水利工程灌注桩的施工工艺探究

　　水利施工有地下结构与地上结构两部分，在进行地面施工前，需要严格做好地下建设。较为常用的方法分主要为:一是通过在地面施工，把原料进行拌制，这个环节多为对混凝土拌合物做好控制，然后才能进入到水下灌注施工环节,通过利用导管法、泵压法、柔性管法、倾注法、箱袋法、铺石灌浆法、开底容器法和装袋叠置法，把浆体灌入;二是直接在水上拌制胶凝材料，通过水下操作，做好预填骨料作业，利用压力的作用，完成灌浆作业，不但是混凝土能够直接施工，纤维混凝土、沥青混凝土、树脂混凝土等均能实现水下作业。可以说，当前的水下混凝土施工作业是较为普遍的方法，随着技术能力的改进与提升,其应用越来越广泛。

　　一、灌注桩的成孔

　　(一)成孔设备和钻具的要求

　　灌注桩的成孔较为复杂，需要多个工种协调配合才能完成，对成孔设备和钻具有一定的严格要求，那么，在选择使用的时候，就需要多方面考虑,以达到节省时间、效果最佳的施工目标。选择灌注粧成孔设备是关键，当前普遍利用的是转盘钻机，这种机型在工作时，钻进的情况不好控制，钻头摆动范围广、不可确定的扩孔严重，不利于精确施工。这就要求要实际操作时，通过技术措施进行有效解决，使钻孔的垂直度更加精确，利用技术能力约束好钴具摆动幅度，需要协调好灌注粧造孔钻进时的钻头与小口径钻进钻头在底刃、侧刃刻取地层机理的效果:如果是进行小口径钻进作业，那么钻头的侧刃就起到重要的作用了，刻取岩石较为好用;灌注桩钴进的区域，地层硬度不够,土质松弛，可以不用侧刃完成，只有合理选择好灌注粧孔钴进时的钻头，才能有效避免扩孔情况发生。

　　(二)钻进参数选择

　　1.钻进泵量。灌注粧打孔钻进的时候，要随时推出物料，那么泵量大小则关系到施工进度与质量，要想精确的排除粘土粉，就需要做好泵量计算，可以利用公式进行计算，OFV60式中，Q—冲洗液量(m3/min);F—环状间隙面积(m2);V—冲洗液上返返速度(m/s)。以灌注粧钻进设计孔径为5(X)mm、钻杆直径为89mm、环状面积以0.2m2计算，在采用泥浆泵的最大蔡量600L/min时，泉量过小，贝[|粘土粉上返速度就会变慢，与钻探泥浆上返速度相比远远低于0.3m/s。

　　2.钻进转速。灌注桩孔施工时,场地多是粘土层，在这样的土质上进行钻进，则需要考虑到粘土层力学参数，力学参数并不大，钻进时较为容易，那么就需要时刻保持好垂直度，使钻进扩孔率降低，低转速是一个良好的解决方式。

　　二、灌注桩的灌注

　　(一)灌注桩孔的清孔

　　清孔工作相当重要，如果清理不及时，则影响工程进度与质量，一般情况下，需要使用捞沙卵石的钻头，对底部桩孔内沙卵石一点一点捞出来，通过泥浆循环，把孔内粘土清除掉。保持好孔内泥浆比例，确保下一步操作时，混凝土的顺利下注直达孔底，规定的标准是清孔泥浆比重保持到1.14。

　　(二)混凝土的灌注

　　灌注之前要做好精确的计量，可以先进行试灌，掌握好量度与精度。实施灌注时，混凝土就会与泥浆形成一个反挤压的力，另外还有导管与混凝土相互摩擦产生的阻力，只有混凝土的压力超过泥浆反作用力时，才能有效排除掉孔内泥浆挤。操作要精细，把握好导管提升速度，需要的是质量而不是速度，保持一定均速较好，这样混凝土就能在有效时间内，克服各种阻力不断沉降了。如果处理不当，就会出现缩径、夹泥等不良情况。当施工结束后，导管在提起来的时候，要保证管内压力足够大,这样导管内保留混凝土就能够与外部的压力进行抗衡，不让污染物进入到导管，管内混凝土柱在3m至4m长之间为宜。

　　三、成孔过程中易遇到的问题

　　(一)缩径

　　1.缩径产生的原因。当进行钴进施工时，地应力就会沿较软岩层得到一定的释放，就会导致缩径，使孔变小。钻进压力如果超过标准，速度过快，就会在钻头穿过淤泥土层时，使淤泥从钻孔周围向内部流动，侧压力与孔内压力达到均等时，就会失去平衡，从而导致缩径或者卡钴的情况。

　　2.缩径的防治。要想解决这个问题，就需要施工时，由熟练的技术人员进行设备操作,做好施工现场的管理，不能让无关人员随意操作设备;当确定钴到淤泥或淤泥质土层的时候，可以适当的加入一些泥膏，保持好钻机钻进压力;适当利用钻速做好控制，一般情况下可以进行空转;清理是后期至关重要的方法。

　　(二)胡•孔

　　1.坍孔产生的原因分析。讲孔的发生率较高，多数情况下是设计的问题，在施工中，遇到事前未料到的地质，导致泥浆稠度低，释放量超过了泥浆对孔壁的压力。

　　2.处理办法。在施工前，在严格审查工程地质勘察报告，了解施工状况。成孔时的坍孔，可以通过避开粧位和回填原桩位转移位置来补救。灌注过程的坍孔情况，也有一定的补救措施,一要回填好原来的桩孔，可以在原桩附近补加梅花桩或扁担桩。二要用硬片石做好回填，压实后用冲击钻再重新钴进。如果遇到泥浆稠度过低的情况，就要加大泥浆比重,粘度保持到18s〜22s，含沙量名4%，胶体率>90,比重为1.1左右较为合适。

　　(三)斜孔

　　1斜孔产生原因。斜孔的发生影响工程质量，这种情况多发在软硬岩层交替层位。孔斜的现象，直接影响到铜筋笼下放，导致基础桩承载能力下降。

　　2.防治措施。钴进的时候，要保持钴速是均匀的，可以通过加重块来解决。有些孔发现时已经出现了倾斜，就需要在钴进时,不断进行纠正，偏孔〇.5m以上的情况,就要重新进行钴进，保证工程施工质量与安全。

　　(四)沉渣与泥皮过厚

　　粧底沉渣情况的发生，需要有效把握好水下灌注桩底沉渣厚度，一般情况是不能超过30cm的。施工时，如果泥浆性能不强，泥浆比重超过标准范围，则直接导致孔壁泥皮过厚的现象，只有不断提高钻进技术，合理控制泥浆性能，才能保证施工过程的安全，解决泥皮过厚的问题。

　　四、灌注过程中易遇到的问题

　　(一)导管堵塞

　　搅拌砼的时候，需要加强管理，控制好混凝土骨料规格、坍落度和搅拌时间。灌注的时候,控制好导管内形成高压气囊的情况，如果发生问题，就会破坏导管密封圏,并出现导管漏水现象。导管埋入深度要合理控制，如果出现堵塞，则需要钴进时抖动导管，效果不理想的就要停止施工，做好人工长杆疏通。

　　(二)埋管

　　要在埋管时时刻保持警惕，做好控制，要严格测量砼面的深度位置，由专业人员经常查看并及时拆除导管，一般情况下，轮面上升4m~5m的时候，完全可以拆除部分导管。

　　五、结语

　　钻孔灌注粧成桩后不能开挖验收，施工时的任何环节都容易出现问题，从而影响到整体工程质量，只有科学控制好每一步，强化技术能力建设，才能建设出高质量的水利工程。