灌注桩施工工艺在水利工程中的应用研究

张亚杰 韩学文 王文刚

摘 要：灌注桩施工是现代水利工程施工常用的施工技术之一，但是灌注桩施工多在水下进行施工，这就给施工造成较大的影响。同时灌注桩施工过程较为复杂，需要考虑到的环境因素也较多，如水流、水温等的影响，因此加强灌注桩施工质量的控制具有重要的现实意义。通过分析钻孔灌注桩的技术要求以及具体运用，并且就影响灌注桩施工质量的因素进行了探讨并提出科学的控制策略，以期为水利施工提供建议。

关键词：灌注桩 施工质量 技术要求 有效控制策略

中图分类号：TV553 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（b）-0061-01

灌注桩施工作为较为特殊的施工技术，在现代水利工程建设占据了重要的地位。然而由于灌注桩施工工艺要求较高，且处于较为复杂的工作环境，因此我们需要对于灌注桩施工进行稳定性分析与施工质量控制。质量控制是灌注桩混凝土成型以及预应力达到设计要求的一项重要的技术，也是保证整个灌注桩混凝土施工质量的重要手段。通过分析影响灌注桩施工质量的因素，提出有效的质量控制策略，进一步提高灌注桩施工质量。

1 影响灌注桩施工质量的因素

1.1 钢筋锈蚀导致强度降低

钢筋锈蚀会造成混凝土各种力学性能的减弱，会对于设计好的结构产生较大的损伤。钢筋不断被腐蚀的过程中，其力学性能减弱并逐渐与混凝土发生脱离作用，进而导致混凝土综合性能的不断减弱。在侧向压力的作用时，和两种不同压力作用，使得混凝土处于双压一拉的应力状态，在侧压力的作用下，混凝土的相对刚度为发生了变化，比在单个压力的左右下有着30%～60%的剧烈变化，并且跟侧压力有着线性关系。

1.2 泥浆施工的影响

泥浆施工在灌注桩施工中也是比较重要的，尤其是当泥浆的质量和性能不能满足实际需要的时候，那么就会使得灌注桩施工的质量和效率大打折扣。尤其是在灌注桩成型以及桩的承载能力方面，泥浆的成分配比以及质量都产生了巨大的影响。如果不能够科学有效地进行泥浆施工，那么就会使得整体施工质量下滑，其会对混凝土的成型也有影响。

1.3 温度影响

由于灌注桩的施工以及工况是处于复杂的环境，因此我们需要考虑温度变化尤其是水温对于影响。在大型的灌注桩结构中，由于整体结构较大，内部的混凝土钢筋的比热容较小，导致了内部的温度不均匀。而温度不均匀就会产生热应力，这种无规律的热应力对于灌注桩结构的影响较大。而造成温度变化的主要因素是环境温度变化以及太阳辐射对于水体的影响，因此在施工前要进行考察温度情况。

1.4 水流等流体冲击的影响

灌注桩结构一般都是在河流、湖泊等水体环境进行建设，而这些地方水流等流体情况较为复杂。灌注桩长期出于水流的影响，流体侵蚀对于灌注桩的强度以及稳定性造成了严重的侵害，因此为了保证灌注桩的安全性和耐久性，我们需要对水流等流体对于灌注桩冲击的影响进行分析。

2 灌注桩结构施工控制要点

2.1 施工准备阶段

工欲善其事，必先利其器。因此在进行灌注桩结构施工之前要高度图纸会审及设计交底工作，保证会审通过的图纸能够对于施工地点的地质勘测、水流以及水温变化有着详细的说明。同时更对于施工阶段的灌注桩位图、施工图，桩的相关尺寸标定以及灌注桩强度校核要进行反复审查，直到达到标准。由于进行灌注桩结构施工涉及到的内容较多，因此要组织施工方、委托方以及监理方对于施工安全、施工质量控制等进行反复的协商研讨，结合施工现场实际情况对于施工涉及到的技术要求以及安全标准进行反复修订，从严控制。认真核查施工用到的建筑材料以及其他辅助材料，杜绝任何劣质的材料进入到施工现场。加强对于施工使用的机电设备的管理，确保机电设备能够正常安全运行。

2.2 钻孔及清孔

在进行钻孔之前要反复校核保护筒埋放的位置，并且对于灌注桩轴线位置进行确认。在实际的控制中，保护筒高出地面距离为10～20 cm，保护筒中心线的位置偏差不超过2 cm，保护筒筒底应该埋入灌注桩超过20 cm，在外部将筒的外围用泥土分层填实。钻进孔时候，保护筒的直径应该在20～40 cm范围之内，工程技术人员应该和施工单位的施工人员一起校核灌注桩中轴线，当实际中轴线与设计值误差不超过2 cm才符合要求。当钻孔完成之后要进行清孔作业，当完成钻孔之后进行的清孔作业成为首次清孔，首次清孔直接关系到灌注桩成型质量。因此要求清孔后泥浆中不含有颗粒度较大的泥块以及土块，沉渣在孔底的积累厚度不得超过10 cm，泥浆含砂量小于40%。放导管和钢筋笼以后的清孔称为第二次清孔。

2.3 制作和安装钢筋笼

在进行钢筋笼框架结构的下料时，为保证有效的横截面积，应该提前制作样板，经相关技术人员确保无误后方可进行后续的批量生产。下料之前要将钢筋表面的铁锈、污渍进行清理，同时要保证钢筋的型号、规格、外形尺寸、连接方式、质量等各项指标都满足相关的技术标定要求。在验收合格的钻孔中吊放钢筋笼，并正确就位。在进行钢筋笼的制作时候，技术人员要反复校核用钢材及焊条的型号，对于钢筋原材料及其焊件的检测结果出相关的书面报告。在钢筋笼验收合格后，工程技术人员要检查钢筋笼的就位情况，检查确保混凝土保护层以及厚度钢筋笼是否产生形变，检查合格的钢筋笼后方可下导管灌注混凝土。在安放钢筋笼之前，施工人员要认真检查桩孔的大小和清洁度，避免杂物进入到桩孔中。安放钢筋笼时，要对准孔位之后缓慢地进行下放，下放中不允许强行放下和拉起，以免出现塌孔和撞击磨损的问题。

2.4 灌注混凝土

在进行混凝土浇筑之前，要将模具内的垃圾杂物清扫干净，同时保证整个模具处于湿润状态。在浇筑较高的垂直立柱的时候，避免因为搅拌不均匀而造成的空穴，应该布置串筒溜槽来保证混凝土顺利凝结。在浇筑混凝土的时候，要严格按照技术文件来执行，同时应加强对现场施工人员的技术指导，确保浇筑顺利进行；由于混凝土具有很强的综合力学性能，因此使用混凝土的建筑结构刚度都较大。由于混凝土刚度大，比热容小，因此当气温上升较快的时候就会导致混凝土出现裂缝。因此在施工中，在混凝土原有的配比中加入新的材料，通过添加凝结剂来增强混凝土的抗裂能力。

3 结语

在经济高速发展的当代社会，水利工程在蓄水防洪、水利发电、水产养殖业等方面扮演了重要的角色，因此加强水利工程建设具有重要的意义。在水利工程中要因地制宜地采用灌注桩施工工艺，根据不同地质条件、水文条件以及施工要求等因素选择相应的灌注桩施工工艺，提升灌注桩施工效果。

参考文献

[1]牛春艳.水利工程中灌注桩施工与安全控制[J].中国新技术新产品，2011（2）：110.