鉆孔灌注樁技術在水利施工中的實例應用

婁方永

(桐梓縣楚米鎮水利站，貴州 桐梓 563200)

鉆孔灌注樁技術在水利施工中的實例應用

婁方永

(桐梓縣楚米鎮水利站，貴州 桐梓 563200)

隨著我國水利建設事業的不斷發展，鉆孔灌注樁基礎也廣為采用。由于我國水利工程施工過程中對各個施工需求的不斷增大，而鉆孔灌注樁技術在當前水利施工過程中也有難點，使得當前水利工程施工中還存在著某些問題。文章結合實例分析了鉆孔灌注樁技術在水利施工中的應用。

水利施工；鉆孔灌注樁；工程實例；應用方案；工藝流程

0 引 言

鉆孔灌注樁技術是當前在各種基礎施工中最為常用的一項施工工藝，是各個部門各個單位的施工人員在施工過程中通過不斷總結不斷探索形成的一套成熟的、具有系統化施工過程的施工工藝，也是解決當前軟土地區施工的主要手段[1]。

1 某水利工程工程概況

某工程渡槽槽身為相互獨立的3槽預應力混凝土U型結構，單跨40m，共18跨，單槽內空尺寸(高×寬)7.23m×9.0m。主要建筑物為1級，次要建筑物為3級。本標段所有鉆孔灌注樁為摩擦樁，其中試驗樁6根、工程樁342根。單樁直徑為1.8m，樁長36m。

2 鉆孔灌注樁施工技術在水利工程中的應用方案

2.1 平整場地及測量放線

試驗樁施工前，先規劃出施工平臺范圍，然后用機械平整場地，人工配合，以保證鉆機置于平坦、穩固的地基上，同時作好水池及排水通道，防止施工時泥漿污染附近環境，做到文明施工。整平場地符合要求后，測量放樁位；精確放出樁位中心點，并測設出護樁位置。樁位中心位置誤差控制在100mm以內。

2.2 護筒埋設

護筒采用鋼護筒，用6mm厚鋼板卷制。護筒直徑2m(較樁徑大20cm)。護筒上部留兩個高400mm寬200mm的進出漿口，并在頂端設吊環，底節護筒下部設刃腳。護筒埋設前，對樁位進行保護，用十字交叉法引十字線到樁位附近的四個保護樁上。

護筒埋設深度：護筒采用挖孔埋設，旋挖鉆機護筒埋設深度為各3.5m、4.0m、4.5m，反循環鉆機護筒埋設深度為各1.5m、1.7m、1.8m。護筒埋設后，恢復樁位，鉆機就位前復核樁位[2]。護筒埋設應準確、穩定，護筒中心與樁位中心的偏差均符合要求(≤50mm)；控制鋼護筒的傾斜度均在1%以內。注漿工藝流程圖如圖1。

圖1 注漿工藝流程圖

2.3 泥漿制備處理

在施工前需制備泥漿用于鉆孔時護壁。根據本工程的地層特點及相關工程經驗，選用膨潤土造漿護壁。本工程將集中供漿、集中收集回漿、集中凈化泥漿，進行集中管理，保證工程質量和現場文明施工。制漿材料有膨潤土、施工淡水、選用工業用純堿分散劑。

泥漿配合如表1所示，新制泥漿配比及性能指標，對于一般地層或易漏失的砂層，選用表1中兩種配合比制漿，其它地層，可參照此配比，并根據實際情況加以調整。

表1 泥漿配合比

根據上述配合比，泥漿性能指標見表2。

表2 泥漿性能指標要求

2.4 鉆進成孔

2.4.1 旋挖鉆鉆進成孔

鉆孔前向護筒內注入泥漿，并檢查護筒內泥漿面高度保證不低于護筒口1m。鉆孔泥漿始終高出地下水位1.0～1.5m。注漿管布置示意圖如圖2所示。

鉆進過程中，鉆桿加壓保持轉動，保證取土斗底部土體不被擠壓破壞，順利進入斗體中，確保鉆進過程中土體不形成失穩的滑弧面，有利于鉆孔護壁。

鉆進過程中經常檢查鉆頭通氣孔，確保通氣孔暢通，避免形成“活塞”，造成縮徑與孔壁坍塌。鉆進時，經常檢測泥漿指標，發現不合要求時，應隨時調整。鉆至設計孔深后由現場監理工程師確認，監理工程師認可后終孔。旋挖鉆成孔時間平均8.6h成孔一個。

2.4.2 反循環鉆機鉆進成孔

鉆機就位要求平整、穩定。天車、轉盤中心、樁位中心在一條垂線上即“三點一線”，偏差≤10mm。鉆進過程中保證鉆機走道牢固穩定，防止鉆機因振動移位，確保不偏孔。

鉆進過程中，控制好鉆進速度，隨時取渣觀測地層的變化情況，并與地質復堪圖對照比較，按不同土層調整泥漿比重。鉆進垂直，使鉆進的垂直度偏差<1%。同時控制好內外的水頭差。護桶內的泥漿要高于護桶外水面30cm。

鉆孔過程中，始終采用減壓鉆進，鉆具的主吊鉤始終承受部分鉆具的重量，使鉆桿始終在受拉狀態下進行工作，鉆壓最大不超過鉆具扣除浮力后總重力的80%，以避免或減少斜孔、彎孔和擴孔現象。每臺反循環鉆機造一個試驗樁孔時間平均為35h。

2.4.3 清孔及孔位檢查

鉆進至設計孔深后，將鉆斗留在原處機械旋轉數圈，將孔底虛土盡量裝入斗內，鉆孔深度達到設計要求后，用撈砂斗進行清孔，并對孔深、孔徑進行檢查。孔位檢查：成孔后，當孔深、清孔泥漿指標合格后，鉆機移位，搭設三角架，將檢孔器(檢孔器外徑采用比設計樁徑小2cm)放入孔內，檢孔器進入孔內后，在護筒頂放樣十字線，通過吊繩進行檢孔器對中。檢孔器對中后，上吊點(三角架、下落鋼絲繩點)，必須位置固定且在整個檢孔過程中不能變位，否則重新對中。

檢孔器在孔內下落時，靠自重下沉，不借助其他外力。導管安裝完畢后，再次檢查孔內泥漿指標和孔底沉渣厚度，沉渣厚度均<500mm，實測最大沉渣厚度250mm。

圖2 注漿管布置示意圖

2.4.4 成孔質量檢查及允許偏差

成孔完成后由監理工程師進行驗收，驗收合格后進入下一道工序施工。成孔驗收標準見表3。

2.5 鋼筋籠制作安裝

鉆孔灌注試驗樁鋼筋加工在鋼筋加工廠作業，結合本工程樁的長度并考慮到鋼筋籠起吊后的平直度，將單樁鋼筋籠分兩節制作(各為25m和11m)，主筋接頭采用單面搭接焊，螺旋筋接頭采用單面搭接焊，鋼筋籠孔口焊接主要采用單面搭接焊，其中試驗樁-4孔口焊接采用幫條焊。鋼筋籠制作嚴格按設計圖紙和規范作業。

2.6 水下混凝土澆筑

本工程采用的混凝土標號為C25W6F150，經現場試驗室根據基準配合比試拌后確定施工配合比。坍落度180～220mm；水膠比0.45；混凝土的含砂率宜為44%，粗骨料采用二級配碎石。

本工程混凝土采由強制式拌和系統集中供料，兩臺8m3混凝土運輸車承擔混凝土水平運輸，為防止澆筑過程中出現機械故障，保證混凝土澆筑的連續性，一臺8m3混凝土運輸車備用。為避免初灌后導管內涌水，一定要根據計劃的導管初次埋深計算初灌量。根據施工經驗，初灌量確定為≥6.7m3。根據施工現場實際情況，加工一個1.5m3的集中料斗。澆筑時用混凝土攪拌車對準漏斗連續放料，以保證混凝土澆筑連續不間斷。

表3 鉆孔灌注樁檢查項目統計

注：清孔后的泥漿指標，是從樁孔的頂、中、底部分別取樣檢驗的平均值。

混凝土檢查：混凝土運到現場后，試驗室檢查攪拌的混凝土是否具有很好的和易性，使用坍落度桶檢查坍落度是否符合要求，混凝土是否有離析，以及有無團塊、大粒徑骨料等，同時檢查混凝土的坍落度指標，不合要求的決不允許澆筑。

混凝土澆筑及其質量控制過程：

①在現場監理檢驗沉渣合格后半小時內開倉澆筑；②澆筑時，應保證導管底部距孔底0.3～0.5m，且應保證混凝土的儲備量，使導管底第一次埋入混凝土面以下1m以上，應避免導管露出混凝土面，導致管內進水；③為保證導管埋深為2～6m，定時測量混凝土面上升情況，隨時掌握超徑、縮徑等情況，專人測量專人記錄；④經常校核測繩，保證埋管的實際深度，防止斷樁；⑤拆管前必須測量導管在混凝土內埋深，計算準確后方可進行拆管工作；⑥嚴防導管拔出混凝土面，造成斷樁；⑦混凝土澆筑結束后，最終導管起拔應緩緩上提，拔出混凝土面時應反復插入混凝土，避免過快，以防樁頭空洞及夾泥；⑧樁頭混凝土灌注超澆量0.5～1.0m，澆筑的樁頂標高不得偏低，以確保樁頂混凝土強度符合設計要求；⑨混凝土灌注樁必須留取試塊，按要求每根樁試件為2組。

2.7 起拔鋼護筒

灌注完成后，緩慢起拔鋼護筒，防止落入土塊，影響樁頂混凝土質量。鋼護筒拔出后將其內外清洗干凈，以便下次使用。

3 結 語

鉆孔灌注樁基礎作為一種重要的基礎形式，是當前水利施工過程中對地基處理的最重要的方式。在施工的過程中，各種施工手段和施工方法的應用是保證其正常施工的前提基礎。

由于鉆孔灌注樁施工技術是一項隱蔽工程，在施工過程中很難對一些易發性的質量問題進行統一的處理，因此在施工的過程中對各種施工工藝和施工環節的控制是不可忽視的過程，加強監理制度和管理制度是施工質量的保證，也是增加水利工程施工質量的前提和基礎。

[1]邵樺，孫麗華.淺談水利施工中鉆孔灌注樁技術的應用[J].經營管理者，2011(14)：354.

[2]劉萬英，林春偉.基于鉆孔灌注樁施工方法[J].黑龍江水利科技，2012(06)：373-374.

1007-7596(2014)01-0124-03

2013-09-27

婁方永(1978-)，男，貴州桐梓人，助理工程師，從事水工工程技術工作。

TV553

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