水库除险加固混凝土灌注桩施工技术

摘 要：随着科学技术的发展，混凝土灌注桩技术在各个领域得到了广泛的应用，并取得了良好的效果。本文介绍了混凝土灌注桩技术在水库除险加固工程施工中的应用，以供参考。

关键词：水库；除险加固；混凝土灌注桩

前言

所谓混凝土灌注桩，是指将混凝土灌入孔内加固地基而制成的桩。这种施工方法可以有效地加固工程基础，从而保证工程的施工质量。目前，混凝土桩技术已应用于水利工程建设，并在一些水库中进行了除险加固。不仅提高了自身的结构质量，而且延长了水库的使用寿命。它对我国水利工程的发展起着非常重要的作用。下面我们简单介绍一下实际案例，让大家了解现浇混凝土桩在水利加固工程中的实际应用。

1混凝土灌注桩施工技术的分类及施工方法

1.1钻孔灌注桩

钻孔灌注桩是指钻孔后在孔内浇筑混凝土（或先在孔内悬挂钢笼）而成的桩。钻孔灌注桩根据工程性质、地下水位及工程土性质的不同，可分为冲击式钻孔灌注桩、旋转式钻孔灌注桩、潜水式钻孔灌注桩。除钻孔桩外，其他三种钻孔桩均为护泥钻孔桩。钻孔灌注桩施工过程中，应随时测量和控制泥浆密度。如果有良好的土层，可采用自成型泥墙进行保护。灌注桩的泥沙厚度应在钢笼放置后、混凝土浇筑前进行测量。钻孔后，钢笼和混凝土管会导致土壤下沉，增加沉积物厚度。因此，沉积物的厚度应该是二次清洗的结果。目前，沉积物厚度的测量主要采用重力法。但由于人为因素影响较大，使用比例应由专人负责。在一些地方，应使用更先进的除尘器。

1.2沉管灌注桩

沉管灌注桩是指在浇筑混凝土时，将钢护桩或端翻的预制钢筋混凝土桩靴用锤击或振动方式沉入竖井内，再用锤击振动方式将管材拉出（或先将钢笼放入管材内）形成的桩。前者称为锤式沉桩和夯扩桩，后者称为振动沉桩。由于现浇桩劳动强度大，施工时应特别注意安全。本施工方法适用于粘土、粉砂、粉砂、微密砂及混合填土，不适用于密实、中粗砂、砾石及砾石流层。振动筒桩适用于一般粘性土、粉质土、湿陷性黄土、微疏松土和充填土。在硬砂、砾石、硬互层土中，桩端易损坏，不宜使用。根据承载能力的不同要求，可采用单插法、双插法和反插法。

1.3 人工挖孔灌注桩

人工挖孔桩是指采用人工挖孔法将桩孔打入孔内，然后放置钢笼，浇筑混凝土桩。为了保证人工孔桩施工的安全，需要考虑孔壁坍塌和流沙现象，制定合理的墙体防护措施。墙体保护方式可以是现浇混凝土墙体保护、喷射混凝土墙体保护、砌体墙体保护、沉箱墙体保护、钢套管墙体保护、钢或木桩工具墙体保护。

2 项目概况

某工程为除险加固工程闸基础灌注桩工程，上游闸门设计水位7.85m，下游闸门设计水位7.38m，设计流量1035m3/s。加固的大门有15个洞。单孔宽度为10.1m，中间13个孔装有门禁，两端设有检修门。基金会是独立的董事会，闸门顶高9.5m，中间墩底板下设置12根Φ800mm现浇桩，桩长18m；侧墩底板套16根Φ800mm现浇桩，桩长19m。灌注桩总数为170根（其中试桩5根）。桩径Φ800mm，长18-20m，混凝土C20。

3 混凝土灌注桩设计

在施工过程中，我们将根据工程的实际要求和施工条件，设计50根桩。根据输水设施、涵洞等工程结构设置灌注桩。根据工程要求，在水塔上放置13根桩，在涵洞基础上放置37根桩，灌注桩的直径和长度应相同。

3.1 预埋护筒

在灌注桩施工中，预埋护筒施工是一个非常重要的基础环节。通过施工工艺的实施，可以最大限度地保证成孔质量。因此，在埋设保护筒的过程中，需要进行桩基付清、质量检验等措施，以保证后期埋设保护筒的顺利完成。一般在选择保护套时，直接选择厚度为5mm的钢板进行轧制。但桩径内径必须控制在一个小范围内，以方便施工过程，保护套管不受影响。

另外，在实际施工中埋管前，应根据放线测量得到的桩位数据，规划埋管中心。同时，以桩场为中心，直接进行相应的圆坑开挖。套管完成后，缝隙必须用粘性粘土填充，套管中心必须与中心点重合。误差仅允许在5cm以内，桩与中心线之间的坡度不超过设计的1%。

3.2 钻井工艺选择及孔径控制技术

在钻井施工过程中，要掌握当前施工现场的地理条件，选择与土质相匹配的钻井设备，注意钻井过程中钻机的控制措施，保证钻井过程的稳定，防止钻井孔的位移和沉降。钻井开始时，设备的中心应尽量缩小。增加钻重会在一定程度上降低钻井速度。此外，在钻井过程中需要根据地质变化调整湿度。根据地质地层的不同，从硬钻进到软钻进可以提高钻进速度，而从软钻进到硬钻进则需要降低顶进速度。

3.3 孔内沉渣控制技术

由于钻孔中的砂粒对桩的承载功能有重要影响，因此必须严格控制清砂。对于钻孔的形成，判断依据也是渣样检验，可以通过钻孔过程中障碍物的强度来判断。孔形成后，应清洗第一个孔，并彻底检查孔深、孔径和垂直度，并二次检查混凝土孔是否有沉淀物。同时，下次浇注前，再次清洗，防止钻渣掉落。

3.4 灌注桩断桩问题

浇筑混凝土时，使用的大多数方法都是直接从孔口浇筑，这往往会造成许多蜂窝孔。同时，可以在下部浇筑新的混凝土，使其保持在顶部。一旦凝固，混凝土就不会被压实，桩就会断裂。此外，如果管道埋得太深，可能会引起问题。由于深度过深，混凝土与混凝土之间的摩擦力增大，在吊装管道的过程中，很容易造成连接螺栓或管道断裂，造成断桩。此外，堵塞的管道也会导致同样的问题。

3.5 钻孔桩身偏斜、桩位偏差问题

由于我国混凝土施工起步较晚，混凝土钻孔灌注桩施工技术尚未达到先进水平，施工管理尚未形成规范，施工过程中人为因素造成的误差难以避免。对于一些技术参数，设计与施工之间缺乏沟通，施工人员对设计意图不太了解，钻孔数据的错误可能导致桩斜。如果施工前场地不平整硬化，一旦遇到障碍层，为了满足进度，如果钻杆角度不注意，加上钻孔速度快，就很容易造成桩位差。

4混凝土现浇桩质量控制要点

4.1灌注桩施工材料的控制

在现浇桩施工材料进入施工现场的过程中，必须采取严格的检查和抽查措施，保证材料质量，对提高现浇桩质量起到一定的作用。如果在检查施工材料时发现一些质量问题，应立即进行严格检查，防止不合格的施工材料进入施工现场，即使是混凝土桩施工。

4.2防止坍孔和缩孔措施

为了在浇筑混凝土前合理分配泥浆，保证孔壁稳定，对不同配比的泥浆与底泥浆进行了对比试验。根据土层、泥浆重量和速度，可以使用一到两种速度钻透沙子和一些鹅卵石，进尺可以控制。为了提高泥浆的保留率，在高水位淤泥层钻井时必须进行低速钻井。出现收缩时，用钻孔机反复上下扫孔，扩大孔径，达到设计要求。

4.3 混凝土配合比

混凝土的配合比应慎重选择。在预配制过程中，应进行严格的计算和试验准备，以确定最合适的比例，必须保证试验配合比的强度达到规定的强度。这样不仅可以节省水泥用量，还可以避免施工缝的发生。由于桩混凝土单位体积水泥用量少，需要添加一些助剂。混凝土搅拌过程耗时较长，平均每罐搅拌时间约半小时。此外，在浇注外加剂的过程中，用量要适当、准确，特别重要的掺合物可由特殊人员运输。

结语

综上所述，在水库除险加固过程中，采用混凝土灌注桩施工技术，可以有效保证除险加固工程的施工质量和进度，从而达到预期的加固效果。但是，在工程质量控制和监理过程中，由于现浇混凝土桩施工属于隐蔽工程，很难对其质量进行全方位的监理，因此，施工人员必须按照国家有关规范和施工要求，在施工过程中进行准确的设计，以控制施工质量，保证混凝土灌注桩施工过程中不会出现质量问题。

参考文献：

[1]任树荣.混凝土工程灌注桩施工技术的探讨[J].居业，2017（07）：121-122.

[2]游芳.关于灌浆施工技术在小型水库除险加固工程中的应用探讨[J].低碳世界，2021，11（06）：117-118.

[3]刘革.小型水库除险加固工程施工技术[J].工程技术研究，2021，6（22）：105-106.