灌注桩在水利工程中应用探析

1、灌注桩在水利工程中应用探析摘要：文章结合工程实际，概述挖空灌注桩在水利工程中 的应用，探讨了其具体的工工艺及注意事项。关键词：灌注桩 水利水电工程 施工工艺钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性强、施工简单 易操作且设备投入不是很大，目前，在各类房屋及建筑中都 得到了广泛的应用。但该技术因施工过程无法观察，成桩后 不能开挖验收，施工中的任何一个环节出现问题，都将会直 接影响整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大经济 损失。因此，必须防止在钻孔过程中及灌注过程中出现的施 工质量问题。1、工程概况某水利工程地质情况较复杂，场地地下水位较高。地层 自上而下为杂填土、第四系冲积层，具体场地地质情况如

2、下: 人工杂填土呈灰黄、灰黑色，由砂土、碎石、粉质黏土堆积 而成，稍湿，呈松散状，厚1. 1 m4. 0 m,平均2.3m,标贯 击数为5.6击至17.8击，平均10.8击。第四系冲积层根据 土性组合可划分为黏土 （粉质黏土）和砾砂两层：黏土层以黏 土为主，偶夹粉质黏土、淤泥质土，黏土、粉质黏土呈可塑 状，局部硬塑，務土呈稍密状，淤泥质土。砾砂层呈灰白、 灰黄色，局部为粉细砂、中粗砂，偶含黏土，局部地段夹薄 层黏土、粉土，厚度0. 6 nt7. 8 m,平均5. 4 m,标贯击数 为2. 3击22. 9击，平均11. 8击。经分析研究决定，采用冲 击成孔灌注桩方法进行施工。2、水下混凝土施工工

3、艺2.1成孔该工程中采用冲击钻成孔，水下混凝土拌制 采用先进的净浆裹石工艺，拌合站集中搅拌，水下混凝土直 接倒进导管漏斗，不用设置储料斗，施工操作简单方便。钻 孔灌注桩采用冲击钻成孔，自然造浆护壁，导管法灌注水下 混凝土成桩。冲击成孔过程中，采用掏渣筒及时清除破碎的 碎块。冲击成孔完后，泵吸反循环清孔，当泥浆比重降至 1. 1 g/cm3以下，粘度保持为1617s,含砂率介于1.52% 之间，最后再采用压风机清孔，利用高压气体把沉渣吹出孔 外，由于孔壁比较稳定，清孔比较彻底，清孔效果比较好， 一般都能清成清水孔。2.2清孔当钢筋笼吊放到位和导管入位后，需重新测 量孔底沉渣。清孔完毕后，采用测深

4、锤检查清孔效果，当清 孔比较彻底时，需要有经验的施工人员进行检验，感觉到测 深锤下落后弹性反弹时，表明清孔效果比较好。2.3浇注混凝土导管采用5mm厚钢板卷制焊成，直径 250mm,中间每节长2.5m,最下面一节长3.76m,最上面一 节lm,连接方式为丝扣连接。导管底端距桩底控制在35 40cm。导管在使用前应做水密、承压等试验。灌注水下混凝 土前应检查运输到现场的水下混凝土性能，不符合要求的水 下混凝土不能使用。工程中采用容量为8立方米的搅拌车进 行初灌，首次灌注水下混凝土足够将导管埋深1it1以上。导管及漏斗连接好后，将钢板垫放置漏斗底部将底口封 住，钢板垫用钢索系住，一切准备就绪后即可

5、灌注水下混凝 io当漏斗装满水下混凝土后，冲击钻机提升钢索，将钢板 垫拔出的同时，搅拌车加速水下混凝土注入漏斗，使首批混 凝土能够连续灌注。孔口自然返水，导管内与外部水隔绝合 要求后，就可连续不断地进行混凝土灌注。灌注过程中在每 次提升导管前应不断计算和测量混凝土灌注高度，测量孔内 混凝土面高度的次数一般不宜少于所使用的导管节数，测量 的混凝土面高度要与灌入的混凝土量的折算值相比较，以确 定是否有坍孔等情况发生。导管保持26m的埋深，一次提 管拆管w6m,提升拆卸时间18分钟。在导管外壁设置羽翼 防止挂钢筋笼。为了确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌一定高 度，一般为0.51.0m左右，以便灌

6、注结束后清除桩顶部的 浮浆沉渣。在灌注结束后，对于岸上的钻孔桩，混凝土初凝 前拔出钢护筒，桩机移位重新开孔施工。该工程大部分桩位 于水中，应待混凝土有一定强度后，可以用切割机切除水上 部分钢护筒。工程中凿桩长度为0.8m,采用空压机配风镐凿 桩，桩头混凝土密实，级配均匀，钢筋外混凝土厚度均在10cm 以上，满足保护层厚度6cm的要求，桩径外围圆顺，尺寸满 足设计要求，预留搭接钢筋长度140cm。3、施工情况及质量控制3. 1灌注水下混凝土时，应探测水面或泥浆面以下的孔 深和所灌注的混凝土面高度，以控制沉淀层厚度、埋管深度 和桩顶高度。如探测不准确，将造成沉淀过厚、导管提漏、 埋管过深，因而发生

7、夹层断桩、短桩或导管拔不出事故。3.2水下混凝土灌注过程中，必须检测混凝土面的高 度，根据探测的混凝土面高度和灌入的混凝土数量做相应的 计算，检验钻孔桩是否存在局部严重超径、缩径、漏失层位 等，同时观察返水情况，以正确分析和判定孔内的情况，避 免发生施工事故。3.3严格控制导管埋深26m,严禁施工人员为图便利 而超量灌注、一次拆管数节，要勤探测，及时调整导管埋深, 防止埋管过深发生堵管、埋管。3.4施工完后，应核算水下混凝土灌注的各项参数，以 便对后续的桩基提供参考和改进。混凝土的超灌量较大，一 般混凝土超灌量为1020%,实际工程中，最高超灌量达 27.1%。分析其原因主要有，一是冲孔时间长

8、，孔壁部分发 生坍落；二是冲击钻机在便桥上作业，在冲击钻的冲击作用 下，便桥有颤动，从而扩大了冲击钻头的摆动范围，造成钻 孔孔径扩大或不规则。4、工程检测及效果在该工程中，钻孔桩施工129根，其中150cm桩120 根，180cm桩9根，各项检测结果显示：4.1钻孔取芯：沉渣、混凝土强度等级符合规范要求。4.2混凝土灌注桩超声波检测：检测设备采用武汉岩海 工程技术开发公司生产的rs-st01c 一体化数字仪，包括 ©35双孔径向换能器等。根据桩身混凝土的均匀性，是否存 在缺陷及缺陷的严重程度，将桩身的完整性分为四类：i类桩：无缺陷，完整性评定为完整，合格。ii类桩：局部小缺陷，完整性评定为基本完整，合格。iii类桩：局部严重缺陷，完整性评定为局部不完整，不 合格，经工程处理后可使用。iv类桩：断桩等严重缺陷，完整性评定为严重不完整， 不合格，报废或通过验证确定是否加固使用。检测结果显示，i类桩占90%以上，无三四类桩。5、结语总之，必须坚持"严细、快速”的原则，施工的各道工 序要严格要求，严格把关，否则将影响成孔及成桩质量。由 于桩的各个阶段施工时间较长，会产生很多不利因素。特别 是桩孔孔壁长时间晾孔，对孔