水利施工中钻孔灌注桩技术的应用分析

引言：
　　在当下水利工程施工领域里，钻孔灌注桩施工已经不再陌生，其已得到广泛的应用。钻孔灌注桩施工之所以被广泛应用到水利工程当中，是因为其具有诸多优点，比如：适应性相当强、抗震性优良、施工成本适中、承载力度大、操作简单、施工过程产生的噪音较小等。虽然，钻孔灌注桩施工在国内的水利工程领域里已经占有非常重要的份额，处于重要地位，但是由于钻孔灌注桩的施工过程中会有许多不可预计的因素出现，所以工程质量难以控制。在施工过程中，稍有不慎，就有可能发生孔底沉泥、夹渣、缩颈、断桩等现象，从而导致工程质量事故、引起安全隐患。所以，水利工程施工施工过程中，一定要认真研究钻孔桩施工过程中的常见问题，并制定出相关对策。


一、 钻孔灌注桩的施工原理
　　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歼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士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，不问断地提升导管，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，使混凝士冲挤入已浇筑的混凝士之中的。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，并始终被不问断灌入的后续混凝土逐步冲顶向桩口处移动。


二、钻孔桩施工过程中质量问题分析
1、缩颈现象
　　缩颈是钻孔桩施工里高频常发质量问题，其是在对桩体进行浇筑的过程当中，钻孔桩四周的土体因为发生膨胀而导致的现象。这种情况，必须及时选用质量上佳的泥浆来控制失水现象。如果缩颈是发生在成孔的过程当中，要马上增加泵量迅速完成成孔作业。成孔作业完成以后。孔壁上面会有一层泥皮附着在上面，MI—JTL类型的壁不会发生渗水，也不会发生膨胀现象。还有一种解决方法，就是在导正器外侧焊接若干含有合金的刀片，其可以在起钻或者钻进的过程中扫孔。


2、坍孔
　　坍孔主要是由于以下原因造成的：第一，泥浆稠度小，护壁效果差，出现漏水；或护筒埋置较浅，周围封堵不密实；或护筒底部的粘土层厚度不足，护筒底部漏水等原因，造成泥浆水头高度不够，对孔壁压力减少。第二，泥浆相对密度过小，致使水头对孔壁的压力较小。第三，在松软砂层中钻孔时进尺过快，泥浆护壁形成较慢，井壁渗水。钻进时未连续作业，中途停钻时间较长，孔内水头未能保持在孔外水位或地下水位线以上2米，降低了水头对孔壁的压力。
　　
针对以上的坍孔现象，有如下解决方法：第一，如有轻微坍孔时，可采取增大泥浆比重、提高泥浆水位的措施，保证水头压力。第二，坍孔部位不深时，可改用深埋护筒，将护筒周围回填、夯实，重新钻孔。第三，若发生严重坍孔，应马上退出钻机。重新用粘土回填，待回填土密实后再重新钻孔。


3、导管进水
　　导管进水主要有三方面的原因：第一，首批砼储量不足或虽储量够，但导管底口距孔底间距过大，砼下落后不能埋没导管底口，以至泥水从底口进入；第二，导管接头不密封，接头间橡皮垫被高压气囊挤开，或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入；第三，导管提升过猛，或测深出错，管底口超出砼面，底口涌入泥水。
针对以上导管进水问题，可以采用以下处理方法：第一，如果是第一项原因导致导管进水，那么应当立即导提出管，使用旋挖筒或者泥浆泵清理出散落孔底的拌和物。若仍然不能解决问题的话，提出钢筋笼，进行复钻清除工作；第二，后两项原因导致导管进水的话，根据具体情况，用新管代替原先的管，或者用吸泥、抽水法把原导管的水和沉渣清理后续灌，但要增加砼配合比中的水泥量。


4、塌孔
　　在钻孔桩施工的灌注过程进行中，如果井孔护筒的水(或者泥浆)位突然上升、溢出井孔护筒，然后又立即下降并伴有气泡冒出，应当怀疑出现了塌孔，可以使用测探锥进行探测。塌孔主要是由于以下原因导致的：第一，护筒的底角发生漏水，从而导致孔内的水位降低；第二，护筒周围有重物堆放，或者有机械振动；第三，清孔后没有及时续灌浇注砼，浇注砼的放置时间太长。
　　针对以上的塌孔问题有以下处理方法：塌孔发生后，应当立即查明原因，并及时采取相应的技术措施，例如加大水头、机械振动或者移开重物等，然后使用吸泥机将塌孔里的泥土吸出。若塌孔停止，就可以恢复正常的灌注；若塌孔继续，部位又较深，则应当拔出导管。


5、钢筋笼上浮
　 在对成孔浇筑混凝土的过程中，往往会出现钢筋笼上浮，其主要是因为清孔时孔内残留有大量泥块、泥皮，随混凝土浆面的上升，进而导致泥块将堵钢筋笼的底部堵塞。因为混凝土流动过小，导管又埋深的过大，钢筋笼质量问题主要包括：钢筋笼不直或者钢筋笼变形，其自身重量不足导致与孔口无法紧紧地固定在一起。针对这些情况，主要有以下解决方法：
　　（1）若是钢筋笼外径与套管内壁间的距离太小，那么很有可能是因为套管内壁和箍筋间隙
里面有粗骨料，从而导致钢筋笼上浮。针对该种情况，只需加大箍筋和套管内壁彼此之间的距离到最大粗骨料的两倍即行。
　　（2）套管的底部内壁黏附着太多砂浆或者土粒，从而导致套管变形、内壁出现坑洼，在拔掉套管的时侯，钢筋笼也被带上来了。该种情况，一定要在成孔之前认真检查套管最下部的内壁，及时清除附着的粘着物。若是钢筋笼已经变形，则及时修补，成孔作业结束后，进行清理作业，使孔底水平。
　　（3）钢筋笼本身弯曲变形时，则可能是以下原因导致：钢筋笼彼此之间的接点有问题，发生了弯曲或者其他变形现象等。这种情况，一定要对钢筋笼制作过程中的质量予以把关，保证其组装精确度，减少运输中的外力撞击等。


三、质量控制的要点
1、调查和研究
　　在水利工程的钻孔灌注桩施工过程中，一定要实事求是，具体问题具体分析，对具 体的施工环境和工程情况，预先进行深入的调查、研究。详细说来，即一方面要对水利工程所处的具体地理位置的地质情况，聘请相应专家进行深入的调查、测试、实验，得出该区域地理的精确数据，为接下来的工程做保障。对特殊地段，提前根据工程所需进行加固或者铺设泥沙等工作。
2、加强施工 管理
　　在水利工程钻孔灌注桩施工过程中发生的事故，一部分是由于地质情况勘察工作不足导致的，还有一部分是由于人工操作不当导致的。因此，必须组建一支高素质、高水平的施工队伍，在施工过程中，严格按照工程施工图进行施工作业，并配以专人对施工操作进行监督。施工方的 管理 人员应当建立一定的奖惩体系，对工作优异的员工予以不定期的奖励，激发其工作积极性，对懒散的员工予以惩处，使其加强工作责任感。

结语：
　　总的来说，由于钻孔灌注桩施工，大部分都是在水下完成的，无法观察其施工过程或者观察难度较大，是一种具有极强隐蔽性、工序繁琐的施工工艺；成桩完成后，也不能开挖验收、检查，所以施工中稍有不慎，任何一个施工环节出现质量问题，都将会直接影响到整个工程质量以及工程进度，甚至会给投资者带来巨大的经济损失，影响其社会名誉。所以，在施工过程中，我们必须实事求是，根据工程施工所处的具体地理位置及其周边环境，坚持以安全、高质、经济为原则，严格把握工程质量关。但是关键还是要防患未然，提前做好预防措施，因为补救措施不仅影响公路的正常使用，还会造成养护费用的提高。