鉆孔灌注樁技術(shù)在水利施工中的實(shí)例應(yīng)用

婁方永

(桐梓縣楚米鎮(zhèn)水利站，貴州 桐梓 563200)

鉆孔灌注樁技術(shù)在水利施工中的實(shí)例應(yīng)用

婁方永

(桐梓縣楚米鎮(zhèn)水利站，貴州 桐梓 563200)

隨著我國水利建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)也廣為采用。由于我國水利工程施工過程中對各個(gè)施工需求的不斷增大，而鉆孔灌注樁技術(shù)在當(dāng)前水利施工過程中也有難點(diǎn)，使得當(dāng)前水利工程施工中還存在著某些問題。文章結(jié)合實(shí)例分析了鉆孔灌注樁技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用。

水利施工；鉆孔灌注樁；工程實(shí)例；應(yīng)用方案；工藝流程

0 引 言

鉆孔灌注樁技術(shù)是當(dāng)前在各種基礎(chǔ)施工中最為常用的一項(xiàng)施工工藝，是各個(gè)部門各個(gè)單位的施工人員在施工過程中通過不斷總結(jié)不斷探索形成的一套成熟的、具有系統(tǒng)化施工過程的施工工藝，也是解決當(dāng)前軟土地區(qū)施工的主要手段[1]。

1 某水利工程工程概況

某工程渡槽槽身為相互獨(dú)立的3槽預(yù)應(yīng)力混凝土U型結(jié)構(gòu)，單跨40m，共18跨，單槽內(nèi)空尺寸(高×寬)7.23m×9.0m。主要建筑物為1級，次要建筑物為3級。本標(biāo)段所有鉆孔灌注樁為摩擦樁，其中試驗(yàn)樁6根、工程樁342根。單樁直徑為1.8m，樁長36m。

2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用方案

2.1 平整場地及測量放線

試驗(yàn)樁施工前，先規(guī)劃出施工平臺(tái)范圍，然后用機(jī)械平整場地，人工配合，以保證鉆機(jī)置于平坦、穩(wěn)固的地基上，同時(shí)作好水池及排水通道，防止施工時(shí)泥漿污染附近環(huán)境，做到文明施工。整平場地符合要求后，測量放樁位；精確放出樁位中心點(diǎn)，并測設(shè)出護(hù)樁位置。樁位中心位置誤差控制在100mm以內(nèi)。

2.2 護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒采用鋼護(hù)筒，用6mm厚鋼板卷制。護(hù)筒直徑2m(較樁徑大20cm)。護(hù)筒上部留兩個(gè)高400mm寬200mm的進(jìn)出漿口，并在頂端設(shè)吊環(huán)，底節(jié)護(hù)筒下部設(shè)刃腳。護(hù)筒埋設(shè)前，對樁位進(jìn)行保護(hù)，用十字交叉法引十字線到樁位附近的四個(gè)保護(hù)樁上。

護(hù)筒埋設(shè)深度：護(hù)筒采用挖孔埋設(shè)，旋挖鉆機(jī)護(hù)筒埋設(shè)深度為各3.5m、4.0m、4.5m，反循環(huán)鉆機(jī)護(hù)筒埋設(shè)深度為各1.5m、1.7m、1.8m。護(hù)筒埋設(shè)后，恢復(fù)樁位，鉆機(jī)就位前復(fù)核樁位[2]。護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，護(hù)筒中心與樁位中心的偏差均符合要求(≤50mm)；控制鋼護(hù)筒的傾斜度均在1%以內(nèi)。注漿工藝流程圖如圖1。

圖1 注漿工藝流程圖

2.3 泥漿制備處理

在施工前需制備泥漿用于鉆孔時(shí)護(hù)壁。根據(jù)本工程的地層特點(diǎn)及相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，選用膨潤土造漿護(hù)壁。本工程將集中供漿、集中收集回漿、集中凈化泥漿，進(jìn)行集中管理，保證工程質(zhì)量和現(xiàn)場文明施工。制漿材料有膨潤土、施工淡水、選用工業(yè)用純堿分散劑。

泥漿配合如表1所示，新制泥漿配比及性能指標(biāo)，對于一般地層或易漏失的砂層，選用表1中兩種配合比制漿，其它地層，可參照此配比，并根據(jù)實(shí)際情況加以調(diào)整。

表1 泥漿配合比

根據(jù)上述配合比，泥漿性能指標(biāo)見表2。

表2 泥漿性能指標(biāo)要求

2.4 鉆進(jìn)成孔

2.4.1 旋挖鉆鉆進(jìn)成孔

鉆孔前向護(hù)筒內(nèi)注入泥漿，并檢查護(hù)筒內(nèi)泥漿面高度保證不低于護(hù)筒口1m。鉆孔泥漿始終高出地下水位1.0～1.5m。注漿管布置示意圖如圖2所示。

鉆進(jìn)過程中，鉆桿加壓保持轉(zhuǎn)動(dòng)，保證取土斗底部土體不被擠壓破壞，順利進(jìn)入斗體中，確保鉆進(jìn)過程中土體不形成失穩(wěn)的滑弧面，有利于鉆孔護(hù)壁。

鉆進(jìn)過程中經(jīng)常檢查鉆頭通氣孔，確保通氣孔暢通，避免形成“活塞”，造成縮徑與孔壁坍塌。鉆進(jìn)時(shí)，經(jīng)常檢測泥漿指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)不合要求時(shí)，應(yīng)隨時(shí)調(diào)整。鉆至設(shè)計(jì)孔深后由現(xiàn)場監(jiān)理工程師確認(rèn)，監(jiān)理工程師認(rèn)可后終孔。旋挖鉆成孔時(shí)間平均8.6h成孔一個(gè)。

2.4.2 反循環(huán)鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔

鉆機(jī)就位要求平整、穩(wěn)定。天車、轉(zhuǎn)盤中心、樁位中心在一條垂線上即“三點(diǎn)一線”，偏差≤10mm。鉆進(jìn)過程中保證鉆機(jī)走道牢固穩(wěn)定，防止鉆機(jī)因振動(dòng)移位，確保不偏孔。

鉆進(jìn)過程中，控制好鉆進(jìn)速度，隨時(shí)取渣觀測地層的變化情況，并與地質(zhì)復(fù)堪圖對照比較，按不同土層調(diào)整泥漿比重。鉆進(jìn)垂直，使鉆進(jìn)的垂直度偏差<1%。同時(shí)控制好內(nèi)外的水頭差。護(hù)桶內(nèi)的泥漿要高于護(hù)桶外水面30cm。

鉆孔過程中，始終采用減壓鉆進(jìn)，鉆具的主吊鉤始終承受部分鉆具的重量，使鉆桿始終在受拉狀態(tài)下進(jìn)行工作，鉆壓最大不超過鉆具扣除浮力后總重力的80%，以避免或減少斜孔、彎孔和擴(kuò)孔現(xiàn)象。每臺(tái)反循環(huán)鉆機(jī)造一個(gè)試驗(yàn)樁孔時(shí)間平均為35h。

2.4.3 清孔及孔位檢查

鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)孔深后，將鉆斗留在原處機(jī)械旋轉(zhuǎn)數(shù)圈，將孔底虛土盡量裝入斗內(nèi)，鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，用撈砂斗進(jìn)行清孔，并對孔深、孔徑進(jìn)行檢查。孔位檢查：成孔后，當(dāng)孔深、清孔泥漿指標(biāo)合格后，鉆機(jī)移位，搭設(shè)三角架，將檢孔器(檢孔器外徑采用比設(shè)計(jì)樁徑小2cm)放入孔內(nèi)，檢孔器進(jìn)入孔內(nèi)后，在護(hù)筒頂放樣十字線，通過吊繩進(jìn)行檢孔器對中。檢孔器對中后，上吊點(diǎn)(三角架、下落鋼絲繩點(diǎn))，必須位置固定且在整個(gè)檢孔過程中不能變位，否則重新對中。

檢孔器在孔內(nèi)下落時(shí)，靠自重下沉，不借助其他外力。導(dǎo)管安裝完畢后，再次檢查孔內(nèi)泥漿指標(biāo)和孔底沉渣厚度，沉渣厚度均<500mm，實(shí)測最大沉渣厚度250mm。

圖2 注漿管布置示意圖

2.4.4 成孔質(zhì)量檢查及允許偏差

成孔完成后由監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后進(jìn)入下一道工序施工。成孔驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)見表3。

2.5 鋼筋籠制作安裝

鉆孔灌注試驗(yàn)樁鋼筋加工在鋼筋加工廠作業(yè)，結(jié)合本工程樁的長度并考慮到鋼筋籠起吊后的平直度，將單樁鋼筋籠分兩節(jié)制作(各為25m和11m)，主筋接頭采用單面搭接焊，螺旋筋接頭采用單面搭接焊，鋼筋籠孔口焊接主要采用單面搭接焊，其中試驗(yàn)樁-4孔口焊接采用幫條焊。鋼筋籠制作嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范作業(yè)。

2.6 水下混凝土澆筑

本工程采用的混凝土標(biāo)號為C25W6F150，經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)室根據(jù)基準(zhǔn)配合比試拌后確定施工配合比。坍落度180～220mm；水膠比0.45；混凝土的含砂率宜為44%，粗骨料采用二級配碎石。

本工程混凝土采由強(qiáng)制式拌和系統(tǒng)集中供料，兩臺(tái)8m3混凝土運(yùn)輸車承擔(dān)混凝土水平運(yùn)輸，為防止?jié)仓^程中出現(xiàn)機(jī)械故障，保證混凝土澆筑的連續(xù)性，一臺(tái)8m3混凝土運(yùn)輸車備用。為避免初灌后導(dǎo)管內(nèi)涌水，一定要根據(jù)計(jì)劃的導(dǎo)管初次埋深計(jì)算初灌量。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，初灌量確定為≥6.7m3。根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況，加工一個(gè)1.5m3的集中料斗。澆筑時(shí)用混凝土攪拌車對準(zhǔn)漏斗連續(xù)放料，以保證混凝土澆筑連續(xù)不間斷。

表3 鉆孔灌注樁檢查項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)

注：清孔后的泥漿指標(biāo)，是從樁孔的頂、中、底部分別取樣檢驗(yàn)的平均值。

混凝土檢查：混凝土運(yùn)到現(xiàn)場后，試驗(yàn)室檢查攪拌的混凝土是否具有很好的和易性，使用坍落度桶檢查坍落度是否符合要求，混凝土是否有離析，以及有無團(tuán)塊、大粒徑骨料等，同時(shí)檢查混凝土的坍落度指標(biāo)，不合要求的決不允許澆筑。

混凝土澆筑及其質(zhì)量控制過程：

①在現(xiàn)場監(jiān)理檢驗(yàn)沉渣合格后半小時(shí)內(nèi)開倉澆筑；②澆筑時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)管底部距孔底0.3～0.5m，且應(yīng)保證混凝土的儲(chǔ)備量，使導(dǎo)管底第一次埋入混凝土面以下1m以上，應(yīng)避免導(dǎo)管露出混凝土面，導(dǎo)致管內(nèi)進(jìn)水；③為保證導(dǎo)管埋深為2～6m，定時(shí)測量混凝土面上升情況，隨時(shí)掌握超徑、縮徑等情況，專人測量專人記錄；④經(jīng)常校核測繩，保證埋管的實(shí)際深度，防止斷樁；⑤拆管前必須測量導(dǎo)管在混凝土內(nèi)埋深，計(jì)算準(zhǔn)確后方可進(jìn)行拆管工作；⑥嚴(yán)防導(dǎo)管拔出混凝土面，造成斷樁；⑦混凝土澆筑結(jié)束后，最終導(dǎo)管起拔應(yīng)緩緩上提，拔出混凝土面時(shí)應(yīng)反復(fù)插入混凝土，避免過快，以防樁頭空洞及夾泥；⑧樁頭混凝土灌注超澆量0.5～1.0m，澆筑的樁頂標(biāo)高不得偏低，以確保樁頂混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求；⑨混凝土灌注樁必須留取試塊，按要求每根樁試件為2組。

2.7 起拔鋼護(hù)筒

灌注完成后，緩慢起拔鋼護(hù)筒，防止落入土塊，影響樁頂混凝土質(zhì)量。鋼護(hù)筒拔出后將其內(nèi)外清洗干凈，以便下次使用。

3 結(jié) 語

鉆孔灌注樁基礎(chǔ)作為一種重要的基礎(chǔ)形式，是當(dāng)前水利施工過程中對地基處理的最重要的方式。在施工的過程中，各種施工手段和施工方法的應(yīng)用是保證其正常施工的前提基礎(chǔ)。

由于鉆孔灌注樁施工技術(shù)是一項(xiàng)隱蔽工程，在施工過程中很難對一些易發(fā)性的質(zhì)量問題進(jìn)行統(tǒng)一的處理，因此在施工的過程中對各種施工工藝和施工環(huán)節(jié)的控制是不可忽視的過程，加強(qiáng)監(jiān)理制度和管理制度是施工質(zhì)量的保證，也是增加水利工程施工質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。

[1]邵樺，孫麗華.淺談水利施工中鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用[J].經(jīng)營管理者，2011(14)：354.

[2]劉萬英，林春偉.基于鉆孔灌注樁施工方法[J].黑龍江水利科技，2012(06)：373-374.

1007-7596(2014)01-0124-03

2013-09-27

婁方永(1978-)，男，貴州桐梓人，助理工程師，從事水工工程技術(shù)工作。

TV553

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