水利工程中灌注桩的施工工艺及质量控制

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摘要 灌注桩是水利工程中的重要工序之一，但是在施工过程中也存在着许多不利因素，影响着灌注桩的质量。本文首先对水利工程中灌注桩的施工工艺进行了探讨，并对施工质量的影响因素及其处理办法进行了分析和说明。

关键词 水利工程；灌注桩；施工；质量控制

中图分类号TV5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）39-0161-02

1 水利工程灌注桩的成孔

1.1 对成孔设备的要求

在设备钻进时，钻头的摆动幅度一般都比较大，由此而造成的扩孔问题也非常严重，不利于施工的高质量进行，因此为了避免这一情况，施工人员应采取相应措施对钻具的摆动进行约束，确保钻孔的垂直度。在进行小口径的钻进时，钻头的侧刃对于刻取岩石的影响较大，而如果灌注桩钻进的地层相对较软，那么侧刃的影响力就会降低，所以笔者建议在进行灌注桩的钻进时应该选择合适的钻头，以降低钻孔的扩孔率。

1.2 参数选择

灌注桩钻进时涉及到的参数主要包括钻进泵量和钻进转速两部分，下面就对其进行分别说明。

1.2.1钻进泵量

为了更好的排出粘土粉，灌注桩在钻进时需要较大的泵量，计算公式为：

Q=FV60

公式中的Q表示的是冲洗液量，单位为m3/min；F表示的是环状间隙的面积，单位是m2；V表示的是冲洗液的上返速度，单位为m/s。如果钻进孔径的设计值为500mm，钻杆的直径为89mm，环状间隙的面积为0.2m2，那么当采用泥浆泵的最大泵量600L/min的时候，上返速度相对于小口钻探的泥浆0.3m/s的速度来说是非常缓慢的。

1.2.2钻进速度

由于灌注桩大多属于粘土层钻进，因此受土层硬度、强度参数较小的影响，钻具容易刻取粘土，为了减小扩孔率、保持钻进的稳定进行，必须要对钻速进行控制，将其限制在一个较小的范围内。

2 灌注桩的灌注环节

2.1 桩孔的清理

首先，通过捞取砂卵石的钻头将桩孔内的砂卵石清理干净，并通过泥浆循环的方法对桩孔中的粘土进行清理，降低孔内泥浆比重，确保在进行灌注时，混凝土能够顺利到达桩孔底部，将泥浆挤压出来，一般来说，桩孔经过清理之后，其泥浆比重为1.14。

2.2 混凝土灌注

在正式进行灌注前，应先进行一次试灌。由于混凝土在灌注过程中会受到导管的摩擦阻力以及泥浆挤压的反作用力，因此必须增加压力，才能将孔内的泥浆挤压出来。在混凝土灌注的过程中，需要对导管的提升速度进行控制，使混凝土能够充分克服摩擦阻力下降，确保泥浆能够有一个顺利排出的通道，如果控制不力，就容易导致夹泥、缩径等现象的发生。在对导管进行提升时，其内部的混凝土必须要足够的压力与泥浆相抗衡，避免泥浆进入导管之中。一般来说，管内要保持约3m~4m长的混凝土柱。

3 成孔过程中容易出现的问题及处理办法

3.1 缩径问题

在灌注桩钻孔的钻进过程中，地应力会沿着相对较软的岩层释放出来，导致缩径。另外，如果在钻进的过程中压力过大，就会使钻头迅速穿过淤泥层，这样一来，淤泥就会从周围地区向钻孔内集中，侧压力最终会与孔内的泥浆压力平衡，严重时还会导致卡钻。

就以往的经验来说，防止缩径问题的方法主要有3种：1）对钻进进行严格的管理，钻机的操作由经验丰富的施工人员完成，严禁其它人员随意操作；2）当钻进位置达到淤泥层时，使用粘土泥膏，将钻机的钻进压力缩减为0；3）确保钻机处于一个低速运行的状态，保持无油压空转。另外，为了保障钻孔不出现缩孔现象，还应该在钻孔结束后对容易出现缩孔的地层进行至少一次的扫描。

3.2 坍孔问题

坍孔问题的诱因有很多种，常见的原因有地质情况复杂、泥浆稠度过低、释放量高于泥浆对孔壁的压力等。在对坍孔问题进行处理时，应根据其产生原因选择合理的处理方式，对于因地层复杂而导致的坍孔问题，应在钻孔之前仔细阅读工程地质勘查报告，全面、详尽的了解有关地质问题。如果在成孔的过程中发生了坍孔现象，主要的补救措施有两个：一是绕开该桩位；二是进行回填，待其密实之后再重新钻进。如果坍孔问题发生在灌注过程中，那么主要的补救措施也有两个：一是回填，并在回填孔附近加设扁担桩或梅花桩；二是用硬片时将原孔回填，待其密实后再使用冲击钻重新钻进，该方法多见于那些对工程质量要求极高的水利工程当中。为了避免因泥浆稠度过低而导致的坍孔问题，可以通过适当增加泥浆比重的方法予以避免。

3.3 斜孔问题

在软硬岩层交替的部位，斜孔现象是非常容易出现的，其产生原因为钻进压力过大，钻头向着相对软弱的方向倾斜。斜孔问题的存在轻者影响钢筋笼的顺利下放，严重时还会对桩的承载能力造成影响，极易产生安全隐患，因此是必须予以消除的质量问题。

为了避免斜孔问题的出现，在钻进过程中工作人员应对钻速进行控制，对于那些已经出现斜孔问题的桩孔，需及时进行纠正。如果采取的纠正措施无效，则应进行回填，待其密实后重新钻进。

4 灌注过程中容易出现的问题及处理办法

4.1 导管堵塞问题

为了避免导管堵塞问题的发生，在组装之前要对导管的内部平顺度和密封性进行检查。在进行混凝土的搅拌时，应对骨料坍落度、规格、搅拌时间进行严格控制，避免混凝土在导管内停留时间过长。另外，在灌注的过程中也应注意防止在导管内部形成高压气囊，可以通过上下反复的方法来进行消除，如果无法消除，则应立即停止灌注，并使用长杆进行疏通消除。

4.2 埋管问题

就以往的经验来看，埋管问题大多发生在灌注的过程中，主要受混凝土初凝时间、流动性保持时间、导管允许埋入最大深度、导管直径等因素的影响，如果导管埋入的深度过大，那么其上部的混凝土就会发生初凝，导管内的混凝土因此无法顺利流动，埋管现象由此发生。

为了避免埋管问题，在灌注过程中应时刻注意对导管埋深进行控制，做到勤拆导管、对混凝土面的深度位置进行准确测量。一般来说，混凝土面每上升5m就应该对相应数量的导管进行拆除。

5 结论

灌注桩是水利工程中的重要工序之一，灌注桩的施工质量直接影响着整个工程的质量，因此必须要引起工作人员的足够重视。由于灌注桩施工质量的影响因素较多，因此除了要严格按照施工流程进行挖孔和灌注之外，还应对容易出现的质量问题做到心中有数，采取相应的措施积极避免，为水利工程质量的保障和提升提供更多的保障。

参考文献

[1]袁国林.水利工程中灌注的施工工艺与质量控制[J].陕西水利，2009(6)：90-91.

[2]朱家英.灌注桩在水利工程基础施工中的应用初探[J].中国科技博览，2010(35)：358-358.

[3]陈伟，安婷婷，韩素丽.水利工程中钻孔灌注桩施工控制研究[J].科技信息，2010(13X)：288-288.

[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：下旬，2010(9)：75-76.

[5]刘刚，黄雪，张剑侠.钻孔灌注桩在水利施工中的应用研究[J].中国科技纵横，2010(5)：114.