橋梁樁基水下混凝土澆筑

萬 冰,朱太麗

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,貴州 貴陽 550000)

1 施工設(shè)備選用

1.1 導(dǎo)管設(shè)施的選用

導(dǎo)管設(shè)施起到了向水下樁孔輸送混凝土的重要作用，該設(shè)施的性能水平可以直接影響到水下澆筑效果，因此，工作者需要合理選用導(dǎo)管設(shè)施，確保澆筑施工的順利完成。在澆筑施工中，導(dǎo)管設(shè)施結(jié)構(gòu)如圖1，工作者應(yīng)當(dāng)綜合考慮水深、施工規(guī)模等實際情況，來選擇合適直徑的導(dǎo)管，例如：橋梁所處位置的水深在3 m以下，施工覆蓋范圍在4 m2左右的情況下，工作者需要采用Φ250的導(dǎo)管設(shè)施，如果水深在3～5 m，施工覆蓋范圍5～15 m2左右時，則應(yīng)該用Φ300的導(dǎo)管。此外，工作者還要在設(shè)施選用過程中，并做好強(qiáng)度、密封性等試驗，待試驗結(jié)果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后，才能夠?qū)?dǎo)管設(shè)施正式投入使用。如果在澆筑施工中發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管出現(xiàn)了變形、磨損等現(xiàn)象，要及時進(jìn)行更換，以免發(fā)生事故。

1.2 其他設(shè)施的選用

除導(dǎo)管之外，施工方還需要在現(xiàn)場配置發(fā)電機(jī)、鉆孔機(jī)、攪拌機(jī)以及混凝土運(yùn)輸車輛，來滿足水下橋樁基礎(chǔ)施工的需求。在此過程中，工作者要根據(jù)水深、土層結(jié)構(gòu)以及橋樁建設(shè)要求等方面，來合理選擇鉆孔機(jī)、發(fā)電機(jī)的類型、數(shù)量，同時，還要結(jié)合實際情況，調(diào)整其參數(shù)，待其能夠達(dá)到水下混凝土工作狀態(tài)需求后，才能投入使用。在水下混凝土澆筑中，工作者務(wù)必要保持混凝土灌注的連續(xù)性，所以需要配備足量的高性能攪拌機(jī)和運(yùn)輸車輛，確?；炷翝仓|(zhì)量，強(qiáng)化樁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。此外，工作者需要注意，澆筑施工中配置的料斗容積一定要在首次封底后，將導(dǎo)管埋深1 m時所需混凝土的體積相當(dāng)，這樣能夠深入優(yōu)化灌注的連續(xù)性，提升澆筑施工水平。

2 混凝土制備

2.1 原材料選用

混凝土制備作為橋梁樁基礎(chǔ)水下澆筑施工的重要組成部分，工作者需要根據(jù)實際的水文情況，科學(xué)選用原材料，使混凝土的強(qiáng)度得以達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)水下澆筑工程順利完工。在原材料選用中，工作者必須要嚴(yán)格按照現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對碎石、外加劑、水泥等原材料進(jìn)行檢驗和試驗，確保其可以達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)后采用將其用作混凝土的制備，同時，針對于水下澆筑作業(yè)，所選用的水泥強(qiáng)度不得低于32.5級，且初凝時間要在2.5 h以上。此外，在水下樁基澆筑作業(yè)中，工作者還要注意將水灰比控制在0.5～0.6，并保持350 kg/m2以上的水泥用量，而且粗骨料的最大尺寸也務(wù)必要控制在管徑的1/8，以免在灌注過程中導(dǎo)管出現(xiàn)卡、堵問題，影響樁基澆筑效果。

2.2 混凝土性質(zhì)的把控

在水下澆筑作業(yè)中，由于各項施工環(huán)境都與常規(guī)澆筑施工存在差異，所以工作者在混凝土的制備期間要把控好混凝土的各項性狀，使其能夠通過澆筑施工形成優(yōu)質(zhì)的橋梁樁基礎(chǔ)，強(qiáng)化橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的可靠性和耐久性。在混凝土性質(zhì)把控上，如果水下橋梁樁基礎(chǔ)較深，那么工作者就應(yīng)當(dāng)向混凝土中加入緩凝劑，使其初凝時間大于8 h，同時，為了保障混凝土的流動性和保水性能夠滿足水下作業(yè)的需求，工作者要在開始攪拌之前，向攪拌機(jī)中加入30%的水，攪拌開始之后再加入60%的水，在攪拌結(jié)束前的60～90 s時，加入10%的水，這樣既可完成混凝土的制備。此外，工作者還需要將混凝土的坍落度保持在180～20 mm之間，降低其樁頂浮漿高度，以免影響基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3 樁孔內(nèi)部結(jié)構(gòu)建設(shè)

3.1 鋼筋籠制作安放

鋼筋籠是支撐樁基礎(chǔ)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，施工方在現(xiàn)場將鋼筋籠進(jìn)行加工和組裝，待準(zhǔn)備工作完成后，再將鋼筋籠運(yùn)輸?shù)綐段贿M(jìn)行整體的一次性吊裝。在鋼筋籠的制作中，施工者需要在其中放入聲測鋼管，用于樁基最終檢測，同時，施工方要做好焊接點的質(zhì)量控制工作，保障焊接的牢固性，以免影響樁基礎(chǔ)的承載能力。在此過程中，施工方應(yīng)避免在大風(fēng)、 大雪的惡劣天氣開展焊接工作， 而且在焊接作業(yè)時，應(yīng)做好遮蔽措施，而且需要將單面焊接長度保持在直徑的10倍以上，雙面焊接的長度把控在直徑5倍以上，強(qiáng)化水下樁基礎(chǔ)的可靠性。在吊裝時，施工方應(yīng)設(shè)置4個吊裝點，以垂直形式，將鋼筋籠緩慢地安放到樁孔內(nèi)，如果遇到阻礙，要及時查明原因，不得強(qiáng)制下放。

3.2 清孔

在水下澆筑作業(yè)中，清孔操作是保障混凝土澆筑成型效果的重要操作。一般來說，水下樁基礎(chǔ)的建設(shè)中需要進(jìn)行兩次清孔操作。第一次清孔是在終孔之后，施工者在成孔結(jié)束后采取不提鉆，并采用調(diào)制好的優(yōu)質(zhì)泥漿來替換孔內(nèi)鉆屑以及稠泥漿的方式，來實現(xiàn)清孔，此次清孔通常需要花費(fèi)30 min左右，能夠減少孔內(nèi)空間中的雜質(zhì)數(shù)量，避免其影響混凝土剛度。第二次清孔是在鋼筋籠安放完畢后，工作者應(yīng)查看孔底的沉淀清孔。通常情況下，工作者需要將孔底的沉淀厚度控制在10 mm以內(nèi)，所以需要進(jìn)行第二次清孔操作。此外，工作者還要注意，在第二次清孔之后一定要立刻進(jìn)行澆筑，以免再次出現(xiàn)大量沉渣。

4 混凝土灌注

4.1 首批灌注

為了使混凝土得以在水下順利凝固，施工方需要分批進(jìn)行灌注操作，這樣能夠提高樁基礎(chǔ)的承載能力和耐久性，例如：2019年完成水下澆筑作業(yè)的國內(nèi)第一深水樁基橋，其中的樁基礎(chǔ)最深處已經(jīng)達(dá)到水面下60多米，所以工作者分批次進(jìn)行了樁的混凝土灌注操作，保障了樁基礎(chǔ)橋梁的穩(wěn)定性。但常規(guī)條件下，施工方通常會將混凝土灌注操作分為兩個批次。在首批灌注操作中，混凝土在下落時和易性會逐漸降低，所受阻力也會越來越大，因此在澆筑過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)導(dǎo)管堵塞問題，此時工作者需要強(qiáng)化設(shè)備的起重能力，并迅速向漏斗中導(dǎo)入混凝土，之后再稍微向上提導(dǎo)管，就可以讓混凝土順利下落到孔底，完成首批灌注。

4.2 后續(xù)灌注

在首批灌注結(jié)束后，工作者需要展開后續(xù)灌注操作。在此過程中，導(dǎo)管中的混凝土容易出現(xiàn)非連續(xù)性下落，降低樁基礎(chǔ)的成型效果。為此，施工者要上下提導(dǎo)管，同時觀察導(dǎo)管孔的返漿情況，待到孔口不再返漿后，繼續(xù)向漏斗傾倒混凝土，然后再上下提動導(dǎo)管，這樣可以加速混凝土在導(dǎo)管中的下落速度，以免其在導(dǎo)管中停留時間過長，損害其流動性，同時，上下提動導(dǎo)管也可以防止骨料滯留，增加混凝土下落的阻力，影響樁基的正常澆筑成型。此外，施工者還需要適當(dāng)上提漏斗，加大混凝土落差度，使后續(xù)灌注混凝土的密度能夠與首批灌注混凝土的密度統(tǒng)一，使樁基整體澆筑效果更加均勻，有助于后續(xù)施工的順利開展。

5 結(jié) 論

綜上所述，靈活應(yīng)用樁基水下混凝土澆筑技術(shù)措施，能夠提升橋梁工程建設(shè)水平。在橋梁基礎(chǔ)建設(shè)中，工作者借助水下混凝土澆筑措施可以保持澆筑的連續(xù)性、強(qiáng)化基礎(chǔ)成型效果、提高樁基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、優(yōu)化樁基礎(chǔ)的使用性能，從而使橋梁工程能夠順利投入使用。