水利建筑工程的钻扎灌注桩技术分析

[摘要]钻孔灌注桩，是水利工程中广泛应用的一种建筑形式，它对施工环境的适应性强、操作步骤简单，且设备成本较低。然而，由于钻孔灌注桩所处的施工环境大部分属于水下环境，在灌注操作中，会遇到一系列难题。本文着重探讨钻孔灌注桩的施工技巧、施工常见问题，以及这些问题的处理模式等，为水利工程的建设实践提供参照。

[关键词]水利建筑工程；钻孔灌注桩技术；应用

在实际建造水利工程的时候，灌注桩的建造通常是在人们无法看见的水面以下进行的，施工过程具有一定的隐蔽性；在灌注桩建造完毕之后，施工人员也不能直接挖开土层，去检验工程质量。如果钻孔灌注桩的施工方式不当，将会给企业造成较为严重的经济损失，同时也会威胁到当地居民的安全。因此，水利施工人员应当严格遵循钻孔灌注桩建造的技术规则，落实各项施工监管制度，关注施工流程的各种细节。只有这样，才能从源头上消除灌注桩建造的安全隐患，管理好水利工程的施工操作。

一、工艺概述

钻孔类型的灌注桩施工步骤较少，对于水利工程环境的适应较快；与传统类型的沉入桩比较起来，钻孔灌注桩在建造时发出的噪音也很少。钻孔灌注桩施工的难点，并不应当影响到这种灌注桩的推广应用，只要施工人员按照流程开展施工，并做好相应的预防，就能够最大程度缩减质量隐患，保证水利建筑施工的顺利。

在钻孔灌注桩的工艺方面，采用冲击形成的钻孔方式，是最常见的施工技术之一。施工人员可以运用钻探机或者悬吊类型的钻探头，将钻探头上升到特定的高度，然后释放钻头，挤压地基的土层，冲破附近的岩层形成桩孔。随后，放入钢筋笼，利用导管将混凝土原料灌进桩体内部，形成一个完善的灌注桩。

二、具体的应用技术

（一）钻孔流程技术

在经过冲击形成桩孔的流程中，为了最大限度地提升桩孔的形成速度，需要确保钻探头下降冲击的作用力，使钻头的加速度达到最快，以此来保证钻头和工作面接触瞬间能量最大释放。为了实现这样的目标，应当科学选取钻探头的质量，并依据施工现场的情况，来决定悬挂的距离、冲击的速度和频繁程度。

钻探头的实际质量，应当被控制在桩孔直径的十分之一左右，对于较为坚硬的土层或者岩石层，钻探头的质量应当适当增大，反之就需要减小。最佳的悬挂距离，是既要保证钻探头能够深入到标准的深度，又要保证钢丝绳的有效长度都能被利用。如果这个距离偏大或者偏小，就会造成钢绳强烈的颤抖。如果悬挂的角度合理，钻探设施将能够保证平稳的转动，钻探的工作效率也很高。

专门用于冲击的设施，工作行程可以被控制在一米左右，冲击灌注桩的频率适宜在每分钟50次左右。冲击形成小孔的总体方式，是依据施工地点的土层情况，选取适宜的参数。在开挖小孔的时候，应当降低敲击的高度，同时增大敲击的频率，避免角度发生不合理的倾斜。当小孔的深度达到了位于护筒下面4米的距离时，则需要加快敲击，确保冲击的频率正常。在钻探头接触到了灌注桩的底面之后，应当收起绳索，防止绳索发生缠绕。要反复查看钢绳的磨损程度，以及卡扣的严密程度，检查用于调转方向的设施是否能灵活转动等。

在开始钻孔之前，需要定位钻探机，并检验机器的基本功能。每进行一个阶段的钻探，就应当清除小孔内的泥沙，并调整小孔内水头的实际高度；如果泥浆不符合规格，应当迅速进行更换。在钻孔时，施工人员要详细记载施工程序，并完成对应的检验。

（二）排除泥渣技术

排除灌注桩内泥渣的专用技术措施，包含了循环池的方式和抽取泥渣的方式两类。在水利建筑的施工实际中，应当尽量选择循环的方式去清除泥渣。具体而言，可以在小孔的下方设置管道，以便泥浆上浮，并排出灌注桩外部。这种方式对于小孔的损伤较小，对于孔壁的保护也比较周延。但是.如果小孔过深，则要求泥浆具有很大的压力，同时流量限制也相对严格。因此，这种方式通常被应用在较浅的钻孔内。

借助抽取设施进行排除时，如果钻探的深度已经达到了将近5米，那么每深入一米，就应当抽取一次泥渣，并随时补充灌注桩内的泥浆。对于性质不是很稳定的小孔侧壁，不适宜采用抽渣筒的方式来排除，而比较适合选取循环排除的方式。每次进行完排除工作后，需要让冲击的强度逐步恢复到正常数值，避免由于冲程不适宜，而卡住了钻头。如果钻头已经被卡住，则应当不断变换绳索的松紧程度，缓慢提升钻探头，不要突然拉拽钻头。在钻探设施的顶部和绳索之间，应当设计一个能够自动变换方向的设备，确保因冲击而产生圆形的桩孔。用于变换方向的设施，可以采用合金制成，也可以设置调转方向的环形或者杆形等。如果钻头过重，需要利用合金套来处理；钢绳应当保持柔软，没有结点，且质量良好，具备特定的安全系数。较短钢绳与大绳衔接的卡扣至少要达到3个，每个扣点承受的重量应当均衡。钢绳与吊环衔接而产生弯曲的部位，应当设置一个用于保护的铁槽，以便降低磨损的程度。

（三）保护孔壁技术

在黏性较大的土层中进行钻探时，可以充分利用这类土质能够自动产生泥浆的优势，向灌注桩的小孔内输送水，通过钻探头的冲击作用力，产生泥浆。如果需要在砂砾层面内实施钻探工作，则需要利用可以膨胀的湿润土层，依据孔壁的性能，一边进行冲击操作，一边将黏土送进钻探的小孔中。这样一来，黏土就能够进入到小孔的侧面，提升小孔侧壁对于压力的承受能力。如果在裂缝较多的岩溶地形情况下进行这种操作，则可以首先进行一定次数的冲击，等待土层稳定之后，再逐步投入黏性的土层，一直到黏土能够穿过有裂痕的部位。

在选择钢筋笼的时候，应当确保骨架的稳定程度达标，防止钢筋笼扭曲或者散落。每间隔特定的距离，就要添加适量定位钢筋来加固，一边为三角支撑形式，同时不能影响导管安放和提升，并将吊环设置于骨架的顶部。将钢筋焊接到骨架的外侧位置，准确定位钢筋笼起吊安放的位置；此外，施工人员还要查看有无坍塌的小孔，并采取措施，修补这部分小孔；钢筋笼进入桩孔后，要及时采取一定的方式进行固定，防止混凝土浇筑过程中发生“浮笼”。

（四）实际灌注技术

如果冲击形成的灌注桩小孔已经符合了深度的要求，经过检验人员检查之后，应当着手进行清除沉渣的工作。首先放置一些细碎的黏土，用锤头反复进行搅拌，便于这些沉积的残渣向上浮动，并掏出沉积在小孔底部的泥渣。在进行这一项操作时，可以利用底部有着灵活移动阀门的钢筒，重复掏出沉渣的工作，直到小孔底面的淤泥全部被除去。如果遇到泥浆密度偏大的情况，可以用清水进行冲洗，将混合物质的密度保持在每厘米1.2毫克左右。在清洗小孔的过程中，应当补充足量的水和泥浆，确保小孔内部的泥浆表面高度基本固定，防止塌孔，在清理完小孔之后，应当及时向里面灌注混凝土原料。

结语：

利用冲击作用制作灌注桩的原理，被广泛运用在水利水电、水运和陆上运输等领域中。在具体的施工中，企业需要强化对于项目的常规化监管，严格遵循程序进行操作，以便提升施工过程的效率，保证灌注桩的质量达到标准。只有这样，才能提高水利工程的水准，为企业创造更多的收益。灌注桩技术措施的操作比较复杂，如果不予以严格的监管，就会造成水利建筑的整体性问题。因此，工程单位需要依照既定标准来操作，加强各个流程的质量管理，及时发现隐患并予以解决。

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