橋梁灌注樁施工探究

王剛　王利

摘 要：樁是橋梁結構的主要組成部分，承擔著承受橋梁上部分載荷并將其傳遞到下方基礎的重要職責。樁工程施工質量的高低，直接關系到橋梁工程的安全使用水平。水下混凝土灌注樁技術是當前橋梁施工中的常見工藝，做好混凝土樁灌注作業對于保證橋梁工程質量安全意義重大。文章圍繞橋梁灌注樁施工技術進行探討，分析了橋梁水洗灌注混凝土的性能參數和技術要求，介紹了橋梁樁灌注作業的前期準備，詳細闡述了橋梁灌注混凝土樁的施工工藝，并對工程作業安全質量保障措施進行了說明。

關鍵詞：灌注樁；橋梁施工；質量控制；成孔技術

引言

我國國土面積廣袤，地理條件復雜，廣袤的國土上分布著大大小小的山川、河流。橋梁工程是公路、鐵路交通網絡建設過程中不可或缺的重要一環。隨著我國交通事業的發展，橋梁施工技術也在不斷前進，新工藝、新方法接連不斷涌現出來并被投入到實際工程施工之中。水下混凝土灌注樁就是其中一項重要技術。該項技術施工工藝簡單，用時較短，造價較低，用于使用大量工程機械，所以施工效率很高，是當前橋梁工程施工的常用方法之一。由于工藝自身特點，對樁身強度指標要求很高，所以必須嚴格規范操作，確保灌注樁施工質量。

1 水下灌注混凝土的性能參數分析

混凝土是水下混凝土灌注樁的主要施工材料，其性能水平、技術參數情況和工程施工質量密切相關，下面就對水下灌注混凝土的性能參數逐一進行介紹、分析。

1.1 混凝土原料

為保證混料具有足夠的流動性，避免在管道輸送過程中發生管道堵塞現象，混凝土中的粗骨料以含泥量控制在百分之二以下的卵石為佳。

1.2 混凝土初凝時間

初凝時間是影響混凝土操作性能的重要指標。橋梁水下灌注樁使用的混凝土其初凝時間一般控制在3到5個小時，這個指標范圍內的混凝土使用效果最佳。

1.3 混凝土攪拌方法和攪拌時間

配置混凝土時，要按照事先確定好的配比依次向料斗中加入粗細料、水泥等原料，啟動攪拌機，并加入拌合水配比量的百分之三十，待混合均勻后再加入百分之六十的拌合水，剩余百分之十的拌合水在最后階段加入，從最后百分之十拌合水加入到混凝土拌合完成，這段時間應控制在1分鐘至1分半這個時間段。

1.4 坍落度選擇

從大量工程施工數據統計分析結果可知，混凝土坍落度以160mm到200mm最為適宜。

2 水下灌注混凝土的技術要求分析

（1）從混凝土灌注作業角度出發，由于第一批灌注的混凝土需要充滿導管底部以及埋設深度范圍（一般超過一米）內的導管空間，所以量必須足夠。（2）混凝土拌合料在運輸過程中，隨著時間延長或受環境因素影響會發生離析分層現象，性質改變，影響正常使用。所以當混凝土拌合料到達施工現場時要對均勻性和塌落度等關鍵性指標進行檢查，以確保其符合使用要求。對于不符合使用要求的拌合料，可以再進行一次拌合，達標后使用，對于第二次拌合后依然達不到使用要求的，禁止使用。（3）混凝土灌注作業應采取連續施工的作業方式，當第一批混凝土混料灌入后，后續混凝土必須及時跟進，以保持作業連續不中斷。（4）在進行混凝土灌注作業時，必須時刻關注孔內水頭情況，保持水頭穩定，尤其是在潮汐地區或有承壓力地下水地區，更要注意。（5）在整個灌注作業持續期間，導管的最佳埋置深度為2到6m。（6）在進行混凝土灌注作業時，要密切注意探井孔內混凝土面的位置變化，勤加檢測，一旦出現問題及時地調整導管埋設深度。（7）為避免鋼筋骨架上浮現象發生，要隨著灌注作業的進展對混凝土灌注速度進行適當調整，當灌注的混凝土液面距鋼筋骨架底部1m左右時，要將灌注速度壓低，待混凝土拌和物液面上升到骨架底口4m以上時，提升導管出口位置，使其位于骨架底部2m以上，即可恢復正常灌注速度。（8）混凝土樁的實際灌注高度要高出設計高度一段距離，超出長度通常控制在半米到1米之間，以確保完工后的混凝土樁強度整體達標。這部分超出設計高度的長度待混凝土樁硬化后，接樁前要予以鑿除。鑿除作業要避免對樁頭部分過度沖擊，造成結構松散。灌注作業接近尾聲時要檢查混凝土灌注量，以控制混凝土樁實際灌注高度。（9）在進行變截面樁混凝土灌注時，要從截面積最小的樁孔開始灌注，每當截面積變大時，要適當增加灌注速度并提高混凝土坍落度。

3 灌注樁施工前期準備

混凝土樁灌注作業涉及因素較多，施工質量要求較高。為了保證施工順利進行，在施工開始前，必須全面、細致地做好各項準備工作。首先要進行施工隊伍的組織、籌備工作，根據施工需要配置足夠的施工人員和技術人員，建立完善的組織機構和健全的管理制度。其次要準備好各類施工材料和施工機械。材料進場前都必須經過嚴格的質量檢驗，合格后方可使用。施工設備到位后要進行必要的檢查、維護、維修工作，確保狀態正常，可以投入使用。施工開始前，施工隊伍要組織相關人員熟悉施工設計和施工方案等技術材料。最后要做好施工現場準備，各項輔助、保障措施應及時落實。

4 灌注樁施工工藝流程

4.1 鉆孔

鉆孔機就位固定后，首先要將機架挺桿調直，然后在對位圈的輔助下對準樁位，啟動鉆孔機開始鉆孔作業，直至達到設計深度后停止，將鉆頭提出。

4.2 檢查成孔質量

成孔質量的檢測包括幾個步驟，首先是對孔深進行檢測，通常使用測深繩（錘）或手提燈等工具對孔深和虛土厚度等指標進行檢測。其次是檢測孔徑，在實際施工過程中，部分土層含較多石塊，或者是存在軟塑黏土層，這些都可能導致鉆桿發生晃動，從而擴大孔徑，最終結果就是孔壁附著擾動土和孔底增加回落土。

4.3 孔底土清理

鉆孔深度達到設計指標后，鉆桿要在鉆孔底部進行一定時間的空轉，以清除殘土，然后再保持鉆桿豎直狀態的前提下提起鉆桿。

4.4 澆筑混凝土

在進行混凝土澆筑前，要對鉆孔深度、直徑、孔壁、垂直度及孔底虛土厚度等指標進行復測、復查，確保符合指標。在此基礎上將預先加工好的鋼筋籠綁上砂漿墊塊吊放入孔，吊放過程中要保持穩定、方向準確，避免和周邊孔壁發生碰撞。鋼筋籠到位后立即固定。混凝土澆筑要連續進行，分層振搗密實，每層控制在1.5米以內。

5 灌注樁施工安全質量保障措施

一是要嚴格做好測量定位工作，測量定位是否準確，精度是否達標，直接關系到鉆孔作業各項指標的完成情況，對于工程的順利實施影響重大。在實際工作中，采取施工單位自檢與監理復檢驗收相結合的措施。定位應分兩次進行控制，分別是在挖井口埋設護筒和安裝鉆機就位兩個階段，要嚴格控制其偏差在設計和規范允許的范圍內。二是要保證泥漿質量。在混凝土灌注樁施工工藝中，泥漿的用途主要是保護孔壁，避免孔壁坍塌，其次是將鉆孔作業中產生的碎渣、殘土攜帶出孔外。泥漿用途大，質量要求高，密度、粘度、含水率都有規定。泥漿過稀，則攜渣能力不夠；泥漿過稠，則孔壁會開成一層厚厚的泥壁，無形中減少了樁徑。

6 結束語

橋梁灌注樁的施工質量直接關系到橋梁工程整體質量安全水平，必須予以高度重視，在施工過程中要嚴格遵循技術規范，對存在的質量安全風險制定針對性的解決方案并認真貫徹執行，施工人員、技術人員和管理人員要各盡其責，協調互動，確保工程順利推進和各項性能指標的圓滿達標。

參考文獻

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