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水利施工鉆孔灌注樁施工技術解析論文
摘要：在水利工程施工中，鉆孔灌注樁是一種比較常用的施工技術，是水利工程的基礎工程，對水利工程整體質量有比較大的影響。基于此，本文對水利施工鉆孔灌注樁施工技術進行探討。
關鍵詞：水利施工；鉆孔灌注樁；施工技術；解析
1工程介紹
某水閘工程為小型水閘工程，主要功能有排澇防洪、擋潮、城市交通等功能。水閘閘室板的高程為-0.85m，閘室頂部的設計高程為3.96m。擋洪標準為百年一遇。由于地質條件差，物理力學性質差。工程基礎使用直徑為3.7m的鉆孔灌注樁，共布置155根灌注樁單根樁的構造。
2工程施工的重點和難點
工程處于河道之中，土質很差，鉆探表明，淤泥質黏度的厚度達4~10m。物理力學性質差，再加上對結構有比較高的要求，施工難度增加，項目的管理難度和組織難度也隨之增加。總得來說，主要有下面幾個方面的難點：
（1）鋼護筒自身的重量為131.1t，內部直徑為4.0m，由于條件的限制，需要對鋼護筒進行分節制作、分節沉放。此外，還要將鋼護筒作為墩身的圍水設備，對施工精度有比較高的要求，要求對施工進行精細化的組織和施工，做好監控管理。
（2）在進行鉆孔灌注樁施工時，需要對施工平臺進行充分利用，由于設備自身的重量比較高，對平臺的承載力和穩定性有比較高的要求。
（3）在進行鉆進時，需要從結構比較復雜的覆蓋層穿過，此外，鉆具還要鉆進卵石層中，對鉆具有比較高的要求，成孔施工難度高。
3施工平臺的搭建
為了對結構矛盾進行解決，要根據各個施工環境的荷載分布情況以及具體的功能需求，將施工平臺分成了A、B兩個功能區，其中A區為成孔和墩身施工區，B區為鉆孔樁履帶施工區，主要用來進行鉆機對位、安裝鋼筋籠、鋼護筒的沉放等。此外，B區還要配合水下混凝土灌注和鉆進成孔等設備進行施工。然而，施工平臺主要是使用貝雷梁、型鋼、鋼管樁等配件進行安裝，在車間將構件制成標準件，然后利用汽車運輸到墩位，并配合吊機進行安裝施工，降低了現場施工的工作量。施工完成后，先將B拆除用來進行材料的周轉，剩下A區進行墩身的施工。
4鋼護筒的制作和沉放
4.1鋼護筒的制作
為了將精度控制好，要將鋼護筒的制作控制好，安排廠家進行護筒板材的加工定制，板材的寬度為2m，長度和護筒的外徑相同。使用半自動氣割機、卷板機、門式起重機、碳弧氣刨機、埋弧焊機等設備進行加工。在制作的過程中，先對單元節卷進行一次粗卷，然后再進行兩次校正，校正后對縱縫進行焊接，最后對圓周進行校正[2]。將單元節間組焊在全自動滾輪架上，焊接完成后，使用超聲波對焊縫進行探傷檢測。為了防止變形，在卷制好的上下口和鋼護筒焊接臨時支撐。此外，為了避免在施沉時，底口出現變形，使用厚度為25mm的鋼板對底端500mm的范圍進行加固。
4.2鋼護筒的沉放
在對鋼護筒進行沉放時主要使用200t的吊車和APE400B型液壓振動錘聯合施工。在翻身和卸車時，為了避免鋼護筒出現變形，在施工時增配了重量為100t的履帶吊車。振動錘的相關參數如表1所示。為了保證施沉的精確度，降低涌潮對沉放造成的影響，在施工平臺上設置雙層導向架，導向架的底部在平臺支撐樁上進行固定，標高設置為+4m，并將其頂部在平臺的承重梁上進行固定，標高設置為+11m，兩層間的距離控制在6.6m。在各層的導向架上設置四根可以進行自由調節的螺旋式支撐頂。進行現場對接時，使用CO2氣體對手工電弧焊進行保護，焊好后要將焊渣和焊皮清理干凈，并對焊縫的外觀進行檢查，檢查合格后進行下一層的焊接，直到焊接結束。為了避免強涌潮影響沉放精度，要選擇最佳的潮位時間，嚴密監控互相垂直的兩個全站儀的交匯處，保證沉放的準確度。
5制備泥漿
在施工時，孔壁需要使用泥漿來保護。制備泥漿時，為了降低工程的造價，防止材料在運輸過程中出現變質的情況，本工程從當地選擇紅黏土、膨潤土和外加劑混合制成。并在制備泥漿的過程中，不斷檢測泥漿。根據具體的檢測結果對泥漿進行調整。泥漿的性能指標。
6鉆進成孔
6.1選擇鉆機和鉆頭
根據地層的巖性、樁的長度以及樁的直徑，本工程使用KTY4000型液壓動力鉆機進行施工。由于樁的直徑非常大，鉆頭在旋轉的過程中，邊緣線的速度也比較高，鉆渣和細渣口之間的距離比較長，鉆頭結構為六翼結構，為了使刮刀頭合金的重復系數進行提升，除了可以提升鉆頭的受力能力外，還可以對刮刀頭的數量進行增加[3]。此外，要對樁底進行后注漿，鉆尖比較高，會使鋼筋籠底部包裹壓漿器的混凝土厚度過高，導致開塞困難。如果鉆后對孔底進行修正，會導致工作量增加，充分考慮施工效率后，將鉆尖的高度確定為0.86m。
6.2成孔
成孔時，使用氣舉反循環鉆進行施工，鉆壓控制在鉆具重力和的80%以內，將整個鉆進過程分為護筒底口鉆進、分護筒內鉆進、護筒外鉆進、交接層鉆進、常規鉆進幾個步驟。在地層交接位置和護筒底口的鉆進時，要將進尺控制好，按照慢轉、輕壓、小氣量的原則進行程孔施工[4]。為了保證孔徑可以達到要求，要做好掃孔工作。正常鉆進的過程中，為了保證孔壁的穩定性，定期檢測和調整泥漿的性能指標。
7混凝土的灌注施工
本工程使用標號為C30的混凝土進行灌注施工，由于單樁需要的混凝土量比較大，要對施工進行合理的組織。工程使用厚度為9mm，直徑為377mm的導管，導管接頭使用110mm的三角形絲扣。安裝結束后，導管底和孔底之間的距離要控制在50cm左右。使用兩部190m3/h的混凝土拌合站在生產區中進行混凝土的拌合，攪拌時間控制在3min左右。安排十部9m3混凝土的混凝土攪拌車進行混凝土的運輸，每小時的運輸能力大約在125m3左右。對攪拌車進行編號，并安排專人指揮交通。混凝土灌注時，使用30m3的儲料斗、輸送管、0.35m3的導管和灌注料斗進行聯合施工，并安排200t吊機進行配合施工。混凝土在灌注到截面處的位置時，要將導管放置在截面下2m左右的位置，并對混凝土的坍塌度進行控制，在混凝土的灌注面超出擴大截面4m后，將導管放置在截面上部1m左右的位置，然后在進行灌注。當混凝土灌注到樁上5m左右的位置時，不要對導管進行提升，在達到規定的標高后，將導管一次提出。在拔最后一節導管時，為了防止導管中出現空洞，速度不宜過快。安排專人對灌注過程中混凝土的標高進行測量，對混凝土的埋深度進行計算，從而合理指揮導管的提升。為了準確判斷混凝土的高度，使用理論方量進行核對，對灌注情況進行判斷。
8結論
綜上所述，通過詳細的分析和研究鉆孔灌注樁的施工流程，對每一個環節的技術參數進行了合理的協調組織，保證了施工的順利開展。經檢測，所有的灌注樁均為一類樁，施工效果良好，值得類似工程參考借鑒。
參考文獻
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[2]趙明華，李鏡培，王曉謀.基礎工程[M].北京：人民交通出版社，2010（10）：23~24.
[3]陳麗萍.鉆孔灌注樁技術在水利施工中的應用研究[J].城市道橋與防洪，2014（01）：35~36.
[4]陸繼軍，王治軍.水利施工中鉆孔灌注樁技術應用中的質量問題及控制[J].中國水運（下半月刊），2011（03）：59~60.
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