鉆孔灌注樁施工技術在水利施工中的應用

王更貴

(宣城市金水水利工程有限責任公司,安徽 宣城 242041)

目前,我國水利工程建設事業取得了很大進展,在社會經濟快速發展的背景下,促進了水利工程建設事業蓬勃發展,而在工程施工過程中,鉆孔灌注樁施工技術是一種重要施工技術,其直接影響到工程質量,是提升工程效益和質量的重要手段。隨著水利工程建設規模日益擴大,對水利工程施工質量提出了更高要求,但就目前水利施工現狀來看,我國水利施工技術和相關標準還有待提升,水利施工過程中存在一定問題。因此工程施工單位需要結合鉆孔灌注樁技術特點,以及我國當前水利建設實際情況進行分析研究,針對鉆孔灌注樁技術在水利工程建設中存在問題提出合理化建議,從而促進水利工程建設事業有序發展[1]。

1 工程概況

某水利工程主體是一項河道治理項目,工程項目總占地面積為5400m2,建筑面積為3750m2。根據施工要求,為了有效提高工程建設質量,要對主體結構進行加固處理,同時還要開展河道清淤工作。針對此種情況,工程施工單位結合實踐經驗和相關資料對鉆孔灌注樁施工技術在水利工程施工中的應用展開分析。該工程基礎是一種樁基工程,其主要包含3種類型:①直徑為φ1000 mm、φ1200 mm的鋼筋混凝土鉆孔灌注樁;②直徑為φ800 mm、φ1200 mm混凝土鉆孔灌注樁;③直徑為φ800 mm的鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。在水利工程施工過程中,樁體部分主要分為承臺樁和鋼筋混凝土承臺,承臺部分主要由大小兩個圓形和一個方形構成,其直徑均為1000 mm,承臺高度約為4m。在具體施工過程中,工程施工單位對鉆孔灌注樁施工技術要點和關鍵的施工工藝流程進行全面控制,保證本次水利工程建設施工的順利完成,如圖1所示。

圖1 鉆孔灌注樁

2 鉆孔灌注樁施工技術的具體應用策略

2.1 施工準備

首先,鉆孔前必須對現場的地質情況進行詳細的勘查,包括地質條件、巖層傾角、厚度以及埋深等,如果遇到較厚的土層需要進行提前處理,將土層挖除之后再進行施工。在鉆孔時必須保證鉆孔深度和鉆機鉆進深度相符合。如果是在施工過程中發現了地質問題,要及時根據實際情況對地質進行勘察和設計,確保鉆進深度符合設計要求,對于鉆孔過程中遇到的障礙物以及鉆桿的問題,必須在施工前及時解決,避免出現事故。其次,在鉆機安裝完成之后要對其進行檢查,查看是否存在變形和不符合設計要求的問題,并要對設備進行全面檢查。施工前需要制定完善的安全技術措施,避免出現安全事故,在鉆孔灌注樁施工之前需要對井位以及護筒等進行科學合理的布置,避免出現漏漿現象。最后,在灌注混凝土之前要做好混凝土的澆筑準備工作,確保混凝土的供應能滿足施工需求,在灌注時要保證混凝土不出現離析現象,現場配備兩名工作人員負責現場質量控制,如果發現異常情況要及時上報并采取措施加以解決。在進行鋼筋籠安裝時首先需要對其進行檢查,如果發現有變形和裂縫等問題要及時采取措施進行處理,并且在安裝過程中還要保證鋼筋籠的位置正確[2]。

2.2 鉆孔成孔

水利工程中的鉆孔成孔主要是利用沖擊鉆的方式進行,并且在對護筒進行鉆孔過程中也是用沖擊鉆,但是在施工時可能會出現一些特殊情況,比如護筒變形、傾斜、埋設不牢固等情況,這些問題主要是因為在鉆孔過程中,對護筒質量沒有進行嚴格的控制造成。要想保證水利建設工程的質量,在施工之前就需要對施工場地進行充分了解,尤其是要注意對地質條件等的了解,這對水利建設工程的順利進行有著重要作用。水利工程施工場地內存在一些比較堅硬的巖石或卵石,需要在施工前做好準備工作,避免影響施工進度,此外要注意對于孔位中存在一些障礙物,因為這些障礙物會影響鉆孔的精度和穩定性。因此,在施工過程中應該選擇專門的機械設備將障礙物清除,在成孔之后將其清除,要想保證鉆孔灌注樁有良好的施工質量,必須對地質情況進行充分了解在實際施工過程中施工技術人員需要注意以下3個方面:①在進行鉆孔前應仔細勘察地質狀況;②通過探測孔準確了解地質狀況;③為鉆孔做好準備。在鉆孔灌注樁施工當中需要有效做好各施工環節的施工參數記錄工作,同時對工程施工區域的地質條件情況進行全面預判和分析,合理控制鉆進工作速率,提高鉆孔施工質量和穩定性[3-4]。

2.3 清孔工作

清孔的主要目的在于保證孔內的泥漿清澈,主要包括以下3個方面:

1)防止孔內泥漿流失,如果在鉆孔過程中發現孔內出現泥漿流失,必須及時的進行處理,使孔內的泥漿保持在一定的范圍,一旦超出這個范圍便會導致鉆孔工作無法正常開展,甚至會影響到整個鉆孔施工。對于施工過程中遇到的特殊情況,需要通過不斷的總結經驗來確定合理的解決措施,比如在進行泥漿置換時若不能達到很好地效果,則可以考慮增加一些其他措施以達到清理孔內泥漿的目的。

2)確保鉆孔質量。清孔是鉆孔施工中一個至關重要的環節,清孔時必須對孔內鉆渣進行徹底清理,清孔完成后還需要對整個施工過程進行檢查,將不符合要求的地方及時處理,避免因為清孔工作不到位而導致鉆孔質量不佳。

3)保證混凝土灌注質量。混凝土是在鉆孔完成后需要灌注的材料之一,在進行混凝土灌注時,需要對清孔工作進行檢查與驗收,確保混凝土能夠達到要求,另外還要對導管進行清洗檢查,避免導管堵塞導致施工無法順利進行[3-4]。

2.4 護筒埋設

護筒采用鋼護筒,護筒直徑為1.2m,上口直徑為1.5m,下口直徑為1.0m,護筒高1.5m,護筒的埋設深度應比設計樁位高出0.3～0.5m,以保證鉆進時護筒內水頭不會下降。護筒內水頭高于設計標高0.5～1.0m,以便在成孔時使水能自然流入孔內,防止泥漿因外涌造成坍塌。護筒埋設時應注意的問題:

1)護筒埋設深度應比設計樁位低0.5～1.0m,并向鉆進方向稍傾斜以便孔口出水順暢,護筒頂面應高出設計高程1.0～1.5m,且高于地面0.3～0.5m。

2)在鉆進過程中護筒頂面會發生較大的上升或下降現象時,應及時加以校正,鉆孔完成后需對鉆孔進行檢查,防止孔口漏水或塌孔。在成孔過程中進行孔口混凝土的灌注和導管的埋入,注意使導管埋入混凝土面以下2～3 cm,防止導管拔出混凝土面,在成孔過程中應隨時觀察孔內水位變化。

2.5 鋼筋籠的制作及安裝

1)鋼筋籠制作。鋼筋籠的制作采用鋼筋加工機械設備,對鋼筋骨架的尺寸、位置、數量和制作方法等嚴格把關,確保其符合設計要求。鋼筋骨架制作完成后,需要進行檢測,主要檢測的項目有鋼筋籠的平直度和標高,鋼筋籠長度≤2m。在安裝好的鋼筋籠上起吊,檢查其是否垂直,用水平尺檢查是否平整,同時需要根據設計標高進行適當調整,如果標高沒有達到設計要求需要對其進行第二次起吊。

2)吊裝方法與過程。鋼筋籠在運輸到施工現場后要做好固定工作,確保其不會出現形變或者傾斜等現象,起吊過程中要確保起吊速度和方向是垂直的,吊起高度≤2m,如果是長時間存放的情況下在起吊的過程中也要對其進行適當的調整。

3)鉆孔與灌注混凝土。在完成了全部工序后要及時檢查是否存在漏漿情況以及泥漿的高度是否符合要求等問題,確保其滿足要求后才能進行下一步工序。

2.6 灌注水下混凝土

1)灌注水下混凝土時首先要用導管進行而且要控制好灌注的速度,在導管中灌注的過程中導管應該處于距孔底1m左右,而在灌注之前還需要對導管進行檢查,觀察是否出現了破損現象,如果有破損現象必須要進行及時處理。在混凝土材料灌注施工之前需要對導管展開壓力測試工作,實驗壓力大小為道管最大承受壓力的1.5倍,鉆孔灌注樁混凝土澆筑工作需要保證連續不斷進行,同時要保證混凝土灌注施工具有一定的初始灌注量。

2)當導管內混凝土的量達到了10m時可以停止工作。因為在這時導管內的混凝土已經不能很好地充滿樁孔,這一問題會使得樁孔出現塌陷或者是坍塌現象,是在施工中比較常見的一種事故。因此,如果灌注時間過長會使得樁孔出現坍塌現象,但是在進行灌注混凝土時卻不能使用這一方法,因此這就需要施工人員在施工過程中提高自己的專業水平。

3)要確保混凝土的灌注速度和時間,因為導管中的混凝土在不斷流動,但是如果過長時間的灌注將會導致導管中的混凝土不斷溢出,從而使得樁孔中存在較大的積水,如果是水位過高的話就會影響到灌注過程,甚至會影響到施工的順利進行,因此在灌注混凝土時要控制好其灌注速度和時間,將混凝土完全充滿樁孔后再停止工作。

4)當樁孔內的混凝土充滿之后就可以進行下一步工作,但是在此施工過程中可能會遇到一些比較困難的問題,因為在進行混凝土灌注時會產生一些問題,因此為了避免這些問題對于工程造成很大影響,可以在下一步施工之前先將孔口進行封堵。

2.7 成樁質量檢測

成樁質量檢測是確保鉆孔灌注樁質量的重要手段,在水利建設工程中一般都會對成樁質量進行檢測以保證成樁的質量。根據相關規定可知,在檢測時可采用應力波的方法,即采用超聲波或聲波等儀器,對鋼筋籠、混凝土強度以及樁身完整性進行檢測,同時還可以通過鉆芯取樣方式對樁身質量進行檢測。由于鉆孔灌注樁施工是一個較為復雜的過程,在成樁過程中難免會出現問題,因此為確保成樁質量需要對成樁質量進行檢測。此外,為了提升檢測效率需要根據實際情況,采用多種不同方法結合的方式進行,例如采用超聲波檢測的方法時應先確定成樁質量是否符合相關要求,之后再采用射線法進行樁身完整性檢測。

3 結 語

從現階段來看,我國的水利工程建設事業取得了較大的進展,尤其是在水利施工技術方面得到了較大的進步,而鉆孔灌注樁施工技術是一種十分重要的施工技術,其對于提高水利工程建設水平具有十分重要的意義。在水利工程建設過程中,必須要根據施工實際情況開展鉆孔灌注樁施工工作,以此才能夠提高水利工程建設水平。水利工程施工單位需要對鉆孔灌注樁施工技術在水利工程建設中應用展開了深入的分析和研究,要加強對該技術的應用管理水平,同時必須要采取有效措施來促進其發揮自身優勢,從而促進水利事業可持續發展。