生。但缺点是，一些体积较大的钻渣颗粒不能够彻底清除干净，而且清孔时间较长；第二种是利用砂浆置换矿渣的方法进行清孔，此方法首先是通过掏渣工具清除孔底钻渣，然后再通过活底箱往孔底注入大约六十厘米厚的特种砂浆。这种特种砂浆是由炉灰和水泥按一定比例混合，然后再加入水进行搅拌制造而成的，其密度低，大部分砂浆会漂浮在水中混凝土顶面以上，这时可以在砂浆中适当加入一些缓凝剂，以防止砂浆产生硬化现象。