混凝土在路橋樁基施工中的作用及技術

劉克輝

（邢臺路橋建設總公司， 河北 邢臺 071000）

1 混凝土及其施工質量要求

1.1 混凝土及其特性

混凝土指利用水泥作為膠凝原材料，加以砂、石等作為集料，通過一定的加水配合，從而制造出的建筑材料。混凝土由于具有收縮、彈性及溫度等方面的變形，因此受到外力作用之后極易形變。在路橋樁基施工中，尤其在灌注時，如果使用的混凝土沒有經過振搗，其強度則會隨著灌注的深度增加而降低，因此必須對混合比進行科學合理的設計，以保證其在灌注很深的情況下也有極強的抗壓強度。

混凝土一般都有耐久性，這里的耐久性是指混凝土有保持自身強度及外觀完整性的能力。混凝土的耐久性主要指抗滲性、抗凍性及抗侵蝕性，這三個特性都會對混凝土強度產生直接的影響[1]。一般而言，混凝土的耐久性很強，但在某些路橋樁基施工中，耐久性會隨著水位變化及溫度降低而逐漸變弱，這就需要提高混凝土的抗凍性，以保證耐久性與強度符合相關的規范要求。

本文將對當前比較新型的混凝土—粉煤灰混凝土加以介紹。此種混凝土中含有細微顆粒與水泥顆粒，它們能均勻混合在一起，從而降低水泥顆粒之間的粘聚性，而且水泥顆粒一般處在分散狀態，這樣有利于水化反應。此外，粉煤灰含有三氧化二鋁與二氧化硅，這些活性成分可以和混凝土中的水化產物充分反應，通過一系列連鎖反應之后，便會產生硫鋁酸鈣。這些反應主要發生在水泥漿的空隙內，因此生成物可以填補空隙，這樣就能改變空隙結構，并且也能增強混凝土的密實度。

1.2 混凝土施工質量要求

混凝土在遇水之后，具有很強的流動性，因此在路橋樁基施工中，必須進行水下灌注混凝土時，往往無法完全振搗密實，一般只能憑借混凝土自身重量的作用來實現攤平與搗實。不過，如果混凝土沒有良好的流動性，則又會造成堵管現象，從而阻礙灌注的施工，因此必須合理控制混凝土的流動性。

需要進行水下灌注時，必須保障混凝土有良好的保水性能與粘聚性，這樣才能有效避免離析現象，并且對于在導管中出現的局部碎石集結現象，導致的“卡管”也能起到一定的規避作用。

在路橋樁基施工中，混凝土的灌注深度往往與抗壓強度成反比關系，因此必須采用合適的配合比設計，以充分滿足混凝土的施工規范要求。

2 混凝土在路橋樁基施工中的配合比設計

目前，混凝土在路橋樁基施工中主要采用導管法，這就要求混凝土有良好的流動性與易操作性。因此，在利用此法施工之前，必須重視混凝土配合比的設計及其適用性研究。總的來說，在路橋樁基混凝土配合比設計中，主要按照以下四方面進行操作：

a）必須保障混凝土設計強度滿足相關的施工規范要求，尤其是水泥的用量不能少于工程要求用量（采用外加劑配制時可以適當減少，但最低不能少于300kg/m3），對于初凝時間而言，應保證在2h以上，而其坍落度最好保持在18～2cm[2]之間；

b）在進行粗集料的選擇時，優先考慮卵石，如果采用的是碎石混凝土配制，則應增加粗砂的用量，砂的比率一般應控制在45%～50%范圍內，并且其集料的最大粒徑應控制在相關的施工規范內；

c）配合比的選擇應根據工程的實際情況進行調整，以滿足實際需求，在施工中，尤其容易出現用水量的調整，這會影響混凝土的強度，因此必須重視用水量的調整，確保其滿足混凝土的各項指標要求；

d）若出現配制的混凝土易操作性與流動性無法滿足實際工程需求的問題，而應從骨料級配方面尋找根源，切勿盲目加水，因為雖然用水量會影響混凝土的流動性，但若盲目加水處理，則可能會降低混凝土的保水性與粘聚性，從而導致離析與泌水，遇到這樣的問題，一般應加水與水泥進行二次攪拌，以此保證水灰比符合相關要求。

通過上述分析，現以南水北調工程中的灌注樁水下混凝土配合比主要參數為例加以說明，如表1所示。

表1 灌注樁水下混凝土配合比主要參數

3 混凝土在路橋樁基施工中的技術探析

3.1 泵送混凝土施工技術

在混凝土泵送施工現場，必須具備有效的運輸工具，其作為一種較為先進的施工方法，可以一次性完成垂直與水平運輸，從而快速將混凝土輸送到澆筑地。根據不同的驅動方式，可以將混凝土泵送施工分為活塞泵輸送與擠壓泵輸送，但目前在我國比較常用的是活塞泵輸送。為了使得施工效果更加明顯，一般可以用混凝土攪拌運輸車與之進行配合使用，同時必須保證混凝土攪拌車的供應能力，以此確保泵送連續，避免中途停止再繼續時堵塞現象的發生。在布置輸送管道時，應盡量減少接頭與拐彎，并且少用錐形管，這樣可以避免壓力損失過大。此外，為了減少泵送時的阻力，需要對管道內部進行潤滑，一般通過輸送適量的水泥（砂漿）達到潤滑作用[3]。對于受料斗而言，應時刻保持內部充滿，這樣能有效防止空氣進入形成阻塞，在泵送完成之后應對管道與泵體及時清洗，這樣能提高設備的使用壽命。

3.2 水下混凝土施工技術

3.2.1 導管

水下混凝土施工中，采用豎向導管進行混凝土灌注時，導管的質量往往會對工程產生重要的影響。

3.2.2 混凝土在路橋樁基施工中的使用技術

不言而喻，目前混凝土在橋梁樁基工程建設中已經有了廣泛的使用，在具體的操作中，樁基護壁混凝土的強度應與樁基混凝土強度保持一致，并且護壁的高度應適當比地面高一點（約0.5m），而且還需要做好護壁的防水處理。在施工之前除了需要做好混凝土配合比之外，還應檢查相關的用料，加強對坍塌問題的關注，實際所需的混凝土應按照相關的規范操作配制，這樣才能保證施工質量。

3.2.2.1 鉆孔樁在鉆孔中的縮孔控制

一般而言，對于鉆孔樁鉆孔中的縮孔現象控制，可以從設備及工藝進行。首先應選擇性能優良，且適用于實際鉆孔條件的設備，其次應加強對整個過程的監測與控制，具體而言，應做好以下幾個方面的工作：

a）減少成孔到混凝土澆筑的時間 比如適當縮短成孔、清孔的時間，這樣能有效減少縮孔現象，同時在施工時，應盡量增加鋼筋的節段長度，以此減少焊接頭的數量；

b）加強孔徑的控制與檢測 在鉆進中，應針對實際的情況（尤其應根據不同的地層）適當調整鉆進技術參數，從而保障施工能夠滿足相關的設計需求；

c）加大泥漿比重，制備優質的泥漿 泥漿在路橋樁基施工中作用很大，比如護壁、冷卻鉆頭、排碴等作用，如果有相關的需求，一般可以采用丙烯酰胺即PHP泥漿進行施工，根據PHP泥漿配比進行造漿[4]，其中，PHP泥漿配比如下：膨潤土為水質量的6%～8%，碳酸鈉為膨潤土質量的0.3%～0.5%，羧甲基纖維素(CMC)為膨潤土質量的0.05%～0.1%，丙烯酰胺(PHP)為泥漿量的0.003%[5]。

3.2.2.2 灌注樁聲測管埋設

灌注樁聲測管在埋設的時候需要注意以下幾個方面的問題：

a）三個聲測管應以等邊三角形的方式固定在主筋內側，且應保持平行，一般采用粗鉛絲綁扎，但也可以利用焊接圓環進行加固；

b）鋼筋籠安裝下放時，聲測管應緊貼其主筋內側，并采取一定的措施將其固定；

c）聲測管頂高度應高于設計樁頂約50cm，當加滿清水之后應立刻用封蓋將其封死。

3.2.2.3 沉淀層控制

沉淀層對于樁基承載能力有著一定的影響，在澆筑之前必須對其厚度進行控制，以滿足工程相關規范要求。但在實際施工中，往往出現沉淀層厚度不符合工程設計要求現象，究其原因，主要在于泥漿性能指標沒有達到工程設計的相關要求。因此，必須按照相關工程項目實際情況來確定泥漿的粘度、比重及含砂率，必要的時候可以采用造漿成孔。

3.2.2.4 導管埋深控制

導管底端在混凝土面之下的深度必須符合相關的施工關系，并且直到成樁質量檢驗時，都需進行嚴格控制。具體而言，在開澆之前，應保證一次下料滿足導管埋入混凝土1m及以上的初灌量，這樣可以有效避免導管下口若未埋入混凝土而造成的反泥漿現象；在澆筑中，應對混凝土的實際標高、上升高度、導管下口相對混凝土面的位置進行監測，并根據實際需求對導管進行拆卸[6]。盡量保證導管埋深合理，切勿將導管拔出，必須保證導管深埋在2～6m之間，否則極易出現質量問題，從而影響樁基甚至整個工程的質量。

3.2.2.5 保障混凝土灌注連續

當混凝土送達相關的施工地點之后，便開始泵澆筑，而這個環節必須保證澆筑的連續，方能開盤；此外，還需要檢查其易操作性與坍落度等指標，一旦發現不達標，則堅決不予使用。

4 結語

混凝土在路橋樁基施工中的作用十分重要，它不僅能滿足樁基施工的強度需求，通過一定的技術處理之后，也能很好的滿足樁基施工的密實要求。但是，從目前來看，我國在路橋樁基施工中的技術沒達到先進水平，取得的成效只是杯水車薪，要想實現更大的飛躍，還得繼續探索與創新。

[1]李生斌.淺析路橋樁基施工中混凝土的作用及技術[J].輕工設計，2011，（4）：140.

[2]季勝華.混凝土在路橋樁基施工中的應用及技術探析[J].科協論壇：下半月，2011，（12）：14-15.

[3]周偉.混凝土在路橋樁基施工中的作用[J].科技創業家，2012，（10）： 53.

[4]倪曉斌.混凝土在路橋樁基施工中的作用及技術[J].中小企業管理與科技，2009，（18）：214.

[5]駱禮平.道橋樁基施工中混凝土使用方法討論[J].現代商貿工業，2010，22（13）： 354-355.

[6]陳建偉.混凝土在路橋樁基施工中的作用及技術[J].價值工程， 2010， （10）： 97.