橋梁水下混凝土灌注樁基礎的質量控制

【摘要】水下混凝土灌注是橋梁樁基礎施工中的重要工程，是直接影響橋梁整體質量的關鍵因素。根據鉆孔樁部分地質鉆孔揭示的地質特點，選用旋挖鉆機成孔，直升導管法灌注水下混凝土。為使灌注工作順利進行，應盡量縮短灌注時間，堅持連續作業，使灌注工作在首批混凝土初凝以前的時間完成。

【關鍵詞】橋梁；水下混凝土灌注；質量控制

近年來，隨著國家經濟以及科學技術的快速發展，路橋建設進入了新的發展時期，灌注樁技術也在全國各地路橋建設中得到了廣泛應用，作為混凝土灌注樁類型之一的水下混凝土灌注樁也得到了推廣使用，然而，我國對橋梁水下混凝土灌注樁基礎的研究雖然仍處在起步階段，但對工程施工質量的要求卻在不斷提升，所以橋梁水下混凝土灌注樁基礎的質量控制問題不斷成為困擾路橋建設者的難題。我國的水下混凝土灌注樁工程主要是通過導管法進行施工，其施工原理是在一定的落差壓力作用下，將混凝土拌和物通過密封連接的導管，灌入到初期灌注的混凝土下面，使其承載著初期灌注的混凝土及其上面的泥漿或水緩慢的上升，形成連續密實的混凝土樁身。這種橋梁水下混凝土灌注樁工程對施工設備、材料以及工藝技術都有著嚴格的要求，施工人員必須認真檢查施工設備與材料，嚴格控制各項技術指標，從而保證橋梁水下混凝土灌注樁基礎的質量。

1、灌注混凝土表面測深和導管埋深控制

（1）測深。灌注混凝土時，探測水面或泥漿面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制沉淀層厚度、埋導管深度和樁頂高度。如探測不準確，將造成沉淀過厚、導管提漏、埋管過深，因而發生夾層斷樁、短樁或導管拔不出的事故。因此測深是一項重要的工作，采用較為準確、快速的方法和探測工具。

（2）導管的埋深控制。當拌和物內摻有緩凝劑、灌注速度較快、導管較堅固并有足夠的起重能力時，要適當加大埋深，但最好也不要超過8m。拔管前需仔細探測混凝土面的深度。用測深錘測深時，需有2人用兩個測錘測深并相互較對，防止誤測。

2、水下混凝土的灌注

（1）灌注水下混凝土是鉆孔樁施工的重要工序，要特別注意。鉆孔經成孔質量檢驗合格后，方可開始灌注工作。

（2）灌注前，對孔底沉淀層厚度再進行一次測定。如厚度超過規定，可用前述噴射法向孔底噴射3min～5min，使沉渣懸浮，然后立即灌注首批水下混凝土。

（3）剪球、拔栓或開閥，將首批混凝土灌入孔底后，立即測探孔內混凝土面高度，計算出導管內埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。

（4）灌注開始后，應緊湊、連續地進行，嚴禁中途停工。在灌注過程中，要防止混凝土拌和物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底，使泥漿內含有水泥而變稠凝結，致使測深不準確。灌注過程中，注意觀察管內混凝土下降和孔內水位升降情況，及時測量孔內混凝土面高度，正確指揮導管的提升和拆除。導管提升時保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。當導管提升到法蘭接頭露孔口以上有一定高度，可拆除1節或2節導管（視每節導管長度和工作平臺距孔口高度而定）。此時，暫停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的導管，徐徐放在地上，并掛上升降設備，然后松動導管的接頭螺栓或快速接頭，同時將起吊導管用的吊鉤掛上待拆的導管上端的吊環，待螺栓全部拆除或快速接頭拆除后，吊起待拆的導管，徐徐放在地上，然后將漏斗重新插入井口的導管內，校正好位置，繼續灌注。拆除導管動作要快，時間一般不宜超過15min。要防止螺栓、橡皮墊和工具等掉入孔中。

（5）在灌注過程中，導管內混凝土不滿，含有空氣時，后續混凝土要徐徐灌入，不可整斗的灌入漏斗和導管，以免在導管內形成高壓氣囊，擠出管節間的橡皮墊，而使導管漏水。

（6）當混凝土面升到鋼筋骨架下端時，為防鋼筋骨架被混凝土頂托上升，采取以下措施：①盡量縮短混凝土總的灌注時間，防止頂層混凝土進入鋼筋骨架時混凝土的流動性過小，建議使用緩凝劑、粉煤灰等增大其流動性；②當混凝土面接近和初進入鋼筋骨架時，使導管底口處于鋼筋籠底口3m以下和1m以上處，并徐徐灌注混凝土，以減小混凝土從導管底口出來或向上的沖擊力；③當孔內混凝土進入鋼筋骨架4m～5m以后，適當提升導管，減小導管埋置長度，以增加骨架在導管口以下的埋置深度，從而增加混凝土對鋼筋骨架的握裹力。

（7）為確保樁頂質量，在樁頂設計標高以上應加灌一定高度，以便灌注結束后將此段混凝土清除，增加的高度，可按孔深、成孔方法和清孔方法確定，一般不小于0.5m，長樁不小于1.0m?；炷凉嘧⒌浇咏O計標高時，工地值班人員要計算還需要的混凝土數量（計算時將導管內及混凝土輸泵管內的混凝土數量估計在內），通知拌和站按需要數拌制，以免造成浪費。為減少以后鑿出樁頭的工作量，可在灌注結束后，混凝土凝結前，挖出多余的一段樁頭，但保留10cm～20cm，以待隨后修鑿，接澆墩柱或承臺。旱地施工用的鋼護筒，如需回收，可在灌注結束、混凝土初凝前拔出。當使用兩半式鋼護筒或木護筒時，要帶混凝土強度達到5MPa后拆除。

（8）在灌注將近結束時，出于導管內混凝土柱高度減小，超壓力降低，而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加，相對密度增大。如在這種情況下出現混凝土頂升困難時，可在孔內加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作順利進行。在拔出最后一段長導管時，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導管下形成泥心。

（9）在灌注混凝土時，每根樁至少留取兩組試體，樁長20m以上者不少于3組；樁徑大、澆筑時間很長時，不少于4組。如換工作班時，每工作班都應制取試件。試件施加標準養護，強度測試后填試驗報告表。強度不合要求時，及時提出報告，采取補救措施。

總結：

橋梁水下灌注樁基礎的質量控制對施工人員有較高的要求。施工人員必須對施工設備進行嚴格檢查，避免出現設備問題，同時，還要嚴格控制混凝土等原料的選擇，對原料的質量、規格嚴格把控。最后，在實際灌注操作過程中，施工人員還需要保持認真負責態度，監控整個灌注過程，做好灌注過程的每一個環節，及早發現問題，甚至做到避免問題的出現。與此同時，對橋梁水下灌注樁基礎的質量控制還應該與最新技術、設備相結合，不斷調整提高當前灌注水平，從而獲得優質灌注工程。