论水下灌注桩的施工工艺

论水下灌注桩的施工工艺

王章以

王章以

云南省水利水电工程有限公司云南昆明650231

摘要：钻孔灌注桩技术作为深基础技术的一种，由于适应性强、抗震性好以及施工噪音小等优点而得到了广泛的应用。虽然该技术已经具有了较高的成熟度，但是在实际应用的过程中仍然存在着诸多的问题与不足之处，需要进一步的研究与改进。本文基于这种背景，对钻孔灌注桩技术的钻孔、清孔以及灌注等主要施工环节的技术进行了探讨，仅供相关人士参考。

关键词：水下灌注桩；施工工艺；研究探讨

相对于其他的施工技术，水下的钻孔灌注桩技术具有较高的敏感度。施工环节中的任何一道工序的失误或是错误都会造成严重的质量事故或是施工问题，造成工期的延误与经济的损失，这就为研究水下钻孔灌注桩技术的施工工艺提供了现实的必要性。

1水下钻孔灌注桩技术的发展现状以及缺陷

钻孔灌注桩技术自被引进以来，便在我国的工程建筑中发挥了巨大的作用，应用的范围也不断的扩展，不仅在各种土基的建筑条件下发挥了功能与作用，更因为操作安全、施工简便以及不容易沉降等特点在水下工程的建筑中表现突出，促进了梁桥等结构建筑的发展，成为了目前公认的安全可靠且极为有效的基础建筑形式之一。

但是由于水下的钻孔灌注桩技术需要在水中成孔，并在水中完成混凝土泥浆的灌注工作。加上水下的施工条件具有极大的变化性以及不确定性，所以在实际的施工过程中成孔的方法各异。加上施工队伍的技术水平不同，使得实际的建筑钻孔桩出现了缩颈、扩径以及短桩或者断桩的现象，即便是灌注的桩柱高度合格，在密实度方面也难以达到工程的要求，使得上部对建筑极易发生沉降，影响工程质量，急需对水下的钻孔灌注桩技术进行研究与探索，提高水下建筑的质量。

2水下钻孔灌注桩技术的施工技术细节

2.1钻孔技术

钻孔是钻孔灌注桩技术的基础环节，为了保证钻孔的成功率，需要在施工的过程中对施工工艺进行严格的控制。需要对好中线以及垂直度，并将护筒压好，并在钻进的施工过程中密切关注开孔的质量，对钻孔中的泥浆以及钻渣的排出情况进行观测，检查钻进的过程中是否存在偏孔的现象，尤其是使用冲击式或者冲抓式的钻机进行施工的过程中，更要关注周边的土层在震动影响下的稳固性，避免钻孔的坍塌。

为了减少塌孔现象出现的机率，需要在钻孔施工开始之前对施工的地层进行调研与勘测。进而使得钻孔工作能够根据地层的特点进行，保证泥浆的配比能够符合施工的要求。如果施工区域的土层比较松软或者是水下的流砂层，则需要在钻进的过程中控制好钻进的速度；对于地下水位较高的施工区域，则应该升高护筒，并且加大水头。当钻井施工的过程中出现了塌孔的现象，则应该及时的停止施工，查找出孔壁塌陷的位置，并对塌陷的孔壁进行砂土与粘土混合物质的回填，并在对回填土进行捣实之后重新开始钻进工作。

2.2清孔工作

在钻孔工作结束之后，应该对成孔进行检查与纠偏，在成孔满足了施工要求的条件下，便可以开始对于成孔的清孔工作了。清孔的目的是为了对钻孔内部的泥浆进行抽取与置换，进而降低钻孔内泥浆的密度、粘度以及含砂率，并对钻孔内残留的钻渣进行清理，减少钻孔底部的钻渣厚度，防止灌注桩底部的残渣厚度过厚，影响灌注桩的承载能力。

清孔的新工艺经过多年的发展与研究，已经产生了使用空压机吹砂管进行反循环的清孔技术、使用导管封包之后运出的清孔办法以及使用导管风管进行清孔等新技术新方法。促进了清孔技术的发展，也提高了清孔工作的效率，提高了钻孔灌注桩的质量，促进了建筑行业的发展。

在粘土与粉质的土壤中施工的过程中可以将排渣泥浆的相对密度控制在1.1到1.2之间；如果是砂土与较厚实的土壤则可以将密度控制在1.1到1.3之间；对于沙层掺杂着卵石的土层，则需要将密度控制在1.3到1.5之间。

2.3水下混凝土的灌注

混凝土灌注工作的顺利与否关系到了水下建筑质量的好坏。因此，混凝土的灌注工作必须要讲究方法，严格按照科学的施工工艺进行施工，进而确保混凝土工程的质量。

为了保证灌注工程的质量，需要按照相关的标准对进场的水泥进行验收，对出厂的编号与合格证进行检验，并通过抽样法对水泥的安定性、凝结时间以及胶砂强度进行实验，如果水泥出现了超过了出厂日期三个月，并且出现了硬块的凝结，或者是有明显的受变质的现象，则不能够将这种水泥应用到砂浆的配比工作中来，如果是进口的或者是特殊设计的水泥，则需要在对其进行了反复实验之后，才能够将其作为灌注桩的原料使用。

同时，根据相关的要求与标准，水下灌注砼的性能参数应该满足的条件包括：

(1)砼原料的配比要求。粗骨料适宜选用卵石，原料中石子泥的含量最好能够小于2%，进而保证原料的流动性。

(2)砼原料初凝的时间。如果是浅孔的小桩灌注，初凝的时间应该保持在3到5小时左右，而对于深孔的灌注桩，一般的初凝时间都是在5到7小时，所以应该在原料中加入适量的缓凝剂，进而将时间延长到8小时左右。

(3)砼搅拌的方法与时间。为了保证砼原料的流动性与保水性，需要按照合理的配比将水泥、石子以及砂子按照顺序倒入到料斗之中，并且加入30%的水，在与拌合料搅拌的时候需要加入60%的水，并且将最后一次的加水时间与出料时间之间的间隔控制在一分与一分半的时间长度之内。

此外，混凝土灌注桩的钢筋笼也是完水下灌注桩技术的关键环节，需要依据相关的技术标准进行施工与验收，根据质量验收规范的要求，钢筋笼质量应该达到的要求

2.4泥浆控制与护筒埋设

2.4.1泥浆护壁

钻孔泥浆是水、粘土以及添加剂的混合物，对于施工过程中的孔壁保护、钻渣悬浮、阻力的减小以及提高情况的效果都有着积极的作用与功能。所以泥浆的控制工作的首要任务便是要保证泥浆的性能，控制泥浆的密度、粘度、含砂率以及泥浆的酸碱度，进而在保证其润滑清孔作用实现的同时也能够起到对孔壁的保护作用。在泥浆的使用过程中经常需要对泥浆进行净化处理，根据实际情况的不同，可以采用的办法也不尽相同，行之有效的净化方法包括了重力沉淀法、机械净化法以及对二者进行结合使用的办法等几种。

2.4.2护筒埋设

护筒是埋设在钻孔灌注桩桩孔上部的符合了设计尺寸要求的钢板后者混凝土圆筒，按照其材质的不同可以分为木护筒、钢筋混凝土护筒以及钢护筒几种。护筒对于控制桩位、防止塌孔、提高水头高度以及对钢筋笼的位置进行测量等工作都有着积极的作用。为了实现护筒的保护作用，需要保证护筒的内径大于灌注桩的直径，并且要保证护筒具有较好的坚实性以及防水性，才能够起到对钻孔的保护与支持作用，进而提高灌注的效果。

护筒的埋设工作需要满足的标准与要求包括：在钻孔的深度达到了五米左右的时候便可以提钻下套管了，套管的内径应该大于钻头100毫米；在套挂埋设稳定之后，需要将套管与孔壁之间的间隙使用粘土进行填实，并且保证套管的中心与桩孔的中心线之间的偏差不超过50毫米；如果施工区域是粘性的土质，则埋设的深度应该超过一米，在砂质土壤中的深度应该超过1.5米，并且要保证孔内的泥浆面能够高出地下一米以上。

3结语

钻孔灌注桩技术是目前应用比较广泛的基础施工技术之一。水下钻孔灌注桩技术的施工质量，对桥梁等工程的坚实性以及稳固性都有着根本的影响与作用。所以，要严格控制施工的技术与步骤，提高灌注桩的质量，为工程的质量安全提供根本性保障。

参考文献：

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[4]李炳江.浅谈水下混凝土灌注桩施工工艺[M].广东建材，2008（03）.

[5]李智.论水下混凝土灌注桩施工工艺[M].建筑知识，2010（01）.