水利施工中钻孔灌注桩施工关键技术与质量管理研究

杨小龙 ,顾淑兴 ,陈德伟

摘要：本文围绕两部分展开说明，首先对钻孔灌注桩的施工关键技术进行综合分析，最后谈一谈施工过成功中的质量管理措施，以供参考。

关键词：水利施工；钻孔灌注桩；施工技术；质量管理

引言：

深基坑支护技术是工程施工中的重要一环，万层高台起于累土，只有做好基坑支护，避免基坑侧壁泥土塌陷以及防止地下水渗透，才能更好的完成地上工程建设。而钻孔灌注桩作为基坑支护的一种类型，有着承载力高、适用范围广、施工工艺成熟的特点，因此广泛应用在水利项目施工中。

一、钻孔灌注桩施工关键技术

钻孔灌注桩属于排桩支护的类型，直插排桩和灌注排桩，前者简单一些，直接插入排桩即可，而后者则更加复杂，先钻孔后放入钢筋笼或支护桩体，更进行了混凝土浇筑，其形成的支护结构强度更高，更加稳定。其施工关键技术包括。

（一）施工准备

在钻孔灌注桩施工之前，需要做好充足的施工准备。一方面要做好技术准备，对项目建设情况展开现场考查，并根据调查成果和相应提供的设计图纸进行研究。一方面是现场准备，施工前需要平整场地，清除杂物，以保证各种设备的顺利进出，也需要布设泥浆池。一方面要做好放线准备，根据设计图纸说明，将设计的桩位点明确标记，多采用全站仪进行桩位放样，根据桩位点拉十字线设置四个控制桩，方便之后钻机准确定位，如下图1所示。一方面要做好材料准备，钻孔灌注桩施工需要的材料包括钢护筒、钢筋笼以及混凝土等，做到科学采购，并在材料运输到现场后对其进行质量检查，采用抽样检查法测试质量。一方面做好机械准备，机械准备指的是常见的 震动夯锤机械、钻机等等。

图1.桩位点十字放样

（二）钢护筒埋设

护筒的埋设是为了防止孔壁坍塌，同时还能够隔离地表水，保护孔口。护筒的类型也是多样的，最常见的就是钢护筒。钢护筒的直径大小要比设计的钢筋笼大，一般要比设计的钢筋笼的直径大20cm，用夯锤装备将钢护筒捶打入地面，相邻两节钢护筒如需焊接，必须要争焊接的质量符合要求。整个钢护筒的顶端则高出地面30cm，随即进行覆盖，避免地表水或其他杂物进入到钢护筒内。

（三）钻机钻孔

在护筒埋设符合要求的基础上，接下来就可以用钻机进行钻孔，钻头中心十字和护筒中心十字重合，随即进行钻孔。在钻机钻孔中最重要的是保证钻孔的倾斜度在可控范围内，一般要求钻孔倾斜度控制在1%以内。要达到这一目标，就要求每钻孔一段距离，就要检查一次钻孔倾斜度，比如每钻5m就要检查钻孔倾斜度，并做好记录。钻孔方式应根据实际情况而定，不断检查，不断调整，一直到钻机顺利在标定位置钻出标准孔径[1]。

（五）成孔检查、清孔

成孔之后还需要对钻孔进行检查，主要检查的内容有孔位、孔径、孔斜、孔深等等，检查合格后方能展开后续清孔工作。

清孔除了正常清理出泥沙、废渣之外，还需要注意“泥浆护壁”，又或者说，泥浆护壁实际上在钻孔过程中就需要一边钻孔一边泥浆置换。原理是使用循环泥浆对槽底内的泥浆进行置换，置换出含有悬浮泥渣的泥浆，循环泥浆应由水、粘土(膨润土)和添加剂组成，在循环泥浆置换中让新泥浆在孔壁形成泥皮，能起到稳固槽段并隔断孔内外渗流的作用，泥浆护壁是非常有效的防止槽段、孔壁坍塌的方法。而泥浆的类型则参考下图2所示，一定要保证循环置换泥浆的质量，泥浆原材料含沙量不得超过4%。

图2.地基与泥浆性能

（六）钢筋笼吊放，下方导管

多段钢筋笼在地面即进行安装，接头处采用焊接或者机械连接的方式，接头应相互错开，主筋接头采用滚轧直螺纹套筒连接工艺，连接质量要符合标准，连接完成后运输到现场。随后用吊机将钢筋笼吊起，形成垂直形态，应与钢护筒和钻孔的规模相似，小于钻孔表面积，吊机缓慢放入钢筋笼，使钢筋笼和钻孔契合，在放置钢筋笼的过程中可能会出现碰撞、剐蹭的问题，钢筋笼也可能因此扭曲、变形，影响质量，因此必须保证精准施工，逐段下方到设计标高，上端用型钢固定。

同样的工艺，逐节下方导管，导管至孔底0.3-0.5m。再次检查沉渣厚度，如果沉渣厚度较大超出标准，还需要进行二次清孔，二次清孔采用正循环清孔、泵吸反循环清孔、气举反循环清孔等方法。如沉渣厚度符合标准，则无需进行二次清孔[2]。

（七）浇筑混凝土

采用导管法对钢筋笼进行混凝土浇筑，混凝土浇筑前先放入隔离球，隔离球很轻，密度很小，它的作用是隔离槽段底部泥浆和将要灌注的水泥混凝土，避免水泥混凝土下降过快，由于重力的原因发生离析现象，将导管伸入最下面，先浇筑下面，再逐层向上浇筑，并提升或拆卸导管。可振捣水泥混凝土，使混凝土均匀，可能会出现墙侧泥皮、沉渣过厚、墙体塌孔等问题。

（八）拔出导管和护筒

钻孔灌注桩是以桩体为主要支护手段，而导管和护筒在灌注桩成型之后，可通过抽离的方式进行平稳卸载。抽离的导管和护筒可循环二次使用。

二、钻孔灌注桩施工质量控制措施

（一）明确施工技术

钻孔灌注桩施工想要控制好质量，设计工艺是首要注意事项，要做好地质勘察，必须以精准的地质勘察为基础，了解水利项目区域内以及周边的地质条件和水文情况，分析其复杂性和不均匀性。再进行土层建模，根据地勘报告，再加上水利工程设计图、基坑开挖边线等，对开挖土层进行建模，对分剖面归纳整理出土层参数，土层参数包括有粘聚力、内摩擦角、重度、层厚、含水量等。随之敲定钻孔灌注桩的施工工艺，做水平支护体系建模，根据垂直支护的计算结果，精准制定钻孔灌注桩的受力情况计算和规划，强度应满足各种计算要求，尤其是在软土、高地下水位以及其他复杂地质水质条件下，容易引起土体滑移、桩体变位、钉墙移位、水位上升等问题，所需要的计算更加苛刻。

（二）落实现场管理

所谓“无规矩不成方圆”，必须建立水利工程现场施工作业规范制度，才能促使每一个施工人员按照施工制度进行，施工制度尽可能量化、细化制定，不得出现违规上岗现象发生。成立现场管理部门和人员，并且将管理工作以及管理责任详细划分，落实到人，实行追责制，谁参与谁负责，如出现问题则要追究责任，从而提升责任人的责任意识，令其认真对待现场管理工作，也就能极大程度减少安全、质量等问题发生。

并且落实日常检查，对于钻孔灌注桩的施工现场严格检查，实行定点、定岗、定员检查和巡视抽查并行的检查机制，如发现施工质量缺陷或隐患，应该立刻喊停，并进行相应的处理[3]。

（三）加强对施工人员的指导和培养

一方面现场施工过程中加强技术指导，提升施工人员的技术素养。一方面，在开班之前交底环节、在施工之余也要重视对施工人员的施工技能素养的培养，建立健全交底与培训措施，通过有效的施工技术培训，将钻孔灌注桩施工中相关的技术要点、错误施工、施工细节等给施工人员讲明白，提升他们的技术素养和质量意识，同时让他们对标准化施工制度和程序有所了解。

（四）强化施工监测环节以及验收环节

要做好钻孔灌注桩施工监测，一边施工一边就需要做好监测，钻孔灌注桩在施工中要对孔位、孔径、孔斜、孔深等做好实时监测，比如上文提到钻孔作业完成到清孔作业的中间，必须有详细的检查，检查钻孔的孔位、孔径、孔斜、孔深等符合标准要求后方能进行下一步清孔作业。另外在基坑施工过程中，也需要对钻孔灌注桩支护情况进行实时监测，检测钻孔倾斜度、混凝土墙体封固效果、钢筋笼是否开裂、是否变形等。同时要监测土层和地下水位情况，看是否发生了位移、沉降等情况，尤其重视监测地下水位，必须解决地下水位，详细记录水位。

同时注重验收环节，由设计单位、施工单位、质监单位全员在场，对桩顶标高、桩位准确度等进行精准验收。

（五）加强构件或材料质量控制

构件或材料的质量直接影响钻孔灌注桩施工的质量，例如如果钢筋笼质量不足，使用寿命跟不上标准寿命，施工质量会大打折扣，例如导管出现砂眼问题将难以使用，再例如如果水泥标号不达标、不符合，强度可能到不到设计要求。因此，施工单位必须做好构件或材料质量的管控，材料到场时必须进行检查，合格方能入库。比如对最常见的水泥、商品混凝土等材料，要对这些材料的属性、成分、添加剂检试验报告、配比单等，做塌落度实验，检查合格方能入库。在施工中则要做到科学分配，保证材料合理分配选用[4]。

三、结束语

综上所述，水利工程建设之中，钻孔灌注桩技术是应用较为常见的基坑支护技术之一，有着承载力高、适用范围广、施工工艺成熟的特点。钻孔灌注桩施工的关键技术要点众多，从施工准备到护筒埋设，再到钻机钻孔、成孔检查与清孔、钢筋笼吊放、下方钢导管、混凝土浇筑等一系列过程。而要提升钻孔灌注桩施工的质量，就必须做好技术设计与管理、加强现场施工制度与规范、加强对施工人员指导和培养、加强施工监测和验收、加强构件或材料的质量控制，多措并举。

参考文献

[1]汪艳涛.水利施工中的钻孔灌注桩技术应用及质量控制分析[J].建筑技术开发,2019,46(14):142-143.

[2]闫振国.水利桥梁钻孔灌注桩施工问题及防治措施探究[J].建筑与预算,2022(03):37-39.

[3]孙衍臣,史立强,刘洪喜,杨勋,胡清亮.钻孔灌注桩施工工艺及技术管理研究[J].价值工程,2022,41(24):91-93.

[4]杨磊.公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工质量控制问题探讨[J].交通世界,2022(21):66-69.