张德仁 张世平 河南省繁盛水利水电工程有限公司

一、钻孔灌注桩施工技术概述

钻孔灌注桩技术指的是，借助相关机械进行挖孔，将钢筋笼布设在桩孔内部，灌注混凝土之后，最终形成强度和抗力达标的地桩结构，以增强水利工程的承载力和坚固性。常见的灌注桩形式主要有沉管、钻孔、挖孔等几种，特点也非常明显：第一、震动噪声小，不影响周围居民；第二、在各种地质中都能使用，适应性极强；第三、桩径大于预制桩，实际操作效果好；第四、混凝土拌制困难，施工耗时较长。对于塌孔问题，应严格控制泥浆性能；对于地下水位较高的情况，应升高护筒位置；对于缩颈问题，应选择合适的钻头设备，并加大检测频率；对于桩孔偏斜问题，应平整施工场地，保持钻机平稳。

二、工程概况

某水利工程的投资额较大，测得截流量为2453m3/s，龙口初始宽度为81.5m，水面宽度为65m。经研究决定使用钻孔灌注桩施工技术，会用到Z22钻机数台，预计实际流量会超过设计流量，因此，应结合实际情况，对设计方案进行优化，减小两者之间的误差，真正发挥出技术的最大作用。

三、水利工程施工中钻孔灌注桩技术分析

（一）施工前期准备要点

做好图纸审核与设计交底，能够深入分析工程地质勘测报告，了解施工场地的水文、土壤、气候等因素，同时，对施工图进行审核，包括柱长、柱径、承载性、桩位图等。由于施工中存在一些危险性因素，因此，应加强质量、环保与安全控制工作，在法律法规范围内进行准备，制定出可行性的预防方案，以便能够及时处理施工中存在的各项问题。严格审查施工场所的路通、电通、水通和场地平整等，将存在的高压线或地面障碍物进行及时的规整，确保有通畅的排水以及路面和工作面符合机械设备对地面的要求。最后，施工前要将施工中所运用到的材料和设施严格详细的检查，确保和相关质量要求完全吻合，检查通过后方可进行使用。

（二）成孔

孔径：结合水利工程的实际，调整钻头大小，参考液性指数进行设置，一般采用孔斜导正器等方法，如果IL＞0.75，可以重点把握粘性土的施工要点，以此为基础进行控制。

孔深：基于各个钻孔处的土层分布状况，研究土质的性质，之后制定出岩层缝补高线图，作为孔深设置的参照值。另外，在测量成孔深入的时候，可以在现场进行标记，使用细钢丝，实时监管松动和错位等现象，终孔核对时，一般选择测绳，保证其精确性。

垂直度：把握勘探的实际状况，之后进行钻孔，重点把握钻机情况，保持钻杆处于垂直状态，增强工程的最终承载力。如果土层分布不均，比如内部存在硬物或者土层歪斜分布，可以适当降低钻机钻孔速度，保证施工的准确性，确保最终的钻孔效果。

钻进参数：在钻孔过程中，泵量应充足，顺利排出粘土粉，避免出现难以控制的现象。一般使用Q=FV60的公式计算泵量，严格控制钻进的扩孔率，可以适当减小，使用小转速进行施工，保证钻进的稳定性。

（三）钢筋笼的制作与安放技术

精心设计并制作钢筋笼，按照孔的实际情况，确定钢筋笼的间距、位置和数量，紧密焊接，选用完整的钢筋用作主筋，保证符合质量标准，增强其牢固性。可以加设少量间距为2m的箍筋，避免运送过程中受到较大的外界影响，防止钢筋笼出现变形现象。另外，应保证钢筋笼表面光滑，不存在明显的锈蚀现象，设计过程应以标准的规格和尺寸为依据。处理钢筋应采取特殊方式，提升成桩质量，对桩孔进行复检桩孔，清除周边杂物，保持其清洁性。明确标记钢筋笼下端位置，防止出现倒放和错放等问题，使用均匀速度下放钢筋笼，不能过快也不能过慢，避免影响孔壁质量，不出现损伤现象。

（四）水下混凝土的浇筑

浇筑前准备：完成二次清孔作业后，采取试验方法，检测孔内泥浆的性能指标，满足设计标准后，由工程监理在文件上签字，之后浇筑混凝土。一般采用导管法浇筑，性质为刚性导管，内径φ为200mm，先进行压力试验，全面检查导管质量，尤其是接头处质量必须达标。

浇筑方法：使用商品混凝土作为桩基混凝土材料，泵送入仓，以孔底为基准，距离导管下口大约30cm。对孔深进行测量，记录相关数值，对于混凝土面的上升高度应严格控制，3～5m为导管埋深，详细记录浇筑过程中的细节情况。浇筑混凝土的时候，应连续浇筑，参照设计顶标高，实际高出500～1000mm，之后将导管拆除，残留的沉渣和泥浆应彻底清除。桩身混凝土强度达标后，安排相应人员，及时凿除桩基高出部分的混凝土，并全面检测桩基。

计算：根据桩长，计算并确定首批混凝土用量，本工程浇筑混凝土量大于3.5m³，导管的埋深在2m～6m之间，19～23cm为混凝土塌落度范围。浇筑后期导管内的混凝土高度逐步降低，超压力也逐渐减小，导管外部的含渣土和泥浆变稠，数量增加，混凝土上升缓慢，此时可以使用幅度小于30cm的串动导管，避免出现横向摆动的现象，顺利进行浇筑过程。

四、钻孔灌注桩施工质量控制

（一）护筒埋设

选择厚度为0.8cm的钢板制作护筒，与桩直径对比，护筒直径应多出大约40cm。安排相应人员进行挖埋，合理下放护筒并进行填筑压实。本工程采用分层填筑的方式，每层都需要进行夯击，增强最终的压实度。同时，应及时检测护筒埋设位置，垂直于地面，避免出现偏移和变形等现象。

（二）优化地基承载力

在地层断裂带或者软土路基地带，钻孔灌注桩应用普遍，能够显著提升最终的承载力，并且能够减少成本支出，性价比较高。如果地基承载力不足，或者软土层比例较大，灌注桩的作用会受到明显影响，因此，在实际施工中，如果遇到这种情况，必须灵活调整施工参数，对施工过程进行全面控制，避免因振动过大而出现明显的断裂和承载性能不足的现象。

（三）科学把控沉渣量

钻孔灌注桩技术应用在水利工程中，最明显的优势在于增强工程的最终稳定性，因此，应重视沉渣量这一重要指标。结合钻孔灌注桩特性，沉渣量超过了规定标准后，桩基结构稳定性将下降，沉降现象随之出现，干扰了灌注桩的服务性能。因此，施工人员必须提高施工意识，全面把握钻孔灌注桩施工工艺的各项细节，科学严谨的控制，将沉渣量控制在合理范围内，提高水利工程的最终施工效果。

五、结束语

综上所述，钻孔灌注桩施工技术在水利工程中具有比较明显的优势，实际应用过程中，必须结合工程的特点，做好施工中的各个要点，同时不断完善与优化施工技术，真正为工程建设服务。同时，应有效解决存在的各项问题，分析影响施工质量的因素，保障水利工程的顺利开展，发挥出技术的最大效用，促进水利工程事业的良性健康发展。