水利工程中灌注樁的施工工藝及質量控制

郭躍珍

（新疆新華葉爾羌河流域水利水電開發有限公司，新疆 喀什 844000）

水利工程中灌注樁的施工工藝及質量控制

郭躍珍

（新疆新華葉爾羌河流域水利水電開發有限公司，新疆 喀什 844000）

在水利水電工程中，灌注樁技術得到了廣泛的應用。水下混凝土的施工方法越來越多，工程規模越來越大，應用范圍越來越廣，是一種極有發展前途的混凝土施工技術。在水利工程建設項目確定以后，設計就成為基本建設的關鍵問題了。在建設的時候能不能加快速度、保證質量、節約投資，在建成后能不能獲得最大的經濟效果，設計工作起著決定作用。

水下混凝土；灌注樁；水利工程

隨著我國經濟的不斷發展，越來越多的大型水利工程項目建設水平不斷提高。在水利水電工程中，灌注樁技術得到了廣泛的應用。目前，水下混凝土的施工方法分為兩大類：一是在水上拌制混凝土拌合物，進行水下灌注，如導管法、泵壓法、柔性管法、傾注法、箱袋法、鋪石灌漿法、開底容器法和裝袋疊置法；二是在水上拌制膠凝材料，進行水下預填骨料的壓力灌漿，包括加壓灌注和自流灌注。由于施工方法多樣化和不斷發展進步，水下不但能灌注一般的水泥混凝土，還能灌注纖維混凝土、瀝青混凝土、樹脂混凝土等。水下混凝土的施工方法越來越多，工程規模越來越大，應用范圍越來越廣，是一種極有發展前途的混凝土施工技術。

一、灌注樁的成孔

（一）成孔設備和鉆具的要求與選擇灌注樁成孔設備多為轉盤鉆機。 鉆進時，鉆頭的擺動較大，擴孔情況嚴重，不利于施工。為了消除這一不良影響，保持鉆孔的垂直度，應采取相應的技術措施，約束鉆具的擺動。結合灌注樁造孔鉆進的鉆頭與小口徑鉆進的鉆頭在底刃、側刃刻取地層的機理:小口徑鉆進時，鉆頭的側刃對刻取巖石起到非常重要的作用；而灌注樁鉆進的地層較軟，相比之下，側刃的作用就小得多。因此，建議在灌注樁孔鉆進時設計相適應的鉆頭以減小鉆孔的擴孔率。

（二）鉆進參數的選擇。

1.鉆進泵量。灌注樁孔鉆進時需要較大的泵量以排出粘土粉，其泵量計算公式為:Q=FV60式中，Q——沖洗液量（m3/min）；F——環狀間隙面積（m2）；V——沖洗液上返返速度（m/s）。以灌注樁鉆進設計孔徑為500mm、鉆桿直徑為89mm、環狀面積以0.2m2計算，在采用泥漿泵的最大泵量600L/min時，其泵量使得粘土粉上返的速度是非常緩慢的，遠小于小口鉆探的泥漿的上返速度0.3m/s。

2.鉆進轉速。由于灌注樁孔的鉆進多為粘土層的鉆進，粘土層的強度與硬度等力學參數較小，鉆具易刻取粘土，所以為了保持鉆進穩定，減小鉆進的擴孔率，必須采用較小的轉速鉆進。

二、灌注混凝土的配制

（一）混凝土減水劑的應用。 根據目前的資源情況和外加劑性能的特點，在灌注樁混凝土的配制中使用的減水劑多為MF復合劑。其能使混凝土在滿足性能的基礎上，還具有高流態、較高抗凍的特點。

（二）灌注樁混凝土的配制。 灌注樁混凝土的配制與建筑混凝土相比具有特殊性，其必須具有較高的流動性，同時還應考慮受到泥漿的侵蝕作用而影響混凝土的性能。因此，在配制時建議采取以下技術措施。

1.加大設計配合比。混凝土配制強度Rp采用大于設計標號R 的50%的配合比。不僅總平均值要滿足設計標號，還應滿足95%的強度保證率。強度離差系數Cv 取0.2，查配制強度與設計標號之比的關系曲線可得Rp/R=1.5，即Rp=1.5R。當R=200MPa，則Rp=1.5×200=300MPa。

2.選擇適合的材質。 （1）添加改善混凝土性能的處理劑。例如，添加具有表面活性劑化學性質的MF 高效減水劑改善混凝土的性能。 （2）增加含砂率。砂率對混凝土流動及粘聚性有較大影響。一般參數為:比重為2.60，細度模數為2.89，吸水率為2%，含砂率為50%。 （3）加大混凝土的水泥含量。按建筑用混凝土配比最小水泥含量的二倍進行配制:即225×2=450（kg/m3）。

三、灌注樁的灌注

灌注之前應進行試灌。在灌注過程中，混凝土將受到泥漿擠壓的反作用、導管與混凝土的摩擦阻力，此時混凝土必須以大大超過泥漿的反作用壓力才能將孔內的泥漿擠壓出孔口。在灌注過程中，導管提升速度要慢，使得混凝土有足夠的時間克服摩擦阻力下降。同時使泥漿具有排出的通道，否則，樁基的泥漿的作用下將會出現縮徑、夾泥的現象。提升導管時，導管內保留的混凝土要有絕對的壓力與泥漿的壓力抗衡，以防止泥漿進入導管內。一般導管內的混凝土柱保持在3m至4m長之間。

四、提高水利工程施工質量的措施

（一）認真做好勘察設計、保證工程質量，確保萬無一失。

在水利工程建設項目確定以后，設計就成為基本建設的關鍵問題了。在建設的時候能不能加快速度、保證質量、節約投資，在建成后能不能獲得最大的經濟效果，設計工作起著決定作用。一個先進的設計，應是采用先進的工藝和設備，合理地布置場地，組織好生產流程，應有利于提高生產效益，降低成本，提高質量。

（二）強化施工管理、加強監督，保證施工質量。

1.施工單位質量管理和控制是工程項目質量控制的重點和基礎。2.要完善施工單位質量保證體系，嚴格實行質量“三檢制”，并使該體系正常、有效運轉。3.要從操作人員、建筑材料、施工機械、施工工藝和方法、施工環境5個方面做好施工工序質量控制。4.要對工程施工環節進行嚴格的動態控制，做到施工前主動控制，施工中認真檢查，施工后嚴格把關。5.要加強施工單位內部管理，嚴格按設計圖紙和施工規程、規范、技術標準精心施工。

五、結語

鉆孔灌注樁由于對各種地質條件的適應性強、施工簡單易操作且設備投入不是很大，目前，在各類房屋及建筑中都得到了廣泛的應用。但該技術因施工過程無法觀察，成樁后不能開挖驗收，施工中的任何一個環節出現問題，都將會直接影響整個工程的質量和進度，甚至給投資者造成巨大經濟損失。因此，必須防止在鉆孔過程中及灌注過程中出現的施工質量問題。同時，鉆孔灌注樁屬永久性的隱蔽工程，其樁基質量非常重要，文中總結并分析了影響鉆孔灌注樁施工中常見地問題及質量影響因素，希望可以為類似工程提供借鑒。

［1］吳昊. 防洪堤工程灌注樁的施工技術［J］.水利技術監督. 2013（03）

［2］李韻怡.水利工程灌注樁施工［J］.中小企業管理與科技（下旬刊）. 2009（09）

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