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钻孔灌注桩技术在水利施工中的应用研究

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[摘要]近年来,随着我国经济的飞速发展,水利工程建设已经在逐步扩大。随之而来的就是灌注桩技术的应用,它正以适应性强、使用中形成的噪音污染相对较小等特征,在水利工程中发挥着它的作用。因为水利工程本身的特殊性质,多数的钻孔灌注桩在施工过程中,往往是在最底下位置开始实施的,这个时候如果出现问题的话,会造成不可估量的后果,因此,怎样利用技术,最高效的完成施工,是我们必须考虑的问题。

[关键词]钻孔灌注桩 技术 质量

[中图分类号] TV [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-2-258-1

钻孔灌注桩是水利工程基础中最为常见的基础形式,它的显著特点就是承载力较大、使用面积小而被广泛的应用于水利工程的基础施工中。在具体的施工中灌注桩的种类还是蛮多的,如数据测量、机械操作、钢筋加工等等多项作业[1]。因为所受的外部影响因素较多,在实际操作中,很容易出现桩位偏差大、断桩、桩体混凝土离析等质量问题,造成的直接后果就是工程达不到标准和要求,而且后续补救工作相当麻烦,所以,怎样利用技术解决实际操作中所出现的问题,以确保水利工程建设的安全、平稳性是摆在我们面前严峻的课题。

1钻孔灌注桩常见问题浅析

值得一提的是,钻孔灌注桩在世界范围内还是得到广泛认可的。应用的最为广泛的当属桥梁、水工建筑物等工程施工中。随着经济飞速发展,各类大型建筑的拔地而起,钻孔灌注桩技术不断被应用其中,但随之各类问题也凸显出来,如,在施工场所由于施工条件所限,主要是在地下、在水中,地质条件千变万化,所以质量控制存在很多的限制。另外,施工人员的专业素质不同,经验水平各异,对在钻孔灌住桩中出现的技术问题不能够及时的修复,所以,直接导致了很多质量事故的发生。

2水利施工中钻孔灌注桩技术的广泛应用

钻孔灌注桩因为其技术的特殊性,所以在施工过程中要求也是非常严格的,具体分为这几个阶段,成孔阶段、清洁阶段、水下灌注桩阶段等。

2.1钻孔

钻孔方式可以分为正循环和反循环这两种形式,而正循环是其主要的方式之一。正循环因其在施工中钻机小、重量轻、狭窄地段适用性广而被广泛应用[2]。正循环在作业时,泥浆的运行是从泥浆泵输进其内腔,泥浆在钻孔和泥浆池之间反复进行循环的,因此,其冲洗液向上空抛的速度不高。从施工过程中,不难看出,这种成孔方法的故障率少,而且易操作,资金投入也少,是施工过程中值得推广的项目之一。

在施工方法中,反循环的应用范围也是较广的,这项方法不仅仅适用于填土、粘土,而且对于淤泥或者是粗糙的砂砾等等都有很好的作用。这项工艺的程序就是在桩的顶部提前设置好护筒,在施工过程中泥浆在孔的内测就会形成一层薄膜。在工作时,护筒内的水位一定是要高出地下水的位置,旋转盘在带动钻头挖土时,水流会从钻杆与孔壁间的间隙流入孔的底部,待到成孔时,可以添加膨润土等来增大比重。

2.2清孔

随着施工中技术的不断成熟,很多的水利工程都是直接采用大直径钻孔方式,这种清除方式往往对沉淀土具有很高的要求。往往只有是提高了土层的承载力才能为清孔施工过程创造出良好的条件,确保施工质量的稳步提升。否则,极易发生断桩等事故的发生。清孔的直接目的是降低泥浆的密度、含砂率,所以,在清洗完毕后,不能耽误太久的时间,不然等到泥浆过多时,很难使清孔的工作继续下去,严重时甚至还会导致坍塌等事故的发生。所以,为了避免以上事故的发生,在施工时是要采取以下清洗方式:

(1)抽浆法清孔,这种方法是通过将孔底部直接通入密度1.16左右的泥浆,在不借助其他工具的情况下,直接将多余的泥浆给替换出来,这种方法是非常简单的,而且也不易垮塌,性能也是很稳定的。但缺点也是不容忽视的,那就是作业时间偏长,而且像那种大颗粒钻渣是很难清理干净的。

(2)砂浆置换清孔法,这种方法首先是用机器尽量清除渣后,然后再在孔的底部灌注63cm厚的特殊砂浆[3]。这里需要说明的是,这里的所用到的特殊泥浆是用炉灰粉与水泥按照一定的比例来加工的,然后再加入水进行搅拌,这样,砂浆部分就浮在了水下混凝土的最上层,最后,在砂浆中可以加入大量的缓凝剂,以此来确保砂浆不被固定。

清孔工艺流程:1-踢不过陶渣筒掏渣;2-用活底箱灌注特殊水泥砂浆;3-搅拌;4-安放钢筋骨架及导管;5-灌注水下混凝土;6-灌注完毕,拔出护筒

2.3混凝土灌注

在此环节中,混凝土的灌注是钻孔灌注桩作业时另一个比较重要的环节。最常用的方法有高位灌注和低位灌注两种。

其中,在进行高位灌注混凝土的时候,要求施工场地面积相对于其他灌注方法要大很多的,因为高位灌注的特殊性,所以需要施工人员要在高空施工,危险系数是可想而知的。另外,由于需要在操作时用到支架,操作难度大,要用到吊车,所以,灌注速度是非常缓慢的。

但是,低位灌注在性能上就略胜一筹了,因其在地上工作,混凝土的含气量相对较小,安全系数是有保障的,而且该技术不需要用到吊车等设备,在成本上也大大了降低了不少,所以,一些大型水利工程施工,往往都会用到这样的施工方法,相较而言低位灌注的技术还是很受欢迎的。

总而言之,钻孔灌注桩在水利工程施工中的应用还是非常广泛的,但是,我们也不难看到,虽然钻孔灌注桩在技术上有很多的优势,但在施工过程中所暴露出来的缺点也是不容忽视的,所以,我们在进行施工时,施工单位要严格加强管理,加强工作人员的技术素质,切实完善工作人员和机械配置,只有做好了各项准备,才能在以后的工作中,避免各项事故的发生。

3小结

总之,随着技术的不断纯熟,灌注桩技术在水利施工中的广泛应用,我们更加应该注意在成孔与灌注过程中所出现问题的防治办法,在广泛应用这项技术的时候,还要不断完善和改进钻孔灌注桩技术,使其能够发挥自身的优势以便在水利工程建设上出一份力。

参考文献

[1]范江涛.浅谈钻孔灌注桩技术在水利施工中的应用[J].门窗,2013(9).

[2]兰正高.水利施工中钻孔灌注桩技术的应用[J].现代物业(上旬刊),2012(8).

[3]张桅,张大勇,王俊,余启俊.关于水利施工中的钻孔灌注桩技术应用探讨[J]. 科技与企业,2012(35).

[4]刘丽红.钻孔灌注桩技术在水利工程中的应用[J].才智,2012(6).