水利工程灌注桩施工技术与质量控制研究

【摘要】本文主要分析了水利工程灌注桩施工基本现状，以及水利工程灌注桩施工技术，并在此基础上介绍了水利工程灌注桩施工在质量方面的控制策略，以期能为相关人士带来参考建议。

【关键词】水利工程;灌注桩施工技术;质量控制;研究

中图分类号：TV5 文献标识码：A

1.前言

随着我国经济水平的不断发展，人们对水资源的需求量也越来越大，因此国家加大了水利工程项目的建设力度。水利建设项目作为推进社会发展的基础产业，为国民经济的增长也做出了比较大的贡献。而水利工程施工技术作为工程创建项目中的重要组成部分，其技术的精益程度不仅可以决定项目是否能够顺利实施，工程质量是否符合要求，而且还会对承包方、投资方合理的利益产生较大的影响。

2.水利工程灌注桩施工基本现状分析

目前水利工程项目灌注桩施工主要存在以下问题：

（1）坍孔。造成坍孔现象的原因比较多，诸如提供的地勘数据不精确、混凝土进行浇筑时的泥浆太稀或太稠等。这就需要开展实际地质勘查，并准确了解整个工程的基本地质条件，查看是否存在着坍孔区域或相关影响条件，进而下意识避开或提前采取相关施工技术处理措施。

（2）塌孔。较之坍孔现象而言，塌孔现象破坏程度更为巨大。出现塌孔的原因主要有护筒下方的密封度不足，存在渗漏现象；或清孔时间太过长久，护筒上附着着其他物体等。这就需要仔细分析其原因，查看是由于护筒因素还是清孔因素。明确原因之后，即可采取针对性的处理措施进行解决。

（3）灌浆导管内部进水。如果首次灌注混凝土的时候总量不足，使导管底不能准确埋入至底层中，底口与底部间泥水就会通过底口而进入至管道内。若导管过长，且灌注泥浆总量过多，使砼面泥水逐渐没过底口，最终进入导管。

3.水利工程灌注桩施工技术

3.1施工前的准备工作

（1）施工材料与人员准备。灌注桩施工属于大型且复杂的基础工程施工项目，其施工质量的好坏直接关系到整个工程的最终质量问题。所以，在实际施工之前必须进行充分的材料和人员的准备保障工作。材料即钢筋、砂石以及水泥等，要求做到材料供源充足、齐全且质量合格。人员则包括工程项目部人员、监理人员、施工操作人员等，要求全部人员在施工之前完成自身工作，确保施工作业得以有序连续性开展[1]。

（2）施工场地与桩位准备。为确保施工机械设备和人员处于良好的施工环境当中进行施工，在实际施工之前，须做好整平、压实、清洁以及水电设备安装等准备工作。而桩位的准备则须根据施工设计图纸将桩体的具置进行明确标注，并严格检查和试验相关设备的实际使用情况。

3.2具体施工作业过程

3.2.1埋设护筒

埋设护筒主要是为了固定桩位，引导钻头钻进方向。在实际操作环节，护筒直径需超过桩孔10cm，确保钻头能顺利提升。护筒安装环节，需要对其中心线进行有效控制，保证同一桩位的中心线之间的偏差不超过50mm。同时，若出现土质不均匀情况，也需适当调整埋设深度。

3.2.2孔口管与钻头的施工

若设计钻孔桩实际孔径大于1.5m时，应选取强度较高的钻头，保证其角度、切削内刃强度与质量达到标准。而孔口管的埋设作业环节，为防止坍塌事故发生，所用孔口管材质为钢板，且其直径约1800mm，厚度大于5mm。

3.2.3钻孔技术

以正循环回转钻孔作为主要施工方式，提前将钻架安设好，并合理调整起吊系统，再吊起正循环回转钻机的钻头，将其放入护筒内部。钻进开始之时，需用清水进行造浆，而在下钻环节，若钻头与孔底距离只有50mm～80mm时，应将泥浆泵开启，让冲洗液处于循环中，约2min后开启钻机，把钻头缓慢放入至孔底，调整钻进速度。在钻杆加接环节，需适当提离钻头，使冲洗液进行再次循环，约2min后即可进行拧卸与加接钻杆。

3.2.4护壁泥浆技术

泥浆的主要作用是用于稳定地层、清理悬浮钻渣以及支撑孔壁等，当泥浆成功渗透至孔壁底层，还能防止出现渗漏。为了让泥浆达到更好的护孔效果，应将泥浆的比重控制于1.2～1.3之间，胶体率控制在97%以上，而粘度则控制在22s～25s之间，内泥浆面与孔口位置不应超过50cm[2]。

3.2.5浇筑混凝土技术

灌注桩正式浇筑之前，需对首次浇筑所需混凝土数量进行严格精确的计算，为保证混凝土能够从漏斗内翻出，应保证其容量为漏斗容量加上导管容量的两倍，还应把导管放置在被混凝土所掩埋距离的2.5m以内。同时，浇筑作业开始时，混凝土实际上升速度需保持在3m/h左右，后期可适当提升漏洞的高度，以此方式增加导管的内外压力，最终使导管不断提升，并将提升幅度控制在0.5m。完成浇筑之后，待上部混凝土开始初凝，就需将钢护筒去除，保证钢筋笼可随之进行自发性收缩，从而保证钢筋和混凝土之间较好的粘结力。

4.水利工程灌注桩施工质量方面的控制

4.1确定桩位和钻孔

提前做好桩位的测量及放样工作，再由施工技术人员和监理人员对所有桩体的具体钻孔位置和基准控制点标高等信息进行深入计算、复核和确认，在确定桩位之后，施工人员结合设计图纸和地质勘查结果开始钻孔。正式开钻之后，监理人员和技术人员还需随时的密切观察钻孔是否位于中心位置、垂直度是否满足设计要求等。钻孔过程中，监理人员必须要时刻关注钻机钻进情况，并定时对钻进的垂直度和平整度进行精确测量和现场记录，及时调整钻进角度和速率，确保其平直度，保证钻孔质量。

4.2清孔和下放钢筋笼

在钻孔完成后，施工人员需按照相关规范要求及时进行清孔。清孔时应尽量将孔底和孔壁上的泥块、岩屑、沉渣等全部打转稀释，直至最后自动浮出孔外为止。清孔完成后应立即下放钢筋笼，并做好各接口的检查工作，以防出现接口断开现象。在钢筋笼下放过程中动作要轻缓，为防止下放过猛造成孔壁磨损、坍塌或者钢筋笼变形，不能一次性下放到底或强行将钢筋笼塞入孔中。在钢筋笼下放至孔底后，还需要将护筒和钢筋笼上端焊接在一起。

4.3混凝土质量保证

在开始进行混凝土浇筑之前，监理单位必须要求施工单位施工人员在钻孔成孔质量和钢筋笼下放质量满足标准要求的协议书上签字，签字后才可开始进行浇筑。在混凝土拌制前，需对水泥、砂、粗骨料等原材料质量进行详细检查，并查看混凝土配合比试验的报告。为确保浇筑质量满足要求，需进行一次试浇，对混凝土消耗量进行严格计算和记录工作。最后，在浇筑完成后，应在桩体周围设置安全防护栏和警示标语。

5.结束语

钻孔灌注桩技术能够得以广泛运用，主要原因是该技术在现阶段的基础工程施工中具有显著优势，对水利工程中的基础工程施工带来的作用尤其明显。不仅能保证整个水利工程基础地基的稳定，还能保障水利工程满足防洪、稳定和耐用的要求。

【参考文献】

[1]陈迎明.提高水下混凝土灌注桩强度的试验研究与应用[D].中南大学.2003.

[2]韦迪卫.小议水利工程水下灌注桩施工质量控制措施[J].科技致富向导,2013,19(19):303.