水利工程中长螺旋钻孔灌注桩施工技术

水利工程中长螺旋钻孔灌注桩施工技术

王聪

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摘要：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。长螺旋钻孔灌注桩施工技术在实际应用中难以保证成桩质量，灌注桩偏差较大，且单桩极限承载力较低，工艺效果不佳，提出水利工程中长螺旋钻孔灌注桩施工技术。基于此，开展水利施工长螺旋钻孔灌注桩施工技术及管理的分析研究具有非常重要的意义。

关键词：水利工程；长螺旋；钻孔；灌注桩

引言

水利施工范围大、工期紧，为加快施工速度，保证施工质量，需要采取有效的基础处理技术。相比于其他水利基础处理技术，钻孔灌注桩施工技术在施工效率、成本、质量、稳定性、适用性等方面有显著优势，能够很好满足水利施工对基础强度、承载力、稳定性的需求。但在钻孔灌注桩施工中影响施工质量的因素比较多，为发挥出钻孔灌注桩施工的优势，需要严格把控好每道工序的质量，并加强现场管理才能保证各道工序顺利开展，更好的保证施工质量。

1钻孔灌注桩施工技术的原理

钻孔灌注桩施工技术是水利工程施工中常用的基础处理技术，其主要原理是在进行首批混凝土灌注中要做好充分的准备，导管出料口要能够在孔底的水或者泥浆迅速排开后，能够一次性埋设在混凝土中。为保证后期混凝土灌注时钻孔中水和混凝土能够相互分离，要求导管出料口有足够的埋设深度，从导管的进料口将高流态混凝土连续浇筑到钻孔中，等混凝土固化后就能形成一个稳定的桩体结构。边向钻孔中灌注混凝土，边提升导管，但要保证出料口在混凝土中有固定的埋设深度。利用混凝土出料口和进料口之间密封导管形成的压力差将新灌注的混凝土压入到已经浇筑的混凝土中。首批灌入孔底的混凝土，其中一部分作为隔离层被顶出，另一部分会一直被后灌入的混凝土逐步向上冲到桩口位置，完成整根钻孔灌注桩施工。

2混凝土排桩特点

混凝土排桩在水利工程施工中具有施工简单、投资低及坑基内外作业面安全等特点。首先在施工中，混凝土排桩能够有效结合水利工程现场以及施工地质等条件拟定好对应的造孔设备，按照设计图纸的要求，可以实现平整好造孔的目的，并在造孔的过程中严格按照规范要求进行施工。当造孔灌注桩施工完毕后，等待混凝土龄期达到要求再进行基坑开挖，才会使整个施工变得更加方便简单。其次是在施工中的投资比较低，还能有效提高工程的施工进度，相对于那些坡度开挖而言，混凝土排桩能够大幅度减少土方开挖工程量以及后期土方回填工程量，实现缩短水利工程土方工程施工周期的目的。最后是当水利工程基坑开挖完毕后，混凝土排桩可以有效确保基坑内外作业面的安全，在大型水利工程中，混凝土排桩具有较为广泛的适用性特点，不仅可以做到对构筑物的有效涉及，还能实现对基坑的开挖，具有非常良好的施工效果。

3水利工程中长螺旋钻孔灌注桩施工技术

3.1定位测量放线

在定位测量放线环节,施工人员参考业主提交的测控基准点建立了闭合导线控制网,以检测桩基中心点。待检测结果上报监理工程师审核通过后,施工人员应根据施工图纸的要求,使用全站仪、钢尺来放桩位,并做好记录和校验工作,等待监理工程师现场验收。由于桩位的数量较多,应每隔10个桩位使用钢钉和木桩施放1个基准桩位。另外,在施工过程中,施工人员也可以通过基准桩来复核邻近桩位。

3.2钻机就位

准确定位桩基后,施工人员要根据施工要求将标杆插在桩中心点上,并将钻机移动至指定桩位。当钻机的钻头接近桩位时,应及时调整检查,以确保钻头中心与桩位的偏差小于20mm。待桩机就位后,通过桩机塔身前后、左右的垂直标杆来检查塔身导杆,确保钻杆与桩位的中心重合,且钻杆的垂直度不能大于桩长的1%。其间,施工人员可以借助双垂球来控制钻杆的垂直度。

3.3钻进

当钻头与钻面接触时,施工人员要关闭钻头封口,减缓下钻速度,并调整钻杆垂直度。在钻进施工过程中,将下钻速度控制在1～1.5m/分钟。如遇钻机摇晃、卡钻、偏移问题,施工人员必须查明原因并及时采取合理措施进行处理。如需提升钻杆,还需要重新清洗、调试钻尖开启门,清理钻出的土方并将其转移至指定位置存放。此外,施工人员还要合理设置钻杆孔深,确保其达到设计深度。待验收合格后,方可再次灌注混凝土。

3.4压灌混凝土

施工人员要合理安放混凝土泵送设备,避免大量使用输送弯管。进场混凝土必须符合相关规范和要求：具备较高的流动性、和易性且坍落度维持在180～220mm。在压灌混凝土时,施工人员应提杆200～300mm,打开钻头阀门后再提钻。在泵送混凝土时,应连续操作,一边泵送混凝土一边提钻。此外,必须确保混凝土泵料斗内的混凝土高度大于400mm,钻头埋入混凝土的深度大于1000mm。在提升钻杆的过程中,一旦发现钻杆与地面距离过短,施工人员就需要放慢提管速度,同时清理孔口渣土,以确保桩头混凝土的质量。需要注意的是,混凝土的充盈系数应控制在1.0～1.2。施工单位应派遣专人负责观测泵压、钻机的提升情况,以确保钻杆提升速度与泵送速度相匹配。此外,混凝土灌注速度宜控制在2.5m/分钟,切忌在提钻后灌料,以免影响成桩质量。

3.5制作钢筋笼

在钢筋笼制作环节,施工人员可以通过点焊的方式来连接主筋、加强筋点,主筋与螺旋筋则采用绑扎法进行连接。通常,主筋可以采用单面焊的连接方式,焊缝长度为100mm。在制作钢筋笼之前,要确保钢筋性能达标,再参照施工图纸开展相关操作。其间,施工人员要遵循以下偏差要求：主筋、箍筋间距分别为±10mm、±20mm,钢筋笼的长度为±100mm、直径为±10mm,保护层厚度为±20mm。

3.6下插钢筋笼

待混凝土灌注完成并静置3分钟后,施工人员才可以有序下插钢筋笼。长螺旋钻机成孔、混凝土灌注到地面后,必须及时清理地表土方,并后插钢筋笼。其间,施工人员将钢管安放在钢筋笼中间,并使用钢丝绳将钢管悬挂在法兰钩上。钢筋笼的长度通常较长,在下放过程中,要严格把控钢筋笼的垂直度,一旦发现垂直度偏差超出规定范围,应暂停施工进行纠正。同时,施工人员将钢筋笼压实后再开启振动锤,以避免振动力过大导致钢筋笼发生偏移。钢筋笼的下放速度应控制在1.2～1.5m/分钟,当钢筋笼到达设计位置时,应及时关闭振动锤,去除钢丝绳,最后借助长螺旋钻机提出钢管和振动锤。

3.7桩头清理

成桩后,施工人员还需及时清理打桩弃土,保护好桩体和钢筋笼,并将桩体运送到指定位置存放,为后续施工提供便利。

结束语

作为成熟的地基施工工艺，长螺旋灌注桩应用广泛，但在复杂地层中运用需加强质量控制，确保取得较高的综合效益。本文以水利工程为工程背景,结合该工程实际情况,对灌注桩施工工艺进行了研究,实现了对传统技术的优化与创新,丰富了该方面的理论,对推广灌注桩施工技术在水利工程领域广泛应用,为长螺旋钻孔灌注桩施工技术在水利工程中的应用提供了参考依据,同时也为水利事业发展提供了技术支撑,此次研究具有良好的现实意义。但是由于此次研究时间有限,未涉及到施工质量控制以及施工技术要点研究,在研究内容方面可能存在一些不足之处,今后会对该课题展开深层次探究,为长螺旋钻孔灌注桩施工提供有力的理论支撑,促进水利事业又好又快发展。

参考文献

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