浅谈水利工程钻孔灌注桩施工质量控制研究 范春阳

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:范春阳
[导读] 摘要:目前我国经济发展迅速,水利工程为我国发展做出了很大贡献。
        山东黄河河务局菏泽黄河河务局  山东菏泽  274000
        摘要:目前我国经济发展迅速,水利工程为我国发展做出了很大贡献。水利工程是保障人民用水的重要工程,我国资源丰富,但是却存在着分布不均的情况,导致部分地区用水较为困难,为了解决这一问题,我国兴建了许多的水利工程,在进行水利工程修建时,钻孔灌注桩施工是最为常用而且高效的一种施工技术,但其中也存在着较多的问题会影响到水利工程的质量,针对钻孔灌注桩技术进行了较为全面的分析,首先对钻孔灌注桩技术进行了简要的阐述,提出了在水利工程中较为常见的施工质量问题,并针对这些问题提出了相应的措施进行质量控制,供读者进行参考。
        关键词:水利工程;钻孔灌注桩;质量控制
        引言
        水利工程项目建设对于地区的社会和经济的发展都有着非常重要的影响,为发挥水利工程在国计民生中的推动性作用,必须确保水利工程安全稳定运行。为此,一些重要的施工技术被引入到水利工程的建设过程,并发挥着关键性的影响,诸如钻孔灌注桩这样的施工技术,其在水利工程建设中是不可或缺的内容。只有这一技术达到足够高的水准,才能最终确保施工的整体效果。而这也是相关建设企业重点发展的技术内容,对于企业的经济利益和社会效益有较大价值。
        1钻孔灌注桩的特点
        灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。其中钻孔灌注桩为现阶段建筑工程基础的主要施工方案,具有以下特点:
        ①灌注桩为整体一次性浇筑,整体性及连续性好,桩体无明显力学结构薄弱部位;
        ②钻孔灌注桩的土质条件适用范围广,适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层、岩溶发育岩层或裂隙发育的地层施工,对于土质较硬的夹层,相对于管桩具有明显优势;
        ③施工噪音小、无振动、不挤土,对周边建筑及地下管线设备危害较小;
        ④钻孔灌注桩根据荷载计算制作钢筋笼,相对于沉管灌注桩节约了钢材;
        ⑤钻孔灌注桩成桩质量控制和检测难度大,容易出现断桩、缩颈、钢筋外露和夹泥等现象;
        ⑥桩身直径大约为Φ600-Φ2000,桩身直径较大,底部沉渣清理困难,削弱了底部承载力,容易发生沉降;
        ⑦钻孔灌注桩的施工过程中会产生较多泥浆,若处理不当容易造成场地污染。
        2水利工程钻孔灌注桩常见问题
        当今在进行实例工程钻孔灌注桩施工时,虽然已经得到了较为广泛的应用,但还存在着较多的问题需要解决,其中对整个工程影响最大的是勘探以及测量工作,这两方面的工作直接影响工程施工设计,勘探出现问题,会导致施工时对周围环境造成明显的影响,而环境的变化又会反过来对工程造成影响,如果勘探对地质评价出现错误,施工时,导致地质受损破裂,钻孔的孔径等也会受到影响,灌注时也会出现材料损失的情况,测量则影响施工时各个结构的精度,存在着较大的偏差,而偏差如果被忽视,会造成更加严重的后果,影响的不仅仅是钻孔灌注桩施工环节,整个水利工程上半部分都会受到影响,工程受力与设计会不符,耐水冲性会出现明显的下降,工程寿命会明显下降,更严重的情况,在工程投入使用一段时间之后甚至会出现结构损坏的情况,而这种破损一般难以察觉,具有较大的风险。同时灌注桩施工方式也影响着其质量,传统施工方式要求不够严格,缺乏一些措施提高精度,对灌注桩一部分结构也没有进行有效的管理,最后对整体灌注工作的进程有着直接影响的便是灌浆材料,不同材料有不同性质,灌浆材料将多种材料混合,性质更加复杂,因此在进行灌浆材料制作时,应当尽可能保障其质量符合灌注桩需求。


        3加强水利工程钻孔灌注桩质量的措施
        3.1钻孔质量控制
        孔的质量与该技术的施工质量和效果有着密切关系,做好钻孔质量的管理工作具有一定的必要性,其对灌注桩的稳定性有着直接影。在对这方面质量进行管理的过程中,首先要保证钻杆的垂直度,钻孔期间要对各项参数进行合理控制,避免钻孔期间出现误差或者偏移的情况,为后续钢筋笼的下放打下基础。其次,要保证打孔位置的准确性,确定桩的高度。成孔深度要进行全面检查,并控制好护筒与桩孔之间的距离,防止在灌注过程中出现漏浆的情况。
        3.2成孔
        钻孔作业时要求钻机维持足够稳定的状态,钻头始终与桩位中心对齐,经过全面检查且钻机等相关设备均处于正常工作状态时,即可正式钻进。
        将护筒埋设到位并根据施工需求准备充足的泥浆,钻机到达指定施工区域,搭设稳定钻架后再钻进,向桩孔内注入适量的泥浆,此过程中冲击锥持续运行,为小冲程反复冲击的工作方式;孔内水位的控制也要到位,超出地下水位的部分需达到1.5~2.0m。
        因地层条件的差异化,冲击作业的工艺参数也需及时调整,如冲程、灌注施工所用泥浆的性能等。若为淤泥质地层,考虑到其稳定性较差的特点,可通过抛填片石的方式处理。
        通过泵吸反循环的方式实现排渣。覆盖层施工中,若处于正常工作状态,每班排渣1次即可;岩层施工中,以实际施工进度为准,每进尺0.5~1.0m便组织排渣。各环节排渣时,孔内水头高度要足够合理,产生的泥浆在渣土分离器的作用下实现净化,以满足环保施工的要求。
        根据现场情况,若存在群桩施工需求,此时合理的打桩顺序尤为关键,将直接影响实际打桩效率,并与最终的打桩质量息息相关。从经验看,合理的打桩顺序主要分为3种,均遵循各方向同步的原则:①由一侧开始沿着特定的方向打桩;②从中间开始遵循对称的原则向两侧同步打桩;③从中间开始遵循对称的原则向四周同步打桩。
        3.3钢筋笼的制作与安放技术
        首先是对钢筋笼的制作,由于钢筋笼对水利工程质量起到了重要的作用。因此,对其制作必须精心设计。钢筋笼是放置在孔中的,所以,钢筋笼的位置、间距以及根数都应该按照孔的实际情况进行设计,并针对其质量标准进行严格的焊接和牢固。
        一般来说,为了更好的提高钢筋笼的牢固性和稳定性,避免钢筋笼在运送的过程中受外界因素的影响产生变形,在制作过程中,需要加设一定的箍筋,箍筋之间的间距一般以2m为宜。此外,在对钢筋笼进行制作的时候,还要保证其表面没有锈蚀,并且能够严格按照工程要求的尺寸和规格进行设计。对于钢筋笼上下端应该做出明确的标记,以免出现安放倒置的情况。
        3.4混凝土灌注
        混凝土灌注是钻孔灌注桩施工的最后一个重要步骤,对钻孔灌注桩制作质量具有重大影响。首先,提前做好混凝土配合比试配和检测工作,选用合适的配料方式及配料,并寻找到最佳的混凝土配比,确保混凝土流动性,避免出现堵管问题。其次,按照试验得出的最佳配比进行混凝土调配,并做好成孔和灌注混凝土间隔时间的控制,尽量保证间隔时间少于4h。因为间隔时间过久,成孔沉渣厚度可能增加,不符合后期施工要求。最后,要对灌注导管的水密性进行检测,防止灌注过程中出现漏浆、进水的问题,提高灌注质量。
        结语
        综上,作为水利工程施工中的重要技术,钻孔灌注桩施工能够有效控制地基的稳固程度。只有熟练掌握该项技术,对其进行合理地改进才能使得类似工程顺利进行,在安全和质量等方面有所保障,这也是本文结合实例进行分析的根本目的,期待能为同行带来更多思考或借鉴。
        参考文献:
        [1]李秀玲,孟凡胜,仲崇胜.论钻孔灌注桩施工技术在水利工程中的应用及质量控制[J].科技与企业,2014(7):240.
        [2]李春光.钻孔灌注桩施工技术在水利工程中的应用[J].黑龙江水利科技,2019(4):124-126.
        [3]张永生.水利工程中桥梁钻孔灌注桩施工技术的研究[J].科技创新与应用,2017(9):223.
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