摘要：钻孔灌注桩基础是深基础，具有埋藏深，刚度强，承载力强，施工方便等优势，广泛应用于水利建设。通过研究钻孔灌注技术近年来在水利施工中的应用，分析了钻孔灌注技术的适用性、存在问题和关键技术，在保证关键施工工序的前提下，采取适当的措施，以便保证水利施工中钻孔灌注桩的质量安全，做到水利工程的可持续安全性。
关键词：水利施工；钻孔灌注桩；技术应用
1 水利施工中钻孔灌注桩技术的应用
1.1水利施工中钻孔灌注技术应用的原理
首先，将大量混凝土迅速的注以排开孔底的水及泥浆，并且一次性把导管的出料口包裹于混凝土的一定深度之中，这样就始终隔离了后续浇灌的混凝土与孔内水或泥浆；其次，通过导管将高流态混凝土持续不间断地从进料口输入桩孔，在这个过程中，为了使出料口距离混凝土的深度距离不是太小，应该不间断地提升导管的高度，这样在出料口及入料口之间的高度差下形成的巨大压强，将会使后续的混凝土挤入之前的混凝土。
1.2水利施工中钻孔灌注桩技术应用流程
首先，要做好施工前的准备工作，在钻孔灌注桩技术中，原材料的选用对施工质量起着决定性的因素，在选用原材料这个过程中既要按照国家相关规范来严格执行，又要结合当地的施工环境，因地制宜，统筹规划，才能选择最适合施工的原材料。其次，要严格按照设计的图纸来进行施工，一份设计完善合理的设计图能够对于施工的开展起到指导作用。与此同时，还应注意结合具体的实际情况，设计科学的施工设计图。
2 钻孔灌注桩施工前的准备工作
2.1施工放样
施工平台修筑完成后，对桩基中心进行测量定位。中心点位宜采用全站仪极坐标法、导线法进行，水中点位采用全站仪极坐标法或交会法进行中心定位。其精度在规范要求2cm以内，在限差内时取放样点连线构成图形之几何中心作为点位中心点。中心点与桩中心偏差在15mm以内，待中心点位确定后设置点位护桩，护桩采用直径20mm，长1.5 米的钢筋，呈十字形布置。
2.2钻孔泥浆
开挖泥浆池，选择并备足良好的造浆粘土及膨润土，造浆量为2倍的桩的混凝土体积，保证满足钻孔内泥浆顶标高始终高于外部水位或地下水位1.0～1.5m，泥浆比重可根据钻进不同地层及时调整，使泥浆的压力超过静水压力，在孔壁上形成一层泥皮，阻隔孔隙渗流，保护孔壁防止坍塌。泥浆性能指标如下：泥浆比重：岩石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。粘度：一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：大于6.5。针对不同地质调整泥浆指标，钻孔中泥浆比重在1.3左右，经常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率，并做好记录。经常注意地层变化，在地层变化处捞取碴样，判断地质类别，并与设计提供的地质剖面图相对照，及时根据地质条件调整钻进工艺。钻孔作业连续进行。因特殊情况必须停钻时，将钻锥提至孔外，以防埋钻，并在孔口加护盖，以策安全。
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2.3清孔
清孔采用换浆法，以相对密度较低的泥浆逐步把钻孔内浮悬的钻碴和相对密度较大的泥浆换出，换至孔内泥浆的相对密度低于1.1以下为止，且孔底最终沉碴厚度不得大于设计和规范要求。
2.4钢筋骨架的制作和安装
钢筋笼在钢筋加工厂分节制作，用平板车运至施工现场。钢筋笼骨架内架设△撑架，防止钢筋骨架在运输和就位时变形；在钢筋笼骨架环筋上每2m设置一组轮式砂浆垫块，一组4块，上下两组交错布置，保证钢筋笼顺利安装就位。当孔清孔验收合格后，利用吊车将钢筋骨架吊入桩孔内，吊放钢筋保证满足钻孔内泥浆顶标高始终骨架入桩孔时，下落速度要均匀，避免碰撞孔壁，如下放遇到困难时，不可强行插入，以免钢筋笼变形或孔壁塌落。骨架落到设计标高后，将其校正在桩中心位置并在钢筋笼顶部用钢筋框架焊接固定，防止浇注时骨架上浮。
2.5导管安装
灌注砼时，导管埋入砼的深度一般宜控制在2m～6m范围之内。当拌和物内掺有缓凝剂、灌注速度较快、导管较坚固并有足够的起重能力，可适当加大埋深，但最好也不要大于8m（即允许导管最大埋深处），导管外侧可正常灌注。井孔上仪器发生响声并亮红灯时，即可提升导管4m或6m（即允许最大埋深减去最小埋深2m），并拆除提升的导管，装上漏斗，继续灌注，不需要测深的专职人员，可免去测深时所耗时间，加快了灌注的速度。
3 水下混凝土浇筑工艺
3.1水下混凝土要求与浇筑准备
配合比设计要求：试配成的混凝土强度，应比桩身设计强度提高一个等级。用水量及水泥用量，应比普通混凝土大，水泥用量不宜小于350kg/m3；当掺用外加剂、掺和料时，水泥用量可减少，但不得小于300 kg/m3。含砂量及水灰比是技术关键，含砂量宜取40%～45%，水灰比能直接体现混凝土和易性及流动性。在钻孔灌注桩水下砼灌注中发生堵管等问题往往砼的坍落度、初凝时间等性能指标有关，所以必须严把砼质量关。砼原材料。细骨料宜选用中砂，细度模数在2.6～3.0之间为宜；粗骨料宜优先选用卵石，其含泥量应小于2%，以确保砼和易性、流动性，防止堵管现象。要防止钢筋笼上浮，钢筋笼上浮的主要原因是由于孔内砼面上升太快，其流动引起的钢筋笼上升力大于了钢筋笼重量及摩阻力，对于小直径桩易发生。为防止水下混凝土浇注时钢筋笼上浮，一方面应确保桩孔内钢筋笼构造和位置严格按设计要求焊制和安装固定到位，另一方面当浇注到钢筋笼底部时放料要缓慢，以及尽量减小导管埋深以减小冲力。
3.2水下混凝土浇筑施工
计算砼的首灌用量，保证首灌时导管的埋深及关注的连续性。一般情况是先将漏斗口封住，将砼储存满一漏斗后，打开阀门，同时立即连续灌注砼至达到首灌数量要求。砼拌和物运至灌注地点时，派专人检查其均匀性和坍落度，如不符和要求时，进行二次拌和，二次拌和仍不符合要求时，停止使用作废。
4 钻孔灌注桩质量的检查方法
（1）检查成孔和清理孔内垃圾。主要对泥浆的黏度、桩底沉渣的厚度、胶体率、比重、钻孔的垂直度等进行细致的检查。
（2）检查混凝土的灌注和搅拌。主要检查混泥土原材料质量、强度、计量、坍落度、混凝土的配合比例、灌注的连续性、灌注的高度以及埋导管的合理程度等。
（3）检查吊装以及钢筋笼的质量。要严格的检查钢筋的规格、长度、数量、质量、主筋、箍筋、焊缝外观和焊接长度，保障钢筋笼制作的质量。
（4）采用取芯法进行钻孔。灌注桩上用钻机的双管单动钻进行采样，把取到的桩芯样本拿到实验室测试其抗压度、桩底沉渣的厚度以及钻孔灌注桩的密实度。
（5）采用小应变法进行检查。小应变法可以检查桩身存在的缺陷以及缺陷的具体位置。使用锤轻轻击打桩顶，如果桩和周围的土没有发现相对位移，检测出波的信号，通过和标准桩作比较，就可以查到桩的缺陷以及具体的位置，达到最终检测的目的。
参考文献
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[3]李伟.钻孔灌注桩水下砼灌注研究[J].现代商贸工业，2010，22（6）：290-290.
论文作者:付海明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/30
标签：钻孔论文; 钢筋论文; 泥浆论文; 导管论文; 混凝土论文; 骨架论文; 水下论文; 《建筑学研究前沿》2018年第27期论文;