钻孔灌注桩在水闸工程基础处理中的运用研究_戚会刚.pdf

11mm17mm9mm标题4mm4mm署名 811mm17mm9mm标题4mm4mm署名 8钻孔灌注桩在水闸工程基础处理中的运用研究 戚会刚 李俊 孔敏 李小艳 淮安市淮河水利建设工程有限公司 摘 要：水闸工程是水利建设的重要工程。由于水闸工程对施工的地质要求较高，在遇到地质松散、承载力不足的施工环境时，易出现工程安全问题。而钻孔灌注桩，可高效处理此类地基，在水利建设中得到一致好评。钻孔灌注桩，在水闸工程基础处理中的运用效果显著。钻孔灌注法在水闸工程开展时，对遇到的问题地基可起到良好的加固效果。本文针对钻孔灌注桩在水闸工程基础处理中的运用进行研究，阐明运用中的常见问题，提出解决方案，以期借鉴。关键词：水闸工程；钻孔灌注桩；水利建设；地基加固；优化方案水闸工程的施工面积大,地基情况复杂,经常出现软土基等问题。一旦遇见负载力度较小的地基,施工难度就会提升。对于水闸施工地基问题,钻孔灌注桩在加固地基法,因其适应能力极强,操作便捷且十分环保。成为水闸工程中,必不可少的地基处理方法。水闸地基稳固程度,关系着水闸安全,一旦地基沉降,会导致水闸工程断裂。因此,必须针对水闸地基进行加固处理,其中钻孔灌注桩施工便捷,流程简单,是广受欢迎的水闸地基加固方法。故研究此项课题,具有十分重要的意义。1.常见问题1.1钻孔中水位下降钻孔中水位下降,是钻孔灌注桩在水闸工程基础处理中的常见问题,多数是因为钻孔坍塌。钻孔坍塌后,孔内水位下降,水体中含有大量泡泡,钻孔设备负载加重。该问题多发于砂、粉性土。并且在钻孔孔壁保护这一步中,常出现因泥浆比例不对,导致钻孔孔壁保护不完全问题。钻孔孔壁保护失败,会导致孔内漏水。另外,埋深浅也会导致钻孔变形、渗透。若钻孔内部水位过低,会导致水头压力不足,也会导致钻孔坍塌1。1.2钻孔偏差钻孔偏差,也是水闸工程地基加固中的多发现象。钻孔偏斜的原因可分为三点,一是在钻头钻地过程中,遇到了大块的石头。钻头在遭遇大块的石头时,会导致钻头歪斜,使钻孔出现偏差。二是钻地过程中,地质硬度不一致,导致钻头受力不均。钻头受力不均,会影响钻孔精确度,使钻孔出现歪斜状况。钻孔偏斜会影响灌注桩承载强度,使灌注桩不能保持笔直姿态,减弱地基加固程度。且钻孔偏差,会影响护筒工程,致使钻机底座不能保持稳定,继而发生钻台沉降问题。1.3钻孔与设计方案不符钻孔灌注桩成孔后,需将孔洞的直径与设计方案对比,钻孔与设计方案不符现象时有发生。该问题的主要原因有两点,一是钻孔过程中泥浆过于绵密。在钻头向下钻地时,泥浆过于绵密会减小钻头威力,导致钻孔小于原定方案。实际钻孔小于设计方案设定钻孔,可称为缩颈。二是钻头遭遇软土层,在用泥浆加固时,钻孔遇水,软土层缩小,使钻孔发生形变2。1.4钢筋架子被混凝土抬高钢筋架子被混凝土抬高,这种现象叫做浮笼。该问题原因有多种,可大致将其分为三点。一是钢筋骨架不够坚实,在焊接时没有将其完全焊死。导致钢筋架子松动浮起。二是在将钢筋架子运输搬动时,吊装作业中钢筋架子受到剐蹭。三是在对钢筋架子进行混凝土灌注时,灌注失误,混凝土灌注到了钢筋架子的下方,同时导管提升,混凝土流出并硬结,导致钢笼浮起。1.5灌注桩断裂钻孔灌注桩工程中,灌注桩断裂的主要原因可分为五点,一是在混凝土灌注时,灌注导管堵塞并凝结,导致灌注桩断裂。二是混凝土灌注管道进水,致使混凝土灌注时,遇水部位没有及时凝结,导致管桩断裂。三是灌注的混凝土质量有问题,在混凝土配置搅拌过程中,配比失误或者搅拌不均匀,导致混凝土无法凝结或者硬度不够,导致灌注桩断裂。四是钻孔灌注桩,混凝土灌注时间太久,先灌注的混凝土已经凝结,后续灌注的混凝土与其无法混合,新旧混凝土分层,致使灌注桩断裂。五是钻孔灌注桩混凝土灌注时,管道的拉起幅度过高,使管道下方的混凝土渗漏,造成78学术ACADEMICDOI:10.14125/ki.zjsy.2023.03.01611mm17mm9mm标题4mm4mm署名 811mm17mm9mm标题4mm4mm署名 8案结合,钻孔前做好地质勘测,加强钻孔质量管理。对于恶劣地形有充足的心理准备,并且利用技术的发展和以往的经验进行预防和解决。在钻孔过程中,严格按照钻孔方案进行,如遇突发情况,及时沟通上报,并制定解决方案。钻孔时,钻头的速度、钻孔力度需时刻注意,避免因为钻孔速度过快,导致钻孔崩塌。将钻孔过程中的风险,整理并设计解决措施,为钻孔工程的开展做铺垫。钻孔工作的开展,必须有科学的计划,严格遵循图纸开展钻孔工作,保障钻孔工程质量4。在钻孔结束后,开展钻孔加固工作时,整理加固重点,严格审查用于加固的泥浆,做好护筒埋深工作。将加固工作的风险列入施工计划中,杜绝泥浆调配失误问题,防止因护筒埋深工作失误,导致钻孔水位下降,造成钻孔漏水。钻孔的加固工作是钻孔保障钻孔安全的重点,关系着钻孔能否正常使用。做好钻孔的检测和加固,在加固工作中,对每一寸孔壁严格排查,及时发现问题,开展补救工作。加固工作结束后,再次进行钻孔检测,防止出现因泥浆不匀、护筒埋深问题影响钻孔使用。钻孔的钻前土质检测、钻中速度管理、钻后加固工作需专业管理人员时刻监督,钻孔的各个步骤严格按照工程要求进行。2.2加强钻孔位置管理,防止出现偏差针对钻孔坍塌、钻孔水位低的问题。应在钻孔灌注桩,加固地基施工前,做好地质勘察。钻孔过程中时刻观察钻孔进程与钻孔状态,避免钻头因大块石头而偏离原有轨道,造成钻头歪斜,继而使钻孔歪斜。利用专业的检测工具,在钻头遭遇探头石、巨大石时,将其进行粉碎处理。在钻头遭遇硬度不一致的土质时,做好钻头管理工作,防止钻头偏斜,稳定钻孔保持垂直状态。做好钻头检查工作,定时检查钻头状态,若钻头破损、扭曲,可将其上下移动,重复钻探形成垂直钻孔。若该方式无效,则及时更换钻头,保障钻孔工作可稳定进行。并且重新检查钻孔状态,若钻孔出现问题,及时进行局部回填,而后再继续打孔。钻孔是否垂直,与钻头和钻孔时的土质有关。若钻孔部位出现探头石,可能使钻头破损、变形。对于探头石,施工人员应时刻观察钻孔状态,做好钻头保护工作。在钻头遭遇探头石后,及时制定解决措施,防止钻头耗损。施工人员需将钻孔流程摸清,并做足钻孔遭遇风险的培训。清楚钻孔出现偏差的常见原因,做好风险记录,并根据这些记录实时监督钻头工作,第一时间发现钻孔偏差情况。发现探头石后,及时撤出钻头,使用专业的碎石工具,清除钻孔路上的障碍石,保障钻孔工作继续进行。在钻头遭遇硬度不一致的土壤时,应做好钻头偏航准备,时刻注意钻孔是否处于垂直状态,控制钻头垂直向下,稳定钻孔方向。钻孔的质量,由钻头质量决定,实时关注钻头钻探方向,观察钻头是否完好无损。在钻头偏航时,及时调整钻孔轨迹,保障钻孔始终笔直。在钻头破损后,更换新的钻头,做好钻孔扭曲处的填补工作,使用新钻头重新钻孔。运用好钻孔检测工具,对钻孔地形异常实时处理,检测钻孔桩架平稳度,若出现问题马上调整。2.3严格按照设计方案进行钻孔施工严格审理钻孔计划图纸,与施工队确认钻孔位置,钻孔深度,钻孔直径。仔细按照图纸进行施工,做好钻孔偏差防范工作。钻孔偏差,可从两方面预防解决,一是在施工时严格按照图纸进行,保障施工目的与图纸标注一致。二是严查施工过程中的偏差原因,钻孔的偏差与钻孔土质,钻头状态有关。钻孔过程中,若遇到软土层,在后续泥浆加固时,极易发生混凝土分层,导致灌注桩断裂。1.6施工监督与核验方案不清晰随着水利建设的发展,水闸工程飞速展开,各种施工队伍如雨后春笋般出现。各个施工队的施工技术参差不齐,影响水闸工程地基加固质量。当前,对于施工队的资质审查尚未构建全面的、成熟的审查体系。没有明确施工队审查重点,审查方向,审查流程。施工队的施工水平,决定工程质量的高低。施工资质审查系统的不完善,会对水利工程建设起不利影响3。2.措施优化2.1保障钻孔安全,防止钻孔水位波动针对钻孔坍塌、钻孔水位低的问题。在钻孔过程中,做好钻孔地点土质检测,依据土质检测数据,严格进行护筒埋深工作。钻孔结束后,仔细检查钻孔有无歪斜,裂缝、变形等问题。保证水头压力足够,若钻孔土质优秀,可将水头高度设定在一至一点五厘米。若土质松散承载能力弱,则将水头高度设定为一点五至两厘米。在极特殊情况下,结合土质检测数据,将水头高度设定在三厘米,并精确控制钻头的冲击力度、钻头的打孔速度。若钻孔坍塌,立即拆除护筒,进行孔洞回填,再次开展护筒工程。明确坍塌位置,找出坍塌原因,使用黏土回填钻孔,在确定填补位置承载力度足够时,重新钻进固定孔壁。在钻孔孔壁保护这一步中,严格调配护壁泥浆,在泥浆涂抹前,检查泥浆是否达标。在确认泥浆合格后进行钻孔加固。钻孔的精确度,影响着整个地基加固工程。在钻孔灌注桩工程开展前,需做好钻孔安排,确定钻孔位置。将钻孔可能出现的故障和安全隐患统计整理,吸取以前的施工经验,做好钻孔坍塌、变形、裂缝的预防准备,将钻孔经常出现的事故与钻孔方珠江水运 2023 037911mm17mm9mm标题4mm4mm署名 811mm17mm9mm标题4mm4mm署名 8钻孔直径缩小,与图纸规定不符的问题。针对软土层钻孔缩小问题,可通过增加泥浆黏稠度,减少泥浆水分解决。使软土层的钻孔难以吸取水分,缩小直径,保障钻孔与图纸相符。在钻孔时遇到泥页岩,则容易发生钻孔膨胀,其解决方案可与软土层一样,减少钻孔接触水源,以此降低钻孔变形风险。详细检查钻孔状态,检测钻头是否完好,并且根据实际情况严格控制泥浆配比5。2.4精进钢筋笼搭建针对钢筋笼浮起问题,应保障钢筋笼焊接质量,在钢筋笼的孔口做好焊接。合理控制导管在钢筋孔口的位置,在灌注工作开展前,严格完成升降力实验。混凝土管桩浇筑的下方和上方距离在一米时,减缓灌注速度。若搅拌物漂浮,距离底部大于四米,需提拉导管,按照以往的灌注速度,完成该项工作。若钢筋笼浮起,立即停止灌注工作,重新进行埋深、标高等工作,直至钢筋笼不再飘浮。2.5加强灌注桩控制对于钻孔灌注桩断裂问题,其重点原因有五个。相应的,解决方案也要分为五点阐述。一是在管桩灌注时,导管堵塞问题的解决方案。针对导管堵塞问题,施工人员需加强对灌注导管的控制,定时检查混凝土灌注导管是否被堵塞。在混凝土浇筑管桩时,盯紧混凝土浇筑速度,一旦出现异常及时检查浇筑导管,防止因灌注导管堵塞问题,导致混凝土管桩断裂。二是钻孔灌注管道进水,引起管桩断裂的解决方案。在进行混凝土浇筑前,施工人员需先行检查管道有无异物,确保灌注管道没有破裂存水现象后,再进行混凝土管桩浇筑。三是因管桩浇筑的混凝土拌合物问题,引发的管桩断裂解决方案。对于混凝土拌合物离析问题,应加强混凝土管桩灌注的准备工作,在准备灌注混凝土时,结合实际情况和工程要求,科学搅拌配比混凝土,保障混凝土质量。避免因混凝土离析,影响混凝土管桩质量,造成混凝土管桩断裂。加强混凝土制作的监管,严格按照混凝土配比、搅拌要求,进行混凝土制造,保障钻孔灌注桩的质量。四是钻孔灌注桩,灌注时间太久,致使管桩断裂问题。该问题的主要解决措施,是提高施工人员的灌注效率,加快钻孔灌注桩的灌注速度。在钻孔灌注桩工程开展前,明确工程的具体操作流程。加快灌注的准备工作,合理实施混凝土管桩灌注作业,加快施工进度。五是钻孔灌注时,导管提拉幅度过大,导致混凝土断层,引起管桩断裂的解决方案。施工人员应了解导管的特性,充分掌握导管提拉操作。在钻孔灌注桩时,谨慎对待导管提拉这一步,避免因操作不当,导致导管过度上升,致使混凝土渗漏。2.6明确施工的监督与核验重点钻孔灌注桩工程的施工监督,需制定科学的监督计划。监督管理人,需充分掌握钻孔灌注桩工程的施工内容与施工流程,明确施工重点,清晰施工流程。在施工前做好施工图纸的审阅,检查施工图纸有没有错误、观察图纸标注是否清晰明确。在钻孔灌注桩工程开展时,与施工人员充分沟通,审查施工人员的工作资质,对施工装置进行检验,确保施工队整体合法合规。在钻孔灌注桩工程,施工过程中,监测施工人员的施工流程是否正确,将施工步骤做好记录,方便后续复查。对于施工操作加大关注力度,如钻孔工作,观察施工人员操作是否合规。并且定期监测工程是否符合图纸,确定施工队是否严格按照图纸进行施工