中国科技信息2023年5期

水利工程钻孔灌注桩施工工艺及技术特点

徐全君

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摘 要：在水利工程应用钻孔灌注桩施工工艺及施工技术，可以极大地改善以往钻孔灌注桩施工工期长、施工难度大及不便于 观察和检验等问题，其自身所具备的施工工艺和施工技术的优势，被水利工程项目建设所青睐，因此为了确保水利工程的施工质 量，就需要在施工过程中做好对每一道工序的施工工艺和施工技术的管控。基于此，该文就大沙二站水利工程钻孔灌注桩施工工艺 和施工技术进行深入分析，并在整个施工过程中应用钻孔灌注桩的施工技术，并从钻孔施工、水下混凝土配合比例、灌注桩施工等 冲孔技术方面进行深入分析与研究，从而最大化发挥钻孔灌注桩工艺技术优势。

关键词：钻孔灌注桩；施工；质量控制

水利工程关系到社会和经济的建设发展，将钻 孔灌注桩施工工艺和施工技术应用在水利工程中具 有显著的价值，而通过对钻孔灌注桩技术的应用范 围和应用过程进行全面分析，才能最终确保水利工 程的整体施工效果。所以在水利工程中重视钻孔灌 注桩的施工工艺的同时，需要全面了解钻孔灌注桩 的工艺要求和技术特点，进而确保水利工程施工具 有良好的质量，这对我国水利工程事业的发展也起 到了重要的推动作用。

1、水利工程钻孔灌注桩特点

（1）钻孔灌注桩属于非挤土桩，施工过程中产生的噪声低、振动轻，没有 地面隆起或侧移，也没有浓烟排放，因而对环境影响小，对周围建筑物及地下管 线危害很小，是城区建筑的常用类型。 （2）可根据土层分布情况及建筑物的荷载分布灵活选取桩长、桩径，容易 适应持力层面高低不平的变化。 （3）可穿过各种软、硬夹层，将桩端置于坚实土层或嵌入基岩，还可扩大 桩底以充分发挥桩身强度和持力层承载力。 （4）单桩承载力高，桩身刚度大，既能承受较大的竖向荷载外，也能承受 较大的横向荷载，增强建筑物的抗震能力，并能有效地充当坡地抗滑桩、堤岸支 护桩以及地铁和建筑物基坑开挖的支护桩，还可在基坑开挖后继续作为地下室的 承重墙等永久性结构使用。 （5）施工设备比较简单、轻便。 （6）钻孔灌注桩施工的现场作业较多，影响施工质量的人为因素较多，质 量不够稳定。有时会发生缩颈、断桩、桩身局部夹泥、桩身混凝土离析、桩顶混 凝土强度不足等质量事故。桩侧阻力和桩端阻力的发挥常随施工工艺变化而变 化，且又在较大程度上受施工操作影响。

2、水利工程钻孔灌注桩施工工艺流程 

2.1 施工测量和施工围堰 在进行钻孔灌注桩施工前，必须做好水利工程钻 孔灌注桩的施工测量，在测量时布设孔位后，以圆心作 为孔位的中心位置，能够有效确保孔口开挖线对护壁 管半径的有效确定。而随着开孔缸套被固定在对应的 孔位十字点，要对钻孔钢丝绳的垂直度进行校准，保证 整个孔位位置的准确性满足要求[2]。与此同时，根据大 沙二站水利工程中的拦污栅桥、前池及进水池、主泵 房、安装间、出水流道、出口防洪闸、消力池及出水渠等 情况进行施工围堰，需要及时根据围堰的左右岸桥台 现状进行施工分析，并做好对回填砂砾堆积方式的有 效控制，通常借助挖掘机将砂石料卸车的方式进行运 输回填。 2.2 造孔、钻头和钻口管 在水利工程造孔过程中，采取冲击钻造孔方式，保 证水利工程钻孔灌注施工时的孔位正确性，并在以往 的机械位置进行开钻施工时，使用 4 根标准的枕木给 予钻孔铺设，有利于实现枕木位置的快速有效连接需 求，而在整个钻机支架安装过程中，需要做到孔位精准 性控制。想要保证水利工程在钻孔灌注桩的施工中满 足需求，就要从 1.5 m 位置进行钻孔桩的设计，同时严 格把控钻头材料的质量，使钻头的强度符合标准要求[3]。 而在焊接钻头的过程中，通过对钻头切削内刃强度的 控制，还能防止钻头角在造孔施工中出现断裂情况，也 能避免出现施工意外而影响到施工进度。

2.3 泥浆护壁 在大沙二站水利工程钻孔灌注桩工艺中进行泥浆 护壁时，首先需要稳定钻孔机的安装基础，避免钻孔出 现倾斜的情况。当基地存在坡度的情况下，必须提前使 用推土机将有坡度的位置推平，使用钢板、枕木垫等对 其进行加固处理，此过程需要保证钻孔的垂直度，同时 还要防止孔壁坍陷而影响到钻孔施工。根据实际施工 工程的建设需求，选择钢护筒作为基础施工保护措施 时，需要钢护筒具有良好的坚固性能，还要避免出现漏 水问题。其次是将水、黏土添加到钻孔泥浆中，可以对 钻渣悬浮、钻头冷却及钻具润滑等起到有效的保护作 用，防止孔内外水的进入和流出导致的塌陷问题[4]。在这个过程中，做好大沙二站水利工程的中线、垂直度的 埋设，并不断添加泥浆满足抽渣需求，针对孔偏斜程度 进行详细检查时，选择冲击或冲抓方式进行施工，在钻 孔灌注桩施工后及时进行清除作业。随后在终孔的检 查与设计完成后，做好清理孔底工作，防止因为时间问 题使得泥浆发生沉淀，并引起钻孔坍塌。在选择摩擦桩 施工时，对于水下混凝土灌注前必须进行控制沉渣厚 度，保证沉渣厚度在 30 cm 以上，但是在孔壁坍塌程度 较低时，对应的沉渣厚度则需要控制在 20 cm 以内。清 孔施工机械往往使用循环旋转钻机和反复环旋转机 等，这也使得完成清孔作业之后，需要在孔内垂直吊放 入预制钢筋笼并在定位后做必要的稳固措施，防止出 现断桩的问题。

2.4 水下混凝土灌注 在水利工程钻孔灌注桩灌注施工前，必须做好预 制混泥土，将隔水球塞在水面临近位置，并确保底端位 置和孔底之间的距离保持在 0.5 m 的可控范围内。在 这种情况下，对因排塞问题引起的导管插入孔底，当混 凝土的埋入深度超过 2 m 时，要防止从混凝土导管的 底端伸出[5]。在灌注水下混凝土的过程中，必须派遣指 定的专业人员对导管深度进行测量，在导管提升时还 需要避免导管和钢筋笼发生碰撞。如果混凝土面和钢 筋笼底靠近时，还需要对导管的埋入深度做好把控，保 证导管底部在钢筋笼底端以上。

3、成桩质量控制 

3.1为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格 证、化验报告、砂石化验报告)，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复 查，对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)，严禁用于混凝土灌注桩。

3.2水下混凝土浇筑 钢筋笼吊装完毕，应进行隐蔽工程验收，合格后立即浇注水下混凝土。为提 高混凝土浇注质量，浇注混凝土进度控制在混凝土初凝时间内，同时合理地加快 灌注速度，做好灌注前各项准备工作以及灌注期间各工序的密切配合工作。 混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要 准确可靠，并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的 和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求。灌注混凝土从导管内灌入，要求 灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停 电、停水。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高 度而定，切勿起拔过。

结语：为了确保水利工程 施工的质量和安全性，选用了钻孔灌注桩施工工艺和 施工技术，通过此技术的使用，对泥浆的配置、混凝土 的配比及安装工序等严格控制，并在工程建设具体应 用中不断进行调整和优化，有效提高水利工程的整体 施工效果，并对后续其他水利工程项目的进展具有十 分重要的参考借鉴意义。

参考文献: [1] 张盼.水利工程钻孔灌注桩施工技术探讨[J].工程建设与设 计，2022（9）：77-79. [2] 黄富民.水利工程钻孔灌注桩施工监理控制措施[J].工程技术 研究，2021，6（17）：205-206. [3] 吉燕强.水利工程中钻孔灌注桩施工技术要点分析[J].内蒙古 煤炭经济，2021（7）：168-169. [4] 王凯.水利工程钻孔灌注桩施工技术探讨[J].中国科技信息， 2021（5）：40-41.