基于水利工程的钻孔灌注桩施工技术特点分析

　　摘要： 文章以水利施工中的钻孔灌注桩施工技术为研究对象, 首先简单阐述分析了钻孔灌注桩施工技术概念与特点, 随后着重对水利工程中钻孔灌注桩施工技术应用进行了分析研究以供参考。

　　关键词： 钻孔灌注浆技术; 水利施工; 应用研究;

　　在水利施工过程中, 钻孔灌注一般需要在水下环境进行, 工作环境相对较为特殊, 受不可控因素影响较大, 对于钻孔灌注桩施工技术提出了更高的要求, 因此有必要对水利施工中的钻孔灌注桩施工技术进行深入研究, 全面把控每个施工细节, 从而有效保证水利施工质量, 还有利于避免施工安全事故发生, 对于我国水利工程建设发展具有重要的影响意义。

　　一、钻孔灌注桩施工技术概述与特点分析

　　钻孔灌注桩作为一种新式的桩基施工技术, 主要通过利用机械钻孔、钢管挤土等手段, 在目标地基处形成桩孔, 然后将利用钢筋制作而成的钢筋笼置于孔洞之中, 并按照实际工程要求, 将混凝土倒入护筒中, 从而与钢筋支架共同构成桩基。钻孔灌注桩施工根据护壁的不同, 主要分为泥浆护壁施工方法与全套管施工方法两种。

　　基于钻孔灌注桩施工特殊性, 其具备以下特点, 一是钻孔灌注桩产生的噪音较小, 由于其主要的施工工序多是在地下进行, 并在空洞内进行混凝土灌注浇筑成桩, 相对于其他一些将桩直接锤击进地下的施工方式, 钻孔灌注在施工噪音更小。二是桩径易于控制, 在应用钻孔灌注桩施工技术时, 由于桩径多是由所挖的桩孔孔径来决定, 要想扩大桩径, 只需要增加钻孔直径即可, 相对于那些预制桩施工方式来说, 钻孔灌注桩桩径更加容易控制, 并且孔径可以更大, 有效提升了灌注桩施工的灵活性。三是适应性较强, 理论上来讲, 无论是在陆上还是在水中, 只要能够钻孔并进行混凝土灌注, 都可以采用钻孔灌注桩方式进行施工。四是钻孔灌注桩自身施工质量的好坏与桩基的承载能力高低具有直接的关系, 并且在实际施工过程中, 由于混凝土多是在泥水中进行灌注, 因此对于混凝土质量控制要求也比较高。

　　二、水利工程中钻孔灌注桩施工技术应用

　　(一) 钻孔机安装与定位

　　在正式进行钻孔前, 需要做好钻孔机的安装与定位, 从而可有效避免钻孔机或钻孔倾斜、桩心偏移等问题。对于有钻塔的钻孔机来说, 应利用钻孔机自身动力, 并与附近地笼做好配合工作, 将钻杆进行大致的定位, 然后再利用千斤顶顶起机架, 进行准确定位, 需要利用起重滑轮、钻头或用于钻杆固定的卡孔与护筒中心保持在同一垂线上, 以保证钻机具有良好的垂直度, 在对准桩位后, 将钻机横梁用枕木垫平, 并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。

　　(二) 护筒埋设

　　在水利工程建设施工中, 受客观地质条件影响, 很容易发生孔壁坍塌, 因此护筒埋设就显得尤为重要。护筒能够有效抵御来自孔外的静水压力, 防止出现塌孔问题, 与此同时, 护筒还能够有效隔离地表水, 保护孔口地面, 对于钻头导向及桩孔位置的作用, 在实际进行护筒埋设时, 需要确保护筒底部与附近土处于夯实状态, 从而可以有效避免护筒出现水淹或浮沉问题, 为后续钻孔工作顺利开展奠定坚实的基础。

　　(三) 制备泥浆

　　钻孔泥浆主要由水、膨润土 (粘土) 及添加剂组成, 可以起到冷却钻孔、加强润滑、增大静水压力、隔断孔内外渗流等功能, 可以有效防止钻孔坍塌, 在实际进行泥浆制备时, 需要结合水利施工中地层变化来把握泥浆制备的稠密度。泥浆太稀, 那么将会严重影响排渣能力, 削弱护壁效果。泥浆太稠, 则会降低钻进进度, 影响钻机工作效率。

　　(四) 钻孔

　　钻孔作为钻孔灌注桩施工技术最为重要的工序之一, 对于整体施工技术质量将会产生密切的影响。在实际施工时, 需要检查钻机是否平稳, 在确定钻深时, 需要从钻头开始至钻杆2/3处来确定相应钻孔的深度。与此同时, 还要做好孔径的严密控制, 确保钻速的合理性, 以免钻杆发生晃动, 对于孔径造成不利影响。水利工程采用钻孔灌注桩施工时, 常会遇到在淤泥层进行钻井施工, 因此需要严格做好钻速控制, 特别是在是在淤泥层钻进时必须控制钻速, 一般钻速控制在1m/10min以内。在钻孔的过程中, 必须要做到随时的检查, 以保证孔径、孔深、垂直度满足水利工程施工要求, 同时也可以避免出现钻孔偏移、孔洞坍塌等问题。需要注意的是, 在钻孔过程中还要不断添加泥浆与抽渣, 保证钻孔的顺利性。若采用的是冲击式钻机, 为避免影响邻孔的稳定性, 在完成钻孔后需要及时进行清孔、下放钢筋笼及混凝土灌注。

　　(五) 清孔与钢筋笼下放

　　为避免钻孔内泥浆沉淀致使孔洞坍塌, 需要及时做好清孔处理。在清孔方法选择方面, 需要根据实际使用的钻机进行灵活运用, 一般包括正循环旋转钻机、反循环旋转真空吸泥机等方式。一般在水利工程中, 多使用正循环旋转钻机方式进行清孔。若实际地质较为稳定, 也可以选择吸泥机进行清孔, 该种清孔方式所需设备并不多, 并且更加易于操作, 清孔也比较彻底。在完成清孔后, 需要进行钢筋笼下放, 一般情况下, 钢筋笼多是现场进行制作, 严格根据水利工程要求, 做好误差控制, 钢筋笼中心平面、保护层厚度及倾斜度误差一般需要控制的10mm以内。在进行钢筋笼下放吊装时, 应确保钢筋笼的中心线与成孔孔径的中心线保持重合, 在下放过程中要保持匀速缓慢进行, 防止对孔洞造成损害, 最后经下放好的钢筋笼及时固定, 防止出现上浮问题。

　　(六) 混凝土灌注

　　下放钢筋笼时一般或提前安装好导管, 从而方便混凝土进行灌注。对于水利工程钻孔灌注桩施工来说, 在混您土灌注时会存在更多的水, 因此需要严格把控好混凝土的制备, 做好混凝土配合比, 从而保证混凝土强度满足实际工程要求。灌注混凝土时需要连续灌注, 并随着灌注进度持续提升导管使其保持一定的埋入深度, 在达到灌注设计标高时, 可以适当持续灌注一段时间, 从而让灌注的桩顶标高超过设计标高一段距离, 方便后续凿除, 确保达到设计要求。

　　三、总结

　　综上所述, 钻孔灌注桩施工技术因其具备良好的适应性、较小的施工噪音等优势特点在我国建筑工程中得到了广泛的应用。不同类型的工程在应用钻孔灌注桩技术时需要注意的问题也有所不同, 因此在进行水利工程钻孔灌注桩技术应用时, 需要结合水利工程实际特点, 保证钻孔灌注桩技术发挥出最大价值, 推动我国水利工程建设实现又好又快的发展。

　　参考文献
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