HZ-15型混凝土钻孔取芯机-水养护箱系列,SY 84型水泥快速养护箱生...
吴丹
[摘 要]钻孔灌注桩具有单桩承载力高、工业化程度高、施工工艺成熟等优点，在水利工程中应用较为广泛。基于此，文章结合南水北调工程河南段的总体情况就钻孔灌注桩技术的应用进行了分析。
[关键词]南水北调；钻孔灌注桩；技术应用
中图分类号：TV553 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）05-0137-01
作为现代工建设的常用技术之一，钻孔灌注施工技术在实际的运用过程中能够有效的促进工程建设的质量以及效率的提高。事实上，钻孔灌注桩施工技术在实际的开展过程中具有较强的的隐蔽性、复杂性，故而需要施工人员加强对于这一技术运用的控制。目前，技术人员加强了对于钻孔灌注桩施工技术的运用，从而以此实现对于进钻孔灌注桩施工质量控制水平的提升，促进相关效益的取得。
一、工程案例概述
经国务院南水北调工程建委会与省委、省政府统一部署，河南省切实遵循“2013年主体完工，2014年汛后通水”這个整体建设目标，以干线的工程建设为中心展开行动，调动河南省所有的社会力量，通过创新机制、科学统筹和强化监督等方式和手段，彻底解决了如何处理膨胀土、高达二十米的高填方段、如何在煤矿采空区穿越等诸多连土木界都束手难策的重大技术难题，创造了首次穿越沉积河床的穿黄工程、被誉为亚洲第一顶的平顶山西暗渠双层涵洞顶进工程、整体规模占据世界首位的沙河渡槽等多个工程界的重大奇迹。近十年艰苦卓越的奋斗，历经从2005年9月启动的穿黄工程到今天近十年艰苦卓越的奋斗，河南省在2013年12月25日实现了建设干线主体工程的竣工，完成国务院南水北调工程建委会预期的建设目标，在建设南水北调工程上获得了关键性的胜利。自2014开始，河南省开始着眼于建设总干渠管理设施、安装35千伏永久供电线路、安装调试金结机电及道路的运行维护等一系列占据附属地位的项目，并已全面实现完工，符合通水验收规则并达通水条件设计单元工程有36个。成功完成了5.2亿立方米土石方的开挖，2.1亿立方米土石方的填筑，1872万立方米混凝土的浇筑，479亿元的施工投资。
二、钻孔灌注桩施工技术的应用
（一）孔位的测量和定位
首先是孔位的测量和定位，在定位前要做好工程测量其中包括，然后利用GPS进行轴线、桩位、高程等准确定位，保证后序操作的准确性和可行性。位置确定之后再实施放样挖孔工作，注意挖孔的同时一定要做好桩位和标注的保护工作，避免其受到影响导致测量结果失准。
（二）钻孔
（1）钻孔需要用到的机械设备是钻机。首先是安装钻机，注意钻机安装之前要搭建一个底架，并保持其良好的稳定性，然后再开始正式安装并调试。（2）在实施挖孔的过程中钻机的钻杆、钻头以及护筒面应该保持在一条直线上，中心位置一致，最大误差为50毫米。（3）在钻孔的时候去，钻机的钻杆必须要和地面保持90度角，并利用线锤测量，出现偏差立即纠正，避免钻孔出现倾斜。（4）在钻孔的过程中钻机应该保持匀速慢行，一定要控制好钻孔速度，避免过快钻孔。（5）在护筒的出口部位，一定要做好防护措施，保持警惕，避免出口部位产生渗漏。（6）有些土层容易出现缩径现象，在施工中若是遇见这种类型的土层需要进行复钻处理；对于硬度较高的土层应该选择相应的高钻速钻机钻孔，可以有效提高施工效率，反之，如果土层较为松软，可以选择钻速较低的钻机。实际施工中应该根据现场土质的实际情况选择钻速合适的钻机进行施工。（7）在钻孔的过程中，应该尽可能的保持孔壁内外空间的压力一致，避免出现偏差，导致坍塌或者渗漏现象。要想使其保持平衡可以在钻孔的过程中缓慢的注入泥浆，泥浆中包含烧碱、膨润土、黏土、水等添加剂。
（三）清孔
清孔的主要目的就是保证钻孔过程的安全性。施工过程中要注意清孔工作必须要及时完成，避免泥浆水分蒸发沉淀下去发生固结，一般泥浆的沉渣厚度不超过5cm即可，清理干净后可以有效防止孔洞出现坍塌情况。
（四）钢筋笼制作
（1）在制作钢筋笼的时候，在钢筋选材方面必须要严格控制，保证钢筋质量满足使用要求。（2）然后是安装钢筋笼。在安装钢筋笼之前，应该仔细检测钻孔内部情况，如若发现异常情况必须要立即解决，尤其要注意壁垒的安装，以便为后序安装打下良好基础。安装的过程中也要做好测量，安装的额位置必须要和钻孔的位置保持一致，一切施工均要按照相关规定进行，避免违规操作，尽可能的将安全事故的发生率降到最低。
（五）混凝土灌注
然后是混凝土的灌注，在灌注混凝土的时候必须要注意以下几点：（1）在灌注混凝土之前技术人员必须要利用专业的机械设备对混凝土材料进行严格的检测，保证其均匀度和强度满足施工需要，对于质量不符合标准的材料坚决不能投入使用。（2）对于水下灌注施工予以高度重视，施工人员应该认真检查混凝土的灌注高度，同时在最短时间内准确确定钻孔的实际位置，避免出现漏失问题。灌注后也要密切灌注现场情况，尽可能的降低风险几率。（3）对于导管的埋藏一定要控制好深度，最好保持在2-5m之间。（4）灌注混凝土的时候必须要控制好灌注量，切记不可超量灌注。（5）拆管时按照规定顺序进行。
三、施工过程中面临的问题及防治措施
（一）孔壁坍陷及防治
一旦在钻进过程中，看到排出的泥浆不停产生气泡，或者泥浆突然性的漏失现象，就预示着孔壁可能出现坍陷情况。土质不够紧密，泥浆护壁较差，没有使用粘土紧密填封护筒周围，护筒内水位过低，钻进过程中速度太快、空钻、孔成后待灌和灌注等时间太长都会造成孔壁坍陷。
预防和治理：第一，掩埋护筒的深度必须适当，并在其四周用粘土密实填封。这样的护筒可以防止出现孔壁坍塌，并对地表水有隔离效果，而且对孔口所处的地面、固定桩孔的位置及钻头的导向作用都有保护效果。第二，孔内泥浆配合比应有所提高，保证并一直维持护筒内的泥浆水位比地下水位高1.0m以上，以实现孔内静水压力的增加。第三，钢筋笼的沉放时间应有所减短，保证和孔位绝对对准进行安装，防止碰撞到孔壁。灌注混凝土应该及时不拖拉，保证成孔后3小时以内完成混凝土的灌注。
（二）缩径
淤泥质粘土是南水北调工程的主要土质，具有流塑性和易膨胀性，之所以会产生缩径主要在于不够厚的保护层，由于失水造成孔壁失去稳定性并出现坍塌和因遇水膨胀的塑性土出现坍塌。
预防和治理：第一，进行钻进参数的选择及泥浆比重调整，必须以不同的土层为基础，钻机泥浆比重在淤泥层中应当及时从1.2左右调整到1.3左右，以保障泥浆维持孔壁的平衡性。第二，进行钻孔时，泵量相应增加，成孔速度相应加快，提高泥浆的质量，使净水压力相应增加，同时孔壁上应有泥皮出现，孔内外渗流得到阻隔，从而防止孔壁出现渗水而引发膨胀。但既已发生的缩径，应该上下反复扫孔，使孔径进一步扩大。
（三）钻孔偏斜
由于施工地面的土质是滩涂的淤泥，软硬不够均匀，以及施工过程中，钻机安装的不够稳固或是钻杆出现弯曲是造成钻孔偏斜的主要原因。
预防和治理：第一，场地必须牢固，平整，并以轨道枕木作为铺设。第二，在对钻机进行安装时，必须遵循转盘中心和钻加上起吊滑轮位于同一轴线上的原则，保证钻杆位置的偏差小于20cm。相应配备安装导正装置，一旦出现钻孔偏斜，应抬高钻头，从上之下反复进行扫钻，可去除其中的硬土。
总而言之，南水北调作为一项大型水利工程，确保工程质量便是施工的关键，施工企业必须要予以高度重视，合理实施。施工过程中按照规定严格实施钻孔灌注桩技术，规范操作流程，从根本上降低施工风险，保证水利工程整体质量。
参考文献
[1] 廖月湖，陆旺武.钻孔灌注桩施工技术在水利工程中的应用[J].企业科技与发展，2015，14.endprint
