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摘要：水利工程是一项民生工程，而灌注桩是水利施工中广泛应用的一种基础形式。灌注桩施工工艺最开始在建筑行业广泛应用，因具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点，目前在水利工程建设过程中应用，施工后的效果很好，现在得到广泛应用。
关键词：水利工程；桥灌注桩；施工工艺
一、水利施工钻孔灌注桩施工技术的重要性
钻孔灌注桩作为一种高效的基础处理施工技术，在工程建设领域中发挥着重要的作用，尤其是在水利工程建设中的应用最为普遍，受到了水利工程领域的高度重视。然而，由于钻孔桩施工技术在实际施工中非常烦琐、复杂，这就对钻孔灌注桩的施工质量提出了新的要求。现场施工管理人员必须加大对钻孔灌注桩施工过程的质量控制，确保每一个施工环节都能按照设计图纸要求进行施工作业，因为一旦有一个环节出错，就很容易引发重大的安全事故，严重影响成桩的质量，不仅延长了水利工程的施工工期，还会使企业承担巨大的经济损失。因此，施工单位要高度重视钻孔灌注桩的探究，选择合适的施工技术与施工工艺，做好现场施工管理工作，这样才可以保证施工工作的正常开展，为水利工程的质量奠定坚实的基础。
二、灌注桩在水利工程的应用
1、施工工艺
灌注桩施工工艺为：
平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→钻机准备→钻孔→成孔→清孔并检查成孔质量→吊装钢筋笼→浇筑混凝土→拔出护筒→检查质量。
2、施工前的准备工作
2.1平整场地
在灌注桩施工前，要对桩基处清理杂物，使地面干净平整，凹凸、松软的地面要进行夯压密实处理。
2.2测放桩位及高程
选择平整合格的场地，由测量人员使用经纬仪按桩基平面布置图测放各个控制点及桩位，采用木桩或小型预制混凝土桩做桩位纵、横轴线和基准点标记。根据地面高程确定施工桩深及桩顶标高，另外，以桩位中心为圆心，埋设护桩，要用砂浆做固定处理，护桩顶端要与地表平齐。
3、灌注桩施工的关键技术
3.1护筒埋设
钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌，因此护筒具有防止坍孔的重要作用，一般要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大。制作护筒的材料有三种：木、钢、钢筋混凝土，一般常采用钢护筒。
护筒和工作平台采用3～5m钢板制作，护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋，心加强其强度和稳定性，以防止变形。护筒埋设时，周围和护筒底接触紧密，埋深1～1.50m，其顶端和工作平台应高出地面0.50m，护筒底部应采用粘土进行夯实，并用十字垂线固定延长护桩。
3.2泥浆制备
用于护壁的泥浆的主要作用是在孔壁形成一层泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用，因此，要认真选择泥浆的材料，要选用塑性指数>15以上的优质红粘土、膨胀土，还要添加外加剂等材料，并按照一定的比例进行混合加工而成。泥浆的配比必须满足施工需要的各种指标，泥浆不能太稀，太稀了排渣能力小、护壁效果差；泥浆也不能太稠，太稠了会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度，因此要根据施工项目要求实验配置。
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3.3钻孔工艺
3.3.1选择钻机
钻机在灌注桩施工中主要设备，因此在灌注桩施工前，要认真挑选钻机，根据项目工程的地质条件，可以选用回旋钻机、冲击钻等，一般要备二个钻头，以防一个钻头出现问题影响工程。钻机要垂直对准桩位中心，为防止钻机工作时产生移位，钻机的支腿要用垫木支撑牢固。
3.3.2钻孔
要保证钻头和钻杆中心对准护筒顶面的中心点，当钻头距孔底50～80mm时，应开动泥浆泵，待冲洗液循环2min左右后，再开动钻机，冲洗液循环系统采用正循环方式。钻进的过程中要保证钻杆垂直，按照抵档、慢速的原则均匀钻进，以免造成失稳和渗漏；还要保持孔内泥浆比重，泥浆比重为1.10～1.30g/cm3，另外，要根据钻进的实际情况，及时调整泥浆比重和冲击钻冲程，要保证钻渣的悬浮。当钻孔过程中遇到易坍塌或缩径地层或返砂不利的情况时，为保证孔壁的稳定性，要加入膨润土造浆，以提高泥浆质量；当地层变化时，为防止形成倾斜孔，要控制好钻速和钻压；在不同性质的地层采取不同的钻速，硬质地层钻速慢，软质地层钻速快。要注意的是：钻进过程要连续操作，不得中途停止。
3.3.3检查与清孔
当钻孔桩达到了设计的钻孔深度时，这时要停钻，检查和验收桩的孔径、孔位、孔形和倾斜率等情况，并做好记录。验收后就要开展清孔排渣工作，将钻头提离孔底5～80mm空转不进尺，采用换浆法清孔，持续进行清孔。清孔时要注意观察，及时补充水，应保持钻孔内的水位高出地下水位1.50～2.00m，保持井内的水头高度，用以防范塌孔。清孔后孔底沉淀厚度不大于设计要求，孔底沉渣厚度应<100mm，否则需要重新清孔，另外，泥浆返出比重应控制在1.15～1.25g/cm3，含砂量≤8%，清孔质量检查验收合格后才可以下道工序。
3.4钢筋笼的制作和安装
3.4.1钢筋笼的制作
制作钢筋笼所使用钢筋要选择相关技术规范和设计图纸要求的种类、型号和直径进行选择，包括钢筋的调直、除锈、截断与焊接等也要按此进行。为了保证钢筋笼的刚度，在灌注混凝土时不发生变形，钢筋笼的主筋要尽量用整根钢筋，根据钢筋笼总长度，每隔2m就要加焊肋条钢筋，加强固定。对接时，采用搭接焊接头，末端尽量不设弯钩。成品钢筋笼要尺寸准确，其直径、主筋间距、箍筋间距等误差≤20mm，还要保持顺直。最后，要对制作好的钢筋笼进行细致检查，杜绝不合格的钢筋笼。
3.4.2钢筋笼的吊装
钢筋笼吊装时，首先，要对准孔位；其次，要竖直轻放、慢放，不允许高起猛落、强行下放。在吊装之前先对钻孔进行检测，主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物，如：突出尖石、树根等。钢筋笼吊装时遇到障碍物时要慢起慢落或者正反旋转使之下落，防止碰撞孔壁而引起坍塌，以确保钢筋笼的顺利安装。
3.5灌注混凝土
灌注前使用球胆作为止水塞，以保证初灌混凝土的质量。灌注之前应该按设计要求计算混凝土浇筑储量，使导管一次埋入混凝土面以下0.80m以上，要防止首次灌注量不足就灌入孔内；另外，混凝土拌和到浇筑点的时间应<0.50h，防止混凝土离析结块，还要检查和易性，塌落度控制在16～20cm。混凝土灌注工作开始时，导管底部至孔底部的距离宜为300～500mm。首次灌注混凝土后导管内混凝土要充满桩底，导管在混凝土中埋深在2～6m。灌注过程中严禁将导管提出混凝土面，导管每次拆除后，都应安放在桩孔中心，用以保证浇筑混凝土质量，还要避免碰挂钢筋笼。为保证桩顶混凝土的质量，混凝土浇筑完成后，其桩顶混凝土的高度应该高出设计桩顶的50cm以上。由于灌注桩施工的特殊性，在灌注混凝土过程中不可避免地会出现沉淀过厚、埋管过深、断桩、导管提漏、导管拔不出来等问题，因此，要提早做好预防措施，防患于未然。
结束语
要想让钻孔灌注桩施工技术在水利施工中发挥真正的价值，施工人员除了要掌握钻孔灌注桩技术的施工原理和施工要点以外，还要对水利施工的质量控制工作加以重视，这样才能保证水利工程整体质量。但是仍然有一些水利工程项目不注重研究钻孔灌注桩技术的应用原理与技巧，施工中存在的问题也得不到及时处理，导致水利施工质量和效率不高。各水利施工团队应对钻孔灌注桩技术进行深入研究，相关工作人员也要不断积累技术应用经验，总结归纳技术应用特点与技巧，及时处理施工中存在的问题，发挥施工技术的真正价值，提高水利工程质量。
参考文献：
［1］马云肖.水利施工中的钻孔灌注桩技术研究［J］．工业，2017，（22）：169.
［2］刘洋.水利施工钻孔灌注桩施工技术研究［J］．商品与质量，2017，（48）：89.
论文作者:张鹏
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第7期
论文发表时间:2019/5/6
标签：钻孔论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 泥浆论文; 钻机论文; 导管论文; 水利工程论文; 《建筑模拟》2019年第7期论文;