水利工程灌注桩施工分析

水利工程灌注桩施工分析摘要：水利施工中,钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行的,在施工前务必要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范,核查地质和有关灌注桩方面的资料,对灌注桩在施工过程中可能会发生的事故进行分析,并制订出施工质量标准、验收实施方案以及应对突发事故的处理措施,以便有效地对桩基施工质量加以控制,确保基础工程施工的安全和质量。本文阐明了水利工程灌注桩施工的基本要求，分析研究了水利工程灌注桩施工技术。关键词：水利工程灌注桩施工中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：在水利工程中,钻孔灌注桩的施工原理是以足够的首批混凝土浇灌量,迅速将孔底的水或泥浆排开并一次将导管出料口包裹在混凝土一定的深度之中,使后续浇灌的混凝土始终与孔内水或泥浆隔离开来,而后持续不间断地将高流态混凝土从进料口通过导管输入桩孔。在输入混凝土过程中,随着孔内混凝土不断增加,不间断地提升导管,但必须使出料口埋设在已浇筑的混凝土中的一定深度。后续输入的混凝土是通过出料口与入料口之间密封导管中的高差形成的压力,使混凝土冲挤入已浇筑的混凝土之中的。首批灌入的混凝土中的一部分作为隔离层而被顶在最上面,并始终被不间断灌入的后续混凝土逐步冲顶向桩口处移动。一、水利工程灌注桩施工的基本要求1、加强对地质情况的调查和研究钻孔灌注桩在施工中比较容易发生质量事故,除操作不当引起的事故外,有很多是由于地质条件复杂,或者对地质情况的特殊性没有引起足够的重视而造成的,因此在施工中应加强对地质条件的调查和研究。在施工中应充分调查和研究下述地基条件:持力层的强度和深度、有无砾石层或卵石层及其粒径的大小、持力层以上的各土层的软硬及其特性、地下有无障碍物等。只有对以上各种地质情况充分了解,才能比较合理、科学地选择施工工艺和施工参数,同时对容易出质量事故的地层采取针对性的防范措施,减少质量事故的发生。2、偏差的控制灌注桩成孔施工的允许偏差应满足规范要求:单桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩,其桩位允许偏差应控制在d/6且不大于l00mm;条形基础沿轴线方向和群桩基础中间桩,其桩位允许偏差应控制在d/4且不大于150mm。因为已经成桩的钻孔桩事后是无法进行纠偏的,所以在施工中必须严格控制桩位偏差。经基础开挖以后,如果发现有桩位偏差不能满足规范和设计要求,则必须采取补救措施。一般情况下,如果偏差不是很大,设计会考虑加大承台或地梁等技术措施进行处理;如果偏差很大,一般只能采取补桩进行处理,而补救起来也很困难,因为此时基础已开挖,给机械设备的安装、移位、施工操作等都会带来极大的不便。为了有效地对桩位偏差进行控制,一是要把好测量关,每个桩位必须复核,避免机组人员采用“十”法进行定位开钻;最好使用全站仪进行测放,因为使用经纬仪和钢尺容易发生人为的误差或错误。二是安放钢筋笼时在顶笼4周必须设置砂浆垫块,防止钢筋笼偏位,因为桩位偏差一般是以钢筋笼的中心作为桩中心来进行验收的。二、水利工程灌注桩施工技术1、钻孔灌注桩施工工艺钻孔灌注桩施工工艺主要为：钻孔准备泥浆制备钻机准备钻孔成孔检查与清孔吊装钢筋笼混凝土浇筑。2、钻孔灌注桩施工关键技术钻孔灌注桩施工过程中，要特别注意施工关键技术的把握：（1）钻孔准备施工前应该测量地形图，进行场地平整工作并填筑工作平台，修筑临时施工道路、排水沟搜集水井等，并放出桥位线，增设桥位控制桩并加固，布置场内临时建设施、施工机具及水电气系统，另外可以采用木桩或小型预制混凝土桩在不易移动和车辆压不到的地方做桩位纵、横轴线和基准点标记。（2）埋设护筒护筒和工作平台应具有符合要求的强度、稳定性，其顶端和工作平台应高出地面0.5米，且底端埋深应大于1.0米。护筒埋设采用振拔机进行，护筒按十字垂线方向用经纬仪检查并在护筒口用红漆标点，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）泥浆制备钻孔灌注桩成孔用于护壁的泥浆应该采用采用塑性指数大于15以上的优质红粘土、膨胀土与外加剂等材料加工而成，其作用主要是在井钻孔壁形成一层泥皮，阻隔钻孔的内外渗流，保护钻孔壁一面坍塌，有时还能起到悬浮钻渣的效果。同时，泥浆的配比必须满足施工需要的各种指标，泥浆的配置参考质量比例为可以总结成水：纤维素：膨润土：烧碱=100：0.007：7：0.003。（4）钻机准备施工中应该根据工程地质条件，选用回旋钻机、冲击钻等施工机械，而且要注意做到每个钻机备两个钻头，已备使用。钻机应该垂直对准桩位中心就位，支腿用垫木支撑牢固，以保证钻机运转中，其孔位中心不产生移位。（5）钻孔钻机底架平稳安装后，钻头和钻杆中心对准护筒顶面的中心点，并随用线锤检查，保证钻杆垂直，采用低档、慢速均匀钻进，保持孔内泥浆比重，根据施工实际情况及时调整泥浆比重和冲击钻冲程，保证钻渣的悬浮。地层变化时要控制钻速和钻压，防止形成倾斜的孔。根据地质的变化情况及时调整钻进的速度，控制好孔径大小和垂直度。（6）成孔检查与清孔当钻孔桩达到了设计的钻孔深度，这时就应该对桩的孔径、孔位、孔形和倾斜率等进行检查和验收，并做好详细记录。经验收后的钻孔就需要开展清孔排渣工作，清孔时要注意观察，及时补充水，保持井内的水头高度（以免发生塌孔的事故）清孔完结的标准时孔底沉淀厚度不大于设计要求，否则就需要重新清孔，清孔质量检查验收后就可以着手准备吊装钢筋笼、浇注混凝土了。（7）吊装钢筋笼钢筋笼在现场或工厂切断、焊接后，再根据工程需要进行绑扎和点焊，外箍筋套在主筋外侧从底部向孔口方向依次绑扎，钢筋笼加工完成后利用起吊设备一次到位安装，保持垂直度，在钢筋笼的周边梅花形布设预制混凝土保护层垫块。（8）混凝土浇筑首次浇注之前应该按设计要求计算混凝土浇筑储量，为防止混凝土离析结块，其拌和到浇筑点的时间应小于半小时，还要检查和易性，保证塌落度16-20cm之间。第一次混凝土灌注后导管内混凝土充满桩底，导管在混凝土中埋深在2-6米之间。同时，为始终保证浇筑混凝土质量，应该保持导管每次拆除后，都应安放在桩孔中心，以免碰挂钢筋笼。钻孔桩水下混凝土浇筑应该连续进行，防止浇筑中断时间过长。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，以保证桩顶砼的质量。3、钻孔灌注桩施工常见问题处理（1）缩颈桩周土体在桩体浇筑过程中产生的膨胀，清孔不彻底，孔中水头下降，对孔壁的静水压力减小等可能造成缩颈现象的发生，是灌注桩常见的质量问题。缩颈的处理主要是控制泥浆比重，用优质泥浆,降低失水量，注意及时、认真清孔，另外还可以在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片,在钻进时起到扫孔作用，这些都可以有效的控制缩颈现象的发生。（2）导管进水在混凝土的浇筑过程中，有时会由于上提导管过量，接头部分产生漏水，造成混凝土离析、流动等事故，针对导管进水问题应该混凝土浇筑之前检查导管，并对漏水部位进行防水处理，必要时要重新设置、更换提出导管，清除不合格混凝土，用小型水泵将水抽出后再进行重新灌注。（3）断桩断桩产生的原因很多，如导管提升过高，导管底部脱离混凝土层；混凝土拌和物发生离析使桩身中断；灌注作业时间过长，早批砼已经初凝，下部的水沿着导管壁顶破表层混凝土面上升，未作好处理，将含有沉渣的表层包裹，形成断桩。断桩的处理措施主要有：选用有足够的、能承受其自重和盛满砼的重量的抗拉强度导管；施工中尽量避免不当操作，及时处理导管提空和混凝土卡管现象；合理采用冻结法，桩外周围钻孔并放置冷凝管，形成冻土帷幕，处理断面；浇灌前进行导管水密性试验，并严格控制导管的埋深与拔管速度，并及时测量砼的浇筑深度，防止断桩。总之，在水利工程施工中，要根据钻孔灌注桩的施工技术特点，严格按照