分析水利施工中鉆孔灌注樁技術的應用

阮利明，張建剛

(浙江天澤水電建設有限公司，浙江 衢州 324000)

0 前言

我國的水利工程技術發展到今天已經取得了長足的進步，同時水利工程的施工技術也在不斷地發展之中，其中鉆孔灌注樁技術就是水利工程技術發展的成果，由于這一基礎樁技術比起原來的沉入樁技術所產生的震動和噪音更少，因而適合于在各種環境和地基的條件下進行施工，在近幾年得到了很大的發展。

文章在分析鉆孔灌注樁施工工序的基礎上，提出了鉆孔灌注樁施工質量控制方法。

1 鉆孔灌注樁工藝的工序

鉆孔灌注樁工藝的工序包括以下4個方面:鉆孔、清孔、制作安裝剛筋籠、混凝土灌注。

1.1 鉆孔

鉆孔灌注樁技術中最重要的一項是鉆孔，在進行鉆孔施工前，施工人員應先對鉆孔器械進行維修檢查，以確保器械的穩定準確性，在進行第一次鉆孔后，要根據第一次鉆孔的情況來分析施工現場的狀況，以此來調整鉆孔的參數，確保鉆孔灌注的順利實施。當施工前的準備工作都做好之后，才可以開始下面的鉆孔工作。

1.1.1 鉆孔的方法目前國內的鉆孔方法主要有兩種:即正循環回轉鉆進成孔和反循環回轉鉆進成孔。

1.1.1.1 正循環回轉鉆進成孔

正循環回轉鉆進成孔使用的鉆機小，重量也輕，比較適合于狹窄地段使用。在鉆孔時采用泥漿護壁，泥漿從泥漿泵中輸入到鉆桿內后，會帶動在孔壁和鉆桿之間的鉆渣鉆挖成孔。

由于泥漿是由泥漿泵到鉆桿內的順序，加上泥漿在鉆動過程中是在鉆桿、泥漿泵、泥漿池和鉆孔之間循環反復進行，因而被稱作正循環回轉鉆孔技術［1］。

1.1.1.2 反循環回轉鉆進成孔

而與之相對應的就是反循環回轉鉆孔技術，這一技術與正循環相反，是在樁頂裝置護筒，在鉆孔過程中，泥漿在孔內循環時會在孔壁上形成泥漿膜，這樣能夠保證成孔不被破壞，保證成孔施工質量，同時這一技術的鉆孔速度比正循環技術快了很多，且故障少、費用低，因而得到了廣泛應用。

1.1.2 鉆孔時要注意的問題

應注意的問題主要有3個方面:成孔的垂直度問題、孔徑與孔深以及鉆進參數的設置。

1.1.2.1 成孔的垂直度問題

鉆孔灌注樁的成孔垂直度和其承載力是成正比的，因此在進行鉆孔施工時，應該根據先前的現場勘探報告來分析成孔垂直度，時刻確保鉆桿的垂直，以免出現成孔與地平線不垂直的情況，導致打出來的樁與地面不垂直。尤其是施工現場的地基不均勻時，更應做好施工前的準備，做好施工現場地質勘探工作，以保證成孔垂直度。

1.1.2.2 孔徑與孔深

孔徑是指鉆孔的直徑大小，在選擇孔徑大小時施工技術人員要注意在黏性土上的施工，應適當增大鉆頭的直徑，保證成孔的直徑大小不會因黏土的流動性而發生改變［2］。而樁孔的深度則要由現場土層的分布情況來判斷，通過繪制出巖層的分布線圖來確定孔深。

1.1.2.3 鉆進參數的設置

由于鉆孔需要比較大的泵量，因此，要提前將泵量計算清楚，根據計算出的泵量來確定鉆孔方面的其他參數。泵量的計算公式為Q=FV60，其中F 是環狀間隙面積值，V 是沖洗液的上返速度。

1.2 清孔

清孔是為了讓泥漿的密度、含砂率和黏度降低，使鉆孔中的泥漿符合混凝土灌注的要求。在終孔完成后應立即進行清孔工作，防止時間太久導致泥漿的沉淀增多。

其施工原理是利用泥漿在流動時產生的動能對樁孔底產生沖擊，在沖擊中孔底的沉渣會處于懸浮的狀態，接著利用泥漿的黏結力將懸浮中的沉渣帶出樁孔，反復進行這樣的工作，直到孔底的沉渣厚度符合施工要求［3］。

目前國內水利工程對于清孔后的樁孔底的要求是:在孔底500 mm以內，泥漿的比重要＜1.25，黏度要≤28 s，含砂率要≤8%。只有這幾個條件都符合之后才能算完成清孔工作，并且隨著技術的發展對清孔的要求也會越來越高。

因此做好清孔工作，對于不斷發展鉆孔灌注技術有很大作用，能夠為接下來的混凝土灌注工作提供良好條件，從而保證測探的正確性和灌注的順利進行，進而避免斷樁事故的發生。目前常用的清孔方法有以下兩種:

1.2.1 抽漿法

是利用抽吸的方法將樁孔里的含有沉渣的漿液吸出，這一方法的適用范圍較廣，且不易發生塌孔［4］。

1.2.2 砂漿置換法

這一方法是先用掏渣筒將鉆渣掏出，然后再在孔底灌注50 cm厚的砂漿(這里的砂漿是經過特殊處理的，是由水泥和爐灰按一定比例加工成的)，這樣砂漿會浮托在混凝土的頂面上，保證了樁孔底部的干凈。

1.3 制作安裝鋼筋籠

鋼筋籠是灌注混凝土的基準，合適的鋼筋籠要根據鉆孔深度、大小以及設計要求來進行確定。在確定鋼筋的形狀、位置后就可以進行焊接，并給鋼筋籠安裝上箍筋，以確保鋼筋籠的穩固性，使其在灌注過程中不會出現變形或散架［5］。

1)在制作鋼筋籠時首先要注意鋼筋的材料要過關，不能使用已經生銹的鋼筋，確保鋼筋籠的質量。

2)其次鋼筋籠應在清孔工作之前就制作完畢。

3)在進行安裝前，要事先量好鋼筋尺寸和長度，檢查一下鋼筋籠的規格和質量是否出現問題，這些都沒有問題后，應按照設計的要求進行安裝，且在安裝時要注意鋼筋綁扎的穩固性，避免鋼筋變形。

1.4 混凝土灌注

在鋼筋籠安裝完畢之后，就可以進行混凝土的灌注工作。灌注混凝土一般是采用手下導管灌注方法，在每一個鉆孔安置一套導管，然后通過導管將混凝土灌注到鉆孔中，盡量確保一次灌注成功［6］。

在進行灌注時要注意，在導管安置完畢后要再次進行清孔工作，并對鉆孔的深度和直徑再次進行檢查，若鉆孔的各項參數都符合設計要求后方可進行灌注［7］。

另外，在灌注中要掌握好灌注的速度，灌注得太快或太慢都會導致基礎樁出現質量問題，且在灌注的過程中要避免導管離開混凝土面，隨時調整混凝土灌注量。在灌注的最后要留出一點在地面上，這樣能夠清楚看到基礎樁表面的混凝土。

2 鉆孔灌注樁技術質量控制的建議

鉆孔灌柱樁技術質量控制包括可能出現的質量問題和采取的措施。

2.1 鉆孔灌注樁可能出現的質量問題

在實際進行鉆孔灌注施工時會出現一些質量問題，影響灌注樁質量，這些問題大概包括以下3個方面。

2.1.1 灌注樁出現縮頸

造成這一問題的原因是在鉆孔過程中土層發生松軟膨脹導致灌注樁出現縮頸，或是在灌注混凝土過程中，灌注速度過快，其產生的巨大壓力使得灌注樁出現縮頸。

2.1.2 灌注中混凝土進水

造成這一問題的原因是在進行導管連接時，施工人員沒有將鋼筋綁扎得足夠穩固和緊密，使得出現進水問題，或是導管插入混凝土中的深度不夠且導管上升太快，而導致出現進水。

2.1.3 出現斷樁

出現斷樁的主要原因是導管插入混凝土中的深度不夠，導致下面的混凝土不能進行凝結而出現斷樁。另外，若是灌注混凝土的速度過慢，灌注時間過長，也會使下面的混凝土出現不能凝結的狀況［8］。

2.2 針對質量問題，可采取的規避措施

具體措施包括:加強對原材料的管理控制、加強對施工人員的管理控制、加強對施工技術的控制和加強對施工質量的監管。

2.2.1 加強對原材料的管理控制

材料是保證水利工程質量的關鍵，施工人員在進行技術施工前，要對原材料進行嚴格的檢查，保證原材料的規格和質量都過關，尤其是在制作鋼筋籠時，一定要確保鋼筋的質量符合工程設計要求。

2.2.2 加強對施工人員的管理控制

施工人員的操作直接影響鉆孔灌注樁的施工質量，若出現操作失誤，就會導致灌注樁出現質量問題，因此在進行灌注樁施工前，要對施工人員進行技術培訓工作，讓其熟練掌握鉆孔灌注樁技術的操作步驟和操作要求，提高施工人員的技術水平，同時增強施工人員的施工認真程度和責任心。

在施工過程中很多質量問題都是因為施工人員的疏忽或不負責引起的，因此要增強施工人員的責任感，可建立問責制，從而強制性增強施工人員的責任心，減少質量問題的出現。

2.2.3 加強對施工技術的控制

在進行鉆孔灌注樁施工的過程中，技術人員要嚴格按照相關的施工要求和施工工序進行施工，不得隨意對施工工序或要求進行更改，同時要結合施工現場的實際情況進行施工，保證施工質量。

2.2.4 加強對施工質量的監管

水利工程的監管部門要加強對鉆孔灌注技術的監管，保證各項技術都按照施工規范完成，并從各個環節上嚴抓施工質量，從而保證整個鉆孔灌注樁的質量過關。

3 結語

鉆孔灌注樁技術在近幾年得到了長足發展，尤其是在水利施工工程中，因此技術施工人員要加強這一技術的施工質量控制，注重在灌注和成孔過程中的質量管理，從而不斷發展鉆孔灌注技術，使這一技術能夠不斷促進水利施工工程的發展。

［1］陸繼軍，王治軍.水利施工中鉆孔灌注樁技術應用中的質量問題及控制［J］.中國水運(下半月)，2011，11(03):109－110.

［2］羅艷果.鉆孔灌注樁技術在香河大橋施工工程中的應用［J］.科技信息，2009，(01):322－323.

［3］羅恩華，姚作友，劉玉軍.淺談長螺旋鉆孔灌注樁技術在水利工程中的應用［J］.企業技術開發，2008，27(11):33－34，44.

［4］王立新.水利工程中鉆孔灌注樁的施工控制探討［J］.中國水運，2008，08(09):143－144.