论文部分内容阅读
【摘要】由于钻孔子灌注桩施工技术具有无震害、无噪音、无挤土效应、施工方便及承载力强等优点，而被广泛应用于水利工程施工中。本文就钻孔灌注桩在某水利施工中的应用及质量控制展开了探讨。
【关键词】钻孔灌注桩；施工；应用；质量控制
在水利工程中，较为常见的一种基础形式就是钻孔灌注桩。其借助泥浆进行护壁，并利用机械钻孔，采用导管法进行水下混凝土的灌注。钻孔灌注的方法不仅省工、省量，且便于施工。然而，灌注桩施工较为隐蔽，其施工质量易受到很大因素的影响，这就要求施工过程中任何一个环节都要严格进行，并将地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等各种对其施工产生影响的因素都在考虑在内。如果不严格进行施工和管理，在灌注的施工过程中就容易产生质量事故，轻者产生塌孔松散或缩颈，重者则断桩报废，影响工期和整个工程的质量，造成重大的经济损失。为此，在进行钻孔灌孔桩施工的过程中要注意加强对施工质量的控制，确保灌注桩的成桩质量。
一、钻孔灌注桩的施工原理
作为建筑物基础部分的灌注桩，已被广泛应用于水利工程中。其施工原理就是准备好足够的首批混凝土，将孔底的水或泥浆迅速排开后，同时一次性将导管出料口埋设在混凝土中，并确保一定的深度，以确保后续浇灌的混凝土始终是与孔内水或泥浆相隔离的，然后将高流态的混凝土持续地从进料口进入导管而成桩孔。在进行混凝土输入的过程中，导管要随着孔内混凝土的逐渐增多而不断地提升，但始终要确保埋设在混凝土的出料口埋在混凝土中要有一定的深度。后续所输入的混凝土之所以能挤入已浇筑的混凝土之中，它是借助出料口与入料口之间的密封导管中的高差形成的压力而实现的。首批灌入的混凝土，其中的一部份被顶在最上面，将其作为隔离层，且这一部分将会一直被后续灌入的混凝土逐渐向上冲至桩口。
二、钻孔灌注桩在水利施工中的质量控制
1、测量定位
先要在施工范围内，进行原始地形图的测量，平整场地，将场内临时所需的施工道路及排水沟搜集水井等修筑起来，并布置好临时所需的施工机具及水电气系统，如果碰到有水的地段，还需要先进行粘土回填和碾压，在迎水面进行回填，并用级配块石进行护坡，都是由起点逐渐向终点进行，然后以设计翻纸的要求为依据，借助GPS全站仪，在灌注桩轴线、桩号、高程测量放线处进行挖孔，定桩位；采用木桩或小型预制混凝土桩，在孔口外围处将桩位纵、横轴线和基准点标记做好，同时还要注意保护桩位纵、横轴线和基准点位。
2、泥浆配置与拌制
水、纤维素、膨润土、烧碱等是钻孔泥浆的主要成分。在进行钻孔的过程中，由于水的相对密度小于泥浆的相对密度，且水的静水压也小于泥浆的静水压，泥浆可以对井钻孔壁产生作用而形成一层泥皮，这样钻孔内外渗流就会受到阻隔，钻孔壁得以保护而免于坍塌，此外，悬浮钻渣也是泥浆的一大作用。通常泥浆的配置质量比为：水：纤维素：膨润土：烧碱=100：0.007：7:0.003。其中，纤维素的主要作用在于其能在地基土表面形成一层薄膜，从而使失水率得以降低：膨润土泥浆由于密度相对较低、粘度好、含沙量小、泥皮薄，为此，其稳定性较好，能起到很好的固壁作用，且钻具回旋的阻力较小，钻进率较高；烧碱主要能使水化膜的厚度增大，这样就能使泥浆的胶体率和稳定性得以大大提高，同时失水率也相应会降低。泥浆在钻进成孔时，要冷却钻头、排渣清孔，并对孔壁加以保护，在进行下水混凝土的灌注过程中，要注意对孔壁的稳定性和悬浮钻屑加以维护。如果泥浆太过于浓稠，钻进速度过慢，此时孔壁泥皮就会过厚；如果泥浆太过于稀释，此时护壁就容易塌孔，难以将孔底沉渣给冲洗出来；如果泥浆含过多的砂，此时泥皮就会过于流松，减少孔壁的摩阻力，加大孔底沉渣的厚度。通常采用自然造浆来降低工程成本，如对泥浆及性能的合理调配和使用不加以注意，成孔、成桩的质量就会受到一定的影响，且环境也会遭到污染。对于软土地层，由于其原土造浆能力不够，为了使泥浆黏结力增强，可以以膨润土作为护壁泥浆的主要原料，再添加纯碱和CMC等外掺剂，加水拌制而成，这样就能降低孔内漏水率，孔内的水压得以确保，因泥浆密度能产生液柱压力，对地下水压力能起到很好的平衡作用，并对孔壁产生一定的侧面压力，而使孔壁具有一种液压支撑，在泥浆压力作用下，其胶制颗粒分子就会渗入到孔壁，从而就能防止塌孔现象的发生，起到很好的护壁作用。
3、开钻成孔
进行开钻成孔时，首先，安装钻机时要平稳地搭建底架，钻头和钻杆中心要与护筒项面中心对准，其偏差只能在50mm以下。其次，进行钻孔时，钻杆或吊要垂直地面，在施工期间用线锤随时进行检查，防止钻孔出现倾斜，最后，在钻孔过程中，钻孔速度要尽可能慢速均匀，尤其是在护筒出口处，要注意防止失稳和渗漏。在地层易变化处，对其钻速和钻压要加以控制，以避免钻孔出现倾斜。在易缩径土层处，要进行必要的复钻。在硬塑的黏土层处，采用中高档钻速进行钻孔。在淤泥和粉砂层处，采用低档钻速进行钻孔。从硬层到软层时，可以逐渐加快钻进速度，反之，从软层到硬层时，则要慢速钻进速度。
4、偏差的控制
由于已成桩的钻孔桩在事后是不能予以纠偏的，为此，在施工过程中，一定要严格控制桩位偏差。通常情况下，出现偏差后，若偏差不大，可以考虑承台或地梁加大等技术措施予以处理；若偏差较大，通常就只能进行补桩处理，然而，补桩难度很大，因为此时基础已被开挖，重新进行补桩只会给施工操作、机械设备的安装、移位等带来很大的不便。为了对桩位偏差进行有效控制，需要注意做好如下几项工作：①做好测量关，复核好每个桩位；测放时采用全站仪进行。②钢筋笼的安放过程中，在顶笼四周内需建好砂浆垫块，避免钢筋笼出现偏位。
5、钢筋笼孔内安装
先将定位支架布设在孔口、孔底处，并将主筋的位置加以编号，对号对主筋进行点焊或绑扎，在现场先对外箍筋做定型，再将其套在主筋外侧，绑扎时从底部向孔口方向依次进行，再将定位支架布设在适当的位置。要一次到位的进行安置。钢筋笼安装定位后，要在周边梅花形处将预制混凝土保护层垫块布设其中。安装完钢筋笼后，再次将孔底浮土或沉碴消除，将积水排除，最后再进行验收。
6、水下混凝土的灌注
（1）将灌注桩混凝土运到灌注地点时，要对其均匀性和塌落度进行检查，对于与要求不相符的，坚决不用。混凝土的强度等级一定要与设计要求相符，砂石料、水泥、水等要与国家标准相符，经过现场质量检测合格的商品混凝土才能使用。
（2）进行水下混凝土的灌注时，要对水面或泥浆面以下的孔深，以及所灌注的混凝土面高度加以探测，这样才能将沉埋管深度、淀层厚度以及桩顶高度控制在一定的范围之内。如果探测不够准，则会容易出现沉淀过厚、导管提漏等现象，进行造成夹层断桩、短桩等事故的发生。
（3）在进行水下混凝土灌注时，还要对混凝土面的高度加以检测，然后以所探测得到的混凝土面高度和灌入的混凝土数量为依据，再进行相应的计算，还要对钻孔桩加以检查，查看是否有局部严重超径、缩径、漏失层位等现象的存在，此外，还要对返水情况进行仔细观察，对孔内的情况进行正确分析和判定，防止施工事故的发生。
（4）将导管埋深控制到2～6m，严禁超量灌注、一次拆管数节现象的发生，要勤于探测，并对导管埋深进行及时的调整，避免因埋管过深而出现堵塞、埋管的现象。
总之，在进行钻孔灌注桩施工的过程中要注意加强对施工质量的控制，始终过程中始终坚持“严细、快速”的原则，严把每道程序关，确保灌注桩的成桩质量。
参考文献：
[1]张犟.浅谈水利工程中灌注桩的应用 [J].陕西水利,2009(6);19-20.
[2]唐亮,王耀华.浅谈水利工程桥灌注桩施工工艺 [J].中国新技术新产品,2008(18): 21-22.
【关键词】钻孔灌注桩；施工；应用；质量控制
在水利工程中，较为常见的一种基础形式就是钻孔灌注桩。其借助泥浆进行护壁，并利用机械钻孔，采用导管法进行水下混凝土的灌注。钻孔灌注的方法不仅省工、省量，且便于施工。然而，灌注桩施工较为隐蔽，其施工质量易受到很大因素的影响，这就要求施工过程中任何一个环节都要严格进行，并将地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等各种对其施工产生影响的因素都在考虑在内。如果不严格进行施工和管理，在灌注的施工过程中就容易产生质量事故，轻者产生塌孔松散或缩颈，重者则断桩报废，影响工期和整个工程的质量，造成重大的经济损失。为此，在进行钻孔灌孔桩施工的过程中要注意加强对施工质量的控制，确保灌注桩的成桩质量。
一、钻孔灌注桩的施工原理
作为建筑物基础部分的灌注桩，已被广泛应用于水利工程中。其施工原理就是准备好足够的首批混凝土，将孔底的水或泥浆迅速排开后，同时一次性将导管出料口埋设在混凝土中，并确保一定的深度，以确保后续浇灌的混凝土始终是与孔内水或泥浆相隔离的，然后将高流态的混凝土持续地从进料口进入导管而成桩孔。在进行混凝土输入的过程中，导管要随着孔内混凝土的逐渐增多而不断地提升，但始终要确保埋设在混凝土的出料口埋在混凝土中要有一定的深度。后续所输入的混凝土之所以能挤入已浇筑的混凝土之中，它是借助出料口与入料口之间的密封导管中的高差形成的压力而实现的。首批灌入的混凝土，其中的一部份被顶在最上面，将其作为隔离层，且这一部分将会一直被后续灌入的混凝土逐渐向上冲至桩口。
二、钻孔灌注桩在水利施工中的质量控制
1、测量定位
先要在施工范围内，进行原始地形图的测量，平整场地，将场内临时所需的施工道路及排水沟搜集水井等修筑起来，并布置好临时所需的施工机具及水电气系统，如果碰到有水的地段，还需要先进行粘土回填和碾压，在迎水面进行回填，并用级配块石进行护坡，都是由起点逐渐向终点进行，然后以设计翻纸的要求为依据，借助GPS全站仪，在灌注桩轴线、桩号、高程测量放线处进行挖孔，定桩位；采用木桩或小型预制混凝土桩，在孔口外围处将桩位纵、横轴线和基准点标记做好，同时还要注意保护桩位纵、横轴线和基准点位。
2、泥浆配置与拌制
水、纤维素、膨润土、烧碱等是钻孔泥浆的主要成分。在进行钻孔的过程中，由于水的相对密度小于泥浆的相对密度，且水的静水压也小于泥浆的静水压，泥浆可以对井钻孔壁产生作用而形成一层泥皮，这样钻孔内外渗流就会受到阻隔，钻孔壁得以保护而免于坍塌，此外，悬浮钻渣也是泥浆的一大作用。通常泥浆的配置质量比为：水：纤维素：膨润土：烧碱=100：0.007：7:0.003。其中，纤维素的主要作用在于其能在地基土表面形成一层薄膜，从而使失水率得以降低：膨润土泥浆由于密度相对较低、粘度好、含沙量小、泥皮薄，为此，其稳定性较好，能起到很好的固壁作用，且钻具回旋的阻力较小，钻进率较高；烧碱主要能使水化膜的厚度增大，这样就能使泥浆的胶体率和稳定性得以大大提高，同时失水率也相应会降低。泥浆在钻进成孔时，要冷却钻头、排渣清孔，并对孔壁加以保护，在进行下水混凝土的灌注过程中，要注意对孔壁的稳定性和悬浮钻屑加以维护。如果泥浆太过于浓稠，钻进速度过慢，此时孔壁泥皮就会过厚；如果泥浆太过于稀释，此时护壁就容易塌孔，难以将孔底沉渣给冲洗出来；如果泥浆含过多的砂，此时泥皮就会过于流松，减少孔壁的摩阻力，加大孔底沉渣的厚度。通常采用自然造浆来降低工程成本，如对泥浆及性能的合理调配和使用不加以注意，成孔、成桩的质量就会受到一定的影响，且环境也会遭到污染。对于软土地层，由于其原土造浆能力不够，为了使泥浆黏结力增强，可以以膨润土作为护壁泥浆的主要原料，再添加纯碱和CMC等外掺剂，加水拌制而成，这样就能降低孔内漏水率，孔内的水压得以确保，因泥浆密度能产生液柱压力，对地下水压力能起到很好的平衡作用，并对孔壁产生一定的侧面压力，而使孔壁具有一种液压支撑，在泥浆压力作用下，其胶制颗粒分子就会渗入到孔壁，从而就能防止塌孔现象的发生，起到很好的护壁作用。
3、开钻成孔
进行开钻成孔时，首先，安装钻机时要平稳地搭建底架，钻头和钻杆中心要与护筒项面中心对准，其偏差只能在50mm以下。其次，进行钻孔时，钻杆或吊要垂直地面，在施工期间用线锤随时进行检查，防止钻孔出现倾斜，最后，在钻孔过程中，钻孔速度要尽可能慢速均匀，尤其是在护筒出口处，要注意防止失稳和渗漏。在地层易变化处，对其钻速和钻压要加以控制，以避免钻孔出现倾斜。在易缩径土层处，要进行必要的复钻。在硬塑的黏土层处，采用中高档钻速进行钻孔。在淤泥和粉砂层处，采用低档钻速进行钻孔。从硬层到软层时，可以逐渐加快钻进速度，反之，从软层到硬层时，则要慢速钻进速度。
4、偏差的控制
由于已成桩的钻孔桩在事后是不能予以纠偏的，为此，在施工过程中，一定要严格控制桩位偏差。通常情况下，出现偏差后，若偏差不大，可以考虑承台或地梁加大等技术措施予以处理；若偏差较大，通常就只能进行补桩处理，然而，补桩难度很大，因为此时基础已被开挖，重新进行补桩只会给施工操作、机械设备的安装、移位等带来很大的不便。为了对桩位偏差进行有效控制，需要注意做好如下几项工作：①做好测量关，复核好每个桩位；测放时采用全站仪进行。②钢筋笼的安放过程中，在顶笼四周内需建好砂浆垫块，避免钢筋笼出现偏位。
5、钢筋笼孔内安装
先将定位支架布设在孔口、孔底处，并将主筋的位置加以编号，对号对主筋进行点焊或绑扎，在现场先对外箍筋做定型，再将其套在主筋外侧，绑扎时从底部向孔口方向依次进行，再将定位支架布设在适当的位置。要一次到位的进行安置。钢筋笼安装定位后，要在周边梅花形处将预制混凝土保护层垫块布设其中。安装完钢筋笼后，再次将孔底浮土或沉碴消除，将积水排除，最后再进行验收。
6、水下混凝土的灌注
（1）将灌注桩混凝土运到灌注地点时，要对其均匀性和塌落度进行检查，对于与要求不相符的，坚决不用。混凝土的强度等级一定要与设计要求相符，砂石料、水泥、水等要与国家标准相符，经过现场质量检测合格的商品混凝土才能使用。
（2）进行水下混凝土的灌注时，要对水面或泥浆面以下的孔深，以及所灌注的混凝土面高度加以探测，这样才能将沉埋管深度、淀层厚度以及桩顶高度控制在一定的范围之内。如果探测不够准，则会容易出现沉淀过厚、导管提漏等现象，进行造成夹层断桩、短桩等事故的发生。
（3）在进行水下混凝土灌注时，还要对混凝土面的高度加以检测，然后以所探测得到的混凝土面高度和灌入的混凝土数量为依据，再进行相应的计算，还要对钻孔桩加以检查，查看是否有局部严重超径、缩径、漏失层位等现象的存在，此外，还要对返水情况进行仔细观察，对孔内的情况进行正确分析和判定，防止施工事故的发生。
（4）将导管埋深控制到2～6m，严禁超量灌注、一次拆管数节现象的发生，要勤于探测，并对导管埋深进行及时的调整，避免因埋管过深而出现堵塞、埋管的现象。
总之，在进行钻孔灌注桩施工的过程中要注意加强对施工质量的控制，始终过程中始终坚持“严细、快速”的原则，严把每道程序关，确保灌注桩的成桩质量。
参考文献：
[1]张犟.浅谈水利工程中灌注桩的应用 [J].陕西水利,2009(6);19-20.
[2]唐亮,王耀华.浅谈水利工程桥灌注桩施工工艺 [J].中国新技术新产品,2008(18): 21-22.