橋梁樁基水下混凝土施工技術研究

【摘要】作為橋梁工程施工的基礎，橋梁樁基施工是橋梁整體性能和質量的決定性因素。隨著時代不斷演變，我國橋梁樁基水下混凝土技術不斷發展，但由于起步時間較晚，橋梁樁基灌注水下混凝土運用過程中出現了很多方面的問題，影響著施工質量。本文從樁基水下混凝土澆注施工工藝入手，重點分析了施工過程中存在的問題，并對其中的關鍵步驟進行了分析，以確保施工工藝符合設計要求，保證工程質量。

【關鍵詞】橋梁樁基；水下混凝土；施工技術

為了滿足新時期橋梁工程建設需求，將水下混凝土灌注樁施工技術運用于橋梁建設中，不僅可以提高施工質量，還可以有效避免某些事故的發生。對于水下混凝土施工，每一個步驟和程序都互相影響、互相關聯，因此研究橋梁樁基水下施工需要從全局考慮，對整個工程的穩定性和安全性進行改進和評估。

1、橋梁樁基水下混凝土施工技術

1.1測量放線及施工準備工作

在開展樁基水下混凝土澆注施工之前，需進行測量放線施工。測量放線施工主要是確定樁基樁孔中心位置及其十字線護樁。確定該位置時，應參照實際情況，盡量加大樁基和孔位之間的距離，以降低兩者在施工過程中的相互影響，保證施工的有序進行。在測量放線施工完畢后，為了確保鉆孔樁施工的質量，需要進行一系列的施工準備工作。包括泥漿性能指標、導管直徑、埋藏深度的確定，樁位測量以及埋設護筒等。首先是確定泥漿性能指標。泥漿的選擇應在就地取材的原則上，選擇粘度較大、水化快的粘土或膨脹土，這是由于泥漿密度較大，因此易附著在井孔壁上，性能較好的泥漿不僅具有良好的防水性，也有助于排渣，對橋梁樁基施工具有積極影響。水下混凝土灌注導管的直徑樁位測量通常由專門的人員進行。根據已知的測量數據進行分析，建立控制網。護筒的埋設首先需要對深度進行確定，選擇好合適的深度后，對護筒坑進行開挖，為了方便護筒的位置調整，挖坑的直徑應與護筒直徑留出一定距離。將護筒放入坑內調整好位置后，外側需要使用粘土回填并且分層進行夯實，避免混凝土澆筑時出現漏水現象。

1.2鉆孔施工及成孔驗收

水下混凝土灌注樁工藝不受施工現場環境的影響，因此借助沖孔或者鉆孔的力量成孔之后，對應的孔壁較為穩定而結實。鉆孔設備的選擇通常根據地質決定。如果橋梁樁基施工地處砂礫層，鉆孔施工則采用沖抓式錐鉆頭，在鉆入巖層后，則改用沖擊錐鉆頭。鉆孔技術通常采用機械結合人工的方式來進行，在使用鉆機施工時，為了保證設備的穩定性，通常對其底座進行加固，避免其出現過大搖晃或者移動的情況。鉆孔施工首先要將材料準備齊全。其次，施工人員應對掌握孔深和孔徑的大小，對孔洞進行及時的測量，同時對孔洞進行清理。清理出的鉆孔殘渣應及時運輸到施工現場之外，避免污染施工現場。鉆頭的好壞直接影響鉆孔施工質量。在鉆孔工作進行之前，應進行小組會議通報各項工作準備情況。鉆頭長時間連續工作時，則要在一定時間間隔內對其進行檢查，同時及時對孔進行測量，依據進尺判斷地質，確保施工的準確性。鉆孔驗收包括孔深、孔徑、垂直度、樁位允許偏差，驗收時借助全站儀等，檢測樁位的偏差程度，以便進行修改和調整。

1.3混凝土灌注

灌注混凝土是樁基施工的最后一步，也是最為關鍵的一步。相關負責人應控制好混凝土質量，確保其中的材料符合國家的相關規定，同時做好混凝土質量控制，尤其是外加劑和摻合料的質量，對其進行有效監控。在對混凝土灌注樁澆筑之前，要對設備的關鍵部位進行檢查，例如剎車等，防止設備故障的產生。進行灌注混凝土的過程中，應當保持工序的連續性，保證灌注速度均勻。為了防范導管漏水，需要對導管本身以及混凝土灌注進行要求，如保證導管內徑和隔水管內徑相同，同時確保所用的隔水栓具有一定的隔水能力。

2、橋梁樁基水下混凝土施工常遇問題及處理

2.1塌孔問題及處理

水孔壁塌陷是橋梁樁基水下混凝土施工中的常見問題。塌孔現象主要表現為施工過程中的泥漿消失或泥漿出現過多氣泡。分析塌孔產生原因時，可以從以下幾個方面入手。例如鉆頭在行進過程中是否碰撞到孔壁；鉆孔外水位是否高于鉆孔內泥漿；以及清理鉆孔時泥漿是否補充不足，以致在較大壓強差下引起孔壁塌陷。

2.2遇到溶洞問題及處理

在施工過程中，溶洞問題對施工質量有較大影響。對于不同類型的溶洞，可以采取一些基礎辦法對其進行處理。遇到溶洞時，應迅速用大功率泥漿泵進行補漿補水，而后將一定數量比例的片石、粘土投入洞中，直至孔中的泥漿停止下降、慢慢上升。此外，為了確保填充效果，可以準備備用混合物如袋裝水泥等，以小沖程投入裂隙、溶洞內，經過反復操作，將樁基周圍的溶洞都填滿堵死，以便后續鉆孔的順利進行。

2.3卡鉆問題及處理

樁位處地質復雜、設備不使用、施工方法不當等都會造成卡鉆問題。實際過程中可以采取以下措施避免。在安裝鉆架的時候，要做好其穩定性控制工作，保證鉆機設備底座固定好，可以利用纜繩或斜撐對鉆架加以固定，確保鉆架中心位置對準樁孔中心。而在鉆機工作過程中，施工人員應適時檢查，對可能出現的鉆孔中心度移位現象進行預防，同時檢測施工區域的地質情況，以控制鉆機的行進速度。此外，還應及時排除鉆孔內部的殘渣，避免其擾動卡壁引發卡鉆，確保鉆孔樁施工的順利開展。

2.4導管堵塞問題及處理

在灌注混凝土過程中，如果導管埋置過深或者澆注時間過長，就可能引起堵塞或者卡管現象。在進行初次混凝土的灌注時，隔水栓會引起管道堵塞。施工人員若沒有將配比一定的水泥砂漿安裝到導球上面的導管與漏斗當中，直接進行混凝土灌注，同樣會引起導管堵塞。在混凝土澆筑中，這種現象較為常見。例如在澆筑突然結束時，混凝土含量不足，就會導致導管堵塞，嚴重時還會造成斷樁。且出現這種問題后很難彌補，即使重新澆筑，也難以完全解決問題。此外，導管的堵塞很大一部分來源混凝土材料，在進行水下混凝土灌注時，操作人員對比例、攪拌時間等控制不當，或外加劑投入不足，容易降低混凝土的和易性，影響混凝土在導管中的流通。

2.5鋼筋籠上浮問題及處理

鋼筋籠的制作需要在特定加工工廠中，根據設計圖紙加工制作。標準的鋼筋籠對綁扎和焊接部分要求較高。對于分段制作的鋼筋籠，對搭接等也有較為嚴格的要求。在實際制作中，加工人員對此重視不足，造成尺寸不達標、主筋順直性低等，對后續鋼筋籠的使用造成影響。此外，在進行混凝土灌注時，因混凝土需要經過導管流出，這樣就有可能會產生很大的沖擊力， 過大的沖擊力導致鋼筋籠出現上浮現象，嚴重時會造成混凝土澆筑缺陷，降低樁基施工質量。在制作鋼筋籠的過程中，根據施工設計的要求，一般選擇分段長度符合現場實際吊裝能力的鋼筋。施工技術人員確保工程中的施工材料鋼筋籠與鉆孔中心對應后，再進行對應位置的安裝。

結語：

橋梁工程施工時，橋梁樁基水下混凝土工程技術的要求比一般工程灌注混凝土的要求要高很多，為了滿足施工質量需求，需要著重做好測量放線、泥漿選擇、制作鋼筋籠以及水下灌注混凝土等各個施工環節的質量控制工作，并針對具體問題完善技術措施，保證橋梁建設的完整性。

參考文獻：

[1]郭海敏，邱杰漢，張穩濤.淺析水下混凝土深樁基施工工藝及質量控制要點[J].中國公路，2014，05：128-129.

[2]時培飛.橋梁水下混凝土灌注樁施工技術探究[J].商品與質量：房地產研究，2014（03）：336-337.

[3]張嘉林.橋梁鉆孔樁水下混凝土澆注施工探析[J].交通建設與管理，2015，（4）：199-200.