水利施工中的钻孔灌注桩技术研究分析

摘    要：钻孔灌注桩的施工技术使用较为复杂，施工要求相对严格。为了确保水利工程质量，因此，必须严格控制每一个环节在灌注桩的施工，保证水利工程安全运行的同时有效地控制水利工程的整体质量。

关键词：钻孔灌注桩技术;原理;问题分析;技术应用

1  钻孔灌注桩技术原理

钻孔灌注桩技术在水利工程的建设中占有重要的地位，且广泛应用。然而，钻孔灌注桩的施工大部分是在水下作业，这是非常困难的，它是水利工程施工的关键环节，如果在施工过程中出现错误，将会影响工程的整体质量。钻孔灌注桩技术适用于大量的混凝土工程，需要在钻孔底部进行清理，清除所有水和泥浆，并将管口插入混凝土中，根据工程标准确定其深度，并迅速将导管插入混凝土中，确保后期混凝土浇筑、泥浆、水的隔离。在浇筑过程中还应注意混凝土需要通过导管灌入桩孔，导管进出口高度差产生的压力，会将已浇筑好的混凝土挤入新浇筑的混凝土中。

在水利工程建设中，钻孔灌注桩技术起着重要作用，但它不仅可以应用于水利工程，而且可以应用于桥梁基础设施。在正常情况下，在液压钻孔的过程中，以确保该钻孔是稳定的，而不是倾斜的，这就要求钻机在钻进过程中要稳定而不动。施工期间，每个单位都必须有效地控制施工环节，加强施工操作的控制水平，提高工程机械的力学性能和机械控制施工人员的能力，提高施工效率并保证施工质量。但是，与一般工程相比，水利工程的施工环境和要求比较特殊，所以必须保持稳定的基础。在建设的过程中，大多数与超深桩钻孔灌注桩的设计，减少地质条件和施工环境的影响，确保工程质量。

2  钻孔灌注桩在水利施工中的质量问题分析

鉴于钻孔灌注桩技术在实践中的应用效果，笔者与以往的施工经验相结合，影响水利工程的质量主要体现在以下几点。

2.1  膨胀缩颈现象

如果在施工过程中发生混凝土膨胀，由于膨胀不符合设计吃水深度，很容易造成孔的直径，从而导致颈缩。在施工中应合理防止颈缩问题，确保科学合理地选择水泥，并在施工前进行质量评估，从而有效地保证了混合泥浆的质量，从根本上保证了施工质量。在钻孔时，应加大泵的钻孔力，尽可能快地钻孔，最后防止孔的壁侧成为泥浆表皮，这样，可以有效防止和减少混凝土的膨胀，并最终减轻膨胀和颈缩。

2.2  塌孔问题

塌孔是钻孔灌注桩施工中需要注意的问题之一。这种情况可能发生在钻井过程中，也可能发生在井眼完成后。坍塌的主要原因如下：（1）泥浆稠度小，墙体效果差，有漏水现象，或护筒埋置浅，周围密封不致密而漏水。（2）在软砂层中，进尺过快，浆体墙形成缓慢，孔壁透水。（3）在钻进过程中，停止钻进的时间长，孔内的头部不能停留在孔的外部，这会降低头部在孔壁上的压力。（4）抬起钻头或提起钢笼时，钢笼会与孔壁碰撞。（5）清孔后混凝土未及时浇筑而且浇筑时间过长。

2.3  冒水、漏水问题

钻孔灌注桩施工技术是在水下进行的，有可能引起水涌。其具体表现如下：首先，在钻孔过程中，护筒周围的土壤并不密集，或者护筒水位相差太大，或者钻头打落，在桩套管导致涌水，万一冒水，可能导致地基下沉，桩身倾斜移位，钻孔移位，甚至无法施工;在另一方面，混凝土浇筑过程中有管道泄漏的问题，导致桩身断裂。这种故障的后果十分严重，导管泄漏后，混凝土将形成疏松的层或胶囊，并且浮动的泥浆夹层会打碎桩，严重影响混凝土的质量并导致废桩重做。

3  水利工程中钻孔灌注桩施工技术应用

3.1  测量定位

相关施工队伍必须提高测量和定位的施工准备完成后的质量。钻孔灌注桩的间距和位置不仅影响施工工艺的应用效果，而且水利工程的质量也会受到影响，所以，施工队伍必须重视勘察定位工作，提高钻孔灌注桩的施工效果。在施工范围内进行原始的地形测量和勘测，及时进行施工设计图的场地平整和放样，消除场地上的各种积水问题。实际上，必须通过建造临时的电力和供水系统来实施通道和排水设施的建设。在实际的施工过程一旦土壤的质量不好，有必要开展实时滚动和地基处理。

3.2  钻孔

钻孔是灌注桩施工的重要组成部分，在钻井前应在套管中放入一些粘土、碎石和适量的泥浆，然后向套管中灌入水。在钻井中使用钻头时，钻头会形成强大的冲击力，使泥浆和石块溅起水花，然后撞击钻壁，有效保护套管的底部。另外，在施工开始时经常会发生一些不可预料的因素。如果这些因素影响施工过程，则相应的钻孔高度也将相应更改。如果想要对钻孔深度有一个明确的把握，可以在安装桩架后对桩具的长度和底梁的高度进行测量和修正，并记录修正后的数据，这样能更有效的掌握钻孔深度。

3.3  护筒埋设，钻机就位

钻孔灌注桩技术的第一步是护筒埋设。一是，与全站仪协调放样，确定桩位中心平面，桩径为小于桩身直径。检查护筒位置正确后，将护筒中心线对准桩身中心线，埋设护筒。护筒顶部的埋入高度应比地面高0.3m，埋入深度应大于1.5m。二是，在埋入过程中，护筒应保持垂直，包埋位置应准确稳定，最后，护筒的周围和底部应充满粘土。埋桩护筒时如果建筑工地较软，或在含水量较高的土层中，施工人员应先将粘土层压实，以确保护筒的尺寸比地面高，并在土壤较硬的地方钻孔直接埋置。

3.4  清孔与钢筋笼下放

为了避免钻孔内泥浆淤积引起的孔洞垮塌，必须及时清理孔洞。在选择清孔方法时，需要根据实际钻机灵活使用，一般包括正循环回转钻机、反循环回转真空吸泥机等方式。一般情况下，在水利工程中，常采用正循环回转钻机进行孔眼清洗。如果实际地质情况相对稳定，也可以选择泥浆抽吸机进行清孔。这种清孔方法不需要太多的设备，而且操作简单，清孔更彻底。清孔后需将钢筋笼放低。通常钢筋笼在现场生产时，应严格按照水利工程的要求，进行误差控制。中心平面误差、保护层厚度误差、钢筋笼倾斜度误差一般控制在10mm以内。当吊挂钢筋笼时，钢筋笼中心线应与孔直径中心线一致，钢筋笼在下降过程中保持网箱速度恒定，以防止损坏孔。最后，降低钢筋笼应及时固定，防止漂浮。

3.5  混凝土灌注

首先，要做好灌注结构的准备工作，检查混合器的运行状态，确保混合器的正常运行，并仔细检查导管，漏斗和阻水器等装置。将导管安装在钢笼中，并完成孔的重新清洁，将漏斗和水塞悬挂在靠近导管中水面的位置，即浇筑第一批混凝土，直至浇筑顶桩。在整个灌注过程中，应特别注意两个非常重要的过程，即第一浇注过程和连续浇注过程。在浇注第一块板时，确保孔的底部有足够的混凝土，当底部混凝土足够时，拉起混凝土挡板，将分水器排出导管。灌注混凝土的时候，导管位置最好控制在距孔底30cm～50cm。在填充第一块板之后，可以开始连续浇注混凝土，直到桩顶完成为止。在此过程中，浇注操作必须连续进行，以免出現不连续现象。由于浇筑的混凝土已开始在孔的底部凝结，因此，如果不连续灌注，则容易发生桩破裂的危险。此外，在灌注过程中，应确保管道内没有空气。一旦有空气，它将导致管道中的负压并影响混凝土到达主管的底部。当灌注操作到达桩顶部，如果混凝土难以上升，则可以使用辅助工具进行灌注操作。

4  结语

水利建设在农业生产和城市生活中起着重要的作用，水利建设必须考虑效率和质量。因此，有必要对钻孔桩施工技术有深入的了解，以解决水利工程中的施工问题，运用适当的技术，以保证水利工程的质量。

参考文献：

[1] 汪可.水利施工中钻孔灌注桩施工关键技术与质量管理研究[J].农村经济与科技.2017（4）.

作者简介：

曲增建（1970—）男，汉族，山东省东营市东营区，本科，中级工程师，研究方向：水利工程。