水利工程灌注桩施工工艺

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　　摘 要：本文作者结合自己积年累月的工作经验，分析了钻孔灌注桩施工过程中经常遇到的一些事故及问题，并就事故和问题出现的原因作了简要探讨，相应的也提出了一些具体的防治措施，以供工作人员进行参考。
　　关键词：水利工程;灌注桩;施工工艺
　　1 水利工程灌注桩成孔施工
　　1.1 成孔设备以及钻具的选取
　　 按照成孔设备以及钻具的要求灌注桩成孔所采用的施工设备是转盘钻机。在钻进时，钻头摆动非常大，因而会出现极其严重的扩孔现象，这时便会给工程的施工带来极其不利的影响。为了防止这种不良影响的产生，施工人员在施工时一定要确保钻孔的垂直度，并采取合适的技术处理措施，这样才能对钻具的摆动起到一定的约束作用。根据灌注桩钻进钻头和小口径钻进钻头刻取底刃以及侧刃地层的原理：小口径在钻进时，应该充分重视钻头侧刃在刻取岩石时所起到的重要作用;由于灌注桩本身钻进的地层就比较软，所以对比之下，侧刃说发挥的作用就比较小。所以强烈建议在对灌注桩进行钻孔时一定要设计合适的钻头从而将钻孔的扩孔率减小。
　　1.2 选择合适的钻进参数
　　 （1）钻进泵量的选取。灌注桩孔在钻进时一般都需要很大的泵量以便可以把粘土粉排出，一般泵量的选取要按照其公式进行准确计算。泵量计算公式里，Q=FV60式中，在这里Q所代表的是冲洗液量（m3/min）;F所代表的是环状间隙面积（m2）;V所代表的是冲洗液上返的速度（m/s）。按照灌注桩钻进一般将孔径设计为500毫米，钻杆的直径为89毫米，其中环状面积要按照0.2m2进行计算，当所使用的泥浆泵最大泵量为600L/min时，其泵量便会促使粘土粉上返速度减缓，一般情况下甚至要比小口钻探泥浆所形成的上返速度0.3m/s还要小。
　　 （2）控制好钻进的转速。因为灌注桩孔钻进经常会在粘土层上面进行钻进，而粘土层本身的强度和硬度等各方面的力学参数都比较小，所以钻具很容易刻取粘土，这时为了确保钻进的稳定性，施工人员必须将钻进扩孔率减小，这时就需要采取比较小的转速开展钻进施工作业。
　　2 严格配置灌注桩混凝土
　　2.1 将减水剂应用到混凝土配置中
　　 按照目前资源的实际状况以及外加剂性能本身所具有的特点，经常被应用到灌注桩混凝土配制里面的减水剂是MF复合剂。这种减水剂可以促使混凝土的性能得到充分发挥，而且还具备高流态以及比较抗冻的优势。
　　2.2 配制混凝土
　　 灌注桩混凝土的配制和建筑混凝土的配置很不一样，前者更特殊一些，因为所配制的混凝土对流动性要求很高，而且配制期间还需充分考虑泥浆侵蚀作用可能给混凝土性能造成的影响，所配制混凝土时应该采取如下几种技术措施：
　　 （1）加大配合比的设计。混凝土配制的强度Rap常会以比设计标号R大50%的配合比为标准，也就是说不仅总平均值要达到设计标号的要求，还需确保能够达到95%以上的强度保证率。
　　 （2）选取合适的材质。1）为了改善混凝土的性能，还需在里面添加适量的处理剂。比如可以将表面活性剂化学性质比较好的高效减水剂投入混凝土配制中，以期可以提高其性能。2）将混凝土的含砂率增加，含砂率关系到混凝土的流动和粘聚性，因而要在里面添加适量的砂，以便改善混凝土的性能。3）提高混凝土中水泥的含量，施工人员要结合建筑施工过程中所采用的混凝土最小配合比里面水泥含量的二倍对混凝土进行配制。
　　2.3 控制好混凝土坍落度
　　 结合实践经验一般需把混凝土的坍落度保持在19.3厘米到21厘米之间，这样才能确保达到灌注桩的要求。
　　3 灌注桩混凝土的灌注施工
　　3.1 对灌注桩孔进行清孔
　　 施工人员要先借助捞沙卵石钻头把桩孔里面的沙卵石捞出去，从而把孔里面泥浆的比重减小，进而确保施工人员在对混凝土进行灌注时可以确保混凝土能够顺利的流入孔底部，进而将泥浆挤出去。泥浆清孔之后在混凝土里面的比重应为1.14。
　　3.2 灌注混凝土
　　 在对混凝土正式灌注前需要先试灌。灌注混凝土时由于泥浆的挤压作用以及导管和混凝土之间形成的摩擦阻力，常会把混凝土具备比泥浆还要大的反作用力从而把孔里面的泥浆挤压到出孔口。整个灌注过程提升导管的速度要尽量慢一些，这样混凝土才能有充足时间应对摩擦阻力下降的情况。与此同时要把泥浆及时排出通道，不然桩基会因为泥浆的作用引发缩径以及夹泥现象。施工人员在将导管提起来时，一定要确保导管里面所保存的混凝土能够具备足够的压力可以和泥浆压力进行抗衡，以免泥浆流入导管里面。通常导管里面的混凝土柱需要控制在3米到4米之间。
　　4 灌注桩常见问题分析
　　4.1 导管堵塞现象及防治措施
　　 施工人员在组装导管时应该先对其严格检查一遍，确保其内部不会出现凹凸现象，以及导管的连接处有没有密封好。搅拌混凝土时应该对混凝土骨料的规格、坍落度以及搅拌时间进行严格控制，以免砼在导管里面停留太长的时间。此外在灌注过程中还需尽量避免导管里面有高压气囊形成以至于导管的密封圈遭到破坏，使得漏水现象产生。施工需在所能允许埋入导管的深度范围内进行，可以稍微将导管提升下。如果这种办法不能将高压气囊消除，就需要立刻停止灌浆，而是采用将长杆把导管疏通之后再行施工。
　　4.2 埋管现象及防治措施
　　 埋管现象经常出现在灌注的过程里。一旦导管被埋到混凝土面下的深度太大时，由于上面的混凝土已经达到初凝状态了，这时就会导致导管里面的混凝土不能自由流动，进而引发埋管现象。为了防止这种现象的发生，施工人员要时刻注意控制导管的埋深。在此期间要对混凝土面的深度所处位置进行准确测量，然后勤拆导管，通常混凝土面每次上升4到5米，就可拆除数量相等的导管。
　　5 结语
　　 水利工程的钻孔灌注桩可以适应各种地质施工的需要，而且施工比較简单，施工设备投入也少，所以被应用到很多工程建设中。然而该技术在施工过程中不能检验其施工质量，成桩之后也不能对其开挖验收，因而不管哪个环节出现问题都会给工程项目的质量及进度造成影响，所以在实际施工过程中一定要严格按照施工工艺进行施工，把握好每个环节的施工质量，进而确保灌注桩的施工质量能够取得较好的施工效益。
　　参考文献：
　　[1]王磊.水利工程中灌注桩的施工工艺及质量控制[J].科技传播，2012（06）.
　　[2]张相敏，马俊青，魏高雄，郑伟.浅谈灌注桩施工技术[J].河南水利与南水北调，2013（06）.
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