王 磊

葛洲壩集團第五工程有限公司港口航道分公司，湖北宜昌 443000

水利工程中灌注樁的施工工藝及質(zhì)量控制

王 磊

葛洲壩集團第五工程有限公司港口航道分公司，湖北宜昌 443000

灌注樁是水利工程中的重要工序之一，但是在施工過程中也存在著許多不利因素，影響著灌注樁的質(zhì)量。本文首先對水利工程中灌注樁的施工工藝進行了探討，并對施工質(zhì)量的影響因素及其處理辦法進行了分析和說明。

水利工程；灌注樁；施工；質(zhì)量控制

1 水利工程灌注樁的成孔

1.1 對成孔設(shè)備的要求

在設(shè)備鉆進時，鉆頭的擺動幅度一般都比較大，由此而造成的擴孔問題也非常嚴重，不利于施工的高質(zhì)量進行，因此為了避免這一情況，施工人員應(yīng)采取相應(yīng)措施對鉆具的擺動進行約束，確保鉆孔的垂直度。在進行小口徑的鉆進時，鉆頭的側(cè)刃對于刻取巖石的影響較大，而如果灌注樁鉆進的地層相對較軟，那么側(cè)刃的影響力就會降低，所以筆者建議在進行灌注樁的鉆進時應(yīng)該選擇合適的鉆頭，以降低鉆孔的擴孔率。

1.2 參數(shù)選擇

灌注樁鉆進時涉及到的參數(shù)主要包括鉆進泵量和鉆進轉(zhuǎn)速兩部分，下面就對其進行分別說明。

1.2.1 鉆進泵量

為了更好的排出粘土粉，灌注樁在鉆進時需要較大的泵量，計算公式為：

Q=FV60

公式中的Q表示的是沖洗液量，單位為m3/min；F表示的是環(huán)狀間隙的面積，單位是m2；V表示的是沖洗液的上返速度，單位為m/s。如果鉆進孔徑的設(shè)計值為500mm，鉆桿的直徑為89mm，環(huán)狀間隙的面積為0.2m2，那么當采用泥漿泵的最大泵量600L/min的時候，上返速度相對于小口鉆探的泥漿0.3m/s的速度來說是非常緩慢的。

1.2.2 鉆進速度

由于灌注樁大多屬于粘土層鉆進，因此受土層硬度、強度參數(shù)較小的影響，鉆具容易刻取粘土，為了減小擴孔率、保持鉆進的穩(wěn)定進行，必須要對鉆速進行控制，將其限制在一個較小的范圍內(nèi)。

2 灌注樁的灌注環(huán)節(jié)

2.1 樁孔的清理

首先，通過撈取砂卵石的鉆頭將樁孔內(nèi)的砂卵石清理干凈，并通過泥漿循環(huán)的方法對樁孔中的粘土進行清理，降低孔內(nèi)泥漿比重，確保在進行灌注時，混凝土能夠順利到達樁孔底部，將泥漿擠壓出來，一般來說，樁孔經(jīng)過清理之后，其泥漿比重為1.14。

2.2 混凝土灌注

在正式進行灌注前，應(yīng)先進行一次試灌。由于混凝土在灌注過程中會受到導(dǎo)管的摩擦阻力以及泥漿擠壓的反作用力，因此必須增加壓力，才能將孔內(nèi)的泥漿擠壓出來。在混凝土灌注的過程中，需要對導(dǎo)管的提升速度進行控制，使混凝土能夠充分克服摩擦阻力下降，確保泥漿能夠有一個順利排出的通道，如果控制不力，就容易導(dǎo)致夾泥、縮徑等現(xiàn)象的發(fā)生。在對導(dǎo)管進行提升時，其內(nèi)部的混凝土必須要足夠的壓力與泥漿相抗衡，避免泥漿進入導(dǎo)管之中。一般來說，管內(nèi)要保持約3m～4m長的混凝土柱。

3 成孔過程中容易出現(xiàn)的問題及處理辦法

3.1 縮徑問題

在灌注樁鉆孔的鉆進過程中，地應(yīng)力會沿著相對較軟的巖層釋放出來，導(dǎo)致縮徑。另外，如果在鉆進的過程中壓力過大，就會使鉆頭迅速穿過淤泥層，這樣一來，淤泥就會從周圍地區(qū)向鉆孔內(nèi)集中，側(cè)壓力最終會與孔內(nèi)的泥漿壓力平衡，嚴重時還會導(dǎo)致卡鉆。

就以往的經(jīng)驗來說，防止縮徑問題的方法主要有3種：1）對鉆進進行嚴格的管理，鉆機的操作由經(jīng)驗豐富的施工人員完成，嚴禁其它人員隨意操作；2）當鉆進位置達到淤泥層時，使用粘土泥膏，將鉆機的鉆進壓力縮減為0；3）確保鉆機處于一個低速運行的狀態(tài)，保持無油壓空轉(zhuǎn)。另外，為了保障鉆孔不出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象，還應(yīng)該在鉆孔結(jié)束后對容易出現(xiàn)縮孔的地層進行至少一次的掃描。

3.2 坍孔問題

坍孔問題的誘因有很多種，常見的原因有地質(zhì)情況復(fù)雜、泥漿稠度過低、釋放量高于泥漿對孔壁的壓力等。在對坍孔問題進行處理時，應(yīng)根據(jù)其產(chǎn)生原因選擇合理的處理方式，對于因地層復(fù)雜而導(dǎo)致的坍孔問題，應(yīng)在鉆孔之前仔細閱讀工程地質(zhì)勘查報告，全面、詳盡的了解有關(guān)地質(zhì)問題。如果在成孔的過程中發(fā)生了坍孔現(xiàn)象，主要的補救措施有兩個：一是繞開該樁位；二是進行回填，待其密實之后再重新鉆進。如果坍孔問題發(fā)生在灌注過程中，那么主要的補救措施也有兩個：一是回填，并在回填孔附近加設(shè)扁擔(dān)樁或梅花樁；二是用硬片時將原孔回填，待其密實后再使用沖擊鉆重新鉆進，該方法多見于那些對工程質(zhì)量要求極高的水利工程當中。為了避免因泥漿稠度過低而導(dǎo)致的坍孔問題，可以通過適當增加泥漿比重的方法予以避免。

3.3 斜孔問題

在軟硬巖層交替的部位，斜孔現(xiàn)象是非常容易出現(xiàn)的，其產(chǎn)生原因為鉆進壓力過大，鉆頭向著相對軟弱的方向傾斜。斜孔問題的存在輕者影響鋼筋籠的順利下放，嚴重時還會對樁的承載能力造成影響，極易產(chǎn)生安全隱患，因此是必須予以消除的質(zhì)量問題。

為了避免斜孔問題的出現(xiàn)，在鉆進過程中工作人員應(yīng)對鉆速進行控制，對于那些已經(jīng)出現(xiàn)斜孔問題的樁孔，需及時進行糾正。如果采取的糾正措施無效，則應(yīng)進行回填，待其密實后重新鉆進。

4 灌注過程中容易出現(xiàn)的問題及處理辦法

4.1 導(dǎo)管堵塞問題

為了避免導(dǎo)管堵塞問題的發(fā)生，在組裝之前要對導(dǎo)管的內(nèi)部平順度和密封性進行檢查。在進行混凝土的攪拌時，應(yīng)對骨料坍落度、規(guī)格、攪拌時間進行嚴格控制，避免混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時間過長。另外，在灌注的過程中也應(yīng)注意防止在導(dǎo)管內(nèi)部形成高壓氣囊，可以通過上下反復(fù)抽插的方法來進行消除，如果無法消除，則應(yīng)立即停止灌注，并使用長桿進行疏通消除。

4.2 埋管問題

就以往的經(jīng)驗來看，埋管問題大多發(fā)生在灌注的過程中，主要受混凝土初凝時間、流動性保持時間、導(dǎo)管允許埋入最大深度、導(dǎo)管直徑等因素的影響，如果導(dǎo)管埋入的深度過大，那么其上部的混凝土就會發(fā)生初凝，導(dǎo)管內(nèi)的混凝土因此無法順利流動，埋管現(xiàn)象由此發(fā)生。

為了避免埋管問題，在灌注過程中應(yīng)時刻注意對導(dǎo)管埋深進行控制，做到勤拆導(dǎo)管、對混凝土面的深度位置進行準確測量。一般來說，混凝土面每上升5m就應(yīng)該對相應(yīng)數(shù)量的導(dǎo)管進行拆除。

5 結(jié)論

灌注樁是水利工程中的重要工序之一，灌注樁的施工質(zhì)量直接影響著整個工程的質(zhì)量，因此必須要引起工作人員的足夠重視。由于灌注樁施工質(zhì)量的影響因素較多，因此除了要嚴格按照施工流程進行挖孔和灌注之外，還應(yīng)對容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題做到心中有數(shù)，采取相應(yīng)的措施積極避免，為水利工程質(zhì)量的保障和提升提供更多的保障。

[1]袁國林.水利工程中灌注的施工工藝與質(zhì)量控制[J].陜西水利，2009(6)：90-91.

[2]朱家英.灌注樁在水利工程基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用初探[J].中國科技博覽，2010(35)：358-358.

[3]陳偉，安婷婷，韓素麗.水利工程中鉆孔灌注樁施工控制研究[J].科技信息，2010(13X)：288-288.

[4]黃興華，韋小明.鉆孔灌注樁在水利工程施工中的應(yīng)用探討[J].科學(xué)之友：下旬，2010(9)：75-76.

[5]劉剛，黃雪，張劍俠.鉆孔灌注樁在水利施工中的應(yīng)用研究[J].中國科技縱橫，2010(5)：114.

TV5

A

1674-6708（2011）39-0161-02