水利工程灌注樁施工工藝流程和控制措施論文

　　本文主要介紹水利工程中灌注樁施工工藝流程，以及針對鉆孔灌注樁施工中所容易遇到的事故和問題，來分析了原因及具體的防治對策和措施。根據本工程我們以泥漿護壁成孔灌注樁施工為主。

　　1.施工工藝流程

　　(1)施工準備施工準備包括：選擇鉆機、鉆具、場地布置等。鉆機是鉆孔灌注樁施工的主要設備，可根據地質情況和各種鉆孔機的應用條件來選擇。

　　(2)測定樁位。在清理好的施工場地設置樁基軸線定位點和水準點，根據樁位平面布置施工圖，定出每根樁的位置，并做好標志。樁位在施工前要再次查核，以防被外界因素影響而造成偏移。

　　(3)埋設護筒。埋設護筒是為了固定樁孔位置，防止地面水流入，保護孔口，增高樁孔內水壓力，防止塌孔，成孔時引導鉆頭方向。埋設時要先挖去樁孔處表土，將護筒埋入土中，其埋設深度，在粘土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m。其高度要滿足孔內泥漿液面高度的要求，孔內泥漿面應保持高出地下水位1m以上。采用挖坑埋設時，坑的直徑應比護筒外徑大0.8～1.0m。護筒中心與樁位中心線偏差不應大于50mm，對位后應在護筒外側填人粘土并分層夯實。

　　(4)泥漿制備。泥漿的作用是護壁、攜砂排土、切土潤滑、冷卻鉆頭等，其制備方法應根據土質條件確定，如在粘土和粉質粘土中成孔時，可注入清水，以原土造漿，排渣泥漿的密度應控制在1.1～1.3g/cm3;在其他土層中成孔，泥漿可選用高塑性(Ip≥17)的粘土或膨潤土制備;在砂土和較厚夾砂層中成孔時，泥漿密度應控制在1.1～1.3g/cm3;在穿過砂夾卵石層或容易塌孔的土層中成孔時，泥漿密度應控制在1.3～1.5g/cm3。為了提高泥漿質量也可加入外摻料，如增重劑、增粘劑、分散劑等。

　　(5)成孔方法回轉鉆成孔。回轉鉆成孔是國內灌注樁施工中最常用的方法之一。按排渣方式不同分為正循環回轉鉆成孔和反循環回轉鉆成孔兩種。

　　(6)清孔。當鉆孔達到設計要求深度并經檢查合格后，應立即進行清孔，目的是清除孔底沉渣以減少樁基的沉降量，提高承載能力，確保樁基質量。對于清孔方法有多種，如真空吸泥渣法、射水抽渣法、換漿法和掏渣法等。判斷清孔是否合格，首先對孔內排出或抽出的泥漿手摸捻應無粗粒感覺，孔底500mm以內的泥漿密度小于1.25g/cm3(原土造漿的孔則應小于1.1g/cm3);其次在澆筑混凝土前，孔底沉渣允許厚度符合標準規定，即端承樁≤50mm，摩擦端承樁、端承摩擦樁≤100mm，摩擦樁≤300mm。

　　(7)吊放鋼筋籠。清孔后應立即安放鋼筋籠、澆混凝土。鋼筋籠大多在工地制作，要求主筋環向均勻布置，箍筋直徑及間距、主筋保護層、加勁箍的間距等均應符合設計要求。對于分段制作的鋼筋籠，其接頭采用焊接且應符合施工及驗收規范的規定。鋼筋籠主筋凈距必須大于3倍的骨料粒徑，加勁箍宜設在主筋外側，鋼筋保護層厚度不應小于35mm(水下混凝土不得小于50mm)。可在主筋外側安設鋼筋定位器，以確保保護層厚度。為了防止鋼筋籠變形，可在鋼筋籠上每隔2m設置一道加強箍，并在鋼筋籠內每隔3～4m裝一個可拆卸的十字形臨時加勁架，在吊放入孔后拆除。若造成塌孔或安放鋼筋籠時間太長，應進行二次清孔后再澆筑混凝土。

　　2.成孔過程易遇到的問題及預防措施

　　2.1縮徑產生的原因。

　　在鉆進過程中，地應力沿較軟巖層釋放，因而造成縮徑。在鉆進過程中，鉆進壓力大，鉆速過快，使得鉆頭很快穿過淤泥、淤泥質土層。當鉆速過快時，淤泥便從鉆孔周圍流向鉆孔內，導致其側壓力與孔內泥漿力達成平衡，發生縮徑甚至卡鉆。其縮徑的防治，較為有效地的方法有：(1)實行嚴格的管理，鉆機由有經驗的機長專職操作，其它人員不得隨意操作;(2)在鉆到淤泥或淤泥質土層時，投入粘土泥膏，使鉆機鉆進壓力減為零;(3)鉆速減慢讓鉆機在無油壓狀態空轉。為確保鉆孔無縮徑現象，在成孔完畢后應在易出現縮徑現象的地層中掃孔一到二次。

　　2.2坍孔產生的原因。

　　提升、下落鉆頭以及下放鋼筋骨架碰撞孔壁;護筒埋設太淺;在破碎底層、松散砂層等地質進鉆太快或停留一處空轉時間過長;等等。其預防措施與處理辦法：勘察該工程地質情況是預防坍孔的前提條件;提升下落鉆頭和放鋼筋骨架時保持垂直上下，護筒周圍用粘土填封密實，并使其高于孔外水位;如遇流砂、松散土等，適當加大泥漿比重，不要使進尺過快或空轉時間過長。輕度坍孔應加大泥漿比重并提高孔內水位;如嚴重坍孔，可用粘±泥膏投入，待孔壁穩定后采用低速鉆進。

　　2.3斜孔產生的原因。

　　斜孔極易發生在軟硬巖層交替的層位。由于鉆進壓力過大，鉆頭沿軟弱層面偏斜而造成。孔斜輕則影響鋼筋籠的下放，重則影響樁的承載能力，這是成樁過程中不允許出現的質量事故。其防治措施：在鉆進過程中需要保持鉆速均勻或加重塊。對于已發生傾斜的孔，需要掃孔糾正;若糾正無效，可在孔中回填粘土、塊石等。偏孔在0.5m以上時需要重新鉆進。

　　2.4沉渣與泥皮過厚。泥漿性能不符合要求，只有當泥漿比重大于沉渣比重時，沉渣才可被返出孔口，但若泥漿比重過大，又會造成孔壁泥皮過厚，影響樁的承載力特別是摩擦樁的承載力。因此，正確地控制泥漿性能在鉆孔灌注樁的施工過程中起著重要的作用。

　　3.灌注過程中易遇到的問題及預防措施

　　導管堵塞是灌注過程中易遇到問題，其防治是在組裝導管時要嚴格檢查，檢查導管內有無局部內凸，導管連接處是否密封。攪拌砼時應嚴格控制混凝土骨料規格、坍落度和攪拌時間，盡量避免砼在導內停留時間過長。另外，灌注時也應避免導管內形成高壓氣囊而破壞導管的密封圈導致導管漏水。施工可在允許的導管埋入深度范圍內，略為提升導管，或采用提升后驟然下插導管的動作來抖動導管的辦法。如果仍不能消除，則應停止灌注，用長桿加以疏通。埋管在灌注過程中也時常發生，導管允許埋入砼面下的最大深度與砼拌物流動性保持時間、砼的初凝時間、砼面在鉆孔內的上升速度、導管直徑等因素有關，當導管埋入砼面下的深度過大時，上面砼已初凝，使得導管內混凝土無法順利流動就會發生埋管。其防冶方法是時刻注意導管埋深的控制。準確測量砼面的深度位置和勤拆導管，一般砼面每上升4m～5m就可拆除相應數量的導管。

　　4.提高水利工程施工質量的措施

　　認真做好勘察設計、保證工程質量，確保萬無一失。在水利工程建設項目確定以后，有關人員要進行科學合理的設計，采用先進的工藝和設備，合理地布置場地，組織好生產流程，應有利于提高生產效益，降低成本，提高質量。規范建設單位市場行為，落實項目法人職責，做到責、權分明。強化施工管理、加強監督，保證施工質量。抓好施工質量監督，及時發現問題，及時改正。

　　5.結束語

　　鉆孔灌注樁工程是永久性的隱蔽工程，該技術因施工過程無法觀察，成樁后不能開挖驗收，施工中的任何一個環節出現問題，都將會直接影響整個工程的質量和進度，甚至給投資者造成巨大經濟損失。因此，必須防止在鉆孔過程中及灌注過程中出現的施工質量問題。

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