桥梁水下混凝土灌注桩施工技术探讨

龚昭 杨新应

摘要：本文结合麻车大桥工程项目。阐述了桩基础混凝土灌注过程，及在灌注混凝土过程中易出现的问题及解决的方法。

关键词：桥梁水下混凝土灌注桩隐敝工程

中图分类号： TU473 文献标识码： A 文章编号：

1 前言

桥梁的钻孔灌注桩基础是一个非常重要的工程部位，是主要的隐敝工程。在施工中受到了高度重视，要求现场施工人员具有较高的责任心和实际工作经验，要对各工序严格检查，对施工中可能出现的问题，要做到心中有数，防患于未然，必须做到100％的合格。只有做好充分的准备工作，各工序密切配合，统一指挥，才能避免质量事故及隐患。

工程概况

麻车大桥项目起点在王家村以北约150m，与江东公路平交，桩号K0+000。路线向西南跨越新开渠道，经乡初级中学北侧，跨越兰江（Ⅳ级航道），在乌淇头附近与江南公路平交后，路线折向西北，沿江南公路布线，终点在乌淇头新村以北约500m，桩号K1+336。路线全长1.336公里。

3 材料、技术准备

准备工作十分重要，各种不良情况的出现往往是由于事先想得不周，准备工作不充分，或施工人员忽视所至，因而在常规工作的同时，要着重强调实质上重要而被人们忽视的内容。

控制混凝土组成材料的质量、规格，是一项重要的质量管理工作。水泥要做好储存和防雨、防潮结的工作，一旦潮结，要禁用。石料中不能有过大粒径料，以防堵塞导管或在导管外通过钢筋笼时发生离析。砂石料的各项指标要满足有关桥梁规范标准，在存放和倒运时避免夹杂泥块等杂物，以免影响混凝土的质量。

混凝土拌合设备要采用自动计量拌合方式，根据不同直径和孔深的钻孑L桩，合理加以配置，保证连续灌注的拌合能力。如果拌合能力低于灌注桩速度，灌注时间延长，就会使孔内表层的混凝土降低流动性甚至达到初凝，阻碍了后续混凝土的正常上升，或使续灌的混凝土冲破顶层而上升，出现混凝土与导管的摩阻力过大，使导管无法拔出而断管。

4 桩基混凝土的灌注

灌注桩包括两个部分：拌合及运输、现场浇注。混凝土的拌合主要控制配合比、拌合时间、坍落度、和易性等几个指标。施工时要根据设计配合比，材料当时的含水量调节施工配合比，并依此认真计量，试验人员现场监督，现场检查并随机抽取规定的组数的试件，保证混凝土必要的拌合时间，以达到良好的均匀性和和易性。坍落度也是保证混凝土质量和灌注工作顺利进行的一项重要指标。施工规范要求水下混凝土的坍落度宜控制在18—20cm之间，灌注时应经常检查，初盘混凝土取高限比较有利。

混凝土的运输能力与拌合能力一样，要与灌注速度相适应，充分保证灌注工作的不间断，在场地安排上尽量缩短运输距离。混凝土运输到灌注地点时仍能满足均匀性及和易性的要求，尤其使用机动翻斗车，更要避免离析，否则必须进行二次拌合，以保证混凝土质量要求。

混凝土的现场灌注工作，应统一指挥，各工种分工明确，协调配合，快速连续施工，同时做好现场的各种有关记录。在施工过程中，注意以下几个关键问题：

1)初灌时，设专人检查储料斗的隔垫，必须严密无缝隙，首车拌合料采用砂浆垫底以增加导管的润滑程度，确保首批混凝土顺利入孔。一次性投料数量确保混凝土埋置导管大于lm，孔口自然返水，导管内与外部水隔绝，处于正常工作状态。

2)灌注过程中，根据操作进展，定时测量混凝土面高度，并与灌入的混凝土量的折算值相比较，以确定是否有坍孔等情况发生，同时根据测定的混凝土埋深来控制导管的提升、拆卸导管的长度。在施工过程中一定要控制好导管的埋置深度，导管的埋置深度宜在2～4m，最小埋深大于2m，最大埋深小于6m，以防止导管提漏或埋住。提升导管时，应轻提轻放，并尽量居中、垂直，以免挂笼、损坏或超提。注意导管是否漏水、渗水，发现问题及时处理。拆下的导管及时冲洗、检查，以利于再次使用。保证导管内混凝土上下连续，当含有空气时，后续混凝土要缓缓灌人，避免在导管内形成高压气囊，影响工程质量。灌注后期，灌注深度小，超压力减小，最小埋深也不宜小于2m，因为灌注后期，首批混凝土表面的泥浆沉淀增厚，有时还夹有少量坍土。若导管埋深太小，容易造成导管提漏进水，造成夹层断桩。

3)导管外混凝土上升过程中，对钢筋笼有上浮力，要采取适当的措施加以避免，比如：在钢筋笼顶部适当加压；尽量缩短灌注时间，防止混凝土顶层过早凝固；当孔内混凝土面进入钢筋笼l～2m后，适当提高导管，减小导管埋置深度，相对增加钢筋底面在混凝土中的埋深。

4)灌注后期接近桩顶时，要尽量做到混凝土落差在6m以上，以增加混凝土下落的冲击力。因为此时导管外泥浆稠度增加，比重增大，上升阻力也大，且混凝土落差已相对减少很多，容易出现顶升困难。为此，可向孔内加水稀释泥浆，掏出部分沉淀物，必要时可适当小幅转动提入导管。最后的测深工作尤其要仔细、认真，充分考虑浮浆及混合杂物的厚度，确保有效的桩顶标高。

5 灌注水下混凝土易发生的事故及处理

1)导管漏水

(1)原因：导管法兰螺栓未拧紧或拧紧程度不均匀致使法兰接触不密

(2)预防措施：组装导管时，要严格操作，认真检查法兰螺栓是否拧紧，各螺栓是否拧紧，各螺栓松紧程度是否一致，胶皮垫是否垫好。

2)导管挂、碰钢筋骨架

(1)原因：导管不位于钻孔中心，法兰盘被骨架挂住而提起；

(2)预防措施：组装导管时，保证导管顺直，位于钻孔中央；

(3)处理方法：将导管下降一些，并转动导管，使它移到钻孔中心，则可脱开挂住处。

3)卡管

(1)原因有混凝土坍落度太小、流动性差，并夹有大粒径石料；混凝土拌合不均匀，运输中严重离析；导管漏水，混凝土受冲洗后，粗骨料集中一处而卡住；混凝土导管中停留过久。

(2)预防措施有严格控制骨料规格、坍落度和拌合时 经过远运的混凝土应在储料斗拌合均匀后再送入漏斗；组装导管要仔细，防止导管漏水发生，并检查导管内侧有无凸凹；灌注速度要快，避免混凝土在导管内停留时间过久。

(3)处理方法有在允许导管埋深范围内，略微提升导管或用提升后猛然下插导管的动作来拌动导 用长钢筋或杆能疏通导管，切不可盲目敲击或硬提导管，以免堵塞部位混凝土迅速下降，而使导管内形成局部真空，使导管压瘪。

4)断桩

(1)原因有灌注时间过长，表层混凝土失去流动性，继续灌注的混凝土顶破表层上升，将混有泥浆的表层覆盖包裹导管提升过猛或测深不准，使导管提离混凝土表面；处理卡管或严重漏水故障，将导管拔出后，未将已灌注混凝土完全清除。

(2)预防措施有灌注混凝土速度要快，保证在适当的灌注时间内灌注完 混凝土高度应反复测量，保证准确无 预防卡管及导管漏水事故发生，如有发生要慎重处理，确保灌注质量。

(3)处理办法有断桩位置较深，断桩处承受弯矩不大，可用压浆法处理；断桩靠近地面，可打入长护简，排水清除钻渣并将桩头作必要的凿除清理后，接浇普通混凝土到设计标高；补桩。