水闸软基施工技术探讨

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摘要：近年来水利工程建设的项目逐渐增多，对社会的发展有着重要的意义，水利工程由众多的建筑物构成，其中水闸软基处理是非常关键的，直接影响着水闸的日后使用，因此本文对水闸软基施工技术进行了研究，首先介绍了某水闸工程概况，之后简述了钻孔灌注桩施工技术的设计原则，最后详细分析了施工技术和施工质量控制技术。

关键词：水闸工程；软基施工；钻孔灌注桩；质量

中图分类号： TV 文献标识码： A

引言

社会的发展离不开水利工程，水利工程直接影响着农业、电力、水路运输等行业的发展，水利工程建设项目受到的关注程度越来也高，因此从各方面提高水利工程的质量成为了当前的主要工作，水闸工程的软基处理是一项难点技术，因此本文水闸工程的软基施工技术进行了分析，希望通过研究来进一步提高水利工程建设项目的质量，现将研究结果分析如下。

一、水闸工程概况

某水闸工程的基础为软基，在施工时需要采取钻孔灌注桩对软基进行处理。南闸和中闸的桩长40m，直径800φ，桩间距2.4m，上下游翼墙的桩长在18—28m之间，上下游连接段底部的桩长20m，直径600φ，闸室和护坦外齿槽底部选取预制桩，长度5m，消力池和护坦底选择长度4m，直径160φ松木桩。

二、设计原则

水闸的软基施工是否能够达到预期的要求，关键在于设计方面，以下对钻孔灌注桩技术的设计原则进行简要分析。首先在设计前要充分的进行实地勘察，了解水闸工程的基本情况；其次要根据勘察得知的具体情况，研究具体的设计方法，核算各项参数和指标。再次要根据理论设计方法逐渐向概论极限状态设计过渡[1]。最后在设计时要遵守相关技术规定和执行标准，对于一些特殊情况要谨慎对待，需要做出变更的要通过审批后进行。

三、水闸软基施工技术

水闸软基施工采取钻孔灌注桩的方法，以下对其中关键的施工技术进行分析。

1. 埋设护筒

护筒直径选择要大于桩直径约20—30cm，护筒的埋设深度在1.5—2m左右，护筒的顶部应该高于地面0.3m左右，护筒的材质为3mm的钢板，并且为了避免护筒发生形变，在护筒的上、中、下和外侧均焊一条钢筋。在护筒埋设时要利用型钢导架来固定，利用不断震动和击打的方法使护筒下沉到一定的深度，并且在下沉的过程中保持护筒的垂直。在护筒埋设好之后，利用十字线对护筒的位置进行复测，以保证偏差不超过5cm。

2. 钻孔施工

在钻孔施工开始之前，应该采取相应的措施把围堰内的积水清理掉，设置好排水系统，并且要设置好泥浆系统。钻孔时采取泥浆固壁法，选择潜水钻机进行钻孔，在不同的地层选择相应指标的泥浆固壁，并且注意禁止使用清水钻孔。在钻孔进行的过程中，要即时检查钻孔和钻机的垂直度，确保斜度不超过2%。在钻孔进行到预定深度时，要请相关管理人员到现场对钻孔深度、位置和垂直度进行检查，以确保钻孔施工符合设计要求，保证钻孔施工的质量。

3. 清孔施工

在钻孔施工通过验收后，进入清孔施工阶段，此时提升钻头15cm左右，将密度较低的泥浆（1.05—1.15）注入到孔内，将孔内原先粘稠的泥浆进行置换，实现初次清孔的目标。当钢筋笼和导管建设好后，再次进行清孔施工，通过导管注入清泥浆，将孔低的粘稠泥浆和沉淀杂质清楚孔外，并且对孔内泥浆的各项指标进行测定，以满足设计规范需要，保证泥浆的粘结强度。在清孔施工结束时要请相关管理到场进行验收，并且做好记录。

4. 钢笼安装

此项工程所选择的钢笼是在工厂加工完成，送至施工现场进行组装的，钢筋质量应该达标，表面不能有污物和锈迹，对于不平的钢筋要调直。钢笼要利用钻机的滑轮进行吊放，在分节之间应该进行焊接，为了减少孔底回淤，要尽量加快钢笼的吊放效率。焊接时要注意焊平，以免不平的地方卡挂导管。对于顶部和底部的标高应该符合设计的规范，误差控制在5cm左右。在下放钢笼时注意避免碰触孔壁，并且注意关注水位的变化，如果出现钢笼下放困难时，不应强行进行下放，应该及时查找原因，采取正反转的方式试探性下放[2]。

5. 水下浇筑过程

在浇筑开始之前，要首先对施工所用混凝土的比例进行室内试验，并且申报监理方进行审批，从而使现场的混凝土合格率得到保障。此项工程采取直升导管法进行，导管在现场进行分段拼接，完成之后伸入孔内，在导管下沉的过程中，要保证位置稳定居中，避免导管在下沉过程中发生碰撞卡入钢笼中。在混凝土经过检验合格后送入现场后，通过料斗导管将混凝土输入桩孔中。水下混凝土的灌注过程均要按照相关规范进行，确保混凝土能够一次排清导管内的泥浆并且能够封底，在浇筑过程中应该连续不间断，并且要观察管内混凝土的下降和孔内泥浆面的升高状况，以便能够对孔内混凝土高度进行测定，正确地进行导管提升和拔出，通常导管在混凝土中的深度应该控制在2—6m。

为了进一步确保浇筑混凝土质量，桩顶设计标高以上加灌超过0.5m的混凝土，当桩承台混凝土浇筑前进行清除；护筒利用吊机拔出后重复利用。

四、施工质量控制技术

水闸软基施工的质量是非常重要的，其中在钻孔施工技术和成桩施工技术是质量控制的关键，以下对这两方面的质量控制技术进行详细分析。

1. 钻孔施工质量控制技术

钻孔施工过程中要注意三方面的质量控制。首先是桩位的误差保证技术，在准备好钻机后，将悬锤校准钻机的钻头与孔位中心吻合。其次是钻孔垂直度的保证技术，为了控制钻孔的垂直偏差在2%以内，在保证了钻机位置处于铅垂线外，取土器的结构也应该根据地层情况设计，使切削面的受力均衡，最终使桩的垂直度控制在合理范围内。最后是桩径和桩型的保证技术，在钻孔的过程中，要根据地层的变化情况，随时更改操作的参数。

2. 成桩施工质量控制技术

成桩施工过程要注意四方面的质量控制。首先是严格对混凝土的原材料进行管理，对原材料的质量进行检验，不合格的原材料不得进场，并且按照设计进行混凝土配比，在经过试验室检验后才可进场。其次是确保混凝土的浇筑时间，检查成孔质量后尽快进行浇筑，通常每根桩的浇筑应该在2小时内完成，在浇筑过程中正确地提升和拆除导管。再次是在冬季进行浇筑时，要采取相应的保温措施，使浇筑的温度保持在3℃以上，并且在混凝土达到设计强度的一半之前不能受冻[3]。最后是为了防止钢笼上浮，要尽可能缩短浇筑时间，避免混凝土流动的速度过缓，在孔内混凝土接近钢筋时，要保持导管的埋深和减缓浇筑速度，在混凝土液面进入钢笼1—2m时，要不断提升和拆除导管，避免导管埋入过深。

总结

在水利工程不断发展的过程中，对施工质量的要求会不断提高，水闸软基处理是水利工程的一项难点，希望通过本文对水闸软基施工技术的分析，能够为广大水利工程建设者提供一些参考和借鉴，以进一步提高水闸软基处理的质量，促进水利工程的质量提高。

参考文献

[1] 金国成.水闸软基处理中钻孔灌注桩的应用探讨[J].科技传播，2011，（12）：170

[2] 石浩志，朱效娟.水闸软基处理中钻孔灌注桩设计研究[J].中国水运，2013，13（3）：232

[3] 叶天生，林环兴，吴利东．钻孔灌注桩施工工艺与质量控制措施[J].山西水利，2006，31（02）：46