浅谈灌注桩施工在水利工程中的技术应用

　　摘要:简要介绍钻孔灌柱桩施工工艺，分析事故发生的原因,并提出了具体的防治对策和措施,供工程人员参考。
　　关键词:钻孔;灌注;施工应用;配制;成孔
　　
　　1、施工程序
　　施工准备→施工围堰及钻机平台填筑→钻机就位→护筒安设→覆盖层造孔→下钢套管→基岩造孔→基岩扩孔→验孔深→下钢筋笼→下导管→浇注混凝土→声波测桩。
　　2、施工方法
　　（1）施工测量。在孔位布设准确后，以孔中心位置为圆心，护壁管半径画圆作为孔口开挖线，当开孔钢套管稳定后可把孔位十字点布设在钢套壁管上，这样可随时调整钻孔钢丝绳的垂直度，确保孔位准确。
　　（2）造孔。造孔采用CZ-30型冲击钻，为保证孔位的准确性，钻机在就位和开钻之前必须铺设四根标准尺寸的四方枕木，在枕木的相互接头处应有牢固的连接措施，在架设钻机时必须安装使钻机平稳的支架柱，从而能使钻机保持一个整体机构，确保孔位准确成孔垂直。（3）钻头及孔口管。钻头的标准程度是造孔进尺的关键一步，该桥钻孔桩设计孔径为1.5m，从而在选择钻头时对钢材的质量要求有一定的强度，在钻头的焊接工作中一定严把质量关，确保钻头的角度，钻头切削内刃的强度。预防在造孔施工中钻头角断裂，造成孔内事故，延误工期。
　　(4)孔口管的埋设，为保证孔口不发生塌孔，孔口管采用δ=5mm以上的钢板卷制，直径为1800mm。为便利孔口管连续下设，焊接方便，孔口管在造孔跟管过程中，下拍孔口管时最好在孔口管上横担方木，可利用钻头垂直下拍保证护壁管口不变形。根据地质条件，单孔孔口护壁套管约6m。
　　(5)护壁泥浆。泥浆用于支承孔壁、稳定地层、悬浮携带钻渣和冷却钻头及钻具等，同时向孔壁周围地层渗透的泥浆以及孔壁形成的泥皮还起到阻断渗漏通道，减少泥浆损失的作用，因此泥浆护壁作用非常重要。
　　泥浆比重控制在1.2～1.3，粘度22～25s，胶体率>97%，孔内泥浆面控制在离孔口50cm以内。
　　(6)成孔质量控制。成孔的质量决定灌柱成型的质量，也是保证桥墩质量的基础，造孔时随时观察孔内泥浆的变化情况，特别注意的是护壁管进入大卵石层后出现护壁管位移，导致孔斜。在造孔施工中注意地层内是否出现流砂及强透水层，若发生此情况，需及时对泥浆进行调整，加大泥浆比重。
　　钻头穿越覆盖层与基岩层接触段时，钻头容易产生偏斜，若进尺太快则会出现卡钻，预防办法是最好人工操作，慢速钻进，等钻头进入岩体50cm以上后恢复正常钻进，以免影响钻孔质量。在钻进过程中对捞砂筒捞出的岩样进行收集，随时了解孔内情况，确定基岩面的高程。按设计要求达到预定的钻孔深度。
　　3、钢筋笼吊装及砼浇筑
　　（1）钢筋笼吊装。在下钢筋笼之前，利用捞浆筒把孔底的沉积物捞干净，孔底沉积物与孔内泥浆的比重可利用仪器进行测试，然后作好孔深测量。在钢筋笼吊装之前应严格检查钢筋笼焊接与绑扎的牢固程度，该钢筋笼是否完全符合设计标准要求。由于该座大桥孔深较大，钢筋笼成形长度为18m，分两节吊装，所以必须固定好吊点。为保证钢筋笼在孔内的保护层尺寸，应在钢筋笼外围每2m长一段焊接钢筋棒保护层，确保钢筋笼的垂直度和砼保护层厚度。当第一节钢筋笼下至孔内时，利用吊车牵引固定已下入孔内钢筋笼，然后在钢筋笼内穿入工字钢，使钢筋笼固定在孔口管之上，再进行第二节的吊装焊接，焊接长度不少于75cm，在焊接时必须保持整体垂直度，以免下笼时卡孔。当钢筋笼下到孔底后可即时把孔口钢筋笼进行固定，检查保护层的标准间距。
　　（2）灌柱桩砼浇筑。在浇筑砼之前必须计算好砼的第一次需求，等于导管总容量与漏斗总容量之和的二倍以上。从而能使漏斗导管内砼从导管底部翻出，并且可将导管端被砼埋深2～5m之内。砼浇筑采用水下直升导管法对口浇筑，导管直径选用220mm以上，为能使导管提升方便，每节导管长度应≤2m，长短搭配，最短应≥0.75m，导管节头采用胶皮垫圈密封，垫圈的厚度不得小于0.3cm，法兰盘连接螺栓不得少于6组，在下导管时必须严格检查导管法法兰盘接头螺栓，不得产生漏水漏浆现象，否则会产生泥浆与砼混合造成桩柱夹泥，严重者可能形成断桩。导管下设与漏斗安装结束后，可在漏斗与导管的接头处安设一砂袋栓塞（或蓝球）固定在漏斗顶部，其作用是与漏斗内砼同时进入导管内利用砂袋的整体性与砼的自重把导管内的泥浆挤压出导管，形成导管内砼柱状，保证后续浇筑砼不与泥浆掺混。砼浇筑时砼面上升速度应保持在3m/h以上，浇筑后期适当增高漏斗高度，增大导管内外的压差，并时常提升导管，提升高度不得大于0.5m，使砼顺利灌入，直到浇出孔口面，但必须是砼流出孔口面为终，砼终凝前人工清除表层50cm的砼。并把灌注桩内的所有钢筋清理干净，进行表层养护。
　　4、混凝土冬季施工保温措施
　　砼施工时间在冬季，除砼拌和时注意保温，在砼运输、入仓时也采取保温措施。在砼浇注过程中，保温措施成为保证质量的关键问题。
　　为确保砼浇注质量，对砼拌和系统搭设暖棚进行保温，暖棚采用脚手架杆框架结构，用保温棚布保温，棚内采用铁炉加温，砼浇注用水均采用热水供应，砼拌和用水温度控制不超过40℃，砂石料也进行分量加热并搭设暖棚。混凝土冬季施工措施应按照SDJ207-82规定执行。为保证工程质量和工程进度，制定以下冬季施工具体措施：
　　（1）砼拌和站用架杆搭设暖棚，内设火炉，保证棚内温度在10℃以上;在水箱底部放置炭火，控制水温在35℃左右。棚内挂温度计检测，测水温用温度计。
　　（2）砂石、骨料用架杆搭设暖棚加热，砼拌和应注意不能掺混冰霜，表面不能结冻，料堆应有足够的储备和堆高，水泥平台搭设暖棚，保证不被雨雪浸湿结块。施工用水直接从库中抽取，设置两个连通的水源箱，水源箱底部架设火炉，保证搅拌用水水温在40℃以下。当外界温度在-10℃以下且运距较远时，采用在运输车厢外侧焊接放置煤块的矩形槽口，放置炭火，保证砼温度，运输过程中用蓬布覆盖。
　　（3）砼在浇筑过程中加入适量防冻剂，浇筑后用彩条布搭设暖棚，起到保暖养护效果。
　　（4）技术员必须在现场对材料加热后的搅拌程序严格控制，搅拌时先将砂石骨料与水一起拌和，待水温降低时再加入水泥搅拌，以防水泥假凝，砼拌和时间应比常温季节适当延长1～2min，砼拌和物温度应保证在5℃以上。
　　（5）在施工过程中，注意对温度的随时检查，所有灌柱桩砼完成后采用冬季暖棚保温施工。
　　
　　参考文献
　　[1]朱志光;浅谈钻孔灌注桩施工质量控制[J];甘肃水利水电技术;2005年02期
　　[2]王彩玲;钻孔灌注桩常见施工质量问题及防治措施[J];河北水利;2005年09期
　　[3]郭友文;;水利施工中钻孔灌注桩的质量问题与防范处理[J];黑龙江水利科技;2007年06期

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