橋梁水下混凝土灌注樁施工技術(shù)研究

摘 要：橋梁工程是我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)工程中的重要組成部分，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)建筑工程的技術(shù)和質(zhì)量提出了更高的要求。近年來(lái)，我國(guó)跨區(qū)域路橋建設(shè)規(guī)模不斷增大，大型橋梁工程逐漸增多，橋梁水下混凝土灌注樁施工日益成為橋梁工程的重難點(diǎn)問(wèn)題。如何在確保橋梁施工進(jìn)度和質(zhì)量的前提下，提高橋梁水下混凝土灌注樁施工技術(shù)，已成為現(xiàn)代橋梁工程必須面臨的問(wèn)題。只有在施工過(guò)程中加強(qiáng)重視，對(duì)橋梁水下混凝土灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行深入研究，才能確保水下混凝土灌注樁施工質(zhì)量，進(jìn)而為大型橋梁的整體質(zhì)量和使用性能提供強(qiáng)有力保障。本文主要對(duì)橋梁水下混凝土灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：橋梁；水下混凝土；灌注樁；施工技術(shù)

前 言

隨著橋梁工程規(guī)模的不斷壯大，水下混凝土澆筑技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。目前，單樁單注的結(jié)構(gòu)形式在橋梁下部結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用較為普遍，但由于樁數(shù)少，受力較為集中，符合大，若在施工過(guò)程中，缺乏技術(shù)及質(zhì)量控制，導(dǎo)致樁身存在缺陷，則很難采取措施進(jìn)行補(bǔ)救。因而，在橋梁水下混凝土灌注樁施工技術(shù)要求非常嚴(yán)格，其目的是保障大口徑橋樁的成孔質(zhì)量和灌注質(zhì)量，進(jìn)而保障整個(gè)橋梁工程的施工質(zhì)量。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，大型橋梁工程逐漸增多，在這種形勢(shì)下，對(duì)橋梁水下混凝土灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行研究，十分有必要。

1 橋梁水下混凝土灌注樁施工中常見(jiàn)問(wèn)題

橋梁水下混凝土灌注樁施工過(guò)程中，常見(jiàn)問(wèn)題主要有：①導(dǎo)管深度不合理。由于導(dǎo)管在混凝土中埋的深度超出了合理范圍，若混凝土含沙量不夠，將導(dǎo)致導(dǎo)管堵塞或澆筑中斷。采取重新澆筑時(shí)，則極易在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生夾層，最終導(dǎo)致斷樁。②導(dǎo)管提升不科學(xué)。混凝土澆筑時(shí)，若導(dǎo)管提升超出合理范圍，露出混凝土表面將引起斷樁。施工過(guò)程中的突然斷、停電或者斷料，將引起混凝土澆筑出現(xiàn)夾渣，最終導(dǎo)致混凝土樁出現(xiàn)上下分開(kāi)。③護(hù)筒壁漏水。這種現(xiàn)象的存在，將導(dǎo)致地基下陷，護(hù)筒發(fā)生移位和傾斜，嚴(yán)重時(shí)孔壁會(huì)坍塌。而鋼筋籠的上浮，將導(dǎo)致混凝土的流動(dòng)性不足。因而，在施工過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員要開(kāi)展定期檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并有效排除潛在的安全隱患。

2 橋梁水下混凝土灌注樁的施工技術(shù)

2.1 施工工藝方面

橋梁水下混凝土灌注樁施工過(guò)程中，施工工藝主要包括：①沉管工藝。在施工前，商用混凝土廠家的操作人員須到施工現(xiàn)場(chǎng)察看，保證水下混凝土澆筑的施工可靠性，并對(duì)首灌混凝土量與導(dǎo)管直徑、料斗容量及埋置深度等方面進(jìn)行計(jì)算。沉管應(yīng)沉底至管頂上0.5m的溝槽范圍，采用水下C25混凝土對(duì)工程管道所跨越的水利管涵上方的溝槽進(jìn)行回填。②澆筑工序。由機(jī)械設(shè)備吊住導(dǎo)管及下料，并吊送到指定高度。混凝土澆筑前，應(yīng)對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行固定，避免在澆筑時(shí)導(dǎo)管晃動(dòng)，影響澆筑質(zhì)量和進(jìn)度，可通過(guò)自制的鋼卡子來(lái)完成。同時(shí)，在導(dǎo)管內(nèi)的水面處塞上一個(gè)用編織袋包過(guò)的海綿球，并用鉛絲拴住，鉛絲頭掛在了導(dǎo)管處，目的是使水與混凝土分開(kāi)。向?qū)Ч苤泄噍敾炷習(xí)r，在導(dǎo)管灌滿后，剪斷鉛絲頭，并保障澆筑繼續(xù)進(jìn)行，確保混凝土泵送不間斷。使用標(biāo)桿對(duì)水深進(jìn)行測(cè)量，導(dǎo)管埋深達(dá)到40cm時(shí)，應(yīng)立即停止?jié)仓?/p>

值得注意的是，混凝土澆筑頂標(biāo)高略高于設(shè)計(jì)標(biāo)高，為保障混凝土強(qiáng)度，潛水員應(yīng)對(duì)頂面進(jìn)行整平處理。在混凝土澆筑過(guò)程中，澆筑要持續(xù)進(jìn)行，若由不得已原因混凝土澆筑中斷，則應(yīng)將中斷時(shí)間控制在40min內(nèi)。采取導(dǎo)管法進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，要對(duì)骨料的最大粒徑進(jìn)行嚴(yán)格控制，并保證混凝土拌和物需具有良好的和易性及較高的坍落度[1]。比如，水下澆筑時(shí)，混凝土量大，通過(guò)導(dǎo)管法與混凝土泵結(jié)合的方法進(jìn)行，將取得良好的澆筑效果。

2.2 對(duì)常見(jiàn)事故的預(yù)防處理方面

2.2.1 卡堵現(xiàn)象

導(dǎo)管卡堵是橋梁水下混凝土灌注樁施工常見(jiàn)事故，其原則主要有：①管節(jié)受損變形嚴(yán)重，管節(jié)間橡皮墊圈比內(nèi)壁凸出，管內(nèi)殘留混凝土渣未清除干凈；②硬質(zhì)材料造成的卡堵，如如木制、圓柱形、鋼材等；③初澆時(shí)，空內(nèi)的泥漿越積越厚，且孔底與導(dǎo)管下口的距離小于合理范圍；④澆筑時(shí)，混凝土拌合物中有超徑石子，攪拌不均勻，混凝土拌合物落度較小，和易性差等。

對(duì)混凝土澆筑過(guò)程中的卡堵事故的預(yù)防處理，可通過(guò)以下幾個(gè)方面進(jìn)行：①下管前，技術(shù)人員要認(rèn)真檢查各節(jié)導(dǎo)管，在條件允許的情況下，事先進(jìn)行落球試驗(yàn)。②嚴(yán)格控制混凝土的材料組成，不合格的混凝土嚴(yán)禁入倉(cāng)。③嚴(yán)格控制孔底距導(dǎo)管底口的高度，一般以0.4～0.5m為宜。導(dǎo)管的埋深應(yīng)控制在6.0m范圍內(nèi)，若埋管深度不大，則應(yīng)停止?jié)仓?duì)上下導(dǎo)管和已經(jīng)澆筑的混凝土進(jìn)行拆除處理，而埋管過(guò)深時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行報(bào)廢處理。④澆筑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土拌合物落度，確保其和易性。若是在高溫天氣下施工，還應(yīng)加強(qiáng)攪拌能力，確保混凝土的供應(yīng)。

2.2.2 焊縫或?qū)Ч芙宇^進(jìn)水現(xiàn)象

焊縫或?qū)Ч芙宇^進(jìn)水也是橋梁水下混凝土灌注樁施工過(guò)程中常見(jiàn)的事故。其原因主要是施工時(shí)導(dǎo)管接頭的橡皮墊圈老化，在外界的壓力下，導(dǎo)致泥漿進(jìn)水、縫隙擴(kuò)大。針對(duì)這種情況，技術(shù)人員應(yīng)在下管前對(duì)橡皮墊圈及焊縫進(jìn)行仔細(xì)檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除各種隱患。應(yīng)采用螺旋式導(dǎo)管連接，若樁深度較大時(shí)，應(yīng)在地面做導(dǎo)管連接及密封實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行澆筑。對(duì)漏水部位的處理，主要是在下管前用小抽筒將管內(nèi)的泥漿吸干凈。

2.2.3 導(dǎo)管提空現(xiàn)象

橋梁水下混凝土灌注樁施工過(guò)程中的導(dǎo)管提空，主要是混凝土面探測(cè)和計(jì)算錯(cuò)誤，或管提出混凝土面過(guò)程中導(dǎo)管提升速度太快，鉆機(jī)剎車不靈引起的[2]。針對(duì)這種現(xiàn)象，在澆筑前，要對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的剎車進(jìn)行仔細(xì)檢查，若提升過(guò)程中突發(fā)剎車失靈，則應(yīng)立即關(guān)閉開(kāi)關(guān)，停止提升。同時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)清孔后的泥漿比重對(duì)澆筑過(guò)程中導(dǎo)管的埋深進(jìn)行精算，并認(rèn)真做好導(dǎo)管拆卸的記錄，將其與混凝土面探測(cè)進(jìn)行對(duì)照。此外，要對(duì)清孔質(zhì)量及泥漿質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，注意混凝土自管外落入孔內(nèi)形成混凝土的假面。

2.3 施工安全管理方面

安全生產(chǎn)是橋梁水下混凝土灌注樁施工過(guò)程中最重要的控制目標(biāo)之一，也是衡量施工項(xiàng)目管理水平的重要標(biāo)志[3]。施工過(guò)程中的安全生產(chǎn)，是建筑企業(yè)管理的首要職責(zé)，也是充分調(diào)動(dòng)相關(guān)施工人員工作積極性，保障施工質(zhì)量及效率的必要條件。因而，橋梁水下混凝土灌注樁施工過(guò)程前，要統(tǒng)籌財(cái)、物、人等各方面的因素，安排安全設(shè)備和制定必要的安全實(shí)施細(xì)則，保障施工的順利、高效、有序進(jìn)行。同時(shí)，要根據(jù)整個(gè)施工過(guò)程做好充分的調(diào)查和研究，分析施工中潛在的不安全因素和可能遇到的安全問(wèn)題，并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況采取對(duì)策措施及制定方案。

3 小 結(jié)

總而言之，橋梁水下混凝土灌注樁施工是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，須根據(jù)科學(xué)、合理的施工工藝進(jìn)行，并根據(jù)工程具體情況采取相應(yīng)施工技術(shù)，確保施工質(zhì)量，進(jìn)而為橋梁工程的整體質(zhì)量和使用性能奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉天平.水下混凝土灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)解析[J].交通世界（建養(yǎng)機(jī)械），2013，（05）：210～212.

[2]苑巍，王巖.水下澆注混凝土灌注樁灌注事故預(yù)防及處理[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)，2012，（01）：117.

[3]李洪遠(yuǎn).探究水下混凝土灌注樁施工技術(shù)質(zhì)量控制[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展，2013，（10）：552-553.

作者簡(jiǎn)介：張英民（1977-），男，漢言辭，吉林省吉林市人，本科，工程師，研究方向?yàn)殍F道工程技術(shù)施工，從事的工作為中鐵九局集團(tuán)通灌項(xiàng)目指揮長(zhǎng)。