水闸地基处理中钻孔灌注桩施工的浅析

水闸地基处理中钻孔灌注桩施工的浅析

高慧

江苏围海工程科技有限公司

摘要：水闸的运行机制和溢流重力坝相同，也就是说当水头较低时，对地基条件要求较高。特别是软基方面，因为会受到自重和外荷两种因素的影响，或许会产生下沉状况，由此造成水闸的沉降或是偏斜，严重的会出现结构断裂的问题。目前对于水闸地基的处理，大都会选用高压旋喷桩、深层搅拌桩和钻孔灌注桩这三种方式，其中最实用的方法是钻孔灌注桩，且此方法已得到广泛运用，钻孔灌注桩对地层适应性极强，可以有效提升地基承压力。本文具体解析了水闸地基处理中的钻孔灌注桩施工工艺及其技术措施，以保证水闸施工品质。

关键词：水闸地基处理；钻孔灌注；技术措施

一、水闸钻孔灌注桩施工的软基处理

在水闸工程滩涂工作施工中，多数情况下使用钻孔灌注桩施工，由于施工场地的条件比较复杂，所以需要采用下述的施工方法进行施工：第一，按照上报后得到批准的导线点与水准点，使用取样所需的全站仪与水准仪把桩的具体位置确定好，在与设计工程时提供的控制点进行有效结合，使用全站仪确定好桩基中心位置在实施放样，同时把标桩打入中心位置。此时需要注意中心线的放样误差范围应该控制在≤1cm，同时需要在此处安置一个十字形控制桩，这样方便之后的校准工作的开展，在此控制桩上准确注明桩号。第二，在进行钻孔灌注桩施工过程中，应先清理好围堰中的积水，在开始搭建钢木组合平台，同时还要进行平整场地及钻机准备工作。特别是准备钻机时，要调整钻机与平面之间的倾角，倾角应≤4°，并在钻机平台放置处做好平台压实工作，以保证钻机平台地面的压实度。当桩位放样完成后，应准确的将钻机移动到孔处，仔细调节好桅杆角度，再操纵卷扬机使其精确对准孔中心与钻头中心。此外，还需调节与钻机垂直角度对应的参数，确保钻杆的垂直度精准。第三，在处理翼墙和闸室软基时，需先处理闸室的软基，再处理翼墙的软基。关于闸室软基处理方面，应从闸室中心向左右两方展开软基处理施工。对于翼墙软基处理方面，可实行混凝土灌注桩施工，用跳打的办法展开对软基的处理。第四，在进行灌注桩施工的过程中，选择穿插的方式对混凝土预制板闸门开展施工工作，在用打桩机把板桩打入软基内。第五，根据工程的具体状况，应用潜水钻机对基础灌注桩实行成孔施工工作，准备好四台潜水钻机与一台冲抓钻，若钻孔时产生抛石问题，便可使用备用机械进行施工。

二、水闸工程中的钻孔灌注桩施工工艺

1.护筒埋设

水闸工程中多会选择钢护筒实施埋设工作，钢护筒是由3mm厚的钢板打造而成，直径皆大于桩径，机动推钻和有钻杆导向的正反循环回转钻宜大20～30cm；在深水及河床软土、淤泥层较厚处，护筒埋设深度应尽可能深入到不透水层粘性土内1.0～1.5m，护筒顶端距地面高度应控制在0.4～0.6m，需要设置1～2个溢浆孔，方便剩下的泥浆流往泥浆池。钢护筒的顶部、底部及中部外侧应当焊接上加劲肋，用来提升护筒的刚度，防止产生变形现象。埋设上桩护筒过程中，运用型钢导架做定位处理，实行击打法使护筒下降到指定位置，确保其垂直度良好。护筒埋设工作完成后，可用十字线测试桩位，保障中心误差范围控制在≤5cm。

2.成孔

钻机在开始工作前，应先将围堰内的积水排除干净，同时设置好泥浆和排水系统。在进行造孔工作过程中，多采用泥浆固壁法展开施工工作。在水闸施工过程中多选择潜水钻机进行施工工作，若地层构造有差异，就应选择不同标准的泥浆固壁法，尽量不使用清水钻孔法。在具体进行钻孔工作的过程中，应该实时检查主动钻杆的垂直度，确保钻孔倾斜率≤2%。若是钻孔深度符合设计值的要求，就需要由监管人员与设计人员仔细的对钻孔的孔、位置、倾斜度等实施全方位检验工作，当上述内容达到设计标准后，再继续实施清孔施工工作。

3.清孔

当钻孔施工工作完成后，通常把钻头提升到距孔底10～20cm处，在保障不会发生进尺情况下继续循环工作，同时把比重为1.05～1.15的泥浆注入到孔内，把孔内之前留存的稠状泥浆置换到孔外，进而完成首次清孔工作。第二次清孔工作应该在下放钢筋笼与导管之后展开，就是使用导管把清泥浆注入进去，从而把孔底的沉积物与稠泥浆排放到孔外，此过程要保证孔内泥浆的所有指标都符合规范要求，以确保混凝土和钢筋间粘结的强度。清孔工作完成后，要由监管的工程师进验收工作，验收合格后，做好记录工作，再结束此环节的施工工作。

4.钢筋笼的制作与安装

关于钢筋骨架，可使用钻机滑轮将其进行拆分吊装，并在连接部分做焊接工作，确保连接处的紧密型，由此，搭接长度应不小于钢筋直径的10倍。若想缩减电焊施工工期，可以同时使用2台焊机进行焊接工作，不只提升了钢筋吊装的速度，也改善了孔底淤积的现象。焊接处应将其焊接平整，避免卡挂导管的问题产生。关于钢筋笼顶部与底部的高程误差问题，应该与设计值的要求相符，误差范围控制在±5cm范围内。在将钢筋骨架进行下放时，应当注意防止与孔壁产生碰撞问题。在进行钢筋笼下放过程中，需要实时关注水位的变化，尽快寻找到影响钢筋骨架下放碰到障碍的问题所在，及时调整下放方式，例如选择正反旋转与摸索性渐进下放的办法，防止产生强行下放施工现象。

5.水下混凝土浇灌

进行浇灌之前，应先实行室内混凝土比例调配实验，以保证其品质符合标准要求。使用搅拌系统对混凝土进行搅拌处理，出料后将其运送至浇灌桩附近，使用料斗导管把混凝土运送到孔内。保证水下混凝土浇灌工作的连续性，浇灌过程中，保证导管中的泥浆可以一次排净，同时做好一次封底工作。持续浇灌过程中，实时检验孔内混凝土高程，依照混凝土与泥浆液面的实际状况准确引导导管的拆卸和提高工作，导管埋进混凝土的高度应该控制在2～6m内。灌注导管底端至孔底的距离应为0.3～0.5m，初灌时导管首次埋深不小于1.0m。为预防灌注过程中钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低灌注速度。灌注的桩顶标高应预加一定的高度，一般应比设计高出不小于0.5～1.0m当浇灌桩承台混凝土前应尽快把护筒拆除，同时使用吊机把它从桩基中吊出。

三、水闸钻孔灌注施工的技术措施

1.成孔技术措施

确保成孔施工质量的技术手段包含以下几方面：（1）确保桩位偏差。钻机准备时，应先做好钻机钻头与孔中心方位校准工作，确保定位准确性。此环节要由专业工程师指导完成。（2）确保钻孔垂直度。钻孔垂直度误差范围应控制在＜1%，不只要与钻机位于同一垂线上，还需保障取土器构造可以与地层具体状况相结合后再做出合理的设计，在细心加工的条件下，保证切削面可以均匀受力，由此确保钻孔垂直度达到设计标准需求。（3）确保桩径和桩形达到标准，要求在进行具体钻孔施工时，根据地层需要选择合适的钻机进行施工工作。

2.成桩技术措施

想要保证成桩品质，需重点关注以下技术措施：（1）对混凝土原材料进行严格的监管，做好复验工作，依照设计对混凝土进行科学配比，以保证灌注桩自身混凝土的强度。（2）进行浇灌前，对起吊机械和搅拌系统的状况进行严格的检验，以保证其在进行浇灌时能够正常运转工作。（3）混凝土进行浇灌时间应控制在≤2h，浇灌时应严格依照技术要求执行，埋管深度控制在＞2m。（4）成孔后对其进行质量检验，检验达标后，马上实施混凝土浇灌工作，并且桩身的混凝土应配有试件。（5）如果浇灌施工是在冬季开展，应当做好保暖工作，保证浇灌温度控制在≥3℃。当桩顶的混凝土达到50%的设计强度值前，需要保障其不会受冻，从而保证浇筑混凝土的质量。

总结：

综上所述，钻孔灌注桩施工方式已经在水闸工程地基处理施工中得到了推广性使用，经过实践表明，运用钻孔灌注桩的施工成果良好，其施工工艺与技术措施可以在水闸工程中推广运用。

参考文献：

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