水闸工程钻孔灌筑桩处理及应用

摘要：若是修建水闸的地方属于软土地区，那么水闸地基将面临着沉降过大与稳定性差等困扰。对软基进行处理的一种行之有效的方法是钻孔灌筑桩，它在很多工程中得到了应用。本文将笔者的工作经验与某水闸的软基处理工程相结合，综合考虑水闸软基所具有的特点，实施了钻孔灌筑桩的处理方法。为着对钻孔灌筑桩做好施工保障，所选择的施工方法是搭设钢木平台；另外，为了确保这一灌筑桩工程的成孔质量与成桩质量，也都选择了相对应的施工技术。

关键词：水闸工程；钻孔灌筑桩；水下砼浇筑；软基处理

中图分类号： TU74文献标识码：A

一、引言

本文研究的水闸工程最主要的是闸底板高程-0.5m，某渠道水闸建筑物的组成主要有闸室、上下游翼墙、消力池等。考虑到这一水闸工程的基础属于软基，在开展施工的时候有必要修筑临时围堰，另外还必须采取措施处理该软基。

二、软基处理方案

综合考虑这一水闸工程的地质特点，根据设计要求采取砼灌筑桩开展闸室软基基础处理，20m的桩长，φ800的桩径，2.4m的间距。

考虑到该水闸工程是在软基上做钻孔灌筑桩，它的施工地质条件是比较差的，要保障好钻孔灌筑桩可以顺利开展，应遵循如下原则开展施工部署。

1.确定好桩位

上报批复的水准点和导线点通过水准仪与全站仪对桩位进行确定，依据设计提供出来的控制点，选择全站仪做好桩基中心点的放样工作，另外还要打上标桩。此外，还要控制好中心线的放样误差，这个误差避免超过1cm，还要建立起十字形控制桩，为了考核的方便，要在桩上做好桩号标志。

2.选择正确的施工方法

考虑到这一水闸工程有着比较恶劣的基础地质条件，要先对围堰内的积水进行排除，再开展灌筑桩施工，所选择的施工方法是搭设钢木组合平台方式。

3.科学开展场地平整和就位

笔者建议钻机在就位的时候和平面的最大倾角在4度之下，一定要确保钻机平台的地点碾压密实。在开展桩位放样工作的时候，先将钻机向确定的孔位进行移动，然后再对桅杆角度进行调整，同时操作卷扬机，使得钻头中心对准孔中心。想要保证钻杆垂直，关键是通过对钻机的垂直度的有关系数做出调整来实现。

三、实施钻孔灌筑桩

1、施工工艺流程

这一水闸工程处理软基的时候，选择如下图钻孔灌筑桩施工工艺流程图。

测量放样 埋设护筒 钻机定位 钻孔 终孔验收

确定桩位 复测桩位调整垂直度 校正孔深

下钢筋笼 下导管 砼浇筑 拔护筒

制作钢筋笼接导管砼拌制、抽样做试块质量及砼标高控制

2、护筒埋设

这一工程选择的护筒直径大于桩径约20~30cm，其埋设深度在1.5到2米之间，0.3米是护筒顶高程比地面高出的最低限度；所选的钢护筒制材是3mm的厚钢板，并且，本着对刚度进行加强以避免变形的目的，于护筒的中间外侧、下端、上端都焊上一道加劲肋。使用型钢导架定位埋设上桩护筒，保证护筒下沉到位可以使用震动击打法，还要保障好它的竖直度。完成埋设护筒之后，就用十字线对桩位进行复测，要求中心偏差≤5cm。

3、成孔施工

排干围堰中的积水开始钻机的施工，同时要在围堰里设好排水系统与泥浆系统等。造孔施工选择泥浆固壁法。这一工程的钻孔工具是潜水钻机，不一样的地层固壁选择不一样性能指标的泥浆禁止清水钻孔。在钻孔的时候，一定要密切关注钻机的垂直度，把倾斜率控制在1%以内。当钻孔深度满足设计要求时，设计代表与监理要检查孔斜、孔深、孔位，若这些都符合设计标准，就可以开始清孔工序。

4、清孔施工

做好钻孔施工之后，提升钻头，让它和孔底保持20~10cm的距离。并对孔注入相对比重低一点（1.05~1.15）的泥浆，完成初次清孔。在下好导管与钢筋笼之后，再开始第二次的清孔。通过导管进行水泥浆的注入，把稠泥浆与一些孔底沉淀物托出孔外，并且确保孔内泥浆的相关指标满足规范标准，保障好砼和钢筋之间的粘结强度。一定要得到监理工程师的确认后才能清孔验收，同时要注意对清孔验收作好记录。制作安装钢筋笼，此不做细述。

5、浇筑水下砼

钻孔灌筑桩施工成桩最重要的一步即是浇筑水下砼，在完成上述工作后就可以开始这一项工作。

这一工程的砼浇筑选择的施工方法是直升导管法，在孔位附近对导管进行分段组拼，然后逐段起吊，再于孔口拼装，接着沉入钻孔。注意在导管吊入下沉的时候，位置应始终居中，避免被钢筋笼卡住。

浇筑之前要在实验室进行砼配合比的试验，然后经由监理工程师审批。保证在现场施工的之时砼达到百分之百的合格率。

砼通过拌合系统出料之后，再通过工程车将其运到靠近灌筑桩的地方，再经由料斗导管送到桩孔里。

另外，水下砼浇筑的连续浇灌与开浇都要遵守规范开展，经计算开浇砼量要确保能对导管里的泥浆一次排清并封底，禁止浇筑中途发生停顿。在浇筑的时候要对孔内泥浆液面的升降与管内砼的下降情况、对孔内砼的高程进行及时测量，对导管的拆除与提升做出正确的指导，确保导管埋入砼深度在2m以上。为了确保桩顶砼质量，浇筑砼标高大于等于0.5米桩顶设计标高。

四、施工技术措施

1、在成孔方面的施工技术措施

本着保障好灌筑桩工程成孔质量的目的，这一工程通过以下几条措施控制质量。

第一，桩位误差保证措施。在进行钻机就位的时候，确保悬垂校准钻机的钻头吻合于孔位中心，为了使定位更准确，应让有丰富放样经验的技术人员到达施工现场配合施工。

第二，钻孔垂直度保证措施。要让钻孔垂直度偏差低于1%，一方面要求钻机就位一定要处于同一铅垂线上，另一方面还要求取土器结构要结合地层情况进行合理设计，继而精心加工，均衡切削面的受力，确保桩的垂直度符合设计要求。

第三，桩形与桩径保证措施。在开展钻孔施工的时候，要了解钻井有差异的地层特点，选择对应的、适合的操作技术参数。

2、成桩技术措施

考虑到钻孔灌筑桩施工成桩最重要的一步即是浇筑水下砼，我们要采取有效措施对水下砼的浇筑施工做好控制，才能保障成桩质量。

首先要严格管理砼的原材料。在施工现场严格落实原材料复检制，达不到标准的材料不予进场，设计砼的配比一定要通过试验室，现场严格计量配制，确保桩身砼强度等级。

其次，对起吊机械设备与拌合系统的工作状况进行严格的检查再进行浇筑，保证浇筑工作顺利进行。

再次，对任何一根桩进行砼浇筑时间控制在2小时以内，进行浇筑的时候要对提拆导管做出正确测量计算，确保埋管深度始终保持在2米以上。

另外，对成孔质量进行检查并认定合格后，应该及时浇注砼，做好试件。

最后，冬季施工采取必要保温措施，保证砼浇筑、养护温度符合施工规范要求。

五、结语

本文为笔者在某水闸灌注桩施工中实践工作经验所得，对灌筑桩施工流程和提高工程质量采取技术、管理等具体措施进行整理和总结。此次施工为着对钻孔灌筑桩做好施工保障，所选择的施工方法是搭设钢木平台；另外，为了确保这一灌筑桩工程的成孔质量与成桩质量，也都选择了相对应的施工技术。这种做法取得了令人较为满意的效果，既保证了“稳”，又保证了“快”，是一种值得参考的方法。

参考文献

[1] 《水闸软基处理中钻孔灌筑桩的应用探讨》，金国成，《科技传播》，2011年23期

[2] 《钻孔灌筑桩在软土地基大孔口水闸中的应用》，聂耳清，钟伟萍，魏林坚，《甘肃水利水电技术》2011年07期

[3] 《用钻孔灌筑桩处理软基》，余昌平，郭琪，项建光，《公路交通科技（应用技术版）》2010年10期