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【摘 要】 在水利工程项目建设中，钻孔灌注桩是一种非常常见的基础，由于其占地面积较小、承载力较大且相邻干扰较小等，因此被广泛应用在水利工程施工中。本文就水利工程中钻孔灌注桩的施工应用机械的施工应用进行研究与分析。
【关键词】 水利工程；应用；施工；钻孔；灌注
一、工程案例概述
“500”水库西延干渠工程全长为63.4公里，其宽度为22.08m，k11+100甘莫公路桥所处位置主要为细颗粒粘性土层，且夹比较薄层的中砂层与细砂层。其下部结构是承台、桥墩、系梁以及柱，下接钻孔灌注桩基础。在本次工程中，所用灌注桩共为6根，所用灌注桩的桩径为1.15m，桩总长度为112m。下面笔者就该工程钻孔灌注桩施工进行详细地阐述。
二、钻孔灌注桩施工应用的前期准备工作
钻孔灌注桩施工应用的前期准备工作：第一，首先应确保施工场地所准备的材料质量合格，且数量充足，对钢筋、砂石以及水泥等相关原材料进行取样送检，且结合施工现场实际情况来计算并设计混凝土配合比。第二，施工单位应事先对施工场地进行平整，搭设相应的工作平台，或架设临时导向架，接通、调试以及安装施工现场所需的水、设备以及电等。第三，组织有关技术人员与管理人员了解并熟悉施工场地水文地质条件与施工图纸，明确桩位有关地质情况，准确掌握施工中各环节技术规范以及验收要求。第四，结合施工图纸，由施工单位总体测量以及放线，并于桩位中心进行绑点，记录标志桩，控制周围绑点，测放护桩，核对以及恢复桩位，安装并调试钻桩机。
三、水利工程中钻孔灌注桩的施工
水利工程中钻孔灌注桩的施工流程如下图1所示。
图1 钻孔灌注桩施工流程
（一）钻孔
第一，首先应明确钻孔桩，清理干净并平整钻孔桩位附近场地，正确进行混凝土搅拌设备、钻机、起吊导管以及吊车吊装钢筋笼等的摆放。借助于全站仪测出每一个灌注桩中心点，并用木桩将其表示出来，待放样工作完成后，利用钢尺来测量与复核各桩为之间的距离，其测量误差不可>10毫米。
第二，埋设护筒。在钻孔灌注桩施工过程中，埋设护筒为一个非常重要的环节，其主要的功能为导向与定位。一般情况下护筒内径要比桩径大200-400毫米左右，且埋入至地面下的护筒，其高度应尽量控制于2-4米，为确保埋设护筒位置的准确性，护筒应该保持垂直，且其垂直中心线和桩中心线应该重合，同时垂直线倾斜不可大于0.5%，其偏差应控制在50毫米以下，并于护筒顶部位置添加相应的吊耳以及加强筋。
第三，钻机的就位。当完成护筒埋设工作以后，钻机就位并在底座位置支垫，确保其摆放的平稳性与可靠性。同时对钻机稳固性进行检查，可借助于水平尺来检查钻机摆放的平稳性，借助于钻锥下悬垂球对钻机垂直性进行检验，从而确保钻孔倾斜度低于1%。
第四，泥浆配置和搅制。钻孔所用泥浆由烧碱、水、纤维素以及膨润土配制而成。在实施钻孔时，因泥浆自身密度相对于水密度而言较大，且泥浆静水压也比水大，因此在井钻孔壁时可形成为一层相应的泥皮，能够有效避免钻孔出现内外渗流现象，起保护钻孔壁的作用，防止出现坍塌现象。
第五，开钻成孔。在进行钻机的安装时，其底架必须要平稳。当钻具下入到孔内后，钻头和孔底钻渣面之间的距离应控制在50-80毫米之间，同时启动泥浆泵，让泥浆循环大约2-3分钟，接着启动钻机，逐步把钻头放至孔底，并轻压慢转大约几分钟，待护筒刃脚位置形成为坚固泥皮护壁，再钻到护筒脚下大约1米以后，结合地质的实际情况，逐步加大钻压以及钻速，在钻进的同时还要注意排渣的及时。
（二）清孔
第一，一次清孔。在终孔以后和提钻之前应及时实施第一次清空，利用黏度较小且比重小的泥浆将孔内稠密泥浆更换掉。
第二，二次清孔。因原土造浆泥浆的稳定性相对较差，对此，一旦孔内的泥浆停止循环时，泥浆中所悬浮的这些颗粒就会在短时间内开始下沉，导致沉淤泥，同时在完成成孔以后，且混凝土灌注之前还要下放钢筋笼以及导管，时间间隔最少为2个小时，最多为4个小时以上，而在这一期间孔内泥浆中所悬浮的这些颗粒必然会大量下沉，最终导致孔底淤积的厚度不断增大超出规定的范围。此外，在实施钢筋笼的下放工作时，避免不了会刮破泥皮并落到孔底。鉴于上述这些问题，必须要实施第二次清孔。在清孔时，应确保孔内水头的正常，避免出现坍孔现象。在完成清孔工作以后，应在孔底取出相应的泥浆样品来实施性能指标的试验，在此要注意的是坚决不可通过加深钻孔深度来代替清孔工作。清孔示意图如图2所示。
图2 清孔示意图
（三）偏差控制
在钻孔灌注桩施工中，所存偏差主要有两种，即桩位偏差和垂直度偏差。所谓桩位偏差就是指桩孔中心和原设计中心间所存偏差，对这种偏差进行检查的方式主要有两种，即在基坑开挖之前对护筒中心进行量测和在基坑开挖以后对桩中心进行量测，其属于主要控制项目。而垂直度偏差则是指钻孔轴心线夹角和钻孔水平面垂线，这种偏差控制属于一般项目。这两种偏差若出现误差很容易造成施工精度发生偏差，导致桩位不能对接，为后期施工带来不必要的麻烦。鉴于此，在施工过程中，必须要加强桩位垂直度以及桩位偏差的控制。
（四）吊装钢筋笼和灌注水下混凝土
第一，吊装钢筋笼。所用钢筋笼，其直径应满足设计尺寸要求，每一节的长度尽量控制在5-10米左右，为避免导管倒挂导致钢筋笼出现上浮现象，在用法兰接头导管的时候，最下面这一节钢筋笼的底端应该使主筋逐步向外张开。在吊装钢筋笼前，应对钢筋笼焊接和绑扎牢固程度进行检查，查看其是否满足要求。在下钢筋籠时应快速，通常情况下在1-2个小时内完成，即便是大桩，其下笼的速度一般不可超过三个小时。
第二，水下混凝土灌注。注桩混凝土运送到灌注地点的时候，因对其塌落度以及均匀性进行检查，以免出现堵管问题，混凝土强度等级应利设计需求，水、砂石料以及水泥等应满足国家相关标准与规定，所用商品混凝土应通过现场检测，待检测合格以后才可应用。在进行水下混凝土的灌注时，要注意水面、孔深以及灌注混凝土面高度的探测，加强桩顶高度、沉淀层厚度以及埋管深度的控制，确保探测的准确性和控制质量，避免出现夹层断桩或者短桩等问题。在灌注中，结合探测情况以及所灌混凝土实际数量，对钻孔桩进行检验，查看其是否存在漏失层位、严重超径或者缩径等问题，并且还应对返水情况进行观察，正确分析并综合判断孔内情况，以免出现施工事故。此外，导管的埋深应控制在2-6米左右，定期进行探测，结合实际情况，对高导管埋深进行合理地调整，以免因埋管过深而出现埋管或者堵管等问题。
四、结束语
综上所述，在水利工程中应用钻孔灌注桩时，应根据工程项目的实际情况，结合施工需求与设计，严格按照施工技术的规定与要求来予以施工，不仅要做好相应的准备工作，同时还应做好钻孔、清孔、钢筋笼吊装以及水下混凝土灌注等工作，加强桩位偏差以及垂直度偏差的控制，从而确保钻孔灌注桩施工质量达标，保障水利工程建设质量，继而进一步获得最大化经济效益以及社会效益。
参考文献：
[1]关林，王兴坡，张健等.剖析水利施工中的钻孔灌注桩技术应用及质量控制[J].科技与企业，2013，（13）：199-199.
[2]林匡成，应军业.回转钻孔扩底灌桩施工技术在水利工程中应用[J].科技与生活，2011，（9）：187-187.
[3]刁孝嶓.探讨水利施工中关于钻孔灌注桩存在的问题[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（25）.
[4]翟少辉.浅谈钻孔灌注桩技术在水利工程中的应用以及对策分析[J].北京农业，2012，（6）：259-260.
[5]韦文飞，黄能参.水利工程中灌注桩施工中的问题及防治措施[J].投资与合作，2013，（9）：326-326.
[6]李洪丰，袁大鹏.浅谈水利工程中灌注桩的施工工艺及质量控制[J].黑龙江科技信息，2010，（32）：291.
[7]方艳丽.探究水利工程中钻孔灌注桩施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（35）.
【关键词】 水利工程；应用；施工；钻孔；灌注
一、工程案例概述
“500”水库西延干渠工程全长为63.4公里，其宽度为22.08m，k11+100甘莫公路桥所处位置主要为细颗粒粘性土层，且夹比较薄层的中砂层与细砂层。其下部结构是承台、桥墩、系梁以及柱，下接钻孔灌注桩基础。在本次工程中，所用灌注桩共为6根，所用灌注桩的桩径为1.15m，桩总长度为112m。下面笔者就该工程钻孔灌注桩施工进行详细地阐述。
二、钻孔灌注桩施工应用的前期准备工作
钻孔灌注桩施工应用的前期准备工作：第一，首先应确保施工场地所准备的材料质量合格，且数量充足，对钢筋、砂石以及水泥等相关原材料进行取样送检，且结合施工现场实际情况来计算并设计混凝土配合比。第二，施工单位应事先对施工场地进行平整，搭设相应的工作平台，或架设临时导向架，接通、调试以及安装施工现场所需的水、设备以及电等。第三，组织有关技术人员与管理人员了解并熟悉施工场地水文地质条件与施工图纸，明确桩位有关地质情况，准确掌握施工中各环节技术规范以及验收要求。第四，结合施工图纸，由施工单位总体测量以及放线，并于桩位中心进行绑点，记录标志桩，控制周围绑点，测放护桩，核对以及恢复桩位，安装并调试钻桩机。
三、水利工程中钻孔灌注桩的施工
水利工程中钻孔灌注桩的施工流程如下图1所示。
图1 钻孔灌注桩施工流程
（一）钻孔
第一，首先应明确钻孔桩，清理干净并平整钻孔桩位附近场地，正确进行混凝土搅拌设备、钻机、起吊导管以及吊车吊装钢筋笼等的摆放。借助于全站仪测出每一个灌注桩中心点，并用木桩将其表示出来，待放样工作完成后，利用钢尺来测量与复核各桩为之间的距离，其测量误差不可>10毫米。
第二，埋设护筒。在钻孔灌注桩施工过程中，埋设护筒为一个非常重要的环节，其主要的功能为导向与定位。一般情况下护筒内径要比桩径大200-400毫米左右，且埋入至地面下的护筒，其高度应尽量控制于2-4米，为确保埋设护筒位置的准确性，护筒应该保持垂直，且其垂直中心线和桩中心线应该重合，同时垂直线倾斜不可大于0.5%，其偏差应控制在50毫米以下，并于护筒顶部位置添加相应的吊耳以及加强筋。
第三，钻机的就位。当完成护筒埋设工作以后，钻机就位并在底座位置支垫，确保其摆放的平稳性与可靠性。同时对钻机稳固性进行检查，可借助于水平尺来检查钻机摆放的平稳性，借助于钻锥下悬垂球对钻机垂直性进行检验，从而确保钻孔倾斜度低于1%。
第四，泥浆配置和搅制。钻孔所用泥浆由烧碱、水、纤维素以及膨润土配制而成。在实施钻孔时，因泥浆自身密度相对于水密度而言较大，且泥浆静水压也比水大，因此在井钻孔壁时可形成为一层相应的泥皮，能够有效避免钻孔出现内外渗流现象，起保护钻孔壁的作用，防止出现坍塌现象。
第五，开钻成孔。在进行钻机的安装时，其底架必须要平稳。当钻具下入到孔内后，钻头和孔底钻渣面之间的距离应控制在50-80毫米之间，同时启动泥浆泵，让泥浆循环大约2-3分钟，接着启动钻机，逐步把钻头放至孔底，并轻压慢转大约几分钟，待护筒刃脚位置形成为坚固泥皮护壁，再钻到护筒脚下大约1米以后，结合地质的实际情况，逐步加大钻压以及钻速，在钻进的同时还要注意排渣的及时。
（二）清孔
第一，一次清孔。在终孔以后和提钻之前应及时实施第一次清空，利用黏度较小且比重小的泥浆将孔内稠密泥浆更换掉。
第二，二次清孔。因原土造浆泥浆的稳定性相对较差，对此，一旦孔内的泥浆停止循环时，泥浆中所悬浮的这些颗粒就会在短时间内开始下沉，导致沉淤泥，同时在完成成孔以后，且混凝土灌注之前还要下放钢筋笼以及导管，时间间隔最少为2个小时，最多为4个小时以上，而在这一期间孔内泥浆中所悬浮的这些颗粒必然会大量下沉，最终导致孔底淤积的厚度不断增大超出规定的范围。此外，在实施钢筋笼的下放工作时，避免不了会刮破泥皮并落到孔底。鉴于上述这些问题，必须要实施第二次清孔。在清孔时，应确保孔内水头的正常，避免出现坍孔现象。在完成清孔工作以后，应在孔底取出相应的泥浆样品来实施性能指标的试验，在此要注意的是坚决不可通过加深钻孔深度来代替清孔工作。清孔示意图如图2所示。
图2 清孔示意图
（三）偏差控制
在钻孔灌注桩施工中，所存偏差主要有两种，即桩位偏差和垂直度偏差。所谓桩位偏差就是指桩孔中心和原设计中心间所存偏差，对这种偏差进行检查的方式主要有两种，即在基坑开挖之前对护筒中心进行量测和在基坑开挖以后对桩中心进行量测，其属于主要控制项目。而垂直度偏差则是指钻孔轴心线夹角和钻孔水平面垂线，这种偏差控制属于一般项目。这两种偏差若出现误差很容易造成施工精度发生偏差，导致桩位不能对接，为后期施工带来不必要的麻烦。鉴于此，在施工过程中，必须要加强桩位垂直度以及桩位偏差的控制。
（四）吊装钢筋笼和灌注水下混凝土
第一，吊装钢筋笼。所用钢筋笼，其直径应满足设计尺寸要求，每一节的长度尽量控制在5-10米左右，为避免导管倒挂导致钢筋笼出现上浮现象，在用法兰接头导管的时候，最下面这一节钢筋笼的底端应该使主筋逐步向外张开。在吊装钢筋笼前，应对钢筋笼焊接和绑扎牢固程度进行检查，查看其是否满足要求。在下钢筋籠时应快速，通常情况下在1-2个小时内完成，即便是大桩，其下笼的速度一般不可超过三个小时。
第二，水下混凝土灌注。注桩混凝土运送到灌注地点的时候，因对其塌落度以及均匀性进行检查，以免出现堵管问题，混凝土强度等级应利设计需求，水、砂石料以及水泥等应满足国家相关标准与规定，所用商品混凝土应通过现场检测，待检测合格以后才可应用。在进行水下混凝土的灌注时，要注意水面、孔深以及灌注混凝土面高度的探测，加强桩顶高度、沉淀层厚度以及埋管深度的控制，确保探测的准确性和控制质量，避免出现夹层断桩或者短桩等问题。在灌注中，结合探测情况以及所灌混凝土实际数量，对钻孔桩进行检验，查看其是否存在漏失层位、严重超径或者缩径等问题，并且还应对返水情况进行观察，正确分析并综合判断孔内情况，以免出现施工事故。此外，导管的埋深应控制在2-6米左右，定期进行探测，结合实际情况，对高导管埋深进行合理地调整，以免因埋管过深而出现埋管或者堵管等问题。
四、结束语
综上所述，在水利工程中应用钻孔灌注桩时，应根据工程项目的实际情况，结合施工需求与设计，严格按照施工技术的规定与要求来予以施工，不仅要做好相应的准备工作，同时还应做好钻孔、清孔、钢筋笼吊装以及水下混凝土灌注等工作，加强桩位偏差以及垂直度偏差的控制，从而确保钻孔灌注桩施工质量达标，保障水利工程建设质量，继而进一步获得最大化经济效益以及社会效益。
参考文献：
[1]关林，王兴坡，张健等.剖析水利施工中的钻孔灌注桩技术应用及质量控制[J].科技与企业，2013，（13）：199-199.
[2]林匡成，应军业.回转钻孔扩底灌桩施工技术在水利工程中应用[J].科技与生活，2011，（9）：187-187.
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[7]方艳丽.探究水利工程中钻孔灌注桩施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（35）.