浅谈水利工程灌注桩施工技术与质量控制 new

摘　要：钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性强、施工简单易操作且设备投入不是很大，目前，在水利工程中都到了广泛的应用。文章介绍了灌注桩的特点，对水利工程中钻孔灌注桩施工技术进行了分析，提出了水利工程灌注桩施工质量控制措施。

关键词：水利工程；灌注桩；质量控制
引言
　　钻孔灌注桩是水利施工中广泛应用的一种基础形式，具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于其施工过程无法直接观察，成桩后也不能进行直接开挖验收，它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。因此，要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实，并加强施工质量管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。
　　1灌注桩的特点
　　1、适用于不同土层；
　　2、桩长可因地改变，没有接头；
　　仅承受轴向压力时，只需配置少量构造钢筋。需配制钢筋笼时，按工作荷载要求布置，节约了钢材；
　　4、单桩承载力大；
　　5、正常情况下，比预制桩经济；
　　6、桩身质量不易控制，容易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥的现象；
　　7、桩身直径较大，孔底沉积物不易清除干净(除人工挖孔灌注桩外)，因而单桩承载力变化较大；
　　8、一般不宜用于水下桩基。但在桥桩(大桥)施工中，有采用钢围堰(大型桥梁)中进行水钻灌注桩施工。
　　2水利工程中钻孔灌注桩施工技术分析
　　2.1钻孔施工技术分析
　　一是整理场地。施工前，应将桩基处的地基表面的杂物清除干净，然后进行夯压，确保具有一定的密实度即可；二是测放桩位及高程。由测量人员按现场坐标点，使用经纬仪根据桩基平面布置图，对各个控制点及桩位进行测放。桩位测量时，其偏差应控制在10 mm 以内。测量人员先测定场地的地面高程，再由此确定施工桩深度及桩顶标高；
　　二是埋设护筒。钻孔桩一般使用钢制护筒，是采用3～5 mm 钢板的制作而成。为保证其具备足够的刚度，防止因刚度不足而变形，应该在护筒上、中、下端外侧各焊上一条加劲肋。埋设护筒时，其轴线应与测量所标示的桩位中心相对应，护筒底必须与底部周围接触紧密，埋深1.0～1.5 m，顶面高程高出地面在0.3 m以上。保证其位置偏差控制在5 cm以内，倾斜度控制在1%以内；
　　三是钻机就位及运行。护筒埋设好以后，就可以进行钻机就位。在钻机就位时，保证钻杆中心与桩机调平、桩位重合，使钻杆垂直度控制在1%之内，用线锥和经纬仪实施双向控制，其对中误差应控制在5 cm以内。应用枕木把底座垫实塞紧，若钻机发生移位、歪斜和沉陷等，应及时纠正。钻进时应遵循先慢后快的速度原则和先小后大力度原则。钻台行走时，应确保钢轨铺设的平直和稳固。
　　四是钻进成孔时，可以采用冲洗液循环系统正循环方式。钻进开始时，泵入清水原土可以自然造浆。在钻进过程中，应注意进入孔口的泥浆比重。特别硬保证钻孔操作的规范，保证孔壁的稳定性，防止出现塌孔。
　　五是下钻时，当钻头与孔底相距50～80 mm 时，应启动泥浆泵，让冲洗液循环2 分钟左右，然后启动钻机，缓缓地将钻头放到孔底，并确保速度符合规范。
　　六是清孔。当钻机用正循环的方式钻进施工的桩孔，并到达预设的孔深位置后，应停钻，并使钻头提离孔底50～80 mm并保持住，持续进行空转，采用换浆清孔法进行清孔。清孔后，泥浆返出比重、含砂量都应控制好，孔底沉渣的厚度应控制在100 mm以内，并及时做好详细的记录。清孔时，为了防止塌孔，应式钻孔内的水位比地下水位高出1.5～2.0 m。
　　七是泥浆排放。对钻孔、清孔、等过程中排出的泥浆，应根据现场情况，进行处理，严防对对河流及周围环境造成污染。
　　2.2钢筋笼的制作与安装
　　一是严格把关材料质量。对所使用钢筋的种类、型号、直径等按照设计图纸和相关规范进行严格的检查，确保钢筋质量过关；二是严格规范钢筋笼制作，确保制作质量符合要求。制作钢筋笼时，应严格按照设计图纸和规范要求进行，确保钢筋的调直、焊接、截断、弯折、除锈等的质量。钢筋笼的主筋一般采用整根，确实需要对接时，宜进行焊接，搭接的长度在5 d以上，末端不能设置弯钩。钢筋笼的成品应确保尺寸准确，顺直、直径和间距的施工误差，均控制在20 mm以内；三是钢筋笼的安装。在钢筋笼吊装之前，首先应使用探孔器进行钻孔检测。探孔器直径大小根据钻孔直径大小而定，重点检测钻孔壁有无障碍物，如树根、突出石块，是否存在坍塌等，以确保钢筋笼的正常安装。钢筋笼吊装时，必须对准孔位，竖直轻放，若遇障碍突出物，可正反旋转或慢起慢落和使之下落。若无效，应立即停止吊放，及时查明原因后再吊放。特别应注意的是不能强行下放、高起猛落，以免碰撞孔壁而导致坍塌。
　　2.3灌注混凝土施工技术分析
　　一是控制好混凝土的质量。对混凝土中的砂石、水泥质量，混凝土配合比、混凝土拌制和灌注等过程进行严格控制，必须符合规范要求；二是拌制混凝土前，应做好拌制用水的水质化学分析；三是导管安放。导管是灌注混凝土中非常重要的工具之一，一般用3 mm厚钢板卷曲焊制而成，其直径按灌注桩的桩长、桩径及单位时间内通过混凝土的数量来决定，一般大于或等于250 mm。根据方便拆装和搬运的原则来确定导管分节的长度，应比导管提升设备的提升高度要小，为保证导管连接处的牢固性，应进行焊接加强处理。四是混凝土灌注。混凝土灌注开始的时候，导管底部与孔底的距离应在300～500 mm之间。为保证初灌时混凝土的质量，应在灌注前利用球胆进行止水。首批混凝土配置必须足量，严禁初灌量不足就将混凝土灌入孔内。五是当混凝土灌注完毕后，待桩上部混凝土开始初凝，解除对钢筋笼固定措施，保证钢筋笼随着混凝土的收缩而收缩，避免粘结力的损失；六是清理桩头。等桩头混凝土强度达到设计值的25%时，立即拆除护筒并凿除桩头多余混凝土。达到桩顶设计标高，采用手工凿除桩头混凝土。
　　3水利工程灌注桩施工质量控制
　　3.1成孔质量控制
　　成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制不好，可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量，造成桩承载力下降。 因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作：
　　3.1.1采取隔孔施工程序
　　钻孔混凝土灌注桩是 先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。
　　3.1.2确保桩身成孔垂直精度
　　这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固、经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜测试。
　　3.1.3确保桩位、桩顶标高和成孔深度
　　在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50 mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象（局部位置可以考虑采用明桩的施工方法，如用混凝土护筒做永久模板进行施工）。
　　3.2钢筋笼制作质量和吊放
　　钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是因为钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的，因此吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据低梁标高逐极复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。
　　3.3灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔
　　清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清净。
　　结束语
　　灌注桩作业难度更大，施工质量更难控制，这就要求我们在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质和有关灌注桩方面的资料，对施工过程中可能会发生的一些问题及时进行分析处理，做至科学组织，精心施工，严格管理，施工质量是完全有保证的。
参考文献：
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