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Liberal Arts Research

探讨水利施工中钻孔灌注桩施工技术的运用要点

作者

谢名先

湖南长沙 410000 身份证号:430404197906213029

引言:钻孔灌注桩施工技术具有适应复杂地质条件、承载能力强等优点,在水利工程建设中发挥着重要作用,对水利工程的稳定性和安全性起着重要作用。然而,在水利工程施工过程中,钻孔灌注桩施工技术的运用经常会出现许多问题,影响水利工程整体质量及进度。基于此,本文就水利施工中钻孔灌注桩施工技术运用存在的问题展开分析,并提出解决策略。

一、水利施工中钻孔灌注桩施工技术运用存在

(一)复杂地质条件对施工质量的影响

水利工程多建于河道、湖泊附近或地质构造复杂的地区,地质状况多种多样。钻孔灌注桩施工时,碰到软土地基就会引发孔壁崩塌,遇到岩溶地层,容易造成钻孔漏浆,卡钻等现象,复杂的地质状况会严重干扰钻孔的垂直度,孔径大小及孔壁稳定程度,从而影响钻孔灌注桩的施工品质。

(二)混凝土灌注过程中的质量隐患问题

混凝土灌注属于钻孔灌注桩施工的主要环节,它的品质直接关联到桩体的承重能力及持久性。在实际操作时,如果混凝土的配比不合理,就会影响混凝 的和易性以及坍落度,进而干扰到灌注的效果。而在灌注过程中,导管埋设深度把控不恰当,埋得过浅就会 桩现象,埋得太深又会使混凝土灌注时遇到阻力增大,还容易造成堵管情况发生,而且灌注的速度不均匀也会对桩体质量形成威胁,存在较大的隐患。

(三)钻孔设备选型与操作不当降低施工效率

钻孔设备选择是否恰当,操作是否符合标准,很大程度上影响钻孔灌注桩施工效率,所选钻孔设备功率小或者不适合施工地质状况,钻孔速度慢,甚至不能完成钻孔工作[1]。操作人员没有专业知识与经验,操作时易出现设备故障,钻孔偏移等情况。这样不但拖延施工进程,还会引发设备损坏,安全事故。

二、解决水利施工中钻孔灌注桩施工技术运用问题的策略(一)复杂地质条件应对策略

遇到复杂的地质情况时,要开展细致的地质勘察工作,弄清施工地点的地质构造,土质分布,地下水位等情况,勘察范围应当涵盖整个施工区域以及周围一定的范围,从而保证所获取的数据既全面又准确。按照勘察的结果,组织地质,结构,施工等方面的工作人员一起来制订有针对性的施工方案。针对软土地基,除了采取延长护筒,控制钻进速度,用泥浆来护壁这些办法之外,还可以在护筒底部设置加强环,这样就能提升护筒的整体刚性,避免护筒下沉或者变形。

水利工程施工区域地质复杂,软土较多,局部有岩溶地层。施工前,施工单位投入大量人力物力开展地质勘察,采用钻探与物探结合的方式,取得较为全面的地质资料。经勘察后,组织多专业专家召开方案论证会,制定专项施工方案。对于软土地段,使用钢护筒,护筒底部设加强环,护筒下沉采取振动沉管法,保证护筒入土深度至稳定土层,钻进过程中,依据软土实际状况,控制钻进速度控制在合理范围内。在土层交界处,钻进速度下降。用优质的膨润土做泥浆,泥浆的黏度维持正常,含砂率降低,每隔一段时间就对泥浆指标展开检测,针对岩溶地层,先用水泥-水玻璃双液注浆法把溶洞填满,注浆孔按照梅花形排列,设计合理的孔距。针对大型溶洞,适当增多注浆孔,注浆压力依照溶洞的埋藏深度来决定,浅层溶洞、深层溶洞控制在在合理范围内。注浆结束之后,对注浆效果执行检测,通过钻孔取芯和物探手段,确认溶洞被填充得充实以后,再开展钻孔作业。

(二)混凝土灌注质量隐患的应对策略

为了保证混凝土的灌注质量,需要从混凝土的制作、运输、灌注等各个环节进行控制。在混凝土的配比上,除了要根据施工环境和地质条件来确定合适的材料用量之外,还要进行多次试验,通过改变外加剂的种类和数量来改善混凝土的性能。针对水利工程中可能出现的高温、低温或者高湿度环境,也要相应地调整配比,在高温环境中加入缓凝剂,在低温环境中加入早强剂等等。混凝土在运输过程中,要注意保持运输设备的密封性,防止混凝土离析或者水分蒸发,运输时间也要控制在混凝土初凝时间之内[2]。如果运输距离比较长,那么就要在运输过程中对混凝土进行搅拌。

某水利工程钻孔灌注桩施工时曾经发生过混凝土灌注断桩的情况,经过检测发现断桩位置大多在桩体中部,主要是因为混凝土配比不恰当,导管埋深控制不好,再加上运输途中混凝土离析所导致的。之后施工时,施工单位吸取教训,实施一系列改进举措,在混凝土配比上,邀请专业的混凝土技术人员做试验,按照施工现场的气温和地质状况,找出合适的配合比,把坍落度维持在合理范围内,添加一些缓凝型减水剂,让混凝土的初凝时间控制好。

(三) 钻孔设备选择与操作不当的应对策略

选择钻孔设备时,要开展全面的技术经济分析,既要顾及设备的功率,钻进速度,扭矩这些性能指标,也要顾及设备的可靠程度,维修方便与否,运行成本等。按照施工场地的地质状况、桩径大小、桩长这些参数,形成设备选型对比表。针对不同型号和品牌的设备展开综合评判,选出最适合这个工程的设备,针对地质情况复杂,桩径较大的工程,可以采用多功能组合式的钻孔设备,以便应对不同地层的钻进需求,而且要加大对设备的维护保养力度,创建完备的设备管理制度,制订出细致的维护保养规划,清楚日常保养、定时保养、特别保养的内容和时间。

水利工程的钻孔灌注桩施工初期,因对地质条件判断不足,选用的钻孔设备功率较小,无法应对坚硬的岩层地质,导致钻孔效率低下,平均日钻孔进尺低,严重影响施工进度。同时,由于操作人员对设备性能不熟悉,操作不规范,设备经常出现故障,每月设备维修时间较长[3]。后来,施工单位组织技术人员重新评估地质条件和施工要求,决定更换大功率的旋挖钻机,该钻机扭矩达到合理范围内,配备多种类型的钻头,可根据不同地层更换,适应岩层地质的能力较强。为了保证操作人员能够熟练操作新设备,施工单位安排设备厂家技术人员对操作人员进行为期一周的专项培训,培训内容包含设备的操作技巧、岩层地质下的钻进参数设置、设备的常见故障排除等内容,并且培训结束后要经过严格的考核,只有考核通过的人员才能上岗,以保证施工过程的科学性。

结束语:钻孔灌注桩施工技术在水利施工中有重要作用,但其应用时面临复杂的地质条件、混凝土灌注质量隐患、钻孔设备选择及操作不当等问题,这都会影响工程质量与进度。针对这些问题采取相应对策,如细致勘察地质并制定专门方案、严格把控混凝土灌注过程、合理选择与操作钻孔设备等,可以提升钻孔灌注桩施工技术的运用水平。在实际施工中,要根据工程具体情况灵活采用这些策略,不断总结经验,完善施工技术,保证水利工程安全稳定并顺利推进。

参考文献:

[1] 崔小林. 探讨水利施工中钻孔灌注桩施工技术的运用要点[J]. 中国科技期刊数据库 工业A,2023(6):12-14.

[2]李冬成,李佳维,陈涛.水利施工中钻孔灌注桩施工技术的运用要点[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2025(2):179-182.

[3]劳伟亚.钻孔灌注桩施工技术在水利施工中的应用探讨[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2025(4):079-082.