浅析水利工程钻孔灌注桩施工工艺及质量控制-

论文导读：最大限度的保障成孔的垂直度。为满足实际施工的要求，成孔的垂直精确度高低直接关系到灌注桩是否能够顺利施工，垂直度若是不够准确，可能出现的现象有：下钢筋笼与导管的时候钢筋笼与导管的底部有可能搁置在孔壁上，不能下放到底。即便下钢筋笼与导管能够顺利进行，在灌注桩浇注成型以后由于桩身的倾斜也会造成对桩基承载力的影响
【摘要】在水利工程建设中，上部结构的稳定性与地基承载力有着莫大的关系。而钻孔灌注桩是水利工程地基处理比较常用的方法之一，钻孔灌注桩的成桩质量将会直接影响到上部结构建成后的使用情况。关于这方面，本文对水利工程施工中的钻孔灌注桩的施工工艺及质量控制进行分析，个人拙见，以供水利工程施工行业广大同行们交流参考。
【关键词】钻孔灌注桩；施工工艺；质量控制
由于钻孔灌注桩具有承载力高、稳定性好、施工方便易操作等优点，目前很多水利工程地基处理都采用了钻孔灌注桩技术。钻孔灌注桩施工工艺主要包含了钢筋笼制作及安装、钻机成孔、混凝土浇筑等工序。在实际施工中，钻孔灌注桩技术主要采用水下灌注混凝土的方法。因为水下施工的过程在观察方面比较难以实现，并且在验收时存在一定的难度，在施工过程中，某一个环节出现问题，有可能会埋下安全隐患，如果最终酿成工程事故，造成的损失在人力、物力方面都是难以估计的，还会给社会带来不良影响。因此，必须深入的把握钻孔灌注桩的施工工艺，对其质量进行严格控制。本文基于钻孔灌注桩在水利工程中的重要性，介绍了钻孔灌注桩的施工工艺，以及在施工过程中有可能遇到的质量问题及处理方法。

一、水利工程钻孔灌注桩施工工艺

1.准备工作

钻孔灌注桩施工顺序一般为：通过测量放样来确定孔位-埋设护筒-钻机钻孔-成孔-清孔-下设钢筋笼-下设导管-浇筑混凝土。下面先谈谈钻孔准备工作。一是，测量放样。利用全站仪将各灌注桩的中心点测出，并且用木桩表示出来，必要时可在木桩顶上钉铁钉，以铁钉精确定位。放样测量结束以后，再利用钢尺将各灌注桩的间距进行复核，力求保证测量放样结果误差控制在10mm以内。二是，护筒埋设。护筒埋设是钻孔灌注桩施工的重要内容之一，具有定位的作用。相对孔外来说，孔内水压在护筒内水位以及泥浆重力作用之下，通常会升高，这也是为了防止桩孔的垮塌，达到泥浆护壁的作用。埋设护筒时要注意护筒埋设位置的准确性以及保证护筒的垂直度，而且要使护筒中心线与桩基的中心线重合，需要注意倾斜度要控制在0.5%以内，偏差控制在50mm以内。实际钻进过程中还需要注意护筒是否出现了偏移与沉降，并及时纠正。三是，钻机就位。护筒成功埋设以后，钻机就需要就位。底座通常用枕木来作为支垫，将其进行平稳放置以后，通过水平尺来检测钻机转盘是否水平，通过垂球的方式来检测钻杆的垂直度，钻杆的倾斜度宜控制在1%以内。实际钻进过程中，需要及时检测钻机的稳定性，防止钻机晃动过大，从而保障其施工质量。另外，在整个钻孔施工过程中，要特别注意对孔内泥浆的指标进行严格的控制，尤其是在成孔后进行清孔换浆，控制好孔内泥浆比重及含砂率。钻孔排出的泥浆不能直接排入河道，沉淀以后才可进入河道。

2.钢筋笼制作工艺

钢筋笼在制作的过程中要严格根据设计图纸及规范进行加工，这样才能保障钢筋的间距、根数与位置的摘自：学年论文范文www.7ctime.com
准确性，并严格按照规范进行焊接牢固。另外，在搬运与吊装的过程中为了防止钢筋笼的变形，根据经验可以每2.0m设一道加劲箍筋，而且需要注意以下几个方面：在配筋前需要及时清除钢筋上的铁锈，每个部位的钢筋规格要符合设计的要求。根据设计要求来控制钢筋笼的外型尺寸，钢筋笼在竖向时偏斜不能超过2%。另外，每个孔的钢筋笼，需要在清孔工作前全部制造完成。对成品钢筋笼进行编号，明确上下端，并且按规定放在平整的场地上，最大限度的保障其完整性。钢筋笼在安装之前需要对主钢筋的长度与接头长度进行准确的测量，并检查钢筋笼制造的质量以及在运输与堆放后是否出现变形，编号是否准确。当单个灌注桩钢筋笼采取分段制作再进行组装焊接时，要注意使焊接接头相互错开分散布置。一般情况下，采取单面焊焊接搭接长度至少为10d（d为钢筋直径），双面焊搭接长度至少为5d。和其它构筑物的钢筋制作安装一样，灌注桩的钢筋笼上也需设置保护层。钻孔灌注桩的
钢筋保护层一般有两种方式，其一为带孔的混凝土圆块，安装方法为将其穿入钢筋之中，其二为耳状构造钢筋，将其焊接在钢筋笼上，除了可以起到保护层作用以外，在桩孔中对钢筋笼还起到定位作用，所以又称之为定位筋。

3.混凝土灌注

混凝土灌注采用水下导管浇注法。导管下完后，利用导管进行二次清孔，在混凝土灌注前须再次用测绳测量孔深，并计算出沉淀层厚度，符合要求后才开始灌注。灌注混凝土时，在导管顶设料斗，开始浇注时储备足够的混凝土，保证一次封孔成功。桩孔混凝土的浇筑速度是影响混凝土质量的重要因素，速度太慢会使混凝土坍落度损失，容易造成堵管。浇筑速度一般要达到6～8m/h，最高可达10m/h。在浇筑过程中，定时测量混凝土面的上升情况，并与所浇入的混凝土量相核对，避免导管拔离混凝土面，并根据混凝土面的上升情况及时调整导管的混凝土注入量，保证混凝土面的均匀上升。试验人员进行抽样检测混凝土坍落度，并在现场对混凝土试块进行见证取样,每桩试件组数为2～4组。桩孔混凝土浇筑面的最终高程要高于设计桩顶标高0.5～1.0m，以便成桩后清除强度较低的表面混凝土，清除表面混凝土要在混凝土强度达到2～

2.5N/mm2以后进行。对成桩的各项试验、检测达到要求后方可进行下道工序施工。

二、钻孔灌注桩质量控制分析

1.控制成孔质量的主要方法

1.1最大限度的保障成孔的垂直度。为满足实际施工的要求，成孔的垂直精确度高低直接关系到灌注桩是否能够顺利施工，垂直度若是不够准确，可能出现的现象有：下钢筋笼与导管的时候钢筋笼与导管的底部有可能搁置在孔壁上，不能下放到底。即便下钢筋笼与导管能够顺利进行，在灌注桩浇注成型以后由于桩身的倾斜也会造成对桩基承载力的影响。因此，在实际的钻孔过程中要充分扩大钻机底座的面积，这样才能将钻机更好的进行稳固。同时，还要加大对钻架与钻杆垂直度核查的力度，钻进过程中如出现倾斜需及时进行调整。
1.2保障安全距离。为了最大限度的避免对邻桩产生影响，钻孔中推荐采用隔孔跳跃式流水作业，因此，以桩径的4倍距离为作为邻桩之间的距离。同时钻孔施工的相邻净距不得小于5m。两桩地下间论文导读：水压力，使孔壁失稳。遇到孔壁坍塌的情况，首先，要明确坍孔的位置，然后，将粘土和砂土回填到坍孔以上1～2m。若坍孔严重，应全部回填，待回填物沉积密实后方可重新钻孔。上一页12
距小于5m时，要等待一桩所浇筑的混泥土强度达到5Mpa后，方可以进行另桩钻孔施工。
1.3泥浆护壁与清孔。泥浆护壁与清孔都是钻孔灌注桩施工中的重要工序。泥浆的性能指标高低将会直接影响到钻孔灌注桩的质量。当然，孔壁土质较好不易坍孔时，可用空气吸泥机清孔。通常情况来讲，护壁泥浆有两类，一是人工制备泥浆，另外是原土造浆。原土造浆是原来的粘土与清水混合而成的，而人工制备的泥浆则是特殊的泥浆，主要用于砂夹层或砂层等容易出现塌孔的土层中。用原土造浆的孔，清空后泥浆的比重应控制在1.1左右。孔壁土质较差时，宜用泥浆循环清孔。清孔后的泥浆比重应控制在1.15～1.25。在浇筑混凝土前，应检查桩孔沉渣厚度，摩擦桩沉渣允许厚度不得大于150mm，端承桩允许厚度不得大于50mm。当沉渣大于允许厚度时，需进行二次清孔。
1.4塌孔处理。当孔内泥浆涌现大量气泡且水面下降时，即发生了塌孔情况。引起孔壁坍塌的原因很多，如供水管直接冲刷孔壁，或在松散砂土中快速钻进，或停在一处空钻的时间过长，用爆破方法处理孔内孤石，以及成孔后混凝土浇注不及时等原因都有可能引起孔壁坍塌。但其主要原因是没有根据土质条件，采用合适的成孔工艺和相应性能指标的泥浆，尤其在砂性土中选用优质的护壁泥浆更为重要。如果泥浆密度太小或护筒埋置太浅、护筒的回填土和接缝不严密、漏水漏浆，以致孔内液面高度不够或孔内出现承压水，降低了对孔壁的静水压力等都是造成坍孔的原因。此外，清孔后泥浆密度、粘度降低，也会减少对孔壁的静水压力，使孔壁失稳。 遇到孔壁坍塌的情况，首先，要明确坍孔的位置，然后，将粘土和砂土回填到坍孔以上 1～2m。若坍孔严重，应全部回填，待回填物沉积密实后方可重新钻孔。