水利工程中灌注樁的施工工藝及質(zhì)量控制

郭躍珍

（新疆新華葉爾羌河流域水利水電開發(fā)有限公司，新疆 喀什 844000）

水利工程中灌注樁的施工工藝及質(zhì)量控制

郭躍珍

（新疆新華葉爾羌河流域水利水電開發(fā)有限公司，新疆 喀什 844000）

在水利水電工程中，灌注樁技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。水下混凝土的施工方法越來越多，工程規(guī)模越來越大，應(yīng)用范圍越來越廣，是一種極有發(fā)展前途的混凝土施工技術(shù)。在水利工程建設(shè)項(xiàng)目確定以后，設(shè)計(jì)就成為基本建設(shè)的關(guān)鍵問題了。在建設(shè)的時(shí)候能不能加快速度、保證質(zhì)量、節(jié)約投資，在建成后能不能獲得最大的經(jīng)濟(jì)效果，設(shè)計(jì)工作起著決定作用。

水下混凝土；灌注樁；水利工程

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，越來越多的大型水利工程項(xiàng)目建設(shè)水平不斷提高。在水利水電工程中，灌注樁技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。目前，水下混凝土的施工方法分為兩大類：一是在水上拌制混凝土拌合物，進(jìn)行水下灌注，如導(dǎo)管法、泵壓法、柔性管法、傾注法、箱袋法、鋪石灌漿法、開底容器法和裝袋疊置法；二是在水上拌制膠凝材料，進(jìn)行水下預(yù)填骨料的壓力灌漿，包括加壓灌注和自流灌注。由于施工方法多樣化和不斷發(fā)展進(jìn)步，水下不但能灌注一般的水泥混凝土，還能灌注纖維混凝土、瀝青混凝土、樹脂混凝土等。水下混凝土的施工方法越來越多，工程規(guī)模越來越大，應(yīng)用范圍越來越廣，是一種極有發(fā)展前途的混凝土施工技術(shù)。

一、灌注樁的成孔

（一）成孔設(shè)備和鉆具的要求與選擇灌注樁成孔設(shè)備多為轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)。 鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭的擺動(dòng)較大，擴(kuò)孔情況嚴(yán)重，不利于施工。為了消除這一不良影響，保持鉆孔的垂直度，應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施，約束鉆具的擺動(dòng)。結(jié)合灌注樁造孔鉆進(jìn)的鉆頭與小口徑鉆進(jìn)的鉆頭在底刃、側(cè)刃刻取地層的機(jī)理:小口徑鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭的側(cè)刃對(duì)刻取巖石起到非常重要的作用；而灌注樁鉆進(jìn)的地層較軟，相比之下，側(cè)刃的作用就小得多。因此，建議在灌注樁孔鉆進(jìn)時(shí)設(shè)計(jì)相適應(yīng)的鉆頭以減小鉆孔的擴(kuò)孔率。

（二）鉆進(jìn)參數(shù)的選擇。

1.鉆進(jìn)泵量。灌注樁孔鉆進(jìn)時(shí)需要較大的泵量以排出粘土粉，其泵量計(jì)算公式為:Q=FV60式中，Q——沖洗液量（m3/min）；F——環(huán)狀間隙面積（m2）；V——沖洗液上返返速度（m/s）。以灌注樁鉆進(jìn)設(shè)計(jì)孔徑為500mm、鉆桿直徑為89mm、環(huán)狀面積以0.2m2計(jì)算，在采用泥漿泵的最大泵量600L/min時(shí)，其泵量使得粘土粉上返的速度是非常緩慢的，遠(yuǎn)小于小口鉆探的泥漿的上返速度0.3m/s。

2.鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速。由于灌注樁孔的鉆進(jìn)多為粘土層的鉆進(jìn)，粘土層的強(qiáng)度與硬度等力學(xué)參數(shù)較小，鉆具易刻取粘土，所以為了保持鉆進(jìn)穩(wěn)定，減小鉆進(jìn)的擴(kuò)孔率，必須采用較小的轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)。

二、灌注混凝土的配制

（一）混凝土減水劑的應(yīng)用。 根據(jù)目前的資源情況和外加劑性能的特點(diǎn)，在灌注樁混凝土的配制中使用的減水劑多為MF復(fù)合劑。其能使混凝土在滿足性能的基礎(chǔ)上，還具有高流態(tài)、較高抗凍的特點(diǎn)。

（二）灌注樁混凝土的配制。 灌注樁混凝土的配制與建筑混凝土相比具有特殊性，其必須具有較高的流動(dòng)性，同時(shí)還應(yīng)考慮受到泥漿的侵蝕作用而影響混凝土的性能。因此，在配制時(shí)建議采取以下技術(shù)措施。

1.加大設(shè)計(jì)配合比。混凝土配制強(qiáng)度Rp采用大于設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)R 的50%的配合比。不僅總平均值要滿足設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，還應(yīng)滿足95%的強(qiáng)度保證率。強(qiáng)度離差系數(shù)Cv 取0.2，查配制強(qiáng)度與設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)之比的關(guān)系曲線可得Rp/R=1.5，即Rp=1.5R。當(dāng)R=200MPa，則Rp=1.5×200=300MPa。

2.選擇適合的材質(zhì)。 （1）添加改善混凝土性能的處理劑。例如，添加具有表面活性劑化學(xué)性質(zhì)的MF 高效減水劑改善混凝土的性能。 （2）增加含砂率。砂率對(duì)混凝土流動(dòng)及粘聚性有較大影響。一般參數(shù)為:比重為2.60，細(xì)度模數(shù)為2.89，吸水率為2%，含砂率為50%。 （3）加大混凝土的水泥含量。按建筑用混凝土配比最小水泥含量的二倍進(jìn)行配制:即225×2=450（kg/m3）。

三、灌注樁的灌注

灌注之前應(yīng)進(jìn)行試灌。在灌注過程中，混凝土將受到泥漿擠壓的反作用、導(dǎo)管與混凝土的摩擦阻力，此時(shí)混凝土必須以大大超過泥漿的反作用壓力才能將孔內(nèi)的泥漿擠壓出孔口。在灌注過程中，導(dǎo)管提升速度要慢，使得混凝土有足夠的時(shí)間克服摩擦阻力下降。同時(shí)使泥漿具有排出的通道，否則，樁基的泥漿的作用下將會(huì)出現(xiàn)縮徑、夾泥的現(xiàn)象。提升導(dǎo)管時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)保留的混凝土要有絕對(duì)的壓力與泥漿的壓力抗衡，以防止泥漿進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)。一般導(dǎo)管內(nèi)的混凝土柱保持在3m至4m長(zhǎng)之間。

四、提高水利工程施工質(zhì)量的措施

（一）認(rèn)真做好勘察設(shè)計(jì)、保證工程質(zhì)量，確保萬無一失。

在水利工程建設(shè)項(xiàng)目確定以后，設(shè)計(jì)就成為基本建設(shè)的關(guān)鍵問題了。在建設(shè)的時(shí)候能不能加快速度、保證質(zhì)量、節(jié)約投資，在建成后能不能獲得最大的經(jīng)濟(jì)效果，設(shè)計(jì)工作起著決定作用。一個(gè)先進(jìn)的設(shè)計(jì)，應(yīng)是采用先進(jìn)的工藝和設(shè)備，合理地布置場(chǎng)地，組織好生產(chǎn)流程，應(yīng)有利于提高生產(chǎn)效益，降低成本，提高質(zhì)量。

（二）強(qiáng)化施工管理、加強(qiáng)監(jiān)督，保證施工質(zhì)量。

1.施工單位質(zhì)量管理和控制是工程項(xiàng)目質(zhì)量控制的重點(diǎn)和基礎(chǔ)。2.要完善施工單位質(zhì)量保證體系，嚴(yán)格實(shí)行質(zhì)量“三檢制”，并使該體系正常、有效運(yùn)轉(zhuǎn)。3.要從操作人員、建筑材料、施工機(jī)械、施工工藝和方法、施工環(huán)境5個(gè)方面做好施工工序質(zhì)量控制。4.要對(duì)工程施工環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的動(dòng)態(tài)控制，做到施工前主動(dòng)控制，施工中認(rèn)真檢查，施工后嚴(yán)格把關(guān)。5.要加強(qiáng)施工單位內(nèi)部管理，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)程、規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)精心施工。

五、結(jié)語

鉆孔灌注樁由于對(duì)各種地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)、施工簡(jiǎn)單易操作且設(shè)備投入不是很大，目前，在各類房屋及建筑中都得到了廣泛的應(yīng)用。但該技術(shù)因施工過程無法觀察，成樁后不能開挖驗(yàn)收，施工中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將會(huì)直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度，甚至給投資者造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此，必須防止在鉆孔過程中及灌注過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題。同時(shí)，鉆孔灌注樁屬永久性的隱蔽工程，其樁基質(zhì)量非常重要，文中總結(jié)并分析了影響鉆孔灌注樁施工中常見地問題及質(zhì)量影響因素，希望可以為類似工程提供借鑒。

［1］吳昊. 防洪堤工程灌注樁的施工技術(shù)［J］.水利技術(shù)監(jiān)督. 2013（03）

［2］李韻怡.水利工程灌注樁施工［J］.中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）. 2009（09）

TU755.2

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1671-864X（2016）08-0299-01