水利作业钻孔灌注桩运用及控制对策

由于钻孔灌注桩具有地质条件适应性强、施工简便、设备投入不大等优点，多年来在各类桩基工程中得到了广泛的应用。目前，在水利工程建设中，钻孔灌注桩也已经得到了广泛的应用。和一般建筑工程施工不同，在水利施工中，钻孑L灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。因此，水利工程中钻孔灌注桩的施工质量控制显得尤为重要。本文基于多年的水利工程实践，就钻孔灌注桩在水利施工中的核心技术原理及施工过程中的控制措施做一探讨和研究。

1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开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，而后持续不问断地将高流态混凝土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}昆凝土不断增加，不间断地提升导管，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人料口之间密封导管中的高差形成的压力，使混凝土冲挤入已浇筑的混凝土之中的。首批灌人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。

2施工前期的桩基勘察

2．1合理选择桩端持力层

桩端持力层是指地基中能对桩起主要支承作用的土(岩)层。无论何种桩型，都有合理选择桩端持力层的问题，即使是摩擦桩，亦有将桩端选择在桩侧阻力相对较大的地层t的问题，设计上经济合理选择好持力层，要求勘察人员除按成因类型和岩土性质分层外，还要求细致地作好持力层的力学分层。

2．2正确提供桩侧阻力和桩端阻力标准值

桩侧阻力和桩端阻力是桩基设计的关键。目前，国内主要是根据土的状态和密度按有关规范查表确定，这些表格来源于大量桩的荷载试验和工程实践经验，一般是可信和合理的，但在实际选用中要注意避免过于机械、简单化的倾向。理论和工程实践证明，桩侧阻力和桩端阻力受很多因素的影响，岩土工程师在提供桩侧阻力和桩端阻力标准值建议时，应充分认识并考虑这些影响因素。

2．3正确估计成桩可能性

当根据地质条件、地层分布特征选用了桩端持力层后，还应充分考虑桩是否能顺利地达到所选择的持力层。例如，对于预制桩，当选择了下部有比较适宜的持力层，但岩上部分布有比较厚且密实的砂层时，必须充分研究和判断打入或压入桩的可能性；对于钻孔灌注桩，当下部有很好的持力层，而其上有很差的淤泥层时，应充分估计和研究在钻孑L灌注桩钻进和水下灌注混凝土过程中，有无缩径和断桩的可能性等。

2．4提出桩型选择和桩基设计施工的建议

在充分研究上述问题之后，提出岩土工程勘察报告，包括地质条件、地层分布、各岩土层物理力学参数以及桩侧阻力、桩端阻力建议值，同时应提出桩型选择和设计施工的有关建议。

3施工中的质量控制

3．1桩位测量

在平整好的场地上测定桩位，用方木桩准确标识各桩位的中心及标高，同时埋设护桩。护桩埋设方法：在桩中心向外大于桩径50cm均匀分布三个并量出距离，护桩顶要与地面相平，并用砂浆固定牢固，做出明显标记。深水桩基的定位由钢护筒定位架固定。

3．2埋设护筒

护简采用钢护简，水上主墩钢护简用12mm厚钢板卷制，在顶部和底部用12mm钢板加固，直径2．5m的钢护筒用14mm厚钢板卷制，其余则用10mm厚钢板卷制。护筒内径大于钻头直径20cm～40cm，护筒高视土质而定，最小不小于2m。安置时，护筒顶高出地面30cnl以上，高出最高施工水位或地下水位1．5m一2．0m。旱墩护筒周围50cm范围内粘土夯实，深度至护简底，并用稳定护筒内水头的措施。护筒的埋设位置必须保证其中心与桩位中心的偏差不超过50mm。并应注意两节护筒的连接质量，护筒埋深为2m～4m，水上主墩护筒应沉入局部冲刷线以下不小于1．0m～1．5m。

3．3开钻成孔

首先安装钻机时底架要平稳，钻头和钻杆中心对准护筒顶面中心，偏差不得大于50mm。其次钻孑L时钻杆(吊绳)要保持垂直，施工期间随时用线锤检查，避免钻孔倾斜。最后建议在钻孔时采用低挡、慢速均匀钻进，特别在护筒出口处避免失稳和渗漏。在地层变化处控制钻速和钻压，以防孑L斜。对易缩径土层配合必要的复钻。在硬塑的粘土层中钻进时采用中高挡钻速，在淤泥和粉砂层钻进中采用低挡钻速，从硬层到软层时可适当加快钻进速度，当从软层到硬层时少加压慢速钻进。

3．4桩位偏差与垂直度偏差

桩位偏差是指桩孔中心与原设计中心之间的偏差，检查的方式有两种，即基坑开挖前量护筒中心，基坑开挖后量桩中心，它属于主控项目。垂直度偏差是指钻孔水平面的垂线与钻孔轴心线的夹角，它是一般项目。如果它们出现误差将造成施工精度不准，桩位对接不t，给后期施工带来相当大的麻烦。