钻孔咬合桩在水利工程中的应用以及质量控制

摘　要：作为一种新型的施工工艺与施工技术，近年来，钻孔咬合桩以其自身特有的优势在水利工程建设中得到了较广泛的应用。同时，如何有效对其进行质量控制，提高水利工程建设质量也一直是我们比较关注的内容。本文就钻孔咬合桩在水利工程中的应用及质量控制问题对钻孔咬合桩施工技术在水利工程中的应用进行了概述，并重点对质量控制问题进行了介绍和分析。

关键词：钻孔咬合桩；水利工程；应用；质量控制
　　所谓钻孔咬合桩，就是在平面上通过沿一轴线开展单排钻孔桩设置从而进行围护和止水工作，并且相邻桩之间是可以互相搭接的一种比较特殊的柱列式的挡土墙。作为一种新型的排桩式围护结构，钻孔咬合桩以成孔成桩质量好、施工进度快、工程造价低、经济效益好等优点目前在国内很多工程建设中得到了较广泛的应用。本文就钻孔咬合桩在水利工程中的应用及质量控制问题主要介绍了以下几个方面的内容。
二、钻孔咬合桩施工技术应用分析
　　（一）施工机械。自上世纪末开始采用钻孔咬合桩技术以来，通常选用的施工机械为液压摇动式全套管的灌注桩机，该设备的管内出土为冲抓式，还有一些螺旋式的，价格相对比较昂贵。目前较新型的施工机械是日本住友SP135型回旋式套管钻机与SD205- 2型旋挖钻孔机两种。在具体施工操作时，首先是用套管钻机将套管旋转贯入土层，其次是用旋挖钻机取土，这样不断循环，直到符合设计的标高。若遇到硬土层，要在内侧安装一螺旋钻杆以配合外侧套管一起进行钻进。
　　（二）成孔流程。咬合桩的施工顺序国内工程大致相同，如下所示：
　　上图描绘了成孔的流程，也就是A1→A2→B1→A3→B2→A4→??，此时A桩混凝土的最大缓凝时间是2t+T(t为A桩成桩耗时，T为B桩成桩耗时)。
　　（三）施工程序。钻孔咬合桩的施工工序大概可以分为如下几个环节：(1)定位。在对钻孔咬合桩孔口进行定位时，为了提高就位的效率，确保定位的精确度，可以在桩的顶部设置浆砌片石与混凝土导墙。(2)对套管钻机进行就位。等到导墙有了足够的强度后，用50顿重量的吊车移动套管钻机主机进行就位，确保主机抱管器中心与桩位的中心对准。(3)单根咬合桩的成孔。在对第一节套管进行压入时，要保证一次压入的深度不低于1.5m，用冲抓斗将套管内的土取出，取土时进行下压；接上长套管，达到设计的桩底标高为止。(4) 对A桩进行混凝土灌注，B吊放钢筋笼。待成孔达到了设计的标高后，要对孔深、垂直精度、孔底浮渣等进行检查，合格后，B桩吊放钢筋笼，A桩直接进行混凝土灌注。(5)混凝土浇注。若孔内有水，可以采用水下混凝土灌注；若无水，可以采用干孔混凝土灌注。(6)将套管拔出成桩。在混凝土浇注了一定高度后拔出一节套管，随着浇注的混凝土面的不断升高将套管依次拔出，直到灌注成桩。
三、质量控制分析
　　对于钻孔咬合桩在水利工程中应用上的质量控制，通常会从以下几点进行。
　　（一）设置导墙进行定位控制。设置导墙的目的主要是用来控制咬合桩的平面位置，还可以支撑桩机及预防洞口坍塌等。设置导墙时要做到导墙宽至少是3.5m，厚至少为30cm，混凝土的强度要在C20以上。导墙内侧的波浪形模板应该选用定型钢模，同时导墙预留孔垂直度的偏差不应大于1mm，导墙表面的高低差不应大于2mm，这样钻机可以很方便地对垂直度进行调整。导墙拆模以后用红油漆分段在导墙顶标出各设计段的桩底标高，同时在桩位处标明桩号。
　　（二）对垂直度的控制。为了很好地确保钻孔咬合桩在底部有足够厚的咬合量，除了要严格控制其孔口的定位误差外，还要控制好成孔过程中桩的垂直度。对桩垂直度的控制可以从以下三个方面着手：首先，对套管的顺直度进行检查与校正。钻孔咬合桩在施工前要进行套管顺直度的检查与校正，可以在平整的地面上进行。先对单节套管的顺直度进行检查和校正，然后连接起来进行整根套管的偏差检查，偏差最好不要大于10mm。其次，对成孔过程中桩垂直度的监测与检查。(1)对地面的监测:用经纬仪在地面上选择两个相互垂直的方向来监测地面以上部分套管的垂直度，一旦有偏差要及时纠正。(2)孔内的检查:在套管压完要安装下一节的套管时，要用测斜仪对孔内的垂直度进行检查，如果不合格，则要进行纠偏，合格后才可以安装下一节套管。(3)对终孔进行检测:完成每根桩以后，要及时对其垂直度进行检测，选用两个互相垂直的方向测量，确保垂直度符合设计要求。第三，进行纠偏。在成孔过程中，若垂直度的偏差比较大，则必须及时对其进行纠偏。纠偏调整有三种方法可以选用，采用钻机油缸进行纠偏，A桩纠偏和B桩纠偏。每一种方法都有自己的优缺点，要结合工程实际选用合适的方法。
　　（三）对B序桩钢筋笼的质量控制。钢筋笼的质量控制与钻孔灌注桩基本相同，需要强调的是，设计时适当加大保护层厚度，取75mm为宜，为保证钢筋在桩身混凝土中的保护层厚度，以及套管拔除时产生抱死现象，钢筋笼主筋上应焊接定位钢筋Ф20，每4m一道，周圈不少于4根，长20cm。
　　（四）对超缓凝混凝土的质量控制。我们知道，超缓凝混凝土质量的好坏将在很大程度上影响着钻孔咬合桩施工的成与败。对超缓凝混凝土质量的控制可以从以下两点抓起：第一，严把超缓凝混凝土的生产关。在对混凝土相关的参数确定以后，再委托供应商对混凝土的配比进行设计与生产。钻孔咬合桩在施工技术在工艺上比较特殊，通常会要求超缓凝混凝土的缓凝期要稳定，不能有波动，否则就会出现工程质量问题，给水利工程建设带来较大的损失。所以，必须要求供应商设置专用的生产线进行生产，并确保所用的人员、设备及原材料相对固定，以降低出错的几率，保证所生产混凝土的质量。第二，严把超缓凝混凝土的使用关。在使用超缓凝混凝土时，要制定出严格的监控措施与检查制度与。对每车要使用的混凝土进行试验和检查，检查混凝土的坍落度以及观感质量是不是达标，如果坍落度出现超标现象或者观感质量较差，则坚决不使用。
结束语：目前，钻孔咬合桩虽然在水利及其他工程建设中得到了广泛的应用，但它作为一种新型的施工技术与工艺，其受力机理还需要我们结合更多的具体工程实际进一步试验与研究。我们要充分利用其优势，将其运用到更多的工程项目中。同时，还要不断引进先进技术与方法，不断总结不断对其进行改善，加强质量控制管理工作，确保钻孔咬合桩在工程建设中的安全与质量控制。
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