钻孔灌注桩在水闸工程基础处理中的运用
郭思明
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郭思明 ,. 钻孔灌注桩在水闸工程基础处理中的运用[J]. 水资源科学研究,2023.1. DOI:10.12721/ccn.2023.157004.
摘要: 与其他施工作业方式相比,钻孔灌注桩施工技术拥有很多应用优势,包含地层环境适应能力强、适用范围广泛等,在水利工程领域得到高度认可。文中以某地区的水闸工程为例,针对具体的地基处理需求编制施工方案,明确施工流程,分析了不同施工环节的技术要点,为类似工程施工提供参考,在此基础上,促进当地经济快速稳定发展。
关键词: 钻孔灌注桩;水闸工程;基础处理
DOI:10.12721/ccn.2023.157004
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水闸工程是民生发展中重要的基础保障,能够为人们提供便利的用水条件。钻孔灌注桩在相关的工程施工作业中较为常用,有关部门应该提高对钻孔灌注桩施工技术的重视,认真分析技术要点,为提升工程建设施工水平奠定良好的基础。

1.工程实例具体情况分析

以某地区的水闸改造工程为例进行分析,此工程处于某县河下游河道出口位置,此次施工作业的主要目的是拆除老闸,之后重新建造新的水闸。新水闸改造工程的位置在淤泥质土区域内,所以需要针对地基进行处理,采用混凝土尊孔灌注桩技术进行施工作业,针对闸室、上游及下游翼墙开展改造作业。

2.钻孔灌注桩施工工艺分析

2.1桩位测量放样及护筒埋设施工作业

2.1.1有序开展测量放样作业 

工程施工导线点与水准点经过上级领导部门的批复,主要的测量放样仪器与设备有全站仪、水准仪,实际作用是明确桩体的位置。通过分析工程设计中的控制点,可以利用全站仪强化桩基中心位置的选择的合理性,之后完成打桩作业。施工技术人员应该在打桩作业的过程中,提高对中心线放样环节的重视,以防出现过大误差,严格控制在1cm以内,配合设置十字形控制桩,确保护筒埋设工作能够顺利进行。

2.1.2合理落实护筒埋设作业

优先选择利用钢板材制作护筒,严格控制护筒厚度为3mm,同时保证护筒直径不小于桩径,具体范围控制在20—30cm,在此基础上,严格控制护筒埋设深度,通常为1.5—2.0m,依据规范标准和实际情况设置1—2个溢浆孔,保证多余的泥浆能够顺利流入泥浆池,进而满足循环利用要求。为了保证护筒埋设施工质量,通常会采用在钢护筒的不同位置安装强肋的方式,包含顶端、中间部位、下端等,从而提高护筒的强度,以防在后续施工作业中出现变形等问题。

2.1.3科学搭建钢木组合平台

正式进入钻孔灌注桩施工作业环节之前,应该安排专门的施工人员清除基坑内的积水,之后搭建钢木组合平台,保证准备工作的充足。对工程机械操作人员提出更高要求,严格按照规定要求进行各类机械设备的操作,结合实际情况明确钻机与平台之间的移动路径,强化工程施工作业的安全性、可靠性。施工技术人员应该在落实桩位放样工作后在孔位放置钻机,依据实际需求对桅杆的角度进行调整,强化相关施工作业的精准性。

2.2成孔环节技术要点

施工技术人员应该及时排出基坑内的积水,结合对实际情况的分析,科学设置排水系统及泥浆系统,做好钻孔过程中的排渣工作。如果在基础不同结构层之间存在差异,应该依据基本需求采用区别化的排渣及泥浆护壁方法,合理明确材料配制比例,从而保证成孔质量。开展钻孔作业的过程中,施工技术人员应该深度落实全程观察、实时监控的工作,详实记录不同的钻进环节。完成钻孔作业后,及时与监理人员开展沟通交流,确保钻孔位置、深度、斜度等参数能够满足规范要求。

2.3清孔作业技术要点

施工技术人员在完成钻孔环节的相关工作内容后,应该提升钻头,具体到与孔底距离10—20cm的位置,利用比重为1.05—1.15范围的泥浆灌注到孔内,实际作用是完成与原有黏度较高泥浆的置换,从而达到清孔的目的。第二次清孔,则在钢筋笼与导管下好后进行,利用导管灌注清泥浆,使得孔底沉淀物与稠泥浆继续排除至孔外。该工序期间及结束后,孔内泥浆所有指标必须符合要求,以确保混凝土与钢筋之间具备良好的粘结,端承桩的沉渣厚度应小于10cm。完成清孔环节后,要求监理工程师验收,并记录相关数据。

2.4钢筋笼的制作与安设作业

钢筋骨架制作完成后运送到施工现场,利用吊车分节予以吊放,吊放完毕之后通过电焊固定,确定搭接的可靠性,搭接长度根据规范一般为10d。为缩减焊接施工时间,可利用2台电焊设备共同施工,加快钢筋吊放时间,避免孔底出现回淤状况。搭接部分接头位置必须焊平,以免发生卡挂导管的问题。底面以及顶面标高,必须满足设计要求,保证误差不大于±5cm。吊放钢筋骨架期间,需避免其与孔壁碰撞,其顶端必须固定,以保证其位置稳定,避免上浮。控制钢筋的砼环形垫块分层穿在加强箍筋上,加强箍筋应与主筋焊接。并随时观测水位变化幅度,若钢筋笼骨架吊放受阻,应明确受阻原因,进而优化下插方式,如试探性缓慢下插,不可强行下插。如果还是不行,则应吊除钢筋骨架,钻机回位进行洗孔后,重新吊放钢筋骨架。

2.5水下混凝土浇筑施工环节

本工程水下混凝土浇筑采用商品混凝土,罐车运输,混凝土泵车灌注,利用料斗导管注入孔内。下入导管前,导管应做压水试验,并编号排列;拼装前,应检查导管是否有缺损和污垢,拼装时应按编号连接紧密。导管拆卸后,应将内外壁清洗干净。导管下口与孔底间距宜为30—50cm。水下混凝土浇筑施工必须保证持续性,浇筑一旦开始,便需要将管内所有泥浆一次性排清,并一次性封底。初灌水下砼时,导管和储料斗的砼储料量应使导管初次埋深不小于1m。连续浇筑时,则需及时检测孔内混凝土高程,按照混凝土以及泥浆液面实际情况为之后的导管提高与拆卸工作提供数据参考。一般情况下,导管埋入混凝土深度处于2—6m之间。混凝土进入钢筋骨架下端时,导管宜深埋,并放慢灌注速度。在浇筑完成前,混凝土的浇筑高程应在桩顶设计标高之上,高度不低于0.50m,以此提高混凝土质量。其后在浇筑桩承台混凝土工序之前凿除,同时应用吊机将护筒拔除。

结语: 水闸工程的工作环境相对复杂,虽然水头较低,但对地基的要求较高,特别是软基。由于受到自重以及外在荷载的作用,一旦地基处理不当,沉降现象出现的几率较高,从而造成水闸下沉或是倾斜等问题,甚至造成结构直接断裂。就目前我国水闸地基处理工程而言,较为常用软基处理方式为桩基,主要以高压旋喷桩、深层搅拌桩与钻孔灌注桩为主,其中钻孔灌注桩适用范围最为广泛。而如何在水闸地基处理中应用好这项技术,进而保证施工质量也成为诸多施工企业关注的重点。

参考文献:

[1]吴洋,赵东,贺鹏,等.钻孔灌注桩在二干河水闸地基处理中的应用[J].水利技术监督,2021(7):3.

[2]曾义恩.水闸地基处理中钻孔灌注桩施工技术[J].河南水利与南水北调,2018,47(4):2.

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