水利工程项目冲孔灌注桩施工技术要点

郭华明

【摘  要】冲孔灌注桩具有成桩速度快、桩身质量可靠、施工简便等特点，在水利工程项目中应用十分广泛。论文结合工程实例，针对冲孔灌注桩施工技术要点进行细致的分析与总结。实践表明，该施工技术能够顺利解决复杂地质情况下冲孔灌注桩遇到的施工难题，确保冲孔灌注桩的施工质量。

【Abstract】Punched cast-in-place piles have the characteristics of fast pile formation， reliable pile quality， and simple construction， and are widely used in water conservancy projects. Based on engineering examples， the paper analyzes and summarizes the key points of the punched cast-in-place pile construction technology in detail. Practice has shown that this construction technology can smoothly solve the construction difficulties encountered by punched cast-in-place piles under complex geological conditions and ensure the construction quality of punched cast-in-place piles.

【關键词】水利工程;冲孔灌注桩;技术要点

【Keywords】water conservancy engineering; punched cast-in-place pile; technical key points

【中图分类号】TV52                                              【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）03-0181-02

1 工程概况

对于沙溪流域地质情况，四周围环山且境内山峦叠嶂，流域内总地势呈现出由西北向东南倾斜的状态。流域内东北方向以低山丘陵与富屯溪作为分界线，而武夷山脉中部则成为沙溪和金溪的分水岭，其中最高峰陇西山和仙水岩海拔为1620m和1561m。项目流域西临赣江水系，分水岭高程为700～1500m的山岭山脉南延部分，西南部多是中山山地，最高峰鸡公岽海拔1390m系沙溪和汀江的分水岭。玳瑁山脉绵亘于流域的南部和东南缘，形成与九龙江、尤溪的分水岭，最高峰大丰山1706m。

碧湖堤段位于三明市梅列区，其中C1标段堤线总长为441.8m，其具体桩号为：BHZ0+000～BHZ0+441.8。

2 冲孔灌注桩施工技术要点

2.1 测量放样

根据灌注桩平面布置图测量放样，用竹桩作灌注桩中心位置，用十字线引出保护桩，并做上标识。

2.2 平整场地，整修道路

场地平整要求按照桩顶设计标高与自然地面高程，采取机械配合人工的方式来进行。钻孔机械修筑、混凝土运输、机械进场道路要求按照钻孔平面来布置。对于场地面积，要求能够满足放置钻机、挖设泥浆池及沉淀池。

2.3 桩位复核

对于孔位中心桩，要求按照设计图纸放样，经过复核没有问题且经过监理工程师认可以后，要用表格形式传达给钻井班组，对桩位进行有效的保护。

2.4 护筒埋设，泥浆池、沉淀池开挖

护筒埋置要求桩机工班按照测定的孔位中心桩，具体程序如下：预留桩位进行护筒开挖，护筒高度要求比地面高0.3m左右。护筒内径要求大于桩径300mm。护筒安装：护筒固定要求根据桩位中心桩和护筒高度，在护筒外围进行粘土堆填，用小线拉十字并将孔位在护筒上反映。中心留土挖掉。位置安排在桩轴线5m以外，利用挖掘机进行泥浆池以及沉淀池开挖工作。用泥浆沟将护筒缺口和泥浆池之间进行有效连接。

2.5 桩机就位

桩机就位以后，需要把锤头的尖与孔位中心进行准确对准。具体操作方法是在护筒刻痕处用小线连成十字，将锤头中心与小线十字交叉点进行对准。

2.6 冲孔施工方法

利用冲击钻进行钻机施工的过程中，应该将钢丝绳子的放松量进行准确控制，坚持勤放少放，尽量避免钢丝绳放松过多导致冲程减少，也不能放松过少导致冲击力减少，造成“打空锤”比较容易造成冲击机具的损坏。

利用卷扬机进行施工操作时，要求在钢丝绳上进行标记并且将冲程控制住。冲击到底以后要及时将绳子收起并且将冲击钻头提起，避免冲击钻具受到钢丝绳子缠绕或者卷筒受到反缠。

开孔时要求将护筒内部加满泥浆，如果地层较为松散则可以适当向孔内投入一些粘土和碎石，钻进方式选择短冲程（不大于1m）、勤冲击的方法。

对于较为松散的含砂土层或砂卵石层，可以选择直接使用捞渣筒对捞渣进行冲击钻进的方式。对于粘土层，安排冲击钻进冲程在1～2m，避免出现钻具粘糊、钻头泥包的情况。

在淤泥里进行冲击钻进工作过程中，要求将碎石和粘土投量合理增加，借助短冲程（0.75～1.5m）来一边冲击一边投入，在孔壁中擠入碎石和粘土，将孔壁稳定性大大增加。

对于卵砾石层，在进行冲击钻进工作过程中要求将投石量尽可能减少，尽量增加粘土投入，通过加强护壁来避免渗漏问题，将冲程增加到2～2.5m。对于漂石层，在进行冲击钻进工作过程中，要求回填的材料是与漂石硬度相近的碎石，为避免出现孔斜或卡钻情况，建议用长冲程猛冲击或用长、短冲程交替冲击。对于基岩，在进行冲击钻进时建议选择长冲程并将冲击频率加快，并将冲击动能有效增加。冲程控制在2.5～3.5m，冲击频率设定在8～12次/min;钻头要求不断地进行转动，将钻头在孔底冲击位置改变，避免出现孔斜或者梅花形孔底。

每次捞渣以后，或者是因为其他原因需要停一下钻然后接着钻进时，先进行短冲程然后逐渐增加到正常冲程，避免出现卡钻情况。

对于冲击钻头来讲，由于磨损较快需要经常进行检修和补焊。

如果出现孔斜、梅花孔等质量事故，需要立即停钻。对事故孔深位置进行测量，回填需要利用粘土和碎石并回填到事故孔位置以上，选择小于1m的短程以及10～16次/min的冲击频率，对孔斜进行冲击并重新成孔。

对于冲击钻具，要求起吊能够平稳，尽量避免对护筒和孔壁造成冲击。进出孔口时禁止在孔口附近站人，避免出现钻具对人身造成撞击的问题。停钻以后，应对孔口进行加盖保护，同时禁止将钻具留在孔内。

2.7 清孔

对于清孔泥浆，要求相对密度控制在1.1～1.25g/cm3，粘度控制在22～26s，含砂率控制在6%以下。对于清孔工作，要求选择泵吸或气举反循方法，要求孔底沉渣能够符合规定的要求。清孔质量要求：孔底沉淀厚度应不多于30cm，沉淀厚度用标准测量绳进行检测。用导管作为吸泥泵的吸泥管时，应保持钻孔内的水位高出地下水位1.5～2.0m以防坍孔。清孔后泥浆的指标应为：相对密度1.03～1.10g/cm3，粘度17～20Pa·s，含砂率<2%，胶体率>98%。混凝土灌注前，孔底沉渣厚度应≤50cm。2.8 安放钢筋笼

①在进行钢筋笼绑扎工作过程中，要求按照标准要求进行钢筋的调直、切断、弯曲、绑扎，绑扎完钢筋笼并成形以后，要求用专用运输车进行运输，存放钢筋笼的场地要求平整不能损坏钢筋笼。②钢筋笼加固：加固要从钢筋吊点处进行，对于钢筋笼的运输到安装完成，受力最大的部分为吊点处箍筋，这个位置必须要加固。加固方法是焊接处理顶端箍筋与立筋，为了能够将焊接面加大，可以选择在立筋上绑条焊将箍筋顶住。③对于保护层厚度的保证方法：每隔2m在钢筋笼主筋上进行耳环钢筋的对称点焊处理。④确保钢筋笼能够放置到最准确的位置：在进行钢筋笼放置工作时必须要对标高进行严格控制，具体方法是按照护筒上口标高点，进行钢筋笼顶端高出护筒顶端的长度推算工作，利用红漆进行划线控制，利用工字钢、圆钢等横担在护筒上口实现支撑钢筋笼的效果。对中心位置进行检查，合格以后进行固定。

2.9 灌注砼

灌注砼控制好砼坍落度（18～22cm）。对于导管埋深设置为2m、向孔内进行封底混凝土注入时间要求控制在8～10min，时间一定不能过长。灌注混凝土时间控制在30min，要求灌注速度控制在5～20m/h。避免钢筋出现上浮，建议采取以下措施：选择在横担上加重并增加横担的方法。为了尽可能消除导管上提时对钢筋笼的影响，在导管法兰连接处跟管壁选择导向三角铁的焊接处理。在浇筑混凝土时要求进行导管的随时抽拔拆除，必须要确保导管埋入混凝土顶面以下最少2m。灌注混凝土高度要求能够高于桩顶以上50～100cm，这样能够保证桩顶混凝土质量。桩顶设计标高在2m以下的混凝土，在进行灌注时一定要选择插入式振捣方式，将桩头混凝土密实度有效增强。在灌注过程中，导管埋置混凝土深度宜控制在4～6m。桩基混凝土抗压强度应符合设计规定，每桩试件留3组。

2.10 基坑开挖

为缩短工序间歇时间，拟用桩基养护的时间进行基坑开挖。

2.10.1 开挖的施工原则

开挖顺序自上而下、由里而外进行。涌水基坑在开挖过程中要做好排水或者降水处理。伴随着开挖的高程逐渐下降，要求及时测量检查坡面并避免偏离设计开挖线，避免形成高边坡以后才开始处理。选择机械开挖时要求根据事先标出的范围线进行，避免扰动桩基。机械开挖的范围控制在桩基轴线外1.4m及保护层（厚度300mm）之上，桩基上部在砼实际浇筑高程以上，剩余部分全部采用人工进行开挖。

2.10.2 土方开挖工艺

施工方法主要采用PC200挖掘机挖装，8t和15t自卸汽车运土;对于无用料（表土、弃土等）要运送到监理机构批准的渣场进行丢弃处理;不能胡乱堆放弃渣，不能造成环境污染;对于弃渣场，要求做好挡土、排水沟等设施，避免出现水土流失情况。现场有用料，要求就近堆存在机位附近指定场地内。

对于土方开挖工作，完成表层土清理工作以后，根据规划好的作业面进行施工机械和其他设施布置。

2.10.3 弃渣

基础开挖出的渣料用自卸车运往业主指定的弃渣地点，可用于回填的渣料堆放于场地内不影响后续工序施工的位置上。

3 结语

总而言之，在水利工程中冲孔灌注桩凭借自身优势被广泛使用，直接对工程质量产生较大影响。因此，需要加强冲孔灌注桩施工的技术控制，充分保证施工质量。

【参考文献】

【1】黎福地.冲孔灌注桩施工技术及质量控制分析[J].江西建材，2019（06）：156-157.

【2】张元祥.冲孔灌注桩施工技术及质量控制探析[J].绿色环保建材，2019（04）：174-175.

【3】陈森韬.冲孔灌注桩施工过程中的质量控制[J].现代物业（上旬刊），2011，10（07）：272-273.