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水利施工中钻孔灌注桩技术的应用

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水利施工中钻孔灌注桩技术的应用

随着我国科学技术的不断发展,水利施工技术得到了很大的进步和发展,水利工程项目也引起了全世界的关注。水利工程不但可以防范自然灾害,保障国家和人民的人身财产全,还可以进行水力发电以及为人们提供农业、工业和日常生活用水。所以说它不仅具有良好的经济效益,而且具有深远的社会效益。在水利工程建设中,由于受土壤因素,成本因素和环境因素的影响,经常会采用桩基形式以确保工程质量。在这里鉴于钻孔灌注桩的特点和广泛应用实践进行了分析。

1钻孔灌注桩特点

第一,钻孔灌注桩不属于挤土桩,在施工过程中,它不像其他桩基技术会有很大的噪音,它在施工过程中,振动的幅度很小,一般不会有噪音产生,不会对地面带来较大的冲击力,不会像其他桩基技术给地面带来较大的破坏,同时,因为没有噪音,所以不会给周边居民的日常生活带来影响。第二,使用钻孔灌注桩技术可以制造大直径、大体积的灌注桩,它浇灌出来的灌注桩具有很强的竖向承载能力,并且能够有效提高基础结构的整体抗震性能。所以它被广泛应用于各种地形和环境的工程建设当中。第三,钻孔灌注桩技术具有形态不固定性,可以按照工程的负载分布和土壤的实际情况进行相应的设计。如果需要建造具有较大竖向承载力的桩基,可以适当增加桩的直径,并加强桩基自身强度;如果需要建造具有较大横向承载力的桩基,可以根据具体情况,将桩基制造成特殊形状的桩,从而提高桩基自身的承载力。第四,钻孔灌注桩的施工工艺相对于其他桩基技术较为简单,所需要的设备也轻巧方便,具有良好的适应性,不同的环境和施工条件中都可以应用。

2钻孔灌注桩主要缺陷

近年来,钻孔灌注桩技术在全世界都得到了较为普遍的应用,特别是在一些桥梁和水利工程建设中应用的较为突出。钻孔灌注桩技术有很多的优点,但同时也存在着一定的问题和缺点,在钻孔灌注桩技术不断发展的同时也面临着诸多问题。如施工现场条件恶劣、施工过程非常复杂、要求的成孔方式迥异、地质条件不断变化等,都会使得钻孔灌注桩的质量难以控制。另外,由于从事钻孔灌注桩的操作人员,专业水平和经验不足,在出现问题时不能及时进行处理,导致的质量事故非常普遍。

3钻孔灌注桩在水利施工中的应用

(1)钻孔

钻孔灌注桩的钻孔方式主要有正循环钻孔和反循环钻孔。正循环钻孔所用的钻机体积小,重量轻,较易适合比较狭窄的地段使用。采用正循环法进行钻孔时,泥浆的流动方向是从泥浆泵流入钻杆的内腔,泥浆在整个循环系统中重复流动,因此,冲洗液返回速度比较慢,在这一点上,反循环要远高于正循环的冲洗液返回速度,通常情况下是正循环的30以上。但是在具体使用过程中,正循环钻孔方式相对简单,容易去学,成本也比较低,出现故障的几率也很低,使用值得去推广使用。反循环钻孔应用范围比较广泛,它对于大多数土壤和地质条件都比较适用,该方法是在桩顶上安装一个施工套管,在进行钻孔的时候,泥浆在孔的上面形成一层薄膜。通常情况下,泥浆的比重要保持在1.02到1.04之间,在进行钻孔操作的时候,要保证孔壁上的压力均匀,并超过20千帕,套管内部的水位要比自然水位高出两米以上。在采用发循环钻孔操作时,钻头通过旋转盘的旋转来进行钻挖土壤,冲洗液从钻杆与孔壁间的环状间隙流入孔底,然后在经钻杆内腔回到地面上来。对于湿陷性黄土不适合采用反循环的方式钻孔,如果非要采用反循环对湿陷性黄土钻孔,记得要加入膨润土来加大泥浆的比重。

(2)清孔

随着社会的不断发展,水利施工技术变得越来越先进,很多水利工程建设中都在使用大直径钻孔灌注桩,这就对怎样去清除孔底的沉淀土提出了更高的要求。要想为清除孔底沉淀土提高良好的条件,保证建设工程的施工质量,必须要加强完善钻孔灌注桩提高承载力的应用能力,否则,操作不当极易导致水利施工中断桩事故的发生。此外,清孔是为了降低泥浆的密度、粘度和水砂比,在完成钻孔后,要及时进行清孔,否则会在孔底产生过多的泥浆沉淀,这不仅给清孔工作带来了巨大的难度,而且容易发生坍孔事故。根据以往的施工经验,在水利工程施工中经常采用以下方法进行清孔:第一种是抽浆法清孔,它是利用抽吸的方法把钻孔里边带有杂质的浆液吸出,然后再通过中速旋转的钻杆将含沙率小于百分之四的泥浆注入孔底,此方法适合各种类型所钻的空,不需要额外的设备,孔内壁上始终保有泥浆,防止了坍孔的发生。但缺点是,一些体积较大的钻渣颗粒不能够彻底清除干净,而且清孔时间较长;第二种是利用砂浆置换矿渣的方法进行清孔,此方法首先是通过掏渣工具清除孔底钻渣,然后再通过活底箱往孔底注入大约六十厘米厚的特种砂浆。这种特种砂浆是由炉灰和水泥按一定比例混合,然后再加入水进行搅拌制造而成的,其密度低,大部分砂浆会漂浮在水中混凝土顶面以上,这时可以在砂浆中适当加入一些缓凝剂,以防止砂浆产生硬化现象。

4结束语

总之,随着越来越多的水利工程建设,钻孔灌注桩技术已被广泛应用和推广。水利工程建设的工作人员要熟练掌握钻孔灌注桩的应用技术,加强施工过程监督和管理,确保水利工程建设的质量和工期,从而推进水利工程施工技术的不断发展。

作者:彭广东 单位:南京市水利建筑工程总公司一公司