咬合灌注桩在水利工程基础处理中的应用

◎ 夏红 安龙县水务局白石岩工程管理所

1.前言

水利工程具有规模大、施工周期长、施工环节多、内容繁复等特点，在实际施工中也常会遇到较为复杂的环境，在施工时需要针对多个环节和实际情况进行施工技术的选择和优化，同时还要注意防渗功能，利用咬合灌注桩作为防冲桩和防渗功能。作为新型的排桩式围护结构，与传统灌注桩施工技术相比，咬合灌注桩具有较高的质量和较快的施工效率、较低的施工成本、较大的经济效益等优势而得到很多工程项目的应用。

2.灌注桩施工技术中经典钻孔灌注桩技术实施现状

2.1 采取钻孔灌注桩施工技术控制要点

钻孔灌注桩施工技术的控制要点主要包括导墙的定位控制、垂直度的有效保证、钢筋笼的质量控制和混凝土灌注的严格控制。导墙的定位控制主要是为控制咬合灌注桩的平面位置，要确保定位的准确，以提高垂直度调整的便利性和精确性。垂直度的控制则需要确保钻孔咬合灌注桩底部具备充足的咬合量，除要严格控制孔口定位误差外还要控制成孔中桩的垂直度。一是要做好套管顺制度校正，二是做好孔内检查和清理，三是终孔的检测，如果垂直度偏差超过规定范围必须要予以纠偏，通常采用钻机油缸来进行纠偏处理。

2.2 基于动力学结合钻孔灌注桩基础结构的施工处理技术

灌注桩基础结构施工处理技术中基于动力学的处理主要是需要对钻机的良好控制，一方面，要注意钻孔过程中保证钻机位置的准确定位，另一方面，在钻孔过程中需要注意转速的调整，借助钻机的力度进行孔径的良好控制，在将要达到设计标准的孔底深度时要注意钻机的放缓，利用钻机的重力和动力进行孔深的精确控制。

2.3 灌注桩工艺施工流程及测评方法

灌注桩工艺流程包括：施工准备-桩位测量定位-混凝土导墙施工-套管机就位-吊装安放套管-测量和调整垂直度-钻进并取土-清除孔底、检查孔底-吊装钢筋笼-安装导管、灌注混凝土-拔除导管和套管-套管机移位-成桩。其测评需要针对不同阶段采用相应方法，如采用测斜仪来确保垂直度，采用经纬仪进行垂直度监测。

2.4 确保施工准备管控措施

施工准备中一方面要注意施工人员的专业水平，一方面要注意选择合适的钻孔机设备和多种质量监控设备，如测斜仪、经纬仪，同时还要注意防护措施的制定。另外还要注意对混凝土材料的质量检测和钢筋笼制作质量的管控。

3.咬合灌注桩在水利工程基础处理中的应用

3.1 钻孔灌注桩技术在应用过程中的测量定位技术

在进行钻孔咬合灌注桩施工技术的应用中，首先必须要进行准确的测量定位，对其进行定位时为了提高定位的准确性和确保定位精准度，需要在桩的顶部设置浆砌片石与混凝土导墙。在进行浆砌片石和混凝土导墙施工设计时需要注意为套管钻机的行走面设计，桩顶上部要设置砼导墙，导墙的宽度需要根据水利工程具体要求进行设计，需要注意的是厚度的精确计算，定位孔直径也需要参照设计要求，通常定位孔需要药比桩径大2cm。导墙的等级和配筋也可以根据实际施工地点的测量定位和地质条件进行适当调整。

3.2 水利工程施工建设钻机就位审核和校对施工质量

水利工程施工中应用咬合灌注桩施工技术以来，一直采用液压摇动式全套管的灌注桩机，其设备的管内出土方式为冲抓式，另外也会采用一些螺旋式的钻机设备，但成本较高。目前在技术方面较为先进且性能较好的是回旋式套管钻机设备和旋挖式钻孔机，在进行施工之前，需要对钻机进行就位审核，要以测量定位的相关数据参数进行钻机的调整，确保其与实际标准参数保持高度一致。在进行校对时需要注意在导墙具有足够的强度之后，使用50吨的起重机械来移动套管钻机的主机进行定位，要确保主机抱管器中心与桩位的中心对准，保持高精度校对。

3.3 地层稳定泥浆搅拌配制要求

通常情况下，在水利工程施工过程中基本已经实现了机械搅拌进行膨润土泥浆的制造，膨润土主要分为钠基土、钙基土和锂基土，钠基土和钙基土的质量较高，常用于灌注桩的施工，虽然膨润土泥浆具有相对密度较低、粘度低、含砂量少、失水量小、稳定性强、固壁能力高、钻具回转力小、钻进率高、泥皮薄、造浆能力强等优势，但其对于底层的适应性较差，尤其水利工程常常面临水分含量较大、地质条件复杂等情况，所以，在进行地层稳定泥浆搅拌配置时，需要考虑泥浆膨润土性能、用量、成本等方面的条件。另外，还要注意泥浆外加剂的掺量和所能达到的效果。如水利工程项目中咬合灌注桩地层稳定泥浆搅拌配置时，可以选用重晶石细粉，能够将泥浆的相对密度增加到2.0—2.2，提高泥浆的护壁作用，为提高掺入重晶石细粉后影响泥浆稳定性，可同时掺入0.1%—0.3%的橡胶粉，如此就能够适应膨胀的粘质塑性土壤和泥质土层。

3.4 确保解决开孔与清孔质量效率

在钻机设备就位之后，需要将第一节管吊装在桩机钳口当中，调整桩管的垂直度，确保垂直达到施工设计标准后，磨桩下压桩管，注意压入深度的控制，党达到2.5m—1.5m的深度后使用抓斗从套管内取土，必须要注意始终保持套管底口超深开挖面大于2.5m，在第一节套管全部压入土中后，安装第二节套管继续进行下压取土。其中必须要注意的是，在继续至设计孔底标准高后需要进行孔底的检查、测量孔深和垂直度，尤其要注意进行孔底的清孔处理，保证虚土的全部清除。

3.5 严格把控钢筋笼制作要求

钢筋笼制作过程中需要根据施工工艺的要求，咬合灌注桩的钢筋笼与传统灌注桩钢筋笼制作不同，其不可以分段制作，需要进行整根制造，必须要采用履带吊放，所以，咬合灌注桩钢筋笼的制作要求中首先要保证钢筋笼的牢固程度，其次是对吊点位置的合理设置。钢筋笼在入孔时必须要保证最终孔为中心，保持较高的垂直度，并采用正、反旋转缓慢进行逐步的下放，直到达到设计标高后立即进行固定。需要注意的是要根据套管顶端标高来确定钢筋笼吊放的标高，要确保桩顶设计标高，其允许误差需要保持在±20cm范围之内。如果孔底土，属于软土图纸。可以在垫上约20cm厚的碎石和预制砼板，以防止出现下沉的情况。

3.6 混凝土灌注合格质量要求

咬合灌注桩施工中钢筋笼吊装完成后，进行导管的安装，导管的接头必带有密封圈，必须要确保起到密封的效果，防止发生漏浆的情况，通常水利工程咬合灌注桩的桩身灌注混凝土采用水下灌注法，导管支承需要确保需要在减慢或停止混凝土灌注时迅速进行导管的升降。然后再安装漏斗和隔水橡皮球胆，此时需要将导管提离孔底约0.5m，关注量通常在最初会设定在1.1—1.5m³，要能够超过导管的0.8—1.3m，灌注过程中，导管的迈入深度需要保证其在3m到10m高度之内，其最小埋入深度不可低于2.5m,进行灌注时要注意按照灌注高度频率进行导管的提起，要注意不可将导管提出混凝土灌注面或埋入过深。一次提拉不可超过6m长度，灌注时要注意防止钢筋笼发生上浮或移位，在混凝土面靠近钢筋笼低端时注意进行灌注速度的放缓和合理调整，当混凝土进入钢筋笼低端1—2m时，要合理进行导管提升，注意提速的平稳，防止混凝土料冲击过大致使钢筋笼发生位移或导管钩带到钢筋笼导致其脱离位置。

4.结束语

当前，水利工程项目中对于咬合灌注桩的应用已经极为广泛，同时也在施工当中不断进行调整和改进，但必须要注意的是，咬合灌注桩施工技术需要结合工程实际情况和标准要求进行合理的调整，要能够充分发挥出其优势，从其各个施工环节入手进行逐步的强化和质量控制，保证每一步施工步骤的质量监控，保证其施工的质量，进而实现水利工程施工质量的提升。