鉆孔灌注樁施工技術在水利工程中的應用

張 華

黃河勘測規劃設計有限公司地質勘探院

鉆孔灌注樁施工技術在水利工程中的應用

張 華

黃河勘測規劃設計有限公司地質勘探院

隨著市場經濟的高速發展，我國水利工程及其相關技術方面都取得了極大的進步。作為水利工程施工過程中的一項重要環節，鉆孔灌注樁施工技術在我國水利工程行業中得到了廣泛的應用。本文主要對鉆孔灌注樁施工技術在水利工程中的施工原理及應用進行了簡要地分析與探究。

鉆孔灌注樁；水利工程；應用；質量控制

鉆孔灌注樁在水利工程施工中整個施工過程都要在水下完成，其施工過程較為隱蔽，這樣就會增加施工難度，也無法確保施工質量。水下灌注樁施工質量很容易受到環境等外在因素的嚴重影響，基于此，施工企業必須加強對各個施工階段嚴格把關，重視施工過程中的每一個細節并確保其質量與安全性，進而有效防止發生安全事故，提高鉆孔灌注樁的技術水平，確保整個水利工程的施工質量。

一、鉆孔灌注樁加固施工原理

在灌注樁施工中將鋼管沿樁鋼筋籠外壁埋設，樁混凝土強度滿足要求后，將水泥漿液通過鋼管由壓力作用壓入樁端的碎石層孔隙中，使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙膠結成一個高強度的結合體。在鉆孔灌注樁施工過程中，無論如何清孔，孔底都會留有或多或少的沉渣；在初灌時，混凝土從細長的導管落下，因落差太大造成樁底部位的混凝土離析形成“虛尖”、“干碴石”；孔壁的泥皮阻礙了樁身與樁周土的結合，降低了摩擦系數，以上幾點都影響到灌注樁的樁端承載力和側壁摩阻力。以上幾點均對提高灌注樁的單樁承載力起到不可忽視的作用。在水利工程施工完成后，需選用精密儀器對其進行詳細檢測，確保其施工質量。

二、鉆孔灌注樁施工技術在水利工程中的應用

1、施工前的準備。“凡事預則立，不預則廢”，在水利工程施工前施工企業要對整個施工過程的各個環節事先做好充分的準備工作，以此確保整個水利工程施工的質量及安全性。水利工程施工準備工作有勘探分析施工現場的地形、水利條件，調查施工現場的安全性能，再次確認樁位的合理性及整體施工規劃的合理優化等。同時準確地基的平整性，確保施工過程中水電保持正常并多次測量及核實樁位、水基準線等，才能確保整個水利工程施工的安全性。

2、測量放樣。在水利工程施工前，必須按照施工設計要求，測量及勘察施工場地的地形情況，并平整場地及進行放樣作業。并及時將施工現場的積水有效排出，并進行施工道路及排水設施的修筑，同時做好臨時用電、用水等設施的布置。如施工地質為病害地質，必須對其進行適當地壓實及有效處理。在放樣中，可以通過GPS全站儀，測量灌注樁軸線、樁位、高程等，并進行放樣挖孔，并對樁位進行準確確定。在孔口外側利用木樁標注好樁位的縱橫軸線，并對其樁位縱橫軸線及基準點位置進行保護。

3、埋設護筒。鉆避免孔壁坍塌是鉆孔孔成敗的關鍵。如進行較深鉆孔時，在靜水壓力下地下水位以下的孔壁土會向孔內坍塌、甚至出現流砂現象。鉆孔內若能保持壁地下水位高的水頭，增加孔內靜水壓力，能為孔壁、防止坍孔。護筒除起到這個作用外，同時好有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導向作用等。制作護筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護筒要求堅固耐用，不漏水，其內徑應比鉆孔直徑大（旋轉鉆約大20cm，潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大40cm），每節長度約2～3m。一般常用鋼護筒。

4、開鉆成孔。進行開鉆成孔作業時，首先，安裝鉆機州要平穩地搭建底架，鉆頭和鉆桿中心要與護簡項面中心對準，其偏差只能在5 0 mm以下。其次，進行鉆孔時，鉆桿或吊要垂直地面，在施工期間用線錘隨時進行檢查，防止鉆孔出現傾斜。最后，在鉆孔過程中，鉆孔速度要盡可能慢速均勻，尤其是在護筒出口處，要注意防止失穩和滲漏。在地層易變化處.對其鉆速和鉆壓要加以控制，以避免鉆孔出現傾斜。從硬層到軟層時，可以逐漸加快鉆進速度，反之，從軟層到硬層時，則要慢速鉆進速度。

5、清孔。確保質量合格后應進行清理孔底的工作，這項工作必須及時進行，時間過長將導致泥漿沉淀，甚至出現鉆孔坍塌等嚴重后果。如摩擦樁孔壁易產生坍塌事故時，應確保水下混凝土灌注前其沉渣厚度在30厘米以下。在進行柱樁射水、射風施工前，要求其沉渣厚度在5厘米以下。一般情況下，水利工程施工都會選用正循環旋轉鉆機、反循環旋轉機真空吸泥機以及抽渣筒等。

6、鋼筋籠制作及安放。遵循設計要求與鉆架起吊高度進行鋼筋籠整節或分節制作，其制作完成時間必須在清孔作業前結束，并對其質量進行檢測，確保質量符合施工要求后才能應用于施工當中。必須保證分段骨架不存在變形等情況，同時錯開其接頭位置。將墊塊安置在鋼筋籠外邊可以對保護層起到良好的控制作用，將其豎向間距控制在2米左右，橫向要設置4處以上。

7、水下混凝土的灌注

（1）將灌注樁混凝土運到灌注地點叫，要對其均勻性和塌落度進行檢查，對于與要求不相符的，堅決不用。混凝土的強度等級一定要與設計要求相符，砂石料、水泥、水等要與國家標準相符，經過現場質量檢測合格的商品混凝土才能使用。

（2）進行水下混凝土的灌注叫，要對水面或泥漿面以下的孔深，以及所灌注的混凝土面高度加以探測，這樣才能將沉埋管深度、淀層厚度以及樁頂高度控制在一定的范圍之內。

（3）在進行水下混凝土灌注時，還要對混凝士面的高度加以檢測，然后以所探測得到的混凝七面高度和灌入的混凝土數量為依據，再進行相應的計算，還要對鉆孔樁加以檢查，查看是否有局部嚴重超徑、縮徑、漏失層位等現象的存在，此外，還要對返水情況進行仔細觀察，對孔內的情況進行正確分析和判定，防止施工事故的發生。

（4）將導管埋深控制到2—6m，嚴禁超量灌注、一次拆管數節現象的發生，要勤于探測，并對導管埋深進行及時的調整，避免因埋管過深而出現堵管、埋管的現象。

三、結束語

綜上所述，隨著社會經濟的不斷發展，水利工程已經成為我國基礎建設中的一項重要建設項目，鉆孔灌注樁施工技術作為水利工程施工中的主要技術之一，可以有效提高整個水利工程的質量與安全性能。施工企業只有重視鉆孔灌注樁施工技術，并確保其施工質量，才能減少安全事故的產生，延長水利工程的使用壽命。

［1］簡耀東；鉆孔灌注樁在新沙港煤碼頭四期改造工程應用中出現的問題及解決方法［J］；中國水運（學術版）；2011年03期