浅析河坝堤防工程钻孔灌注桩施工

关键词：堤防工程 钻孔灌注桩 施工

　　1 工程概况

　　某河坝堤防加固工程位于中下游右岸，全长约15.23km，工程内容包括堤防加高培厚18.65km，新筑堤防526m，挡墙及防浪墙工程、穿堤建筑物工程18座。洪水设计标准为100年一遇，堤防工程等级为2级，穿堤建筑物级别为4级，设计洪水标准为5年一遇。抗震设防烈度为Ⅶ度。堤防基础采用钻孔灌注桩施工。

　　2 钻孔灌注桩施工

　　2.1 施工准备

　　钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，整理平整场地，布设施工便道，设置供水及供电系统，制作和埋设护筒，制作钻孔架，地质情况和各种钻孔机，准备钻孔机具和泥浆的制备等。

　　施工前，施工场地清除杂物后夯压密实即可。钻孔桩均使用钢护筒，采用3～5mm钢板制作。保证孔口不坍塌及不使地表水进入钻孔，并保持钻孔内泥浆表面标高。为防止变形，保证其刚度，在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。护筒埋设时，其轴线对准测量所标出的桩位中心，护筒周围和护筒底接触紧密，保证其位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。

　　2.2 钻孔作业

　　（1）制作泥浆。制浆前，先打碎粘土，使其在搅拌中容易成浆，缩短成浆时间，提高泥浆质量。制浆时，可将打碎的粘土直接投入护筒内，使用冲击锥冲击制浆，待粘土已冲搅成泥浆时，即可进行钻孔。多余的泥浆导入钻孔外泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。（2）钻机就位。埋设好护筒后，即可进行钻机就位，就位时，只要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可，其对中误差不得大于5cm。（3）钻孔工艺。施工中注意不断添加泥浆和抽渣，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。泥浆要保证孔壁在钻进过程中不坍塌，钻孔泥浆不得污染地下水，泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1.0～1.5m。钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；冲击钻孔时宜用小冲程，当孔底在护筒脚下3～4m后，可根据实际情况适当加大冲程。水泥浆液通过钢管由压力作用压入桩端的碎石层孔隙中，使得原本松散的和裂隙胶结成一个高强度的结合体。（4）检测孔深、倾斜度、直径和清孔。钻孔完成后，必须检测孔深、直径和倾斜度，其中孔径和孔深须达到设计要求，倾斜度不得大于1%。对钻孔、清孔、灌注砼过程中排出的泥浆，根据现场情况引入到适当地点进行处理，以防止对河流及周围环境的污染。

　　2.3 钢筋笼的制作和吊装就位

　　（1）材料：制作钢筋笼所使用钢筋的种类、型号和直径符合设计图纸的规定。（2）钢筋笼的制作：本标段所用钢筋笼均进行整体安装，不做另段吊装组合。制作钢筋笼时，对钢筋的调直、除锈、截断、焊接与弯折均按技术规范和设计图纸要求进行。成品钢筋笼保证其尺寸准确、顺直，其主筋间距、直径、箍筋间距及加强箍筋间距施工误差，均不大于20mm。（3）钢筋笼的安装：钢筋笼应紧接在砼灌注前，整体放入孔内。如果砼不能紧接在钢筋骨架放入之后灌注，则钢筋骨架应从孔内移去。在钢筋骨架重放前，应对钻孔的完整性，包括孔底松散物的出现，重新进行检查。

　　钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符，主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物，如突出尖石、树根等，以确保钢筋笼的安装。终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。入孔后牢固定位，容许偏差不大于5cm，并使钢筋笼处于悬吊状态。

　　2.4 水下灌注C30砼

　　组成砼的碎石、砂的级配良好，最大颗粒尺寸的选择以适合结构物尺寸，钢筋间距及砼拌和、装卸、浇注及操作为准。集料中的杂物含量，符合规范要求，必要时清洗和过筛，以除去有害杂质。水下灌注砼应符合下列要求。

　　（1）粗集料宜优先级配良好的碎石或卵石。（2）水泥强度等级不宜低于425号，水泥的初凝时间不宜早于2.5h。（3）粗集料的最大粒径不应大于钢筋最小净距的1/4和导管内径的1/8，同时不得大于40mm。（4）砼的含砂率宜为40%～50%。（5）细集料宜采用级配良好的中砂。（6）使用缓凝外渗剂需得到批准，才能使用。（7）抗硫酸盐水泥要按要求采用或按图纸说明使用。（8）水泥用量应不小于350kg/m3。（9）坍落度要控制在160～220mm。（10）水灰比宜采用0.5∶0.6，当有试验依据时，水灰比可酌情增大或减少。

　　拌制砼用水在使用前做水质化学分析，试验按JTJ056-84规定进行。砼所用水泥符合GB175-85的规定。砼灌注工作开始后，必须连续不断地进行并且每斗砼灌注间隔时间尽量缩短，拆除导管所耗时间严格控制，一般不超过15min，不能中途停工；在灌注砼过程中，随时探测砼高度，及时拆除或提升导管，注意保持适当的埋深，导管埋深一般保持在2～4m，最大埋深不大于6m。灌注砼应注意的几个问题。

　　（1）导管埋入砼的深度在任何时候不小于1.0m；（2）导管下端距桩底控制为0.3～0.4m；（3）严禁导管漏水或导管底口进水而造成断桩事故；（4）水下灌注砼的实际桩顶标高应高出桩顶设计标高0.5m左右；（5）当砼灌注完毕后，待桩上部砼开始初凝，解除对钢筋笼固定措施，保证钢筋笼随着砼的收缩而收缩，避免粘结力的损失。

　　2.5 清理桩头

　　等桩头砼强度达到设计值的25%时，立即拆除护筒并凿除桩头多余砼。达到桩顶设计标高，凿除桩头砼采用人工手工凿除，不采用爆破或其它影响桩身质量的方法进行。

　　（1）桩位偏差，按总桩数抽查10%，但不少于3根。（2）灌注桩用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求及施工规范的规定。混凝土强度的评定须按GBJ301-88《建筑工程质量检验评定标准》执行。（3）混凝土的配合比、原材料的计量、搅拌、养护和试验留制必须符合规范要求。（4）标准养护的试块组数，应按每条桩不少于一组留制。（5）桩身质量检验：静压试桩数量为桩数的1%，但不少于2根，允许承载力满足设计要求；钻探抽心验桩，一般端承桩为桩数的10%，磨擦桩为5%～15%；混凝土密实连续，强度和孔底沉渣满足设计要求；动测、超声等无损检测比例一般为桩数的20%～50%；桩身混凝土连续、质量合格，桩径符合要求。