橋梁水下混凝土灌注樁基礎(chǔ)的質(zhì)量控制

【摘要】水下混凝土灌注是橋梁樁基礎(chǔ)施工中的重要工程，是直接影響橋梁整體質(zhì)量的關(guān)鍵因素。根據(jù)鉆孔樁部分地質(zhì)鉆孔揭示的地質(zhì)特點(diǎn)，選用旋挖鉆機(jī)成孔，直升導(dǎo)管法灌注水下混凝土。為使灌注工作順利進(jìn)行，應(yīng)盡量縮短灌注時(shí)間，堅(jiān)持連續(xù)作業(yè)，使灌注工作在首批混凝土初凝以前的時(shí)間完成。

【關(guān)鍵詞】橋梁；水下混凝土灌注；質(zhì)量控制

近年來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，路橋建設(shè)進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期，灌注樁技術(shù)也在全國(guó)各地路橋建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)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(guó)對(duì)橋梁水下混凝土灌注樁基礎(chǔ)的研究雖然仍處在起步階段，但對(duì)工程施工質(zhì)量的要求卻在不斷提升，所以橋梁水下混凝土灌注樁基礎(chǔ)的質(zhì)量控制問(wèn)題不斷成為困擾路橋建設(shè)者的難題。我國(guó)的水下混凝土灌注樁工程主要是通過(guò)導(dǎo)管法進(jìn)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(guò)密封連接的導(dǎo)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(xù)密實(shí)的混凝土樁身。這種橋梁水下混凝土灌注樁工程對(duì)施工設(shè)備、材料以及工藝技術(shù)都有著嚴(yán)格的要求，施工人員必須認(rèn)真檢查施工設(shè)備與材料，嚴(yán)格控制各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，從而保證橋梁水下混凝土灌注樁基礎(chǔ)的質(zhì)量。

1、灌注混凝土表面測(cè)深和導(dǎo)管埋深控制

（1）測(cè)深。灌注混凝土?xí)r，探測(cè)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(dǎo)管深度和樁頂高度。如探測(cè)不準(zhǔn)確，將造成沉淀過(guò)厚、導(dǎo)管提漏、埋管過(guò)深，因而發(fā)生夾層斷樁、短樁或?qū)Ч馨尾怀龅氖鹿?。因此測(cè)深是一項(xiàng)重要的工作，采用較為準(zhǔn)確、快速的方法和探測(cè)工具。

（2）導(dǎo)管的埋深控制。當(dāng)拌和物內(nèi)摻有緩凝劑、灌注速度較快、導(dǎo)管較堅(jiān)固并有足夠的起重能力時(shí)，要適當(dāng)加大埋深，但最好也不要超過(guò)8m。拔管前需仔細(xì)探測(cè)混凝土面的深度。用測(cè)深錘測(cè)深時(shí)，需有2人用兩個(gè)測(cè)錘測(cè)深并相互較對(duì)，防止誤測(cè)。

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(jīng)成孔質(zhì)量檢驗(yàn)合格后，方可開(kāi)始灌注工作。

（2）灌注前，對(duì)孔底沉淀層厚度再進(jìn)行一次測(cè)定。如厚度超過(guò)規(guī)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(kāi)閥，將首批混凝土灌入孔底后，立即測(cè)探孔內(nèi)混凝土面高度，計(jì)算出導(dǎo)管內(nèi)埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。

（4）灌注開(kāi)始后，應(yīng)緊湊、連續(xù)地進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工。在灌注過(guò)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(nèi)含有水泥而變稠凝結(jié)，致使測(cè)深不準(zhǔn)確。灌注過(guò)程中，注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時(shí)測(cè)量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除。導(dǎo)管提升時(shí)保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。當(dāng)導(dǎo)管提升到法蘭接頭露孔口以上有一定高度，可拆除1節(jié)或2節(jié)導(dǎo)管（視每節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)度和工作平臺(tái)距孔口高度而定）。此時(shí)，暫停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的導(dǎo)管，徐徐放在地上，并掛上升降設(shè)備，然后松動(dòng)導(dǎo)管的接頭螺栓或快速接頭，同時(shí)將起吊導(dǎo)管用的吊鉤掛上待拆的導(dǎo)管上端的吊環(huán)，待螺栓全部拆除或快速接頭拆除后，吊起待拆的導(dǎo)管，徐徐放在地上，然后將漏斗重新插入井口的導(dǎo)管內(nèi)，校正好位置，繼續(xù)灌注。拆除導(dǎo)管動(dòng)作要快，時(shí)間一般不宜超過(guò)15min。要防止螺栓、橡皮墊和工具等掉入孔中。

（5）在灌注過(guò)程中，導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿，含有空氣時(shí)，后續(xù)混凝土要徐徐灌入，不可整斗的灌入漏斗和導(dǎo)管，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊，而使導(dǎo)管漏水。

（6）當(dāng)混凝土面升到鋼筋骨架下端時(shí)，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(shí)間，防止頂層混凝土進(jìn)入鋼筋骨架時(shí)混凝土的流動(dòng)性過(guò)小，建議使用緩凝劑、粉煤灰等增大其流動(dòng)性；②當(dāng)混凝土面接近和初進(jìn)入鋼筋骨架時(shí)，使導(dǎo)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(dǎo)管底口出來(lái)或向上的沖擊力；③當(dāng)孔內(nèi)混凝土進(jìn)入鋼筋骨架4m～5m以后，適當(dāng)提升導(dǎo)管，減小導(dǎo)管埋置長(zhǎng)度，以增加骨架在導(dǎo)管口以下的埋置深度，從而增加混凝土對(duì)鋼筋骨架的握裹力。

（7）為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)加灌一定高度，以便灌注結(jié)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(zhǎng)樁不小于1.0m?；炷凉嘧⒌浇咏O(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，工地值班人員要計(jì)算還需要的混凝土數(shù)量（計(jì)算時(shí)將導(dǎo)管內(nèi)及混凝土輸泵管內(nèi)的混凝土數(shù)量估計(jì)在內(nèi)），通知拌和站按需要數(shù)拌制，以免造成浪費(fèi)。為減少以后鑿出樁頭的工作量，可在灌注結(jié)束后，混凝土凝結(jié)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(tái)。旱地施工用的鋼護(hù)筒，如需回收，可在灌注結(jié)束、混凝土初凝前拔出。當(dāng)使用兩半式鋼護(hù)筒或木護(hù)筒時(shí)，要帶混凝土強(qiáng)度達(dá)到5MPa后拆除。

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

（9）在灌注混凝土?xí)r，每根樁至少留取兩組試體，樁長(zhǎng)20m以上者不少于3組；樁徑大、澆筑時(shí)間很長(zhǎng)時(shí)，不少于4組。如換工作班時(shí)，每工作班都應(yīng)制取試件。試件施加標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，強(qiáng)度測(cè)試后填試驗(yàn)報(bào)告表。強(qiáng)度不合要求時(shí)，及時(shí)提出報(bào)告，采取補(bǔ)救措施。

總結(jié)：

橋梁水下灌注樁基礎(chǔ)的質(zhì)量控制對(duì)施工人員有較高的要求。施工人員必須對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢查，避免出現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題，同時(shí)，還要嚴(yán)格控制混凝土等原料的選擇，對(duì)原料的質(zhì)量、規(guī)格嚴(yán)格把控。最后，在實(shí)際灌注操作過(guò)程中，施工人員還需要保持認(rèn)真負(fù)責(zé)態(tài)度，監(jiān)控整個(gè)灌注過(guò)程，做好灌注過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié)，及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，甚至做到避免問(wèn)題的出現(xiàn)。與此同時(shí)，對(duì)橋梁水下灌注樁基礎(chǔ)的質(zhì)量控制還應(yīng)該與最新技術(shù)、設(shè)備相結(jié)合，不斷調(diào)整提高當(dāng)前灌注水平，從而獲得優(yōu)質(zhì)灌注工程。