摘要：随着经济的发展，我国水利设施的建设越来越多，钻孔灌注桩技术由于设备投入成本小，条件要求简单，所以在水利施工中的应用也越来越受到青睐。本文重点分析钻孔灌注桩的相关理论问题和一些质量管理措施和缺陷补救技术，以及钻孔灌注桩一些质量控制要点，介绍了钻孔灌注桩的主要施工方法，对孔灌注桩的质量控制有较好的指导意义。
关键词：钻孔灌注桩；承载力；质量控制；水利工程
1引言
近年来，钻孔灌注桩技术在水利施工中的应用越来越广泛，但由于钻孔灌注技术属于隐藏工程，肉眼无法直接看到，可控性变差，施工后检查难度大，灌注桩上水利设施巨大，这就要求桩有非常大的承载力，承载力是桩与土一起作用的结果。还要求桩的沉降小，对紧邻的灌注桩影响小。施工过程中，对于桩而言，施工过程复杂、施工过程不利于观察、控制质量难等缺点难以克服。因此，一些必要的措施来确保施工质量控制和预防超长钻孔灌注桩出现质量问题是非常重要的。
2 钻孔灌注桩定义
钻孔灌注桩是在施工现场通过机械钻孔，然后用钢筋笼、混凝土填充做成的桩，根据施工方式的不同，有沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩。钻孔灌注桩过程中，如果桩的直径已经选择完毕，在桩的顶端施加压力的作用下，普通桩的侧边和顶端的抗力会达到极限状态。增加桩的长度，桩的顶端可以承受更大的压力，从图中可以看出，桩土刚度直线增加，但是并不是一直在增加，当桩的长度达到一个固定值时，桩顶可以承受的压力反而减小，桩土刚度的增幅出现拐点。这个时候如果继续增加桩的长度，基本是无用的。
从图中我们可以看到，在桩顶沉降相同距离的情况下，土层起到了决定的因素，当桩顶沉降距离增加时，要求桩的长度都要增长，桩土的刚度也相应的增大。.png)
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一般情况下，钻孔灌注桩技术在水利施工中应用的前体是大量的混凝土灌注，通过灌注大量的混凝土的孔底的水和泥浆排开，混凝土的灌注是通过导管完成的，因为是在水下作业，为了保证灌注过程中水和混凝土始终保持隔离状态，需要快速完成灌注。灌注过程中由于混凝土的量不断增加，导管的进口位置需要不断提升，当达到一定高度后，需要对导管进口处进行设置。
3 施工工艺
3.1成孔工艺
钻机安装完成前，了解护筒的情况，技术人员检测护筒偏差，然后确定钻机摆放位置。施工过程中，第一根桩的施工参数一定要保留，并且充分分析，归纳总结。对照所获得此地区的底层分布情况，进一步掌握这一地区的底层情况，结合施工、技术、经验等条件，为后边钻孔给出正确的指导意见。整个成孔过程中，严格控制孔内泥浆的量，尤其是成空后清理问题，一定要清理干净，严格控制泥沙含量。正常钻孔过程中，因为不能做到可视操作，地下情况复杂，遇到障碍物时，应当及时停机，查看原因，运用其他方法，排除障碍之后继续施工。
3.2钢筋笼制作工艺
钢筋笼的制作长度以及直径都是有最终的成空尺寸决定，对成空深度和直径测量之后，确定钢筋的正确位置、根数和间距，按照规定焊接钢筋笼。钢筋在放置过程中会有锈蚀的现象，在吊放之前，应当对钢筋笼表面做好除锈，各部位的钢筋都应当符合标准，杜绝偷工减料，焊接过程中，竖向钢筋的偏差不能超过2%。钢筋笼必须在成空清孔前全部完成，以免耽误后续工程进度，钢筋笼和成空之间应当编号记录，每个空对应一个钢筋笼，不可混用。钢筋笼应当放置在平整的地面上，以防止钢筋笼由于自重原因发生自身变形，影响它的力学强度。
3.3钢筋笼安装
钢筋笼安装之前应该正确测量主钢筋的长度，检查钢筋笼制作质量和在运输过程中是否出现变形情况，编号是否清晰正确，绑扎钢筋是否按照图纸要求。钢筋的绑扎按照要求要用铁丝完成，按设计的要求，钢筋的接头要分散布置，满足后期焊接时的要求。钢筋安装完之后，应当及时验收加以保护，由相关的各方面负责人签字验收之后方可进行下一步工作。
利用汽车吊装，专人在空的位置检查是否对准钻孔，指挥吊车操作员作业，保证准确，垂直吊装。吊装过程中，要一气呵成，尽量避免吊装时间过长。如果时间太久，为避免孔内淤积过多，放入风管扰动钻孔内淤积，减少淤积。吊装过程中受阻，查明原因，解决之后再进行吊装。
3.4水下混凝土工艺
混凝土的灌注采用水下作业，导管内径又混凝土的用量和要求的浇筑时间决定，混凝土采用泵送，设置料斗，开始浇筑时必须储备足够的混凝土，保证一次封孔。浇筑之前重新确定钻孔深度，确保钻孔内淤积的量在正常范围内，才能开始浇筑。
混凝土的浇筑速度是影响混凝土质量的一个重要因素。太慢会使混凝土塌落损失，容易堵管。浇筑速度一般控制在8m/s左右。定时测量混凝土的上升情况，及时调整浇筑速度。
4完善质量记录
施工过程要做好施工记录、质量记录、实验记录等。并把这些记录下发到每个施工队伍中，由队伍负责人做好记录，施工结束后将记录完成，收回，查看各项记录，是否出现施工错误，质量问题和实验误差。
5施工中的质量控制
5.1混凝土质量控制
钻孔灌注混凝土时，主要采用导管水下灌注，混凝土出现离析问题很常见，但是对混凝土进行良好的沙、石、水泥配比，是解决这个问题的一个重要手段。另外，现场使用的水泥品种、砂石料的规格和含水量的配比进行调整，达到最优异的配比，才能杜绝混凝土离析问题。
5.2桩孔倾斜质量控制
桩孔倾斜问题主要发生在桩架不稳，钻孔过程中出现晃动；钻杆不垂直，部件有松动，转动过程中产生离心力；土层分布不均一，交替出现软硬不一的土层，造成钻头阻力不均。这就要求在施工前做好必要的准备工作。钻孔之前对设备固定，避免出现晃动，对设备进行认真检查，排查一切问题，发现问题及时处理；前期地质调研过程做到位，到达一定深度控制好钻头钻进速度，遇到软硬土层时，低速钻进。
5.3 断桩质量控制
钻孔中浇注混凝土后，混凝土凝固后不连续，或是中间被一切杂质填充造成间断。这样就会影响桩本身的整体性和后续承受最大压力的问题。导致不能满足施工要求。
断桩产生的原因有：没有连续进行灌注、灌注过程发生卡管、埋管。在灌注过程中必须确保混凝土是在连续的进行灌注；发生卡管和埋管主要是混凝土配料不合理，没有良好的流动性，混凝土运输时间过长，初凝时间没有掌握好，避免上述原因，防止出现卡管、埋管和其他情况。
5.4 沉渣质量控制
钻孔完毕后，要进行两次沉渣清理工作，沉渣清理不干净直接影响到桩的质量。所以清理沉渣时，一定要认真的检查，采取正确的测量方法和工具。不可以只进行一次清理，导管吸引是非常有必要的，在吊放钢筋笼之前应当再一次确认钻孔中沉渣厚度是否比规定值小，如果超过了规范要求，必须再一次进行沉渣清理。
5.5 卡笼质量控制
钻孔过程中，地质问题是影响钻孔形成的一个重要问题，操作过程很难达到配合地质变化，所以钻孔容易形成缩孔、斜孔和台阶孔，导致钢筋笼在吊放时困难。所以在吊放钢筋笼之前，先对成空进行简单的检查。用一个带有重物的短节钢筋笼吊放进钻孔中进行检查，发生卡笼时，不能野蛮处理，防止产生坍孔、钢筋笼自身变形。应该马上寻找原因，如果因为钢筋笼吊放时，没有垂直进入，应该将钢筋笼吊出重新放入，如果因为地质原因在钻孔时导致成孔发生倾斜，那必须重新进行钻孔纠正偏差，然后再一次吊放。
5.6 冒水质量控制
在钻孔过程中，夯实问题会引起孔洞周围的土质变得松散，由于水下作业，水压导致冒水现象的出现，而冒水问题又导致很多严重问题，例如大坝沉降，钻孔过程中产生位移等，从而影响水利设施的正常施工情况。因此为了避免冒水问题的出现，应当严格控制钻孔中水位，一般情况下不应超过1.5m；在钻孔时，应当事先了解到钻孔位置的土层分布，尽量选择土层密度大的位置进行钻孔。一旦发生冒水现象，马上采取合理措施减少周围土层当中的含水量，加固土体。
6结束语
随着经济的快速发展，虽然钻孔灌注桩技术在水利施工中的应用已经非常广泛，但是由于施工过程中面临的问题多，因此必须谨慎小心，强化施工技术，加强施工队伍的管理，各级监管制度要充分发挥作用，把控好施工的每一个环节，尽量把质量问题控制在零。如果出现问题，需要首先分析问题原因，针对问题，采取必要的措施加以补救，达到相关的技术要求。从目前来看，国家的水利设施发展和桥梁建设越来越多，钻孔灌注技术也会日益成熟。
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作者简介：
郝伟（1987，7-），男（汉族）安徽亳州人，水利造价工程师。本科学历，从事工程管理工作，现工作单位，安徽水利开发股份有限公司
论文作者:郝伟
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/11/2
标签：钻孔论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 过程中论文; 质量控制论文; 土层论文; 水利论文; 《基层建设》2016年14期论文;