水利施工钻孔灌注桩施工技术分析

摘要：无震害、无噪音、无挤土效应、承载力强等环境适应性是当前钻孔灌注桩施工技术的优点，在水利施工过程中发挥着重要的作用。本文对水利施工中的钻孔灌注桩施工技术应用过程中遇到的问题进行分析，并提出一些行之有效的新技术，且通过新技术在实例中的应用进行说明，旨在更好的确保水利建设中钻孔灌注桩技术的质量及水平，进而提高水利建设的安全、可靠。

关键词：水利施工；钻孔灌注桩；施工技术

Abstract: no damage, no noise, no soil compaction effect,strong bearing capacity, environmental adaptability is the advantages of the bored pile construction technology,plays an important role in the water conservancy construction process. This article carries on the analysis to meet the water conservancy construction of the boredpile construction technology application processproblems, and puts forward some effective newtechnique, is described and the application of new technology in the instance, in order to ensure the qualityand level of technology of bored pile in water conservancy construction, so as to improve the safety,reliability and water conservancy construction.

Keywords: water conservancy construction; bored pile;construction technology

中图分类号： U443.15+4 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

1 引言

伴随我国大兴水利建设，但因为水利施工现场环境恶劣，钻孔灌注桩对恶劣环境的高适应性使其在水利施工中大力应用，而钻孔灌注桩的施工过程基本在水下进行，因而一旦钻孔灌注桩出现问题，则很难检测，尤其是成桩后那就无法改变了，严重影响其他施工建设，因此，把握水利施工中钻孔灌注桩技术对水利建设极为重要。

2 钻孔灌注桩常见的问题

水利施工钻孔灌注桩技术：首先，快速地把已用出料口包裹住的混凝土灌入已打开孔底的水、泥浆中，用出料口包裹是为了隔离混凝土及孔内的水、泥浆。其次，持续地将高流态混凝土灌入桩孔。以下为钻孔灌注时常出现问题：

2.1 缩径

钻进压力大、钻速快，使的钻头穿过淤泥及淤泥质土层。且钻速过快，淤泥从钻孔附近流进钻孔内，使侧压力同孔内泥浆力趋于平衡，加之地应力从软岩层释放，进而产生缩径。通常，当钻到淤泥或淤泥质土层时，投入粘土泥膏，使钻机压力消失；或减慢钻速，使钻机在无油压状态下空转。进而避免缩径出现。

2.2 导管进水

在浇筑混凝土时，常出现因为过量上提导管，使接头部分漏水，进而使得出现混凝土离析、流动等恶性现象。接头漏水有以下原因：①导管连接处没有密封好；②初灌量不够，混凝土没有埋住导管，使得泥浆从导管底部进入，进而使导管上提过多；③混凝土埋深太小泥浆随浮浆进到管内。

2.3 断桩

断桩出现有以下几个原因：①灌注时导管上提太高，使导管底部脱离混凝土层；②堵管时没有及时处理；③灌注时间太长；④混凝土存在质量问题，当表层的混凝土失去流动性时，若仍灌注混凝土，则表层下部的混凝土会沿着导管壁顶破表层混凝土面而上升，进而把有浮浆和沉渣的表层包裹起来，形成断桩。

2.4 钢筋笼上浮

成孔后，浇注混凝土时，常出现钢筋笼上浮现象，原因包括：①清孔效果差，孔内留有很多泥块、泥皮，当混凝土浆面上升时，会在钢筋笼底部产生泥塞；②混凝土流动性太差；③导管在混凝土中埋入太深；④钢筋笼制作有质量问题，像不直或变形；⑤钢筋笼和孔口没有固定牢固，。

3 钻孔灌注桩施工过程中的新技术

针对以上问题提出了水利工程钻孔灌注桩施工过程中的施工新技术。

3.1 成孔新技术

①施工技术人员应根据护筒的偏差情况，来调整钻机的摆放位置。施工当中，应记录第一根桩施工时的参数以正确指导其他桩的施工。

②在整个成孔当中，准确控制孔内泥浆指标，尤其是终孔后的清孔换浆，控制孔内泥浆含砂率。③施工时应用GZ22钻机，钻机平稳摆放在事先用砂卵石填筑的平台上。开钻前应依照设计要求实施测量定线，找到钻孔位置，应用水平尺确定钻机磨盘的平整度并应用线垂架或经纬仪确定主钻杆的垂直度。在钻进时，施工人员与督导人员实时对钻进的垂直度实施检测及调整，确保整个施工当中无偏差。钻孔钻进时应适当控制钻进速度：由硬地层钻到软地层时应适当调整钻进速度；由软地层变为硬地层时，应少加压慢钻进；对易缩径的地层，需增加扫孔次数，避免缩径。对硬塑层应用大加压快钻进，来增加钻进速度；砂层应用中等压力，慢钻进及适当提高泥浆比重和粘度。

3.2 清孔新技术

施工人员在钻孔完成后，应把钻头提离到孔底～位置空转，在确保孔壁安全情况下进行泥浆的初步稀释，并在输入比重在～的新泥浆后再次进行稀释，时间通常在～，在下笼安装导管后应对孔洞二次清理。保证孔壁稳定及泥浆的性能，以免出现缩孔、塌孔等现象，确保钻孔的一次成型，杜绝二次扫孔＞设计深度。

3.3 钢筋笼新技术

3.3.1 钢筋笼制作

钢筋笼根据设计孔径及实测孔桩的深度制作，确认好钢筋的位置、根数及间距后，再按规范焊接。为防止钢筋笼在搬运及吊装当中出现变形事故，每装一道加劲箍筋，另外还要做到以下原则：①配筋前必须将钢筋上的铁锈去除；②各部位的钢筋规格应达到设计要求。依照设计要求控制钢筋笼的外形尺寸，竖向钢筋的偏斜≤2%；③每个孔的钢筋笼，在清孔前全部加工完毕，并对制作好的钢筋笼贴标编号，应包括标示上、下端，并将标好钢筋笼堆放在平整平面上，避免变形。④钢筋笼的底部轮廓应同孔的基岩面底线相吻合。

3.3.2 钢筋笼安装

在对钢筋笼进行安装前，①必须正确丈量主钢筋的长度及接头长度，检测钢筋笼的加工质量及确定放置、运输后是否出现变形及编号有没有错误；②绑扎钢筋。依照图纸尺寸及规范确定钢筋绑扎的位置，用油漆标识，当绑扎钢筋时，为避免钢筋变形，安装支撑架立钢筋，架立钢筋每米一根，用～的钢筋成梅花型安装。③为确保钢筋保护层厚度达到要求，在钢筋和模板间安置强度≥设计强度的砼垫块，砼垫块分散布置，并用铁丝扎紧。④在多排钢筋间，应用短钢筋支撑来确保位置正确。⑤用铁丝绑扎钢筋，依照设计要求分散布置钢筋的接头，使同一截面的焊接接头≤钢筋总量的一半。

3.4 混凝土灌注技术

施工方应在督导人员批示成孔隐蔽及钢筋笼下放检查合格后，方能实施混凝土灌注。在灌注混凝土前，首先，依照配比试验报告及原材料，把施工材料同抽检样品报告进行核实，指标满足时方能实施施工。在混凝土的灌注当中，工作人员应随时注意和记录每根桩的混凝土用量，以免出现缩孔和塌孔事件。

4钻孔灌注桩水利施工技术实例

某拱桥位于江西省南昌市境内，跨越赣江，大桥全长3880米，宽35米。该桥下部结构采用直径的钢筋混凝土钻孔灌注桩。钻孔灌注桩施工工艺流程图如图1所示：

图1 钻孔灌注桩施工工艺流程图

4.1 平场地、修道路

依照桩顶设计标高、自然地面高程，将机械、人工结合以平场地，按钻孔平面布置修筑钻孔机械、混凝土运输及浇筑机械进出场道路。场地面积要能够摆放钻机、挖泥浆池和沉淀池，灌注混凝土时泵车及混凝土运输车停放，还需留有摆放钢筋笼空位。

4.2 桩位复核

依照设计图纸的测量坐标及现场三角控制网，并用经纬仪及符合标准的钢尺，确定孔位中心桩。经复核无误、监理确认后，以表格形式交钻井工作人员，并保护现场桩位。

4.3 埋没护筒、挖泥浆池、沉淀池

依照测定的孔位中心桩，埋置护筒，具体实施步骤如下：

(1)留桩位埋护筒。

(2)安装护筒：根据孔位中心桩及护筒高度，将护筒固牢，护筒填黏土，并记号标记，将孔位中心桩在护筒上标识出来。

(3)挖掉中心留土。

(4)在井口 外，挖泥浆池、沉淀池。用泥浆沟将护筒缺口和泥浆池连接起来。

4.4 清孔

通过清孔降低孔内泥浆密度，方便灌注水下混凝土。首先，将钻头在孔底空转；其次，用水管向孔内注水，并搅拌孔内泥浆，即换浆。边换浆边用比重瓶量测泥浆比重，若泥浆密度在～间则合格，换浆结束后用测锥量测孔内沉碴厚度。

4.5 测孔垂直度

钻孔垂直度借助孔规或其他工具进行量测。拱桥施工中用孔壁回声仪量测钻孔垂直度、孔径、孔深。

4.6 安放钢筋笼

为保证钢筋笼垂直于孔洞入孔，下放时需慢慢轻放，严禁强行进行钢筋笼入孔下放，以免引起钢筋笼变形和孔壁坍塌。钢筋笼在安放后需将其上端同护筒焊接牢固，来降低混凝土在上升时对顶部造成的托力，避免钢筋笼上升。

4.7 灌注水下混凝土

(1)灌注混凝土塌落度在～最宜，第一车混凝土塌落度可大点， ～最宜。

(2)第一车混凝土的数量应满足原则：导管埋入混凝土内深度≥。混凝土灌注量，当往孔内注入数量时，时间不宜长，在～最宜。

(3) 灌注水下混凝土时，间隙时间≤，灌注速度～。

5 总结

当前，钻孔灌注桩技术在水利工程应用当中还存在着诸多问题，确保钻孔灌注桩施工技术在施工当中的质量对于水利建设的安全起着重要意义。所以，必须提高施工技术、严格管理、控制、把关质量。从当前形式来看，伴随我国大兴水利建设，钻孔灌注桩技术必将日趋成熟，其技术的应用与发展将会更上一层楼。

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