水利施工钻孔灌注桩施工的技术分析

【摘要】在水利工程施工中钻孔灌注桩技术已被广泛使用，钻孔灌注桩施工技术具有无震害、无噪间、无挤土效应、施工方便及承载力强等优点，科学合理的设计施工图和正确的施工技术在钻孔灌注桩施工过程中是非常重要的。本文就水利施工钻孔灌注桩的施工技术进行探讨。

【关键词】水利施工；钻孔灌注桩；施工技术

钻孔灌注桩是水利工程中，较为常见的一种基础形式，其借助泥浆进行护壁，并利用机械钻孔，采用导管法进行水下混凝土的灌注。钻孔灌注的方法不仅省工、省料，且便于施工。然而，灌注桩施工较为隐蔽，其施工质量易受很多因素的影响。一般情况下在水利施工时容易出现导管渗水、孔径缩颈、孔壁坍塌、钢筋笼上浮等问题。为了避免出现上述问题，在施工过程中任何一个环节都要严格进行，并将地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等各种对其施工产生影响的因素都在考虑在内。

1钻孔灌注桩在水利施工中的优势

钻孔灌注桩技术就是借助泥浆为其护壁，用机械进行钻孔，用混凝土把底部的水和泥浆排开，然后使用导管进行水下混凝土灌注的技术。水利工程的施工环境大多是长期受到水流冲刷和侵蚀的软土层，软土层由于含水量大且容易发生变形对地基的处理相对比较困难，而钻孔灌注桩对于环境的适应性强，可以在各种地质中进行使用，而且施工面积小，投入成本小，对施工机械要求较低，工程造价低受土层影响较小。它的一系列优势使得其在水利工程的建设施工中具有很大的优势。

2钻孔灌注桩的施工工艺

钻孔灌注桩的施工工艺通常为：平整场地 、钻机安装、埋设护筒、泥浆制备、 桩孔定位、钻孔施工、清孔处理、成孔检测、下放钢筋笼、灌注混凝土、拔出护筒、质量检测。水利工程的钻孔灌注桩施工是在水下进行操作，我们不能进行直观的监控，它的施工整个过程中步骤繁多，所以对技术的标准要求也比较严谨。

2.1钻孔准备

首先要确定钻孔的桩位，将钻孔桩位周边的场地清理平整，摆放混凝土搅拌运输车、起吊导管、吊车吊装钢筋笼、钻机等。修通施工的便道，为运输施工的工具和材料提供便利条件。利用全站仪将每个灌注桩的中心点测出，用木桩表示。当钻机完成桩孔工作之后，不能直接在相邻桩位进行施工，而是采取跳打方式，以此避免由于钻机负载力过大或者成孔应力释放问题，对整个灌注桩的质量产生影响。如果难以调整桩位，则需要停工约36h之后，才可以在邻桩开展施工，以此确保工程质量。

2.2钢筋笼的制作与安装

钢筋笼的制作必须根据钻孔的实际大小和深度以及设计图纸的要求进行确定，根据相关要求合理的配置钢筋的数量、位置及结构，结合相关标准对钢筋笼进行焊接。为了保证钢筋笼在施工过程中不会发生变形或散架，在焊接过程中每隔两米要在陇上加焊一道箍筋。在钢筋笼的制作前要对钢筋的规格和质量进行检测，必须符合相关的标准。制作好的钢筋笼要及时进行编号，明确标明上下端。

在正式吊装钢筋笼之前，应利用探孔器实行钻孔试验。探孔器的实际直径大小，应根据钻孔的直径而决定，必须重点检查钻孔壁中是否有障碍物，如突出石块、树根等现象等，以此确保钢筋笼安装的正常进行。在吊装钢筋笼过程中，应对准孔位，如果遇到突出物则正反旋转、缓慢下落。应注意钢筋笼不得强行放下或者猛落高起，避免出现碰撞或者坍塌问题。

2.3灌注混凝土

灌注混凝土是钻孔灌注桩施工的最后一步，也是十分关键的一步。混凝土的灌注一般使用水下导管灌注法，每个钻孔都有一套导管，在灌注之前就要准备足够的混凝土，通过导管用电泵运送混凝土，利用漏斗进行帮助，确保一次灌注完成。在灌注混凝土的过程中，一应定要控制好混凝土的灌注速度，在灌注的过程中要保证导管不脱离混凝土面，及时调整混凝土的灌注量。按照水下混凝土技术要求，检查钻孔灌注桩的均匀性、塌落度，针对要求未达到的灌注桩，禁止使用。在灌注混凝土时，首先需探明泥浆面的钻孔深度和混凝土的高度。在施工时，要按照混凝土实际高度、数量，计算钻孔桩位是否有缩颈、直径超出、层位漏失等问题。加强施工的质量监督与管理，对导管深度进行及时调整。

3钻孔灌注桩技术在应用中出现的问题及解决办法

3.1钻孔灌注桩缩颈问题。

钻孔灌注桩发生缩颈，主要是因为在浇筑过程中，灌注桩发生膨胀，或者清孔工作不到位，或钻孔内静水压力较小，或钻孔内水头降低等原因，在钻孔灌注桩施工时，它们是常见的问题。

处理办法：采用优质红土造浆，塑性指数大于15，必要时使用膨润土造浆，控制好泥浆比重，降低失水量，加快成孔速度，起钻时反复扫孔等措施。

3.2导管进水

在水利工程施工时，钻孔灌注桩实施水下浇筑时，其导管极易发生涌水。主要是由于钻孔灌注桩在施工时，施工技术人员因疏忽，没有及时对导管进行质量监管，有大量的水渗入至导管，另外由于压力发生改变，导致导管脱落，均可导致涌水问题出现。

进水问题处理方法：在施工过程中，要解决钻孔灌注桩的涌水问题。在施工前，常规性的抽查导管，对导管施工计划进行核查，看是否存在遗漏问题。其次，需对施工人员的加强专业知识培训，提升施工人员的专业素养、专业知识。第三，在施工时，对于质量较差的导管，需禁止使用，确保施工水平和质量。

3.3钢筋笼的上浮

钢筋笼的浮笼一般分为以下三种情况：顶笼、挂笼、浮笼

顶笼：混凝土浇筑时间过长，顶部初凝形成壳体或混凝土和易性不好发生离析现象，钢筋笼沉入混凝土时入到较大阻力，造成钢筋笼随混凝土的注入而上浮。

处理方法：加强混凝土塌落度的检查，严格按配合比拌合混凝土。混凝土灌注过程不可中间停顿或速度过慢，施工时间过长时应使用缓凝剂。

浮笼：钢筋笼已有一段进入混凝土，随着混凝土的灌入钢筋笼产生上浮，上浮高度小于混凝土面上升高度。

处理方法：混凝土上返速度随着混凝土的注入速度而增大，进而钢筋笼的上浮力也增大了，产生上浮。所以在施工中只能减缓混凝土的灌注速度来降低混凝土的上返速度，来避免钢筋笼的上浮。

挂笼：由于施工不当，导致导管偏离桩孔中心，造成导管挂靠钢筋笼，在上拔导管时钢筋笼一起上升。

处理方法：抖动导管使其回到孔中心位置，使其脱离钢筋笼，顺利拔出导管钢筋笼也会恢复到原位。

3.4钻孔灌注桩断桩问题。

钻孔灌注桩发生断桩。主要有三个方面的原因：其一混凝土灌注过程中，导管的高度较高，灌注时间太长，导致导管底部与混凝土面无法接触，；其二，混凝土拌合物和易性不好出现离析，导致灌注桩桩身出现中断；其三，因钻孔灌注桩的灌注时间过长，在长时间灌注下，桩身可突破导管壁，导致混凝土面出现渗漏，混凝土含有沉渣，并包裹混凝土表层，形成囊体或松散层导致断桩；

处理方法：在浇筑前，对导管水密性进行试验，严格控制拔管速度、导管深度。同时，需使用抗拉能力强、承受性能好的导管。控制好混凝土的塌落度，拌合混凝土时掺加粉煤灰和外加剂，混凝土的塌落度保持在18-22厘米之间。加快浇筑速度缩短浇注时间，防止堵管。

4结束语

钻孔灌注桩技术在我国水利工程施工中的运用已经相当普遍，但是钻孔灌注桩技术的施工难度也很大，灌注桩的大部分施工环节在水下完成，施工过程难以观察，且成桩之后的验收非常困难。因此一旦在施工完成后出现质量问题将对整个工程的进度以及质量造成影响。所以在施工过程中必须严格按照相关标准进行施工。相信随着我国水利工程建设的逐步发展，钻孔灌桩技术也会日趋成熟，这个技术的应用也会越来越广泛。

参考文献

[1] 李忠梅，师郡，陈林海. 钻孔灌注桩施工的质量控制及埋笼事故处理[J]. 路基工程. 2007（06）