浅谈水利工程灌注桩施工技术

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摘 要：灌注桩施工技术是水利工程中常用的一种施工技术。本文简要阐述了水利工程钻孔灌柱桩施工技术，探讨了灌注桩施工质量控制，旨在与同行交流，达到相互促进的目的。

关键词：水利工程；钻孔灌注桩；施工技术；质量控制

钻孔灌注桩施工技术的高低直接影响着水利工程的质量和进度，因此，必须高度重视。下面本文就水利工程灌注桩施工技术谈谈自己肤浅的认识。

一、概述

钻孔灌注桩施工技术是灌注桩施工技术中的一种，是水利工程中最常用的灌注桩施工技术。水利工程中的钻孔灌注桩施工一般都是在水下进行，施工过程难于实施有效地监控，更不可能把水抽干或把水下地基挖开进行检验，因此，确保工程质量的关键是对灌注桩施工技术进行有效地规范。

二、水利工程中钻孔灌注桩施工技术分析

（一）钻孔施工技术分析

一是整理场地。施工前，应将桩基处的地基表面的杂物清除干净，然后进行夯压，确保具有一定的密实度即可；二是测放桩位及高程。由测量人员按现场坐标点，使用经纬仪根据桩基平面布置图，对各个控制点及桩位进行测放。桩位测量时，其偏差应控制在10 mm 以内。测量人员先测定场地的地面高程，再由此确定施工桩深度及桩顶标高；

二是埋设护筒。钻孔桩一般使用钢制护筒，是采用3～5 mm 钢板的制作而成。为保证其具备足够的刚度，防止因刚度不足而变形，应该在护筒上、中、下端外侧各焊上一条加劲肋。埋设护筒时，其轴线应与测量所标示的桩位中心相对应，护筒底必须与底部周围接触紧密，埋深1.0～1.5 m，顶面高程高出地面在0.3 m以上。保证其位置偏差控制在5 cm以内，倾斜度控制在1%以内；

三是钻机就位及运行。护筒埋设好以后，就可以进行钻机就位。在钻机就位时，保证钻杆中心与桩机调平、桩位重合，使钻杆垂直度控制在1%之内，用线锥和经纬仪实施双向控制，其对中误差应控制在5 cm以内。应用枕木把底座垫实塞紧，若钻机发生移位、歪斜和沉陷等，应及时纠正。钻进时应遵循先慢后快的速度原则和先小后大力度原则。钻台行走时，应确保钢轨铺设的平直和稳固。

四是钻进成孔时，可以采用冲洗液循环系统正循环方式。钻进开始时，泵入清水原土可以自然造浆。在钻进过程中，应注意进入孔口的泥浆比重。特别硬保证钻孔操作的规范，保证孔壁的稳定性，防止出现塌孔。

五是下钻时，当钻头与孔底相距50～80 mm 时，应启动泥浆泵，让冲洗液循环2 分钟左右，然后启动钻机，缓缓地将钻头放到孔底，并确保速度符合规范。

六是清孔。当钻机用正循环的方式钻进施工的桩孔，并到达预设的孔深位置后，应停钻，并使钻头提离孔底50～80 mm并保持住，持续进行空转，采用换浆清孔法进行清孔。清孔后，泥浆返出比重、含砂量都应控制好，孔底沉渣的厚度应控制在100 mm以内，并及时做好详细的记录。清孔时，为了防止塌孔，应式钻孔内的水位比地下水位高出1.5～2.0 m。

七是泥浆排放。对钻孔、清孔、等过程中排出的泥浆，应根据现场情况，进行处理，严防对对河流及周围环境造成污染。

（三）钢筋笼的制作与安装

一是严格把关材料质量。对所使用钢筋的种类、型号、直径等按照设计图纸和相关规范进行严格的检查，确保钢筋质量过关；二是严格规范钢筋笼制作，确保制作质量符合要求。制作钢筋笼时，应严格按照设计图纸和规范要求进行，确保钢筋的调直、焊接、截断、弯折、除锈等的质量。钢筋笼的主筋一般采用整根，确实需要对接时，宜进行焊接，搭接的长度在5 d以上，末端不能设置弯钩。钢筋笼的成品应确保尺寸准确，顺直、直径和间距的施工误差，均控制在20 mm以内；三是钢筋笼的安装。在钢筋笼吊装之前，首先应使用探孔器进行钻孔检测。探孔器直径大小根据钻孔直径大小而定，重点检测钻孔壁有无障碍物，如树根、突出石块，是否存在坍塌等，以确保钢筋笼的正常安装。钢筋笼吊装时，必须对准孔位，竖直轻放，若遇障碍突出物，可正反旋转或慢起慢落和使之下落。若无效，应立即停止吊放，及时查明原因后再吊放。特别应注意的是不能强行下放、高起猛落，以免碰撞孔壁而导致坍塌。

（四） 灌注混凝土施工技术分析

一是控制好混凝土的质量。对混凝土中的砂石、水泥质量，混凝土配合比、混凝土拌制和灌注等过程进行严格控制，必须符合规范要求；二是拌制混凝土前，应做好拌制用水的水质化学分析；三是导管安放。导管是灌注混凝土中非常重要的工具之一，一般用3 mm厚钢板卷曲焊制而成，其直径按灌注桩的桩长、桩径及单位时间内通过混凝土的数量来决定，一般大于或等于250 mm。根据方便拆装和搬运的原则来确定导管分节的长度，应比导管提升设备的提升高度要小，为保证导管连接处的牢固性，应进行焊接加强处理。四是混凝土灌注。混凝土灌注开始的时候，导管底部与孔底的距离应在300～500 mm之间。为保证初灌时混凝土的质量，应在灌注前利用球胆进行止水。首批混凝土配置必须足量，严禁初灌量不足就将混凝土灌入孔内。五是当混凝土灌注完毕后，待桩上部混凝土开始初凝，解除对钢筋笼固定措施，保证钢筋笼随着混凝土的收缩而收缩，避免粘结力的损失；六是清理桩头。等桩头混凝土强度达到设计值的25%时，立即拆除护筒并凿除桩头多余混凝土。达到桩顶设计标高，采用手工凿除桩头混凝土。

三、灌注桩施工质量控制

（一）成孔质量控制

成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制不好，可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量，造成桩承载力下降。

因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作：

一是采取隔孔施工程序。钻孔混凝土灌注桩是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施；二是确保桩身成孔垂直精度。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固、经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜测试；三是确保桩位、桩顶标高和成孔深度在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50 mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象（局部位置可以考虑采用明桩的施工方法，如用混凝土护筒做永久模板进行施工。

（二）钢筋笼制作质量和吊放

钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是因为钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的，因此吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据低梁标高逐极复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。

总之，灌注桩施工技术是水利工程中非常重要的施工技术，因为其一般在水下施工，具有隐蔽性，不便于质量控制，我们应高度重视灌注桩施工技术，不断探究施工技术的改进，以提高施工质量。

参考文献：

[1] 马永辉. 浅析冲击钻孔灌注桩的施工工艺及控制要点[J]. 科技资讯, 2011.

[2] 黄佰仲. 浅谈水利工程灌注桩施工技术与质量控制[J]. 科学之友, 2011(02) .

[3] 黄佰仲. 浅谈水利工程灌注桩施工技术与质量控制[J]. 科学之友, 2011(02).

[4] 黄兴华,韦小明. 钻孔灌注桩在水利工程施工中的应用探讨[J]. 科学之友, 2010(18).