水利施工中钻孔灌注桩技术思考论文
摘要:钻孔灌注桩技术自产生以来，广泛用于工业建筑、高层楼宇、水利水电及桥梁码头等工程项目的建设中，经过不断实践，钻孔灌注桩的设计理论和施工技术不断发展和完善。本文分析了钻孔灌注桩技术在药湖圩除险加固工程中的应用。
1工程概况
药湖联圩于丰城市和新建县境内的锦江下游南岸。圩堤起于新建县横垱头，沿锦江而下，经罗家渡，松湖街，礼坊，止于丰城市司家闸附近，堤线总长34.80km，圩区主要为冲积平原地貌，沿锦江I级阶地及河漫滩发育。圩堤两端及圩区附近，零星分布低丘岗地。沿河I级阶地地面高程为21.9～19.4m，阶地地形平坦，阶面宽窄不一;河漫滩沿锦江呈带状连续分布，宽度为150～200m，最宽处达1200m，低丘岗地岗顶高程一般为34.9～48.0m。工程区内第四系地层分布广泛，地层上部以粘土，壤土，淤泥质土及砂壤土等粘性土为主，沿堤粘性土层度一般为4.0～9.0m。粘性土下部为中砂及砾石等透水土层。地层构造具明显二元结构。透水土层下伏基岩，主要为泥质粉砂岩。
2工艺流程与质量控制
钻孔灌注桩技术的工艺流程为:施工准备、平整场地→测量放线、桩孔定位→埋设灌注桩钢护筒→钻机就位→钻机开始钻进掏渣→一次清孔→下钢筋笼→下钢制导管→二次请孔→灌注混凝土→拆除钢护筒→桩机移位。
2.1场地平整施工场地采用人工配合挖掘机进行开挖平整，场地平整要求为纵向坡度＜3%，横向高差＜10cm。
2.2铁轨铺设铁轨铺设应平整稳固，前轨外侧面距防渗墙轴线0.9m，孔位中心偏差不大于3cm，轨面纵向坡度＜2%，横向高差＜1cm。
2.3孔位中心放样轨道铺设好后，进行孔位中心放样，孔距用钢尺丈量，孔距2.04m，孔位中心放样误差应小于5mm。孔位中心放样后，用红漆在a前轨外侧面上作出标记，然后丈量出各孔中心与防渗墙轴线的偏差，其偏差值应小于3cm。
2.4护筒的埋设要求护筒埋设技术要求主要有以下几方面。
(1)根据实际情况决定具体的埋置深度，通常埋设深度为2～4m;
(2)先放线定位，后钻孔，根据现场桩位将桩孔表面的土层挖除，最后进行护筒的埋设;
(3)保证护筒顶端高度符合规范要求，达到孔内水位设置高度标准;
(4)根据实际情况，选取加压、振动、锤击及挖埋等方式埋设护筒。
2.5制备泥浆根据本工程的地层条件，采用地层自身造浆和孔口回填粘土造浆。泥浆质量要求为比重1.1～1.3g/cm3，粘度18～25s，含砂量≤5%。造孔中，孔内泥浆液面应高于地下水位1.8m以上。对成型器的下水管进行仔细的测量和记录，造孔深度必须大于等于设计孔深。该项工程在采购原材料前，先要由监理工程师对样品进行检验，检验产品的合格证书及出厂检验报告，根据国家相关规定控制进货材料质量，确保进货材料质量同样品质量相符。
2.6造孔施工分两序孔进行，即先施工Ⅰ序孔，间隔24小时以上后再施工Ⅱ序孔。造孔机就位后，根据前轨外侧面上的孔位中心标志，移动机架进行孔位对中，对中误差小于5mm。孔位对中后，固定机架，防止对中错位。造孔机就位对中后，用水平尺检查机架的水平和垂直情况，并调整使机架保持水平和垂直。造孔达到设计深度后，使成型器提离孔底面，用水平尺和直尺检测成孔的孔斜率，孔斜率应不大于0.3%。造孔中，如遇有漏失地层，应立即采取堵漏和补救措施。
2.7清孔当成孔的孔斜度检验合格后再进行清孔操作，具体措施如下:使成型器上下运动5分钟，但不进尺，对清孔后泥浆含沙量、泥浆粘度及泥浆比重进行测量，并保证泥浆含沙量在10%以下，泥浆粘度在30s以下，泥浆比重在1.3g/cm3以下。完成清空后，将水管拆除，提起成型器后将成型器底部刀口处的土样取出，观察土样和设计终孔地层土样是否一样，用测绳法测量孔深，根据造孔深度减去实测孔深为孔底淤积厚度的公式，算出孔底淤积厚度，并保证其数值应小于等于10cm。
2.8钢筋笼入孔在完成清孔和检测达标后4小时内，使浇筑机就位，之后进行砼下料钢筋笼的安装工作，使孔底和钢筋笼的间距在20cm以内。
2.9灌注水下混凝土清孔结束后的4小时内应开浇水下砼，第一盘料为水泥砂浆，随即浇入足够的砼，埋没钢筋笼底部。砼浇筑过程中，每浇8盘砼测定一次孔内砼面的深度，计算出钢筋笼的埋深长度。钢筋笼埋深应小于6.0m，大于1.0m。水下混凝土灌注工序见图3。混凝土灌注时，导管的底距必须控制在300～500mm，超过的必须加短接，桩机的每套导管都配备了0.5～1.5m的导管，初灌量必须放满一斗后才能拉起闷盖或隔水栓，灌注过程中，监理旁站人员要控制导管拆除的节数，必须满足导管底部埋入砼面2～6m，抽测坍落度。灌注期间要定时测量沉浆的性能指标(比重、粘度、含砂量)，根据检测结果，及时添加新鲜泥浆或膨润土、纯碱等，并控制这些性能指标在允许范围以内，同时应尽快补充大比重泥浆以稳定孔壁;回填适量的粘土，平衡孔壁土压力。还要在泥浆中加入“SM”或“PM”植物胶或投放适量水泥保护孔壁。
3常见质量通病及防控
钻孔灌注桩从钻孔到成桩结束，因受多种因素的影响，极易引发质量问题甚至质量事故，因此质量控制成为施工中的难点。
3.1钢筋笼拆卸每次拆卸钢筋笼前，要根据钢筋笼的埋深计算好钢筋的拆卸根数，并要保证钢筋笼拆卸后，其底部在砼中的埋深不小于1.0m。
3.2砼拌和质量控制与检查砼拌和必须严格按配料单标准配料，每盘砼搅拌时间不小于3min。砼的.坍落度和扩散度分别控制在18～22cm和34～40cm之间;水灰比小于0.49，水泥用量大于380kg/m3，砂率不小于40%;砼密度要大于等于2100kg/m3;砼的初凝时间要在6个小时以上，终凝时间在24小时以内。砼拌合、运输过程要保证混凝土浇筑能够持续进行，不得出现间隔，如果出现中断的情况，应将中断时间控制在40min以内。砼浇筑因故中断超过2小时后，应做好记录，并报告监理工程师，共同研究处理办法。
3.3水下砼上升速度控制浇筑砼时，应经常检查和控制砼的上升速度，其要求为砼上升速度≥2m/h，各处砼面应均匀上升，高差控制在0.5m以内。
3.4导管堵塞、拔脱或漏浆(1)将导管全部拔出、冲洗、并重新下设，抽净导管内泥浆重新浇筑。若出现塌孔现象，提出成形器。(2)必须先对导管长度和混凝土面高度进行测量和核对，查看导管的安全插入深度是否符合标准，再进行混凝土的连续浇筑。
3.5基坑排水基坑排水采用水泵抽排。
(1)初期排水。此期间排水指围堰闭气后形成的基坑中集水，堰基和堰体的渗水，以及可能的降水等。围堰合拢后，先计算基坑初期集水量，再根据排水强度选定抽水设备，组织配4台潜水泵，2台单台泵流量为30m3/h，2台单台泵流量为5m3/h。
(2)经常性排水。本工程施工期间，考虑围堰基坑渗水、施工弃水、砼养护水及雨水等因素，必须经常性排水。基坑内排水系统设置:基坑四周设明沟排水，在基坑内设置集水井，采用水泵直接及时抽排至基坑外。为保证围堰基坑干地施工，设置4台抽水泵进行抽排(常用2台潜水泵，另备用2台潜水泵)。
4质量检验
每个浇筑施工作业点每台班抽检一组试样，28天进行室内试验检测。要沿着轴线布置钻孔，每500m布置一孔，如果不足500m也要布置一孔，使每标段中孔的数量在2个以上。用钻头对钻孔的底部、中部墙体进行取样，每孔中进行2组钻孔取样，通过钻孔抽水、压水试验对每个孔进行测量和检验。直观测量开挖墙体两侧揭露出墙体，检测开挖处接缝结构可靠度和墙体厚度，每720m开挖一次，使每标段开挖孔的数量在2个以上，每开挖处进行1～2组取样，开挖处深度通常为2.5～5m，长度为2～4m。
当检查不合格时，应增加检查孔孔数及开挖部位数量，直至达到合格标准。检查不合格的孔段，承包人应按监理人指示进行处理，直至达到合格为止。
参考文献
［1］孙剑．浅析水利施工中的钻孔灌注桩技术应用［J］．河南水利与南水北调，2012(10)．
［2］叶建军，毛国平．水利施工中钻孔灌注桩技术的应用解析［J］．城市建设理论研究，2013(49)．
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