水利施工鉆孔灌注樁施工技術(shù)分析

■溫灶新 ■清遠(yuǎn)市啟源水利水電建設(shè)有限公司，廣東 清遠(yuǎn) 511500

隨著科技的發(fā)展，時(shí)代的進(jìn)步，關(guān)于水下混凝土工程規(guī)模越來(lái)越大，施工方法也越來(lái)越多，應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣。在混凝土施工技術(shù)中，鉆孔灌注樁施工技術(shù)是非常有發(fā)展前途，但因該技術(shù)要求高，施工工序復(fù)雜，需要技術(shù)人員準(zhǔn)確并熟練的掌握鉆孔灌注樁施工技術(shù)，對(duì)此技術(shù)更深層次的研究和探討，避免因技術(shù)問(wèn)題而造成工程事故的情況發(fā)生。

1 鉆孔灌注樁施工準(zhǔn)備工作

水利施工工程中要進(jìn)行鉆孔灌注施工技術(shù)前期，應(yīng)做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，主要有以下幾個(gè)方面:第一，確認(rèn)施工圖紙里各項(xiàng)要求，明確已經(jīng)制定好的施工方案，仔細(xì)觀察和研究施工圖紙的各個(gè)細(xì)節(jié)，明確施工方案;第二，做好對(duì)施工方案的復(fù)查工作，實(shí)地考察不合理的地方完善和調(diào)整;第三，及時(shí)對(duì)地質(zhì)巖石性質(zhì)判斷書(shū)、地質(zhì)情況報(bào)表、施工地點(diǎn)水文等資料進(jìn)行收集與整理，并在收集與整理好資料的基礎(chǔ)上確定施工方案以及選擇樁工機(jī)械方案;第四，施工安全保障工作要落實(shí)，建立良好穩(wěn)定安全的施工環(huán)境，為順利開(kāi)展施工工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)［1］。

2 鉆孔灌注樁施工工序

鉆孔灌注樁施工質(zhì)量決定著橋梁上部的穩(wěn)定性和承載力，也決定著水利工程完成后的質(zhì)量以及使用性能。因此這就要求在橋梁工程施工過(guò)程中保證不出現(xiàn)意外情況。若是要想確保水利施工的使用性能以及質(zhì)量問(wèn)題，就必須熟練掌握鉆孔灌注樁施工技術(shù)，并對(duì)鉆孔灌注樁施工技術(shù)質(zhì)量加以控制。決定鉆孔灌注樁施工過(guò)程中質(zhì)量問(wèn)題的因素是材料的質(zhì)量，材料在施工之前若是沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)合理的檢驗(yàn)，不按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)，也難以確保鉆孔灌注樁施工技術(shù)質(zhì)量，從而影響到整個(gè)水利工程。這就要求在施工之前科學(xué)合理選擇材料，并且在檢測(cè)合格之后按相關(guān)要求取樣實(shí)驗(yàn)，若是合格，再向監(jiān)理工程師報(bào)告并復(fù)核檢測(cè)。

3 配制灌注混凝土

灌注混凝土必須具備高流動(dòng)性的特點(diǎn)，在施工的同時(shí)泥漿對(duì)于灌注混凝土有侵蝕影響，因此配制灌注混凝土應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:

第一，合理配比混凝土。混凝土的配比合理問(wèn)題直接關(guān)系到工程周期以及工程質(zhì)量，在施工之前，相關(guān)工作人員就要進(jìn)行合理配比混凝土的設(shè)計(jì)工作。采用大于設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)R百分之五十的混凝土配置強(qiáng)度Rp的配合比，在滿(mǎn)足百分之九十五的強(qiáng)度保證率同時(shí)總平均值要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)。強(qiáng)度離差系數(shù)Cv取0.2值，將設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)與查配置強(qiáng)度相比，得出兩者之間關(guān)系曲線(xiàn)為Rp/R=1.5，也就是Rp=1.5R。假設(shè)R=200MPa時(shí)，那么Rp=1.5×200=300MPa。目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)重要的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，是指導(dǎo)施工以及控制施工的重要科學(xué)依據(jù)。工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在進(jìn)行配比過(guò)程時(shí)首先要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試配工作，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員要在選定的目標(biāo)配比全過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)督工作，在確定目標(biāo)配比后向監(jiān)理工程師報(bào)批，最后監(jiān)理實(shí)驗(yàn)中心按照?qǐng)?bào)告參數(shù)再次實(shí)驗(yàn)，確保目標(biāo)配比能在工程中投入使用［2］。

第二，配置與攪拌泥漿。在鉆孔灌注樁施工技術(shù)中泥漿的主要成分有燒堿、膨潤(rùn)土、纖維素和水。在鉆孔過(guò)程中，泥漿的相對(duì)密度比水大，因此泥漿的靜水壓則高于水的靜水壓，這就會(huì)使泥漿在鉆孔壁上形成一層泥皮，鉆孔內(nèi)外滲流受到阻礙，這樣就會(huì)達(dá)到鉆孔壁受到保護(hù)免于坍塌的目的。通常鉆孔泥漿里燒堿、膨潤(rùn)土、纖維素和水的比例為0.003∶7∶0.007∶100。泥漿里投放燒堿的作用是增大水化膜厚度，提高泥漿的穩(wěn)定性以及膠體率降低相應(yīng)失水率;投入纖維素的目的是纖維素能在地基表面上產(chǎn)生一層薄膜，也能有效降低失水率;膨潤(rùn)土具備泥皮薄、含沙量小、粘度好、密度低的優(yōu)勢(shì)，起到穩(wěn)固鉆孔壁的作用，提升鉆進(jìn)率［3］。

對(duì)于軟土層水利設(shè)施來(lái)說(shuō)，就要采用主要原料為膨潤(rùn)土的護(hù)壁泥漿，因?yàn)榕驖?rùn)土能增強(qiáng)泥漿粘性，同時(shí)加入CMC和純堿等外摻劑，再加入水進(jìn)行攪拌，也能有效降低鉆孔壁內(nèi)漏水率，也穩(wěn)定了孔內(nèi)水壓。液柱壓力是在泥漿密度作用下產(chǎn)生的，它對(duì)地下水壓起到了穩(wěn)定性作用，平衡地下水壓，并使鉆孔壁內(nèi)產(chǎn)生壓力，形成一定的液壓支撐，于是就有效防止塌孔現(xiàn)象的發(fā)生，達(dá)到很好的護(hù)壁效果。

在泥漿鉆進(jìn)成孔時(shí)必須要完成對(duì)鉆孔壁內(nèi)的保護(hù)工作以及排渣清孔，在完成這兩項(xiàng)工作之前要注意將鉆頭冷卻。進(jìn)行水下灌注混凝土工作時(shí)，需要注意維護(hù)護(hù)壁的穩(wěn)定性和懸浮鉆屑，若是采用很稀釋的泥漿進(jìn)行水下灌注，就會(huì)很容易造成護(hù)壁坍塌的情況出現(xiàn)，就很難將孔底沉淀的渣狀物沖洗處理出來(lái);若是泥漿內(nèi)投入的砂量過(guò)多時(shí)，又會(huì)造成泥皮稀疏，加大孔底沉渣的厚度，減小孔壁的摩擦阻力;若是采用濃稠泥漿時(shí)，又會(huì)阻礙鉆進(jìn)速度，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)又會(huì)導(dǎo)致孔壁泥皮沉積變厚;若是泥漿調(diào)配性能使用問(wèn)題把握不到位，成孔成樁的質(zhì)量也會(huì)受到影響，同時(shí)對(duì)環(huán)境也會(huì)造成污染。

4 開(kāi)鉆成孔中遇到的問(wèn)題

開(kāi)鉆成孔是需要鉆機(jī)在較為平穩(wěn)的地方搭建底架鉆頭，并使護(hù)筒頂面中心與鉆桿中心保持對(duì)準(zhǔn)，出現(xiàn)的偏差應(yīng)控制在50mm以?xún)?nèi)。在開(kāi)鉆成孔過(guò)程中多多少少會(huì)遇到一些問(wèn)題，下面就例舉幾個(gè)方面［4］。

第一，泥皮與沉渣過(guò)多。樁底沉渣對(duì)樁承載能力有著很大的影響，因此，規(guī)定在進(jìn)行水下灌注時(shí)樁底沉渣不能超過(guò)30cm。但在實(shí)際施工中，有很多都達(dá)不到此標(biāo)準(zhǔn)，原因大多是泥漿不符合施工要求。當(dāng)沉渣比重小于泥漿比重時(shí)，沉渣才能夠返出孔口，但是如果泥漿比重太大，那么就會(huì)導(dǎo)致孔壁里的泥皮變厚，影響樁承載能力。因此，正確把握泥漿性能是非常重要的，其方可發(fā)揮重要作用。

第二，縮徑。導(dǎo)致縮徑的原因是鉆頭鉆進(jìn)速度快，鉆進(jìn)壓力大，致使輕易鉆進(jìn)和鉆過(guò)淤泥土層，使淤泥向孔口周?chē)魅耄鬟M(jìn)鉆孔內(nèi)部，將孔內(nèi)泥漿力與側(cè)壓力變成平衡狀態(tài)，地應(yīng)力沿較軟巖層釋放。因此，這就需要在鉆進(jìn)淤泥土層時(shí)投放粘土泥膏，減輕鉆機(jī)壓力或著消除鉆機(jī)壓力，將鉆頭速度減慢，保持鉆頭在無(wú)油狀態(tài)下空轉(zhuǎn)，如此一來(lái)方可遏止縮徑情況的發(fā)生。

第三，坍孔。在施工過(guò)程中，對(duì)于地形的復(fù)雜性沒(méi)有準(zhǔn)確的預(yù)見(jiàn)，那么是很容易出現(xiàn)坍孔的狀況。因此，為了能有效避免坍孔狀況的發(fā)生，在鉆孔之前就應(yīng)勘察好地形地貌，認(rèn)真詳細(xì)審閱地形勘察報(bào)告。若是在成孔過(guò)程中發(fā)生坍孔情況，就應(yīng)及時(shí)采取回填原樁位或者避開(kāi)該樁位的方法;若是在灌注過(guò)程中發(fā)生坍孔情況，就應(yīng)及時(shí)采取硬石片全部原孔回填的方法，待到密實(shí)后，再用沖擊鉆進(jìn)行重新鉆進(jìn)工作;若是因?yàn)槟酀{過(guò)于稀疏而導(dǎo)致坍孔現(xiàn)象發(fā)生，那么則采取加大泥漿粘稠程度。一般泥漿性能指標(biāo)為比重1.1左右，膠體率≥90，含沙量≤4%，粘度為18～20s。

5 結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁是當(dāng)前水利工程中處理地基的最主要方法，也是一種重要的基礎(chǔ)形式，該方法操作簡(jiǎn)單容易，投入的設(shè)備也不繁多，對(duì)各種地形地貌有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，因此在各類(lèi)建筑活動(dòng)中廣泛應(yīng)用。但是該技術(shù)在施工過(guò)程中無(wú)法全程觀察，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)質(zhì)量等問(wèn)題，都會(huì)影響到整體效果，因此在施工過(guò)程中嚴(yán)格要求質(zhì)量監(jiān)管，保證材料質(zhì)量，才能從根本上提升水利工程的施工質(zhì)量指數(shù)。

［1］林壽勇.水利施工鉆孔灌注樁施工技術(shù)［J］.黑龍江水利科技，2015，43(01):133 －134.

［2］丁利軍.水利工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)分析［J］.黑龍江水利科技，2013，41(12):130 －132.

［3］蘭正高.水利施工中鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代物業(yè)(上旬刊)，2012，(02):36 －37.

［4］范江濤.淺談鉆孔灌注樁技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用［J］.門(mén)窗，2013，(02):366－370.