水利施工中的钻孔灌注桩技术研究

钱玉超

（南京市水利规划设计院股份有限公司，江苏 南京210000）

在水利工程施工活动中，钻孔灌注桩技术通常运用在水下环境中，受工作环境的影响，各种不可控因素也随之增加，这不仅增加了施工操作的难度，还对钻孔灌注桩技术提出了更高的要求。因此施工人员需严格把握施工技术，尽可能避免出现安全事故，在保障钻孔灌注桩技术规范性、合理性的基础上，促使水利施工质量符合设计规范和工程使用要求。

1 钻孔灌注桩技术的特点分析

钻孔灌注桩是当前建筑工程中的一项新型桩基施工技术，其实施的方法是通过机械钻孔、钢管挤土等工艺技术，在地基位置上形成适合施工以及符合设计要求的桩孔，再将钢筋笼放置在桩基孔洞中，根据水利施工需求，把混凝土倾倒入护筒中，从而构成具有较好稳固性能的工程桩基。

由于水利施工中钻孔灌注桩技术应用具有一定的特殊性，所以其存在以下几个主要特点：①在水利工程中应用钻孔灌注桩施工技术，施工噪声相对较小。与传统的锤击施工方式相比，使用钻孔灌注桩技术产生的施工噪声小。②水利工程施工过程中比较容易控制桩径。这是因为桩径是由桩孔的孔径决定的，如需增大桩径，则可增加孔径。③施工适应性较强。运用钻孔灌注桩技术既可在地上开展施工，也可以在水下进行作业活动。④钻孔灌注桩技术影响桩基的承载力。在水利施工作业活动中，一般是在泥水中灌注混凝土，所以混凝土质量控制是桩基质量的关键影响因素。水利施工钻孔灌注桩施工技术如图1 所示。

图1 水利施工钻孔灌注桩施工技术

2 水利施工中钻孔灌注桩技术的应用要点

2.1 钻孔机的安装与定位要点

在水利施工中运用钻孔灌注桩技术时首先要进行钻孔机的安装和定位工作，良好的安装工作能够保障钻孔机不会出现倾斜问题，从而确保桩心位置稳定。如果水利工程中所应用的钻孔机带有钻塔设备，需有效利用钻孔机自身的动力，并且要与周围的地笼等设施有序配合施工，从而在一定程度上确定钻杆的定位范围。施工人员可以对钻孔机进行准确定位，使用千斤顶等设施顶起钻孔机的机架，此过程中施工人员可以利用起重滑轮等，保持钻孔机的位置与护筒的中心在一条垂直线上。同时在对准桩位以后，则可以利用枕木将钻孔机的横梁垫平，确保钻机安装和定位科学合理。

2.2 护筒埋设要点

由于在水利工程施工中，很有可能会受到地质因素、气候因素等影响，很大程度上会导致孔壁发生坍塌的情况，对护筒埋设施工提出了更高的要求。因此施工人员要深刻认识护筒埋设的重要性，避免出现孔壁坍塌。在此基础上进行水利工程施工时，对护筒埋设则要保障隔离地表水，对空口地面采取有效的保护措施和手段。另外在施工中，还要确保钻头的导向作用发挥明显，保护筒底部，使周围土壤更加坚实。在一定程度上可以避免发生水淹或者浮沉等问题，以便于后续钻孔工作的开展。护筒埋设定位如图2 所示。

图2 护筒埋设定位

2.3 泥浆制备要点

泥浆制备环节运用钻孔灌注桩技术时，通常是将水以及粘土和添加剂等进行拌和，从而使制备的泥浆具有冷却钻头的功能，而且还有利于加强润滑，阻隔孔内外的渗流等在很大程度上避免出现钻孔坍塌的现象。因此在实际的水利施工过程中，则需要根据地层的变化来把握泥浆制备的稠密程度。如果泥浆制备过稀，则会对排渣能力产生较大的影响，护壁效果相对较差。而如果泥浆制备较稠，则会影响钻机的工作效率，降低钻进的进度。

2.4 钻孔技术要点

水利施工时运用钻孔灌注桩技术时最为关键的环节是钻孔，其施工质量将会直接影响整体的施工技术质量。所以在具体的施工过程中，施工人员必须严格检查钻机的运行状态，在钻深后，从钻头开始到钻杆的2/3 处确定钻孔深度。同时施工人员需要严格控制孔径，实现合理钻速控制，尽量减少钻杆的晃动。另外如在钻孔灌注桩施工中出现淤泥层作业，则要合理控制淤泥层的钻进速度，而且需确保孔径以及孔深、垂直度等符合施工要求，避免出现钻孔偏移、孔洞坍塌等现象。

2.5 混凝土灌注要点

在水利施工中应用钻孔灌注桩技术，混凝土灌注是其中一个重要环节，在下放钢筋笼时则要预先布置和安装导管，可以更好地开展混凝土灌注工作。在水利工程的实际施工中，由于钻孔灌注桩技术一般运用在水下环境，因此在灌注时可能会出现大量的水，这就要求严格控制混凝土的制备工作，保障其配合比符合施工要求，进而保障灌注混凝土的强度。施工中对混凝土进行灌注时，施工人员要采取连续灌注的方式，随着灌注进度的提升，使导管保持一定的埋入深度。当灌注桩的顶高达到设计的标高时，则可以适当持续灌注一段时间，使灌注的桩顶标高超出设计标高，有利于后续开展凿除工艺，保障灌注桩施工技术达到总体设计要求。

3 结束语

综上所述，在水利工程中应用钻孔灌注桩技术具有较为明显的优势和特点，能够在最大限度上保障水利工程的施工质量。因此相关施工人员需要严格把握钻孔灌注桩技术的施工要点，从钻孔机安装与定位、护筒埋设、泥浆制备以及钻孔、混凝土灌注等方面入手，遵守相关施工规范，根据现场施工情况开展施工作业，保障水利施工质量和效率。