姚南翔

淺談灌注樁施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

姚南翔

一、灌注樁施工技術(shù)及其基本程序

灌注樁施工基本程序是：施工準(zhǔn)備→鉆機就位→護筒埋設(shè)→鉆頭和孔口管施工→護壁泥漿→混凝土澆筑→鋼筋籠制作和安裝。以下結(jié)合某河進洪閘除險加固工程北閘基礎(chǔ)灌注樁工程就幾個步驟作簡要說明。

1.水利工程施工準(zhǔn)備工作

（1）收集水利工程施工地點水文、地質(zhì)資料，對地質(zhì)巖性進行分析和判斷。

（2）詳細(xì)了解灌注樁施工圖紙及施工方案。

（3）平整水利施工現(xiàn)場，確保水、電通暢，對松軟的土地進行必要的處理，以免給施工機械作業(yè)帶來麻煩。

（4）復(fù)核測量基準(zhǔn)線、水準(zhǔn)基點和樁位等數(shù)據(jù)。

（5）制定相應(yīng)質(zhì)量控制措施，確保工程施工質(zhì)量。

2.鉆機就位

在準(zhǔn)備階段對工程施工場地進行平整和壓實，如在施工現(xiàn)場遇到深水區(qū)或淤泥層很厚時，則需要進行工作平臺的搭設(shè)。建立子控制網(wǎng)，確保其能夠符合建筑物施工工程的整體測量。對擬建的施工樁位進行放樣，同時在其他觀測站進行觀測和復(fù)核。樁位的控制是水利工程灌注樁技術(shù)施工中的一項重要內(nèi)容，只有樁位準(zhǔn)確才能確保施工順利進行。

3.護筒的埋設(shè)

樁位的固定措施主要是埋設(shè)護筒，通過埋設(shè)護筒，對鉆頭的鉆進方向進行有效引導(dǎo)。進行護筒埋設(shè)時，護筒的直徑應(yīng)比樁孔大10cm左右，可以使鉆頭在孔內(nèi)順利提升。在安裝護筒時，應(yīng)確保其中心線與樁位中心線的偏差保持在50mm以內(nèi)。護筒埋設(shè)的入土深度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)不同進行調(diào)整，如在砂石土質(zhì)中其深度應(yīng)當(dāng)大于1.5m，如在粘土土質(zhì)中其深度應(yīng)不小于1m，同時確?？變?nèi)的泥漿比地下水位高出1m左右。護筒埋設(shè)應(yīng)牢固和密實，為防止出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，護筒與孔壁之間使用粘土進行夯實。

4.鉆頭和孔口管施工

鉆孔樁的設(shè)計孔徑為1.5m以上時，選擇鉆頭時對其鋼材質(zhì)量有較高的強度要求，確保鉆頭的質(zhì)量、角度以及鉆頭切削內(nèi)刃的強度。如鉆頭在施工過程中發(fā)生斷裂，則會造成孔內(nèi)事故，不僅延誤工期而且將造成經(jīng)濟損失。

埋設(shè)孔口管時，為確?？卓诓粫l(fā)生坍塌，孔口管采用厚度δ=5mm以上的鋼板卷制，直徑為1800mm。

5.護壁泥漿

泥漿的主要作用是支撐孔壁、穩(wěn)定底層、對懸浮的鉆渣進行清理，同時通過泥漿滲透到孔壁周圍的底層，阻斷滲漏通道，因此，泥漿對孔壁具有十分重要的保護作用。泥漿比重控制在1.2～1.3，粘度22～25s，膠體率 >97%，內(nèi)泥漿面控制在離孔口50cm以內(nèi)。

6.混凝土澆筑

混凝土的強度等級必須滿足水利工程施工設(shè)計需要，所選用的材料應(yīng)符合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使用的商品混凝土需經(jīng)過嚴(yán)格檢查才能進入施工現(xiàn)場?；炷翝仓皯?yīng)著重檢查混凝土灌注樁樁底，確定其沉淀厚度和泥漿指標(biāo)，如不符合澆筑標(biāo)準(zhǔn)則重新進行清理。

澆筑前必須對第一次澆筑的混凝土需求量進行詳細(xì)計算，一般容量應(yīng)至少是導(dǎo)管容量與漏斗總?cè)萘恐偷?倍，才能夠確?；炷翉穆┒穼?dǎo)管處順利翻出，并且可以將導(dǎo)管端置于被混凝土掩埋的2.5m之內(nèi)。

澆筑時混凝土的上升速度保持3m/h以內(nèi)，澆筑后期應(yīng)適當(dāng)提高漏洞高度，使導(dǎo)管內(nèi)外壓力差逐漸增大，并不斷提升導(dǎo)管，每次提升的幅度保持在0.5m左右，才能使混凝土順利灌入，直到混凝土高度達到空口面，同時把灌注樁內(nèi)所有鋼筋徹底清潔。

澆筑完成后，當(dāng)上部混凝土開始初凝時，清除其鋼筋籠的固定措施，確保鋼筋籠能夠隨著混凝土的凝固而自身發(fā)生收縮，防止造成粘結(jié)力的損失。

7.鋼筋籠的制作與安裝

用來制作鋼筋籠的鋼筋種類及型號等都根據(jù)設(shè)計需求以及相關(guān)的規(guī)范來確定。首先根據(jù)施工圖紙的要求，進行調(diào)直、去銹、焊接。鋼筋籠的主體應(yīng)當(dāng)使用整根的鋼筋，如需對接，則盡量使用搭接、焊接頭，搭接處的末端不設(shè)置彎鉤。其次，為保證鋼筋籠外混凝土保護層的厚度符合設(shè)計要求，在其上下端及中間每隔4m在一橫截面上設(shè)置混凝土塊。鋼筋籠吊裝之前，先對鉆孔進行檢測。主要檢測鉆孔內(nèi)有無坍塌和孔壁有無影響鋼筋安裝的障礙物，如突出尖石、樹根等，以確保鋼筋籠的安裝。鋼筋籠吊裝時對準(zhǔn)孔位，盡量豎直輕放、慢放，遇障礙物可慢起慢落和正反旋轉(zhuǎn)使之下落。無效時立即停止下落，查明原因后再安裝。禁止高起猛落、強行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。

二、水利工程灌注樁施工的質(zhì)量控制措施

1.成孔質(zhì)量控制

成孔是水利工程灌注樁施工中的重要部分，如果成孔的質(zhì)量不能得到較好的控制，則可能出現(xiàn)塌孔、縮徑等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響樁身質(zhì)量，使樁的承載力下降，因此在成孔質(zhì)量控制方面應(yīng)當(dāng)注意以下問題：

第一，保證樁身成孔的垂直精度，同時這也是確保灌注樁順利施工的重要保障，如不能保障其垂直精度，鋼筋籠則無法順利就位。

第二，樁位和樁頂標(biāo)高的確定。確保成孔深度在護筒定位后能夠及時進行復(fù)核，護筒的中心與樁位中心之間的偏差應(yīng)小于50mm，同時檢查回填土密度，防止發(fā)生漏漿。

2.成樁質(zhì)量的控制

第一，為保證成樁質(zhì)量，應(yīng)對進場原材料進行嚴(yán)格檢驗，包括水泥、鋼材出場合格證以及化驗報告等，如果發(fā)現(xiàn)證書與實際商品不符，則應(yīng)立即進行抽樣調(diào)查，不合格的材料堅決禁止使用。

第二，由于水利工程中使用水下混凝土灌注，而且采用導(dǎo)管灌注的方法，不可避免的會出現(xiàn)混凝土的離析現(xiàn)象，但是高質(zhì)量的混凝土材料以及科學(xué)的配比可減少這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，因此，對現(xiàn)場使用的水泥品種以及砂石等材料應(yīng)隨時進行調(diào)整，確保每個樁的澆筑配比都能夠達到科學(xué)合理，在混凝土攪拌之前進行復(fù)核，并且進行嚴(yán)格的記錄和管理。

3.鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放

鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料，檢查合格后再按設(shè)計和施工規(guī)范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。驗收中要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計標(biāo)高上，吊環(huán)長度根據(jù)底梁標(biāo)高的變化而改變，所以應(yīng)根據(jù)底梁標(biāo)高逐級復(fù)核吊環(huán)長度，以確保鋼筋的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計要求。

4.清孔

清孔工作主要是為了清除孔底的沉渣，因為沉渣的存在對灌注樁的承載能力有著不利影響。清孔的過程是通過泥漿對樁孔底部的沖擊所產(chǎn)生的力量，使孔底的沉渣處于懸浮狀態(tài)，然后使用泥漿膠體的粘結(jié)力帶動懸浮的沉渣流出樁孔，進而實現(xiàn)清孔的目的。

三、結(jié)束語

隨著灌注樁技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用越來越廣泛，對其施工工藝以及施工質(zhì)量的要求也越來越高。由于大多水利工程的鉆孔灌注樁均在水下完成，無法對其施工過程進行詳細(xì)觀察，成樁后也不能對其進行開挖來完成驗收工作，其施工過程中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會對整個水利工程的質(zhì)量產(chǎn)生重大影響，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。因此，灌注樁施工中應(yīng)對其質(zhì)量進行嚴(yán)格控制，才能確保水利工程的整體質(zhì)量

信陽市沿淮治理工程指揮部綜合辦公室 464000）