钻孔咬合桩的质量控制与水利工程中的应用分析

钻孔咬合桩的质量控制与水利工程中的应用分析

徐优

湖南省第五工程有限公司 湖南省株洲市 412000

摘要：益阳市中心城区饮用水安全保障取水工程项目的取水泵房位于资江河道河床上，地理条件复杂，自地面向下各土层分别为杂填土、粉质粘土、细砂、卵石砾、强风化板岩、中风化板岩等，而其中卵石层厚平均6.58m，场地普遍分布。采用钻孔咬合桩作为圆形基坑的围护结构，并作为永久性基础的一部分。作为一种实用型的基础处理技术，已广泛应用于各种复杂地理条件下的水利工程建设中，并作为一种可靠的基础处理技术，为水利工程提供了坚实的技术支持和保障。因此，钻孔咬合桩质量直接关系到整个工程质量和安全问题，对其进行严格控制至关重要。正确的设计、严谨的施工以及强力有效的质量监督是保证钻孔咬合桩质量的基础，质量控制措施在水利工程项目中的有效性，不仅保障了咬合桩的质量，也极大提高了工程的稳定性和延长了使用寿命。

关键词：钻孔咬合桩；质量控制；水利工程；工程安全；设计参数

引言

在复杂地理条件下进行水利工程建设时，钻孔咬合桩作为一种新型基础处理技术，越来越受到水利建筑行业的青睐。然而，钻孔咬合桩的质量直接关系到整个工程的质量和安全性，其质量控制成为工程施工中的关键环节。许多因素，如原地土性质、设计参数、施工工艺等，都可以对钻孔咬合桩的质量产生深远影响。本文深入探究了影响钻孔咬合桩质量的主要因素，提供具体的质量控制措施，并分析在实际水利工程中的应用，旨在为钻孔咬合桩建设提供高质量、安全稳定的理论依据。

1、钻孔咬合桩概述

1.1 钻孔咬合桩的基本原理

钻孔咬合桩是指平面布置的排桩间相邻桩相互咬合(桩圆周相嵌)而形成的钢筋混凝土“桩墙”，它用作构筑物的深基坑支护结构[1]。该技术通过在地基中钻孔，随后在孔中放入钢筋笼并灌注混凝土，形成单个桩体。为了增强桩体之间的相互作用和整体稳定性，钻孔过程中相邻桩体的孔壁相互咬合，形成连续的咬合桩墙。

钻孔咬合桩的形成过程主要包括钻孔、灌注和咬合三个步骤。采用钻机进行钻孔，钻孔直径和深度依据设计参数确定。钻孔过程中，使用泥浆护壁以防止孔壁坍塌。在相邻孔之间，通过精确定位和施工，使桩孔部分重叠，实现桩与桩之间的咬合[2]。在咬合孔内放入钢筋笼并灌注混凝土，待混凝土达到一定强度后，形成连续的咬合桩墙体。

钻孔咬合桩的施工过程要求严格的质量控制，包括施工设备的精确操作、钻孔位置的准确控制以及灌注混凝土的质量管理。高质量的施工工艺能够确保桩体的垂直度和咬合精度，从而保证咬合桩墙体的整体稳定性和耐久性[3]。对于地基土体的不同性质和工程需求，咬合桩的设计参数也需进行相应调整，以达到最佳的工程效果。

1.2 钻孔咬合桩的优点

钻孔咬合桩与地下连续墙功能基本相同，但又优于地连墙主要表现在:一、配筋率较低。咬合桩通常是采用钢筋混凝土桩和素混凝土桩间隔布置的排列方式，大大地降低了支护结构的配筋率。二、抗渗能力更强。钻孔咬合桩是连续施工的，桩间不存在施工缝，而地下连续墙分幅接头处的施工缝往往是防渗的薄弱环节。三、施工灵活，由于咬合桩施工时可以根据需要转折变线，所以更适合于施工一些平面多变的几何图形或呈各种弧形的基坑。

钻孔咬合桩在水利工程中的作用主要体现在以下几个方面[4]。作为一种深基础处理技术，钻孔咬合桩具有高承载力和良好的变形适应性，能够有效应对复杂的地质条件和高水头差环境，提升整体工程的稳定性和安全性。钻孔咬合桩可在施工过程中通过径向咬合作用形成连续的防渗帷幕，显著提高防渗效果，减少渗漏风险，保障水工建筑物的持久运营。再者，钻孔咬合桩的施工灵活性高，适用于多种地基条件和空间约束环境，能够有效克服狭窄场地和地下障碍物的施工困难。

2、钻孔咬合桩在水利工程中的应用

2.1 钻孔咬合桩在水利工程中的功能与作用

钻孔咬合桩在水利工程中的功能与作用主要体现在几个方面：钻孔咬合桩在复杂地质条件下能有效增强地基承载力，确保承载结构的稳定性和安全性。水利工程多建于易受水流冲刷和地质变化影响的区域，咬合桩通过紧密嵌合和连续成型，能提供强大的抗剪性能和抗弯能力，有效抵御地基变形和滑动。

钻孔咬合桩在防渗处理方面表现出色。水利工程中的大坝、堤防等结构对防渗性能要求极高，而钻孔咬合桩形成的封闭壁体能够有效阻断水流路径，降低渗漏风险，提高工程整体防渗效果。特别在高水压且地质复杂的情况下，咬合桩的这种封闭性质更加显著。

另外，在抗震性能方面，钻孔咬合桩也具有显著优势。由于其独特的结构形式和施工工艺，咬合桩能够有效分担和缓解地震波对结构的冲击，提升水利工程在地震作用下的稳定性和安全性。通过这种结构设计，水利工程能在极端动载荷下保持功能和完整性[5]。

2.2 钻孔咬合桩在水利工程中的施工特点

钻孔咬合桩在水利工程中的施工具有以下特点：施工过程中需充分考虑地质条件，对桩孔位置、桩径及深度进行精准设计，以确保桩基的稳定性和承载能力。施工工艺要求严格，需采用高精度的钻孔设备和优质的施工材料，保证桩孔垂直度和桩体质量。施工环境复杂，需采取有效的防水措施，防止地下水对桩体施工的影响。施工过程中还应加强质量监控，使用先进的监测设备对桩基施工进行实时检测，确保每一道工序均符合设计规范和质量要求。

3、钻孔咬合桩施工质量控制技术

3.1 钻孔咬合桩质量控制的先进技术与方法

为了确保钻孔咬合桩的施工质量，需要采用一系列先进技术与方法进行控制。地质预勘查技术是基础环节，通过详细的勘查能够掌握施工区域的地质情况，有助于制定科学合理的施工方案。数值模拟技术在施工前的应用，可以模拟不同工况下桩身的受力和变形情况，优化设计参数。施工过程中的动态监测技术是保证施工质量的重要手段，可以实时监控钻孔咬合桩的施工进度和质量，通过传感器和数据采集系统，及时发现和纠正施工中的异常情况，提高施工的精准度。

新型设备和材料的使用也是提升质量的重要方面。高精度钻机和施工设备能够有效提高成桩的垂直度和稳定性，减少施工偏差。高性能混凝土及钢筋材料的选用，增强了桩的承载能力和耐久性。标准化施工工艺保障了施工过程的可控性，通过规范操作流程、严格施工措施，降低人为操作误差。

钻孔咬合桩质量控制的核心在于全程监控和及时反馈机制，通过流程中的各个环节严格把控，形成闭环管理，确保每一步施工的标准化和精确性，最大限度保障了钻孔咬合桩施工的整体质量。

3.2 钻孔咬合桩施工中的监测与检测技术

钻孔咬合桩施工中的监测与检测对于保证施工质量至关重要。施工过程中，利用多种先进的监测与检测手段可以有效发现和纠正潜在问题，显得尤为重要。常见的监测方法包括地质雷达、超声检测和视频监控等。这些技术能够实时获取施工数据，及时发现异常情况，从而进行及时调整。

超声检测技术可以检测混凝土内部的缺陷，如气泡、蜂窝和裂缝等，有助于评估桩体的整体质量。地质雷达则用于评估地基土层的均匀性，确保咬合桩在设计位置的有效粘结。视频监控则用于观察施工现场操作，核查是否按照设计规范进行施工。

必要的现场检测，如浇筑混凝土时的质量控制、桩体成型后的垂直度和接合位置的检查，也不可忽略。通过综合应用这些监测与检测技术，可以进一步保障钻孔咬合桩的施工质量，从而提高工程的整体稳定性和安全性。

3.3 钻孔咬合桩质量控制工作中的关键技术与难点解析

钻孔咬合桩施工质量控制的关键技术主要包括原地土性质的准确勘察、设计参数的优化、施工工艺的严格执行及实时监测。准确评估原地土性质对于设计合理的桩基方案至关重要。设计参数需考虑到地质条件与工程需求，确保桩基稳定性。施工工艺方面，需采用先进设备及技术，保证钻孔垂直度和咬合准确性。实时监测与检测技术则通过高精度仪器，及时发现并纠正施工偏差，确保施工质量达到预期标准。

结束语

钻孔咬合桩技术的优势在于其能够在复杂的地理和地质条件下提供可靠的支撑结构，不仅具有较高的承载能力，还能有效地控制沉降，提供良好的抗倾覆和抗滑移性能。其在水利工程中的应用不仅提升了工程的稳定性和安全性，还显著提高了工程的综合效益，成为现代水利工程中重要的基础处理手段。

参考文献

[1]李奕.水利工程钻孔灌注桩施工质量控制[J].信息周刊,2019,0(23):0174-0174.

[2]莫爵贵.水利工程钻孔灌注桩施工质量控制研究[J].工程技术研究,2019,4(09):71-72.

[3]何松原,林晨.水利工程混凝土钻孔灌注桩质量控制研究分析[J].治淮,2022,(11):32-33.

[4]劳志聪.浅析水利工程中钻孔灌注桩的应用及质量控制[J].大科技,2020,(12):79-79.

[5]张志炜.分析水利工程钻孔灌注桩施工质量控制[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2020,(11).