水利施工钻孔灌注桩施工技术探究

郜玉虎

【摘 要】随着钻孔灌注桩施工技术在水利工程中的广泛应用，其技术本身暴露出许多问题，这些问题的出现，归根结底是由施工技术欠缺导致，故而本文着重探讨水利施工钻孔灌注桩施工技术。

【关键词】水利工程；钻孔灌注桩；常见问题；解决办法；施工技术

0.引言

现阶段我国的水利工程正处于不断发展阶段，在其发展的过程中需要应用到钻孔灌注桩施工技术即本文讨论的重点。尽管该技术已经普遍应用到水利工程中，但其技术方面存在着缺陷，导致了许多施工问题的出现。本文以水利施工钻孔灌注桩施工技术为切入点，通过探讨钻孔灌注桩施工常见问题及成因分析，提出切实解决这些问题的办法，并总结水利施工钻孔灌注桩相关施工技术。

1.钻孔灌注桩施工常见问题及成因分析

在水利施工过程中，钻孔桩具有基础承载力大，埋置深等特点，但由于钻孔桩埋置很深，最深可达100多米，加上桥位水文、地质的复杂性及施工中很多不确定的因素的影响，钻孔桩施工中经常会出现各种各样的问题，例如坍孔、断桩、钻孔偏斜、孔底沉渣厚度过大等。以下是对钻孔灌注桩施工中常见的问题的具体分析。

1.1坍孔事故及其成因分析

坍孔事故时钻孔灌注桩施工过程中比较常见的事故，造成坍孔事故的主要因素可以分为地理原因与施工技术原因，且施工技术占据着主要影响地位。

所指的地理原因是指地质情况复杂的土质，例如遇到断层裂隙等就会造成坍孔现象。而施工技术问题主要包括：在松软砂层中钻进，进尺太快；泥浆稠度小，起不到护壁作用；操作不当，如提升钻头、冲击锥或掏渣筒倾倒，或放钢筋骨架时碰撞孔壁；泥浆水头高度不够，对孔壁压力小等这些技术问题都会导致坍孔的现象发生。在提拔导管时，盲目提拔，将导管提拔过量，使导管底口拔出混凝土面，或使导管口处于泥浆层，也可形成断桩。

1.2断桩问题及其成因分析

所谓的断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中，泥浆或砂砾进入水泥混凝土，把灌注的混凝土隔开并形成上下两段，造成混凝土变质或截面积受损，从而使桩不能满足受力要求。导致断桩的现象的因素主要是施工设备故障与施工技术不当，同样，施工技术不当占据着主要影响地位。

所谓的施工设备故障导致断桩是指机械发生故障，混凝土在导管内停留时间过长；灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已初凝，增大了管内混凝土下落的阻力，从而造成了断桩现象。其技术问题主要表现在首批混凝土储量不足，混凝土下落后不能埋设至导管底，以至泥水从底口进入；导管接头不严，焊接或管身破裂，引起进水，导管提空，导致底口涌入泥水。

1.3孔底沉渣厚度过大及其成因分析

孔底沉渣厚度过大会影响钻孔的质量，其形成的大致原因主要是施工技术问题，清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或注入量不足，无法将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后待灌时间过长，致使泥浆重新沉淀等，这些问题都会导致孔底沉渣厚度过大进而影响钻孔施工。

除了这些常见的问题外，钻孔灌注桩施工中还存在着许多问题，但不论是何种问题，它们都在一定程度上反映着钻孔灌注桩施工技术问题，并且给整个的施工工程造成困扰。为了钻孔灌注桩施工的发展，就要切实的解决这些问题，完善相关的施工技术。

2.解决钻孔灌注桩施工常见问题的相关措施

要解决好钻孔灌注桩施工常见问题要从问题的成因入手，逐项解决。

2.1坍孔事故的相关处理方法

严格根据设计要求及桩位的水文地质情况选择适当的钻进方法，并确定护筒的埋置深度，做到垂直安装、垂直下沉，使护筒内水头的高度在适当范围之内。根据钻孔的工程地质情况、空位、钻机性能、泥浆材料等选择合适的泥浆。在钻孔过程中，工作人员要合理调节泥浆水的压力，尽量使其高于地下水的水压，这样才能加强泥浆对钻孔孔壁的保护作用。如果不慎发生孔壁塌陷，工作人员要对塌陷的桩位进行填土并压实。一段时间之后，带到土层稳定时，工作人员可进行二次钻孔。

2.2断桩问题的相关处理方法

如果发生在开始灌注桩不久，混凝土面距孔底较近，而钢筋笼又埋深不大。出现这种情况，应放弃灌装，提出钢筋架，重新钻孔至原孔底，进行二次灌注。如果断桩出现在灌注一段时间后，钢筋笼架埋深较大，不能提出。应当提出导管，弃掉废料，排除导致断桩故障的同时，将小于钢筋笼直径的滚筒钻下致断桩处，并将泥浆及混凝土完全取净，进行第二次灌桩。

2.3孔底沉渣过厚的相关处理方法

为了尽量减少钻孔灌注桩底部的沉渣。首先，工作人员要做好施工过程中沉渣的二次清理工作，将沉渣量控制在适当的范围之内。其次，在向桩内放置钢筋时，工作人员要仔细地将钢筋慢慢地垂直放入桩内，尽量不要倾斜造成桩壁的泥土散落导致灌注桩底部的沉渣堆积过多。再次，在浇筑混凝土之前，工作人员要做好桩底部沉渣的检查工作，待沉渣量符合要求以后，再进行浇筑。

3.总结钻孔灌注桩的施工技术

（1）桩基础施工对钻孔环节的要求较为苛刻，要结合实际情况来确定使用何种钻头形式、钻杆直径多少等，还要结合施工场地的地质条件，对要钻具的强度进行分析，以便钻孔的速度与转压力度。

（2）钻机轨道枕木放平置牢，钻头对中误差控制在±20mm，钻杆垂直度误差控制在±5‰，校核后，拧紧钻机螺旋支腿，固定牢钻机，等候开钻命令。为准确控制钻孔深度，在机架或机管上作出控制标尺，以便在施工中进行观测、记录。

（3）就钻头而言，其要在钻压力度和回转的扭矩作用下共同切削，破碎巖石，所以，钻头的形式与钻孔效果的成败紧密相连，故而在钻孔的过程中要把握好其中钻头的使用。

（4）根据当地的地下水位高低和地层稳定情况来确定泥浆的比重和粘度。第一次清孔时要不断补充新鲜泥浆，将孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来；二次清孔时宜用泵吸及循环清孔。钻孔结束后，应对终孔进行验收，须严格检测钻杆和钻头或测绳长度的准确性，杜绝以超深来抵消孔底淤积。

（5）出现特殊地层时采用优质冲洗液护壁，或用正循环钻进、反循环排渣来抑制不稳定段地层的坍塌。在不稳定的地层中，不要过早换浆，可在下完钢筋笼后第二次清孔时替换高比重的泥浆，并及时灌注混凝土，减少沉渣时间，确保桩身质量。

（6）护筒安装稳固、准确。一般采用带法兰的钢质护筒，埋置时应保证平面位置正确，偏差不得大于5cm，且高出施工最高水位1.0-2.0m；在水下埋设的护筒应沿着导向架借助自重、射水、震动或锤击等方法将护筒下沉至稳定深度。

4.结束语

综上浅述，水利施工钻孔灌注桩施工技术正处于待完善阶段，施工技术的不足直接导致施工过程中许多问题出现，例如坍孔、断桩、孔底沉渣过厚等，这些问题的出现不但给施工工程造成了困扰与不必要的损失，还在一定程度上反映出施工技术水平。现阶段我国的水利工程不断发展，钻孔灌注桩施工技术也会不断的被应用，故而要完善相关技术，处理好钻孔灌注桩施工中常见的问题，才能切实的推动水利工程的发展。 [科]

【参考文献】

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[2]孙亚娟.水利施工钻孔灌注桩施工技术探究[J].黑龙江科技信息，2014，27：247.

[3]李天华.水利施工钻孔灌注桩施工技术探究[J].民营科技，2014，10：187.