樁基礎(chǔ)水下混凝土灌注施工要點(diǎn)構(gòu)架

劉棟杰

(江蘇嘉利基礎(chǔ)工程有限公司，江蘇 南通 226300)

樁基礎(chǔ)水下混凝土普遍施工較快，施工質(zhì)量穩(wěn)定，而且受施工氣候條件因素較少，因此在加固施工中應(yīng)用較為廣泛。水下混凝土灌注施工會(huì)受較多因素影響，施工質(zhì)量也會(huì)受各種環(huán)節(jié)控制，成為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)質(zhì)量控制重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)正視當(dāng)前該技術(shù)現(xiàn)存問(wèn)題，明確施工要點(diǎn)，預(yù)防并處理常見(jiàn)故障，使施工質(zhì)量得到全面提升。

1 常見(jiàn)樁基礎(chǔ)水下混凝土灌注施工問(wèn)題

常見(jiàn)問(wèn)題與導(dǎo)管相關(guān)，首先導(dǎo)管存在漏氣漏水的現(xiàn)象，產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象，混凝土?xí)霈F(xiàn)夾泥、層次松散的問(wèn)題，對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響，甚至出現(xiàn)廢樁重做的現(xiàn)象。另外導(dǎo)管如果埋入混凝土深度過(guò)大，會(huì)使其周邊摩擦力過(guò)大，令導(dǎo)管拔出難度增大，產(chǎn)生斷樁或灌注不暢的現(xiàn)象，使導(dǎo)管外混凝土出現(xiàn)坍落度損失導(dǎo)致流動(dòng)性變差。混凝土在等待時(shí)間，會(huì)減小導(dǎo)管內(nèi)混凝土流動(dòng)性，使混凝土無(wú)法進(jìn)行正常灌注。如果護(hù)筒周邊土質(zhì)和地基情況不好，護(hù)筒外壁會(huì)出現(xiàn)冒水現(xiàn)象，無(wú)法最終保證成樁質(zhì)量。再加上施工人員本身操作失誤的原因，會(huì)損壞聲測(cè)管，阻礙樁基超聲波正常檢測(cè)工作[1]。

2 樁基礎(chǔ)水下混凝土灌注的施工機(jī)具

2.1 導(dǎo)管

在導(dǎo)管選擇上應(yīng)當(dāng)主要選用活閥式導(dǎo)管，指的是開(kāi)放導(dǎo)管底部，在孔底大約500mm深處緩緩沉入導(dǎo)管，灌注混凝土之前在導(dǎo)管水面上放置碗狀活閥，在導(dǎo)管與漏斗中填滿混凝土。之后剪斷懸掛活閥的鐵絲，使混凝土向下蔓延，從而將導(dǎo)管內(nèi)部水?dāng)D出活閥，并令活閥存留與混凝土滑落樁之內(nèi)。為了杜絕導(dǎo)管爆裂問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)重視導(dǎo)管材料選用工作，選用鋼板卷和無(wú)縫鋼管，直徑最大值應(yīng)控制在250mm。

2.2 漏斗和儲(chǔ)料斗

通常情況下，漏斗高度應(yīng)當(dāng)立足于實(shí)際要求，當(dāng)灌注不斷接近樁頂，使灌注質(zhì)量貼近質(zhì)量要求。另外，在儲(chǔ)存混凝土方面，儲(chǔ)料斗應(yīng)當(dāng)足夠容量，使混凝土灌注能夠在預(yù)期目標(biāo)的基礎(chǔ)上，深度達(dá)到1～2m，短時(shí)間內(nèi)使混凝土沖進(jìn)孔底。需要注意的是，沖返內(nèi)部存留的沉渣。

2.3 隔水塞和活閥

通常情況下，制成隔水塞的材料主要是由混凝土板和混凝土球膽等，隔水塞在混凝土灌注中影響同樣重要，在操作中一定要保證流程性。對(duì)于活閥來(lái)說(shuō)，可以應(yīng)用高強(qiáng)度布料包裹成球。在鋼絲繩剪斷之后，混凝土沖入樁底之際會(huì)形成浮漿，清除時(shí)具有很強(qiáng)便利性[2]。

3 樁基礎(chǔ)水下混凝土灌注施工方法

3.1 施工方法

施工質(zhì)量在很大程度上取決于施工方法，因此在施工方法上一定要和質(zhì)量要求相匹配。在嚴(yán)格遵循施工理念的同時(shí)，需要根據(jù)施工緊張實(shí)際情況，適當(dāng)改進(jìn)與調(diào)整施工方法。通常情況下，水下混凝土灌注施工方法，由直升導(dǎo)管法、鋪石灌漿法和箱袋法等，通常在現(xiàn)實(shí)中，直升導(dǎo)管法具備良好應(yīng)用效果，所以應(yīng)用比較廣泛。在應(yīng)用該技術(shù)的同時(shí)，需要盡量對(duì)灌注時(shí)間進(jìn)行控制，這樣才能最大化使灌注時(shí)間降低，保障灌注程序得以順利進(jìn)行，在混凝土初凝之前可以全部完成并達(dá)到要求[3]。

3.2 施工工藝

(1)首批砼灌注 通常情況下，砼灌注數(shù)量很大程度上取決于砼面高度、泥漿密度和砼面到孔底高度等因素。一般來(lái)說(shuō)孔徑越大，需要首批灌注砼數(shù)量也會(huì)變多。首批砼在下落時(shí)，和易性會(huì)變得更差，阻力也會(huì)相應(yīng)增大，也會(huì)在導(dǎo)管內(nèi)部堵滿砼?；诖耍谑┕み^(guò)程中，很多都會(huì)重視設(shè)備的起重能力，令設(shè)備起重能力相應(yīng)加大，拉緊漏斗晃動(dòng)，完成漏斗中短時(shí)間加砼的操作，使砼能夠運(yùn)送至合理位置，使灌注操作更加方便。

(2)后續(xù)砼灌注 灌注操作時(shí)應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)控制灌注速度，防止因灌注速度使管內(nèi)排出空氣不暢產(chǎn)生堵管問(wèn)題。如果在灌注中出現(xiàn)了堵管問(wèn)題，就應(yīng)當(dāng)應(yīng)用適當(dāng)措施解決故障，增大上下串動(dòng)速度和高度，從而更加容易抖出管內(nèi)混凝土。若該方法不能有效解決問(wèn)題，也可以在攪動(dòng)管內(nèi)的時(shí)候應(yīng)用大錘錘擊的方式，使混凝土有序排出。在正式施工之前應(yīng)當(dāng)對(duì)相應(yīng)事故進(jìn)行備案，并制定出合理的應(yīng)急預(yù)案。

(3)后期砼灌注 為了全面提升灌注質(zhì)量，提升施工整體質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)在實(shí)際施工階段，用水稀釋泥漿，加入孔內(nèi)，或者利用人工方式對(duì)沉淀物進(jìn)行處理，正常保障混凝土灌注操作順利進(jìn)行。另外，為了減少浪費(fèi)混凝土現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)質(zhì)量要求基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)混凝土應(yīng)用的最大價(jià)值。在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員一定要保證混凝土強(qiáng)度可以達(dá)到質(zhì)量要求，杜絕樁頂空心現(xiàn)象出現(xiàn)，完成灌注操作之后，需要更好控制導(dǎo)管轉(zhuǎn)動(dòng)幅度與速度，并掌握好控制節(jié)奏[4]。

4 樁基礎(chǔ)水下混凝土灌注施工要點(diǎn)

4.1 施工前期進(jìn)行質(zhì)量控制

施工之前應(yīng)當(dāng)落實(shí)準(zhǔn)備工作，這不僅體現(xiàn)了施工人員的專業(yè)素養(yǎng)，也可以對(duì)施工質(zhì)量和施工進(jìn)度產(chǎn)生積極影響。施工準(zhǔn)備工作主要包含檢查施工機(jī)構(gòu)、人員的健全程度，現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員的現(xiàn)場(chǎng)到位情況，以及一些現(xiàn)場(chǎng)人員的持證上崗、材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)儲(chǔ)存、施工場(chǎng)地平整性等等情況[5]。

4.2 對(duì)混凝土配合比嚴(yán)格控制

樁基礎(chǔ)水下混凝土灌注施工具備一定特殊性，經(jīng)常會(huì)存在混凝土和水接觸的情況，如果其余部分不能和環(huán)境水接觸，就要重視粘聚性、流動(dòng)性和均質(zhì)性等方面特性。首先是粘聚性，該性質(zhì)可以對(duì)混凝土拌合物抗離析能力有科學(xué)反映。相關(guān)資料顯示，混合土拌合物的泌水率在大約1.5%時(shí)具備最佳粘聚性。其次是流動(dòng)性，該性能是混凝土基于自身存在重力不斷向下流動(dòng)的性能。如果混凝土流動(dòng)性較差，沿導(dǎo)管下流時(shí)就會(huì)不夠流暢，會(huì)為攤平工作加大難度，產(chǎn)生堵管現(xiàn)象；如果流動(dòng)性太大，會(huì)產(chǎn)生膠凝材料過(guò)度浪費(fèi)的現(xiàn)象，并形成脫空管口、返泥漿和返水現(xiàn)象，引起夾泥和斷樁的問(wèn)題。最后是勻質(zhì)性，混凝土本身勻質(zhì)性并不強(qiáng)，施工階段在原材料性質(zhì)上變化不大，但拌合物塑性會(huì)逐漸消失，最終凝固。基于此，在混凝土運(yùn)輸澆注階段，需要保證均質(zhì)性與塑性，注意原材料選用時(shí)性質(zhì)問(wèn)題。

因此，為了使混凝土質(zhì)量得到保證，需要對(duì)混凝土配合比嚴(yán)格控制。首先，水泥可以選擇硅酸鹽、火山灰、粉煤灰等等，如果材料為礦渣，則應(yīng)當(dāng)重視防離析工作的落實(shí)。在粗集料方面，應(yīng)當(dāng)選擇優(yōu)質(zhì)卵石，如果施工中應(yīng)用碎石，則應(yīng)當(dāng)使混凝土配合比含砂率盡量最大。集料最大內(nèi)徑，不能超過(guò)導(dǎo)管內(nèi)徑大約1/7，并小于鋼筋最小凈距25%，最大值為40mm。配置粗集料應(yīng)當(dāng)保證混凝土和易性，細(xì)集料則應(yīng)當(dāng)選擇性質(zhì)較好中砂。通常情況下，混凝土含沙量應(yīng)當(dāng)在大約45%左右，將水灰比控制在0.55。若依據(jù)試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，則可立足于實(shí)際情況，增大減小水灰比與含砂率。為了使和易性提升，在混凝土中應(yīng)當(dāng)適量加入外加劑，施工中緩凝劑和減水劑應(yīng)用較為廣泛，在外加劑的添加方面，應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行試驗(yàn)工作，科學(xué)確定外加劑摻入量、程序以及使用種類[6]。

5 結(jié) 語(yǔ)

樁基礎(chǔ)水下混凝土灌注是工程中的主要施工工序，也是一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。施工人員一定要重視施工工藝的應(yīng)用，管理人員應(yīng)當(dāng)構(gòu)建并完善相關(guān)制度，對(duì)一線施工人員進(jìn)行必要培訓(xùn)，保證施工工藝的落實(shí)，提升項(xiàng)目最終經(jīng)濟(jì)效益。