浅谈钻孔灌注桩基础在灌区工程的应用

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摘要：钻孔灌注桩具有承载力大、抗震性能好、低噪音、施工简单易操作、适应各种地质条件等优点，在水工建筑物、桥梁、房屋建筑等工程中得到了广泛的应用。本文以钻孔灌注桩基础在高州水库灌区续建与节水改造工程中的应用为例，介绍其施工工艺、质量控制技术要点。

关键词：钻孔灌注桩;灌区;基础;应用

Abstract: Bored pile with high bearing capacity, good anti-seismic performance, low noise, simple construction and easy operation, adapt to various geological conditions and other advantages, has been widely applied in hydraulic structures, bridges, housing construction and other projects. The bored pile foundation applied in Gaozhou reservoir irrigation areas and water-saving reconstruction project as an example, introduces its construction technology, quality control techniques.

Key words: bored pile; irrigation; foundation; application

中图分类号：U443.15+4文献标识码：A文章编号：

1、前言

高州水库灌区位于广东省粤西沿海鉴江流域中下游平原，是广东省三大灌区之一，灌区设计灌溉总面积118万亩，工程规模为大(2)型，其包括了渠道衬砌长度153.3km，各类渠系建筑物共计1528座。本文以钻孔灌注桩在莲塘渡槽的应用为例，介绍钻孔灌注桩在高州水库灌区改造工程中的应用。莲塘渡槽位于石骨总干渠桩号K2+100～K2+300处，设计最大流量分别为69m3/s，建筑物级别为3级。槽身总长200m，槽身单跨10m，渡槽上说部为钢筋混凝土矩形槽结构，过水断面为7m*3.9m；下部构造为灌注桩、承台、槽墩的支撑形式。本文以钻孔灌注桩基础在石骨总干渠莲塘渡槽的应用为例，介绍其施工工艺、质量控制技术要点。

2、工程地质及技术设计参数

莲塘渡槽基础地质的岩性为素填土、含泥质中细砂、含泥质粗砂、粉质粘土，含泥质粗砂和粉质粘土其承载力特征值在180kPa～250kPa之间，可满足基础承载要求；素填土和含泥质中细砂其承载力特征值在100kPa～120kPa之间，不满足基础承载要求。因此，需要对莲塘渡槽基础进行处理。钻孔灌注桩适用于黏土、砂土、砾卵石、碎石、岩石等各类土层，其桩长可根据持力层的起伏面变化，并按使用期间可能出现的最不利内力组合配置钢筋，钢筋用量较少，便利施工等，结合本渡槽地基承载力要求和所处的地质状况，同时考虑到本工程的具体特点，决定采用钻孔灌注桩作为该渡槽的基础。

本渡槽钻孔灌注桩基础共84根，桩径Φ1.0m，单桩承载力设计值6800KN，桩长以实际施工桩长为准，要求灌注桩桩底入弱风化层(Ⅲ层)不小于1m，单桩竖向承载力特征值≥2600kN，砼强度等级：C25。沿渡槽轴线方向每10m一处墩，每处墩4根桩。

3、施工工艺及质量控制

本渡槽桩基础采用泥浆护壁法进行施工，其工艺流程大体可以概括为：

施工场地围筑平整钢护筒的制作与埋设钻孔就位成孔终孔验收、清孔钢筋笼制作与吊装二次清孔、砼的浇筑拨出护筒桩基检测。

下面介绍该钻孔灌注桩基础的施工工艺及质量控制技术要点。

3.1成孔工艺

3.1.1本渡槽桩基施工在浅水河床上进行，桩基施工前，采用粘土填筑施工平台，检查主要机具、水电供应及配套设施。在施工期间，因受水流影响产生平台压缩现象，为保证平台稳定，坡面、坡脚不被冲刷，采用砂袋围筑整平加固墩台。

3.1.2制作钢护筒（Φ1.5m，长2m，厚1cm），并按照测量定位出的桩位和边线进行人工挖埋沉放，保证埋设达到设计标高，位置偏差≤5cm，倾斜度≤0.5%；护筒与孔壁间的空隙用粘土回填并压实，防止坍孔、流砂，隔离地表水，保护孔口地面，固定桩孔位置和钻头导向。

3.1.3钻机就位后，垫平垫稳钻机基台，调整钻机顶部起吊钢索、转盘中心、护筒中心同为一垂线，做到“三点一线”。用水平尺和吊锤控制好平整度和立轴垂直度，控制好开孔孔斜率和孔位钻进偏差，孔斜率≤1%，孔位偏差≤2cm。

3.1.4成孔施工：本渡槽桩基采用粘土泥浆护壁正循环成孔施工，注意维护孔壁稳定、防止塌孔。

a.造浆：钻进过程中，定期检测桩孔泥浆的各项指标，并根据不同的土层，适当制备不同比重、粘性及稠度的泥浆，使泥浆既起到护壁及清孔的作用，又不致于太浓而影响钻（冲）进速度，防止塌孔、缩径或扩径。

b.钻（冲）孔：成孔过程采用全孔连续作业，注意检查岩样并做好记录；控制成孔速度，穿过较厚的砂层、砾石层时，不得超过2m/h；初入钻时低速开钻，待整个钻头进入土层后方进入正常钻进，当回旋钻机钻进至中风化岩层后移位改用冲机冲孔，确保桩基嵌入弱风化层≥1m。

3.1.5终孔、清孔：钻孔完成到设计标高经监理工程师确认基底岩样合格后，立即清孔，控制泥浆指标和沉渣厚度符合设计要求；清孔完毕严格检核桩孔中心偏位、桩孔直径及桩孔垂直度，确保符合规范和设计要求，并在孔底注入泥浆，保证孔底干净；验收合格后移开钻机准备钢筋笼吊放。

3.2钢筋笼的制作及吊装

3.2.1钢筋笼制作:钢筋的制作要符合设计和技术规范要求；本渡槽桩基钢筋笼统一在钢筋棚采用加强筋成型法加工现绑扎成型。允许偏差：主筋间距±1cm，螺旋筋和加强筋±2cm，钢筋笼长度±5cm,钢筋笼弯曲度≤1%，保证保护层厚度。

3.2.2钢筋笼吊装:安装时采用扁担起吊，同时使用吊机主副钩。先将钢筋笼水平吊起，离地后再一边起主钩、一边松副钩，在空中将整节钢筋笼吊至竖直，不准单钩吊住钢筋笼一头在地上拖曳升高来吊直钢筋笼，防止骨架变形；钢筋笼竖直后，检查其竖直度，进入孔口时扶正缓慢下放，防止摆动碰撞孔壁；钢筋笼边下放边拆除内撑。钢筋笼的连接采用焊接或冷挤压连接，保证各节钢筋笼中心在同一竖直轴线上。钢筋笼下到设计标高后，定位于孔中心，将主筋或其延伸钢筋焊接在护筒上，以防骨架在浇筑砼时上浮及移位，保证钢筋笼入槽定位偏差≤5cm。

3.3水下砼灌注

钢筋笼下放后，马上下放导管进行二次清孔，进行连续灌注水下砼。本渡槽桩基浇筑所需砼由JDC350搅拌机搅拌，拖拉机运至浇筑点。桩基砼配合比通过试验确定，坍落度：18～22cm；坍落度降至15cm的最小时间：2h；砼初凝时间≥15h；最大粗骨料直径：4cm，砼浇筑进度按≥30m3/h控制，保证满足设计和规范要求，防止发生断桩、夹泥、堵管等现象。

3.3.1 导管: 本渡槽桩基选用壁厚9mm，直径0.3m的无缝钢管作为导管，使用前及期间，严格检查其规格、外观质量和拼缝构造，并做拼接、过球、承压及水密性验证性试验；为便于拆装和搬运，导管分节加工，并小于提升设备的提升高度（每节长度2～4m，适当加工两节1m）。