橋梁水下灌注混凝土樁基探討

摘 要：樁基是橋梁的根，樁基的質量直接影響到大橋是否能夠屹立于大江大河中，經狂風大浪而不倒，變天塹為通途。灌注橋梁樁基水下灌注混凝土是一道非常重要的工作，它直接并最終影響到樁基的質量和整個橋梁工程的最終質量和施工進度。水下灌注混凝土的灌注主要有施工前的準備，混凝土灌注的全過程監控與灌注后的檢查清理等工作。樁基水下灌注混凝土的灌注是一道繁瑣而重要的工作，主要圍繞灌注水下灌注混凝土這一工作的準備工作、施工注意事項等發表一些看法和心得。

關鍵詞：控制；鉆孔灌注樁；樁頂標高；超灌

1 水下灌注混凝土的灌注前的準備工作

水下灌注混凝土的灌注是一項連續的工作，一般整個灌注施工過程必須在首灌混凝土終凝前（一般不超過4小時）完成。為此，必須根據實際灌注工程的大小做好充分的準備工作，確保人員和材料全部到位，確保所有機械設備運轉正常并有足夠的備用材料和設備。

1.1 根據成孔孔底標高與混凝土灌注頂標高（設計樁頂標高加0.5～1m）計算實際灌注深度H，測量得到實際孔徑D，則實際灌注混凝土方量V為：

V=0.785D2H。

1.2 檢查到場水泥、砂、石等材料數量及質量是否滿足要求，并根據材料含水量調整現場配合比。

1.3 計算首批混凝土的用量，也就是導管上端漏斗的容量。灌注水下灌注混凝土時，首批混凝土的數量應能滿足導管初次埋置深度（≥1m）的需要。其計算可參考下式：

V0≥0.785d2h1+0.785D2Hc

h1=γwHw/γC

Hc=h2+h3

式中：V0-首批混凝土所需方量，m3；d-導管內徑，m；D-成孔直徑，m；h1-首批混凝土下注后，導管內外混凝土高差，m；Hc-首批混凝土下注后，導管外混凝土高度，m；γw-孔內水或泥漿的容重，kN/m3；Hw-首批混凝土下注后，混凝土面以上水或泥漿的深度，m；γC-混凝土的容重，kN/m3；h2-導管初次埋置深度，m；h3-導管底端至孔底距離，取0.4米。

1.4 檢查孔內泥漿比重是否符合指標，并檢查下沉鋼筋籠的孔底沉淀層厚度，對不能滿足要求的要重新清孔，直至滿足要求。開始灌注前，從孔底取出一桶泥漿，檢測其含砂率及泥漿比重。含砂率<4%，泥漿比重1.05～1.20g/cm3，含砂量過大時，應使泥漿比重接近上限，以防砂子沉淀過快，反之，應接近下限。同時，要注意坍孔。

1.5 核定攪拌和輸送設備的性能和工作容量，必須保證能夠在規定的時間內灌注完畢。同時要有備用的設備和發電機組，并組織足夠的勞動力，以保證灌注的連續性。

1.6 對有外加劑的混凝土要提前分袋稱量好每次拌和混凝土所需外加劑的重量，以保證施工時的準確、及時，進一步保證了混凝土的質量。

1.7 導管采用25cm至30cm的鋼管，最下端一節導管長度不宜小于4米，中間節為2到3米，另配2到3節50cm短管作為調整節。導管內部應光滑、平順、無明顯凹凸。導管使用前水密承壓和接頭抗拉試驗。下導管前對導管進行編號，對法蘭盤、橡膠墊圈、連接螺栓、閥門做認真檢查，確保導管拼裝后密封。下導管時應順序下放，并記錄好每一節導管的長度，以便適時拆管。

2 水下灌注混凝土的灌注

2.1 到場混凝土，應檢查其均勻性和坍落度?；炷猎谶\輸過程中應無顯著離析、泌水現象。灌注時應保持足夠的流動性，其坍落度宜為180～220mm。過干的混凝土流動性差，容易造成塞管，影響灌注的順利進行。過稀的混凝土將導致成品樁的強度偏底。

2.2 當孔底沉渣、泥漿性能等都滿足規范要求時，可以進行混凝土的灌注。首先用塞子將灌漿斗底部封住（注意確保拔塞鋼絲繩外露），將混凝土卸入灌漿斗中直至裝滿漿斗，迅速拔掉塞子，確保混凝土充滿導管連續穩定下灌，并及時補充漿斗內混凝土，注意不要讓導管內形成真空，影響混凝土下灌。首批混凝土下落后，應保證灌注的連續性。

2.3 在灌注過程中，特別是潮汐地區和有承壓力地下水地區，應注意保持孔內水頭。

2.4 在灌注過程中，導管的埋置深度應控制在2～6m。必須經常探測孔內混凝土的位置，及時調整導管埋置深度，及時迅速拆除多余導管。拆管后，可以適度抖動提升導管，以防發生埋管事故。拆管時，應注意檢查導管有無漏水，并根據具體情況及時處理。

2.5 使用全護筒灌注水下灌注混凝土時，當混凝土面進入護筒后，護筒底部始終應在混凝土面以下，隨導管的提升，逐步上拔護筒，護筒內混凝土的高度，不僅要考慮導管和護筒將提升的高度，還要考慮因上拔護筒而引起的混凝土面的降低，以保證導管的埋置深度和護筒地面低于混凝土面。要邊灌注、邊排水，保持護筒內水位穩定，不致過高，造成反穿孔。

2.6 樁身混凝土灌注結束后，處于地面及樁頂以下井孔口的整體式鋼護筒應立即拔出；處于地面以上并能拆卸的護筒，應待混凝土強度達到5Mpa后方可拆除。

3 常見事故處理

3.1 卡管

灌注中出現導管卡住的情況，主要是由于導管埋置過深，被鋼筋籠掛住、灌注時間過長等原因造成。針對上述原因，在灌注過程中應注意一下幾點：

3.1.1 灌注過程中導管埋深宜控制在2m-6m，做到勤量測，勤拆管。不能盲目以為埋管越深越好，當導管埋置深度超過9米時，導管基本就拔不動了。另外，埋管太深也不利于混凝土的下注。

3.1.2 下鋼筋籠時要保持軸線豎直，確保鋼筋籠不變形，避免導管掛到鋼筋籠。對于在鋼筋籠制作過程中為加固鋼筋籠而另加的一些輔助鋼筋，在下鋼筋籠時最好予以拆除。

3.1.3 縮短混凝土灌注時間，在灌注過程中導管宜勤上下活動?；炷凉嘧⒈仨氃谑坠嗷炷两K凝前結束。另外，在灌注過程中，特別是因為特殊原因暫時中斷要多抖動導管。導管埋在混凝土中長時間不動時，導管與混凝土之間的附著力迅速增大，最后導致導管被混凝土“咬死”。

3.2 堵管

灌注過程中堵管，主要由于混凝土和易性太差、離析；石子粒徑過大或有大異物（如受潮水泥結塊等）；埋管太深；導管直徑過?。还嘧r間過長所致。當導管堵塞時，一般采用上下抖動導管，使混凝土強行流出。但如果此時導管埋深很少，導管很容易提出水面，導致斷樁。故現場要勤量測，避免導管提升幅度過大。

3.3 鋼筋籠上浮

當灌注混凝土到鋼筋籠底部時，應盡量減慢放料速度，同時減小埋管深度，從而終降低混凝土對鋼筋籠的沖力。

4 結束語

水下灌注樁屬于隱蔽工程，樁基的質量直接影響到橋梁的整體質量和進度。而影響水下灌注樁施工質量的因素很多，需要現場管理人員合理組織，認真檢查，嚴格管理，根據現場情況，對施工中出現的問題及時果斷的進行處理，避免發生事故及減少事故造成的損失，以利于工程的順利進行。

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作者簡介：王志宣（1977，6-），男，河南鄭州人，工程師，工學學士，研究方向：橋梁。

郭小榮（1975，12-），女，河南鄭州人，工程師，工學學士，研究方向：互通立交、道路。