浅谈桥梁桩基水下混凝土灌注技术

李茂彬

摘要：以新建向莆铁路闽江特大桥的桩基水下混凝土灌注为基础阐述桥梁桩基水下混凝土灌注技术。

关键词：桩基；导管；灌注；水下混凝土

1. 工程概况

新建向莆铁路闽江特大桥全长7638.81 m，采用梅花形群桩基础，包括摩擦桩和嵌岩桩两种。桩基涵盖黏土层、淤泥、中砂层、细砂层、粉砂层、粗圆砾土、细圆砾土、花岗岩、辉绿岩等工程地质条件，设计桩径分五种：1075根ф1.0m、866根ф1.25m、109根ф1.5m、50根ф2.0m、93根ф2.5m，桩基全长80915.5m,桩基水下混凝土112155.0m3。

2. 桩基灌注方案

水下混凝土采用两台75 m3/h搅拌站供应、按照方量和运距确定搅拌车运送数量、根据桩径选用ф250mm或ф300mm直导管灌注、20t汽车吊机和汽车泵配合完成。

3. 桩基成孔后必备检查

孔径的检查：检孔器对孔径以及成孔顺直度进行检查，检孔器不能顺利下放位置重新进行修孔处理；

孔内泥浆指标检查：采用泥浆比重计和黏度计进行泥浆指标测定；

孔底沉渣厚度检查：此项检查很重要，直接影响到后序桩基首批混凝土的灌注成功与否。

以上三项检查，对后序全面把握灌注过程有很大作用。

4. 钢筋笼的对位安装

钢筋笼的准确定位和顺直度为防止灌注过程中的导管刮笼、抱管、浮笼都有重要作用。钢筋笼安装完毕后，需重新检查孔底，如有必要需进行二次清孔。

5. 合理配置导管并为导管编号

根据孔径确定管径，并注意检查丝口和密封圈，对丝口用钢丝刷清理、密封圈及时更换；导管必须对准桩基中心，按照顺序安装下放，注意导管使用前或长期搁置重新使用必须试压，以保证导管密闭性。

6． 首批混凝土的计算确定

首批混凝土与导管底口至孔底高度、孔径、孔内混凝土面至泥浆面高度、导管直径、泥浆容重、混凝土容重、规范要求导管最小埋深的确定与计算。灌 注的成败与首批混凝土的准确计算直接相关。

首批混凝土所需数量；V≥

V: 首批混凝土所需数量；

H1：导管内混凝土抗平衡导管外水压所需要的高度，即≥；

Hc:灌注首批混凝土时所需井孔内混凝土面至孔底高度Hc=h2+h3（m）；

D:桩基直径（m）；

d:导管直径（m）；

rc:混凝土拌和物容量，取24KN/ m3

rw:桩孔内泥浆容重（KN/ m3）；

h2:导管初次埋深（m）

h3:导管底口至孔底的间距（m）

7.水下混凝土参数的确定

原材料为42.5硅酸盐水泥、粗骨料为碎石、细骨料采用级配良好的中砂、拌合用水为微量元素以及ph值质检合格的自来水。为使混凝土具有良好的保水性和流动性，应多种配比方案比较确定。为保证混凝土良好的和易性，每盘混凝土搅拌时间不少于1.5min。初凝时间根据运距及浇筑速度确定，坍落度要在首盘混凝土予以测定，运至灌注地点要求再次测定，根据灌注时温度及时调整。

8． 灌注过程控制

测量绳使用前用清水浸泡，复核测量误差；测量砣制作成圆锥形，重量不宜小于40N;及时准确测量，每次拔拆导管都要认真计算，确定混凝土面标高、导管底口标高及导管埋深，准确填写《桩基灌注水下混凝土施工记录》，在现场灌注过程中根据混凝土情况和天气合理控制灌注速度。根据桩基钻进过程中的地质状况核实灌注状况是否正常，如遇堵管、卡管、塌孔、缩孔、扩孔等异常状况，需详细记录时间、混凝土标高、导管底口标高、导管埋深，沉着准确找出根源，尽快找出应对方案。在灌注至桩顶标高下4m左右时可适当增加导管埋深，并多点测量混凝土面标高，以保证桩顶混凝土质量。

9.其他

桩基灌注水下混凝土前应关注天气情况，尽量避开台风、暴雨、大风、高温等恶劣天气；对于水上桩基灌注前除避开上述不利天气外，更应关注潮汐情况；为防止灌注过程中出现塌孔、串孔等现象，灌注桩周围桩基暂停钻进；灌注桩基护筒上禁止加压任何荷载；灌注结束后不应立即拔除护筒；

10. 结束语

桩基质量直接影响桥梁的使用寿命和安全，桩基水下混凝土灌注成为保证桩基质量的关键环节。对以往桥梁桩基灌注前、中、后的数据资料进行收集、分析、整理，结合施工规范要求和实际，制定一套科学、合理、实用的桩基灌注工艺尤为重要。