水利施工中的钻孔灌注桩技术研究

史晶

青岛瑞源工程集团有限公司 山东青岛 265000

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 水利工程钻孔灌注桩施工中出现的问题

1.1 钻孔灌注桩施工过程中出现缩颈现象

在水利工程施工中，由于钻井的压力过大，转速过快，就会使得钻头自接穿过淤泥以及淤泥质土层。严重的，还会导致淤泥从钻孔流入钻孔内部。这样一来，就会使得侧压力与孔内泥浆力达到平衡，再加上地应力的释放，就会出现缩径的现象。

1.2 钻孔灌注桩施工过程中出现坍塌现象

施工现场的自然环境会对钻孔灌注桩施工产生很大影响，甚至对于整个水利工程施工的施工产生影响，所以在进行施工之前，要对当地的自然环境和地质条件进行勘察，针对具体情况和可能出现的问题制定几个解决方法，在一些地区中进行钻孔灌注桩施工时可能因为地质条件问题，会出现钻孔灌注桩坍塌的现象，这种时候，就可以根据提前设计好的方案及时处理，或在施工之前做好预防工作，把出现问题的概率降到最低。

1.3 钻孔灌注桩施工过程中出现斜孔现象

施工前，要提前对土质情况进行调查，如果施工区域的土质比较硬，那么在施工的时候一定要严格控制钻孔速度，这是因为土质硬的情况下钻孔容易出现斜孔，一旦速度控制不到位，必然会影响工程施工质量。另外，需要注意的是如果速度控制较好，但仍然发生了斜孔问题，那么则可以重新换其他地方钻孔，压实已经钻孔的地方。

2 钻孔灌注桩技术特点

技术特点主要体现在以下几个方面。①噪声小。技术应用多为地下施工模式，会在地下形成诸多孔洞，这些孔洞可以和混凝土直接展开地下灌注，整体施工噪声相对较小，波动性相对有限。②桩基直径大。孔洞直径大小和钻孔灌注桩直径有密切关联，在进行施工时，如果想要扩大桩基直径，就需要对钻孔直径进行调整，但由于预制桩模型都是固定的，所以在施工过程中需要按照设计图纸与模型展开预制管柱施工。③适应能力强。技术应用对于环境没有过多限制，但凡能实施钻孔施工的地点，均可展开技术应用，适应能力相对较强。④容易受现场环境影响。因为桩基础多为现场施工，现场施工质量会对灌注桩桩基质量产生直接影响，所以在施工时需要做好人员、机械设备等多方面现场管理，否则施工很容易受到干扰[1]。

3 水利施工中钻孔灌注桩技术的应用要点

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 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。

3.5 混凝土水下灌注

在具体展开混凝土水下灌注施工时，需要按照混凝土灌注数量以及桩长等确定导管直径，并要根据刚度以及强度需求确定导管壁厚。要在实施导管设置过程中做好垂直度控制，为后续混凝土灌注施工顺利展开奠定良好基础。在具体展开混凝土灌注之前，需要对灌注现场以及拌合站等准备情况展开检查，应保证灌注时间在首批混凝土初凝时间以内，并要在灌注之前做好孔底沉积厚度测量。如果出现沉积厚度与设计要求不符现象，需要使用高压射风手段，做好厚度控制。在运用直升导管灌注技术过程中，要保证导管和孔底距离，一般建议控制在0.4m左右，可通过对起重机或钻架的运用完成导管提升操作。实时水下连续混凝土浇筑作业时，为避免出现混合物从漏斗顶部渗出的状况，需要做好孔口返水以及管内混凝土下降情况观察，做好孔内混凝土面高度检测，以便按照观察以及检测数据，为后续导管拆除与提升提供数据依据，确保导管埋深能与设计标准保持一致。当浇筑施工接近尾声时，此时会出现导管内混凝土柱高逐渐减小趋势，外泥浆密度会逐渐增加，出现大量沉渣，会随时出现超压力下降趋势，技术人员需要做好漏斗高度提升处理，要通过此种方式保证混凝土顶升质量，确保后续关注施工可以顺利完成。当进行最后1节导管拔出操作过程中，需要保证自身速度，以防出现沉淀浓泥变成泥心的状况。应保证桩顶灌注高度，能保持在设计标高1m以上位置，保障桩顶位置混凝土灌注质量。

4 结语

虽然钻孔灌注桩技术应用具有诸多优势，但其应用同样也存在一些不足之处，如对施工人员专业水平要求较高以及专业技术要求较为严格等，均对技术应用形成了不同程度的干扰。鉴于此，有关机构需要进一步加强对钻孔灌注桩技术的研究力度，应结合实际技术应用情况，做好经验总结，以便有针对性地展开技术优化与调整，避免技术在使用时出现缩颈、卡管以及坍塌等问题，保证技术作用发挥质量，进而实现理想化水利工程施工模式。