水利施工

摘要:本文主要介绍水利工程中灌注桩施工工艺流程,以及针对钻孔灌注桩施工中所容易遇到的事故和问题,来分析了原因及具体的防治对策和措施。根据本工程我们以泥浆护壁成孔灌注桩施工为主。

关键词:水利工程 ; 钻孔 ; 灌注桩 ; 原因 ; 对策 ; 措施 ;

1. 施工工艺流程

施工准备 施工准备包括:选择钻机、钻具、场地布置等。
钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备,可根据地质情况和各种钻孔机的
应用条件来选择。测定桩位。
在清理好的施工场地设置桩基轴线定位点和水准点,根据桩位平面布
置施工图,定出每根桩的位置,并做好标志。桩位在施工前要再次查核,
以防被外界因素影响而造成偏移。埋设护筒。
埋设护筒是为了固定桩孔位置,防止地面水流入,保护孔口,增高桩
孔内水压力,防止塌孔,成孔时引导钻头方向。埋设时要先挖去桩孔处
表土,将护筒埋入土中,其埋设深度,在粘土中不宜小于1m,在砂土中
不宜小于1.5m。其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求,孔内泥浆面应
保持高出地下水位1m以上。采用挖坑埋设时,坑的直径应比护筒外径大 0.8 ~
1.0m。护筒中心与桩位中心线偏差不应大于50mm,对位后应在护筒
外侧填人粘土并分层夯实。泥浆制备。
泥浆的作用是护壁、携砂排土、切土润滑、冷却钻头等,其制备方法
应根据土质条件确定,如在粘土和粉质粘土中成孔时,可注入清水,以原
土造浆,排渣泥浆的密度应控制在1.1 ~ 1.3g/cm3;在其他土层中成孔,泥
浆可选用高塑性的粘土或膨润土制备;在砂土和较厚夹砂层中
成孔时,泥浆密度应控制在1.1~1.3g/cm3;在穿过砂夹卵石层或容易塌孔
的土层中成孔时,泥浆密度应控制在1.3 ~ 1.5g/cm3。为了提高泥浆质量也
可加入外掺料,如增重剂、增粘剂、分散剂等。成孔方法
回转钻成孔。回转钻成孔是国内灌注桩施工中最常用的方法之一。按
排渣方式不同分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种。清孔。
当钻孔达到设计要求深度并经检查合格后,应立即进行清孔,目的是
清除孔底沉渣以减少桩基的沉降量,提高承载能力,确保桩基质量。对
于清孔方法有多种,如真空吸泥渣法、射水抽渣法、换浆法和掏渣法等。
判断清孔是否合格,首先对孔内排出或抽出的泥浆手摸捻应无粗粒感觉,
孔底500mm以内的泥浆密度小于1.25g/cm3(原土造浆的孔则应小于1.1g/
cm3);其次在浇筑混凝土前,孔底沉渣允许厚度符合标准规定,即端承桩
≤50mm,摩擦端承桩、端承摩擦桩≤100mm,摩擦桩≤300mm。吊放钢筋笼。
清孔后应立即安放钢筋笼、浇混凝土。钢筋笼大多在工地制作,要求
主筋环向均匀布置,箍筋直径及间距、主筋保护层、加劲箍的间距等均
应符合设计要求。对于分段制作的钢筋笼,其接头采用焊接且应符合施
工及验收规范的规定。钢筋笼主筋净距必须大于3倍的骨料粒径,加劲箍
宜设在主筋外侧,钢筋保护层厚度不应小于35mm(水下混凝土不得小于
50mm)。可在主筋外侧安设钢筋定位器,以确保保护层厚度。为了防止钢
筋笼变形,可在钢筋笼上每隔2m设置一道加强箍,并在钢筋笼内每隔3~4m装一个可拆卸的十字形临时加劲架,在吊放入孔后拆除。若造成塌孔或
安放钢筋笼时间太长,应进行二次清孔后再浇筑混凝土。2.
成孔过程易遇到的问题及预防措施
2.1缩径产生的原因。在钻进过程中,地应力沿较软岩层释放,因而
造成缩径。在钻进过程中,钻进压力大,钻速过快,使得钻头很快穿过淤
泥、淤泥质土层。当钻速过快时,淤泥便从钻孔周围流向钻孔内,导致其
侧压力与孔内泥浆力达成平衡,发生缩径甚至卡钻。其缩径的防治,较为
有效地的方法有:实行严格的管理,钻机由有经验的机长专职操作,其它人员不得随意操作;在钻到淤泥或淤泥质土层时,投入粘土泥膏,使
钻机钻进压力减为零;钻速减慢让钻机在无油压状态空转。为确保钻孔
无缩径现象,在成孔完毕后应在易出现缩径现象的地层中扫孔一到二次。2.2坍孔产生的原因。提升、下落钻头以及下放钢筋骨架碰撞孔壁;护
筒埋设太浅;在破碎底层、松散砂层等地质进钻太快或停留一处空转时间过
长;等等。其预防措施与处理办法:勘察该工程地质情况是预防坍孔的前提
条件;提升下落钻头和放钢筋骨架时保持垂直上下,护筒周围用粘土填封密
实,并使其高于孔外水位;如遇流砂、松散土等,适当加大泥浆比重,不要
使进尺过快或空转时间过长。轻度坍孔应加大泥浆比重并提高孔内水位;如
严重坍孔,可用粘±泥膏投入,待孔壁稳定后采用低速钻进。2.3斜孔产生的原因。斜孔极易发生在软硬岩层交替的层位。由于钻
进压力过大,钻头沿软弱层面偏斜而造成。孔斜轻则影响钢筋笼的下放,
重则影响桩的承载能力,这是成桩过程中不允许出现的质量事故。其防治
措施:在钻进过程中需要保持钻速均匀或加重块。对于已发生倾斜的孔,
需要扫孔纠正;若纠正无效,可在孔中回填粘土、块石等。偏孔在0.5m以
上时需要重新钻进。2.4沉渣与泥皮过厚。泥浆性能不符合要求,只有当泥浆比重大于沉渣比重时,沉渣才可被返出孔口,但若泥浆比重过大,又会造成孔壁泥皮
过厚,影响桩的承载力特别是摩擦桩的承载力。因此,正确地控制泥浆性
能在钻孔灌注桩的施工过程中起着重要的作用。3.
灌注过程中易遇到的问题及预防措施
导管堵塞是灌注过程中易遇到问题,其防治是在组装导管时要严格检
查,检查导管内有无局部内凸,导管连接处是否密封。搅拌砼时应严格控
制混凝土骨料规格、坍落度和搅拌时间,尽量避免砼在导内停留时间过
长。另外,灌注时也应避免导管内形成高压气囊而破坏导管的密封圈导致
导管漏水。施工可在允许的导管埋入深度范围内,略为提升导管,或采用
提升后骤然下插导管的动作来抖动导管的办法。如果仍不能消除,则应停
止灌注,用长杆加以疏通。
埋管在灌注过程中也时常发生,导管允许埋入砼面下的最大深度与砼
拌物流动性保持时间、砼的初凝时间、砼面在钻孔内的上升速度、导管直
径等因素有关,当导管埋入砼面下的深度过大时,上面砼已初凝,使得导
管内混凝土无法顺利流动就会发生埋管。其防冶方法是时刻注意导管埋深
的控制。准确测量砼面的深度位置和勤拆导管,一般砼面每上升4m ~ 5m
就可拆除相应数量的导管。 4. 提高水利工程施工质量的措施必威,
认真做好勘察设计、保证工程质量,确保万无一失。在水利工程建设
项目确定以后,有关人员要进行科学合理的设计,采用先进的工艺和设
备,合理地布置场地,组织好生产流程,应有利于提高生产效益,降低成
本,提高质量。规范建设单位市场行为,落实项目法人职责,做到责、权
分明。强化施工管理、加强监督,保证施工质量。抓好施工质量监督,及时发现问题,及时改正。5.
结束语
钻孔灌注桩工程是永久性的隐蔽工程,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。