研究橋梁樁基水下混凝土澆筑

唐連華

（廣西增福建筑勞務有限公司，廣西南寧 530000）

當前大部分橋梁工程的基礎都采用樁基礎，尤其是灌注樁基礎，樁基施工作為橋梁工程施工重要環節，其施工質量決定了后續施工能否順利完成和完成施工后的質量及橋梁使用，而在灌注樁施工中，應高度重視水下混凝土灌注環節，這是決定樁基質量的關鍵，必須引起相關人員的高度重視。

1 工程概況

某橋梁位于公路第三合同段（該標段起點樁號為K22+800，終點樁號為K27+160，總長約4.35km）。該橋梁上部結構采用連續箱梁，為預應力混凝土結構，梁高為1.8m，跨徑組合為35m+38m+35m；下部結構采用摩擦樁基礎+柱式墩+肋板式橋臺。橋梁總長約115.6m，左、右幅寬度分別為25m 和21m。該橋梁所用樁基類型均為鉆孔樁，樁徑1.2m，樁長分為三種，分別為35m、40m和45m，樁數為76 根。工程數量如表1 所示。

表1 工程數量

水下混凝土灌注是橋梁樁基施工中的重要環節，灌注質量在很大程度上決定了樁基整體質量，所以必須引起相關人員的高度重視。現以該橋梁為研究對象，對其樁基施工中的水下混凝土灌注施工做如下深入分析。

2 下管

（1）配管長度不能比樁孔深度小，導管底部和孔底之間的距離應控制在0.4m 以內，按照從下到上的順序編號，先下入較長的導管，再下入較短的。

（2）導管接頭處應設置防水膠墊，并將連結螺桿上緊，按照0.6MPa～1.0MPa 的壓力進行試水，若不漏水，則視為合格，避免漏水與操作時產生事故[1]。

（3）導管下入到位后，應測量孔深，若沉渣厚度在50mm 以內，則可連接漏斗；而若沉渣厚度超過50mm，應實施二次清孔，經檢查確認孔底沉渣厚度滿足要求后才能進行灌注。

（4）將漏斗連接好后，在灌漿管的液面處設置隔水氣囊。

3 材料要求

（1）對水下混凝土配合比的試驗數據或者調整與優化，來滿足水下混凝土強度要求。

（2）水下灌注所用混凝土應有良好和易性，具體配合比可采用實驗的方法確定，混凝土坍落度應控制在180～220mm 范圍內，單位體積混凝土水泥用量應達到360kg 以上，水泥采用42.5普硅水泥。

（3）若采用早強水泥，應采取有效的緩凝措施。如果施工時的氣溫超過30℃，則不論使用何種類型的水泥，都要結合具體情況采取有效的緩凝措施?；炷了蒙暗纳奥蕬３衷?0%～50%范圍內，粗骨料的粒徑應控制在40mm 以內[2]。

（4）導管結構及使用應滿足以下要求：壁厚應達到3mm 以上，直徑在200～250mm 范圍內，以無縫鋼管為宜。每節導管長2～4m，第一根管的長度應達到4m 以上，并焊接加強箍，兩根導管之間的連接采用法蘭實現。為防止導管提升過程中將鋼筋籠掛住，可采用錐形護罩，也可采用三角勁板。各段導管使用前都要進行試拼和試壓，在試壓過程中，壓力按照0.6MPa～1.0MPa 的范圍控制。采用絲扣方式相連的導管，需注意在存放、運輸與使用時不能由于碰撞導致損壞。從樁孔中提出的導管，應及時進行沖洗，并在連接口處均勻涂抹防銹油。

4 水下混凝土灌注

（1）經檢查確認混凝土的儲存量達到要求后，方可撥開閥門使混凝土開始下降。若地層漏水，則孔口處可能不會返水，此時不可提動導管，繼續對第二斗進行安裝；如果混凝土仍然無法繼續下降，僅需輕微提動導管，提動的高度不能超過0.4m，使導管在混凝土中埋深保持在2～6m 范圍內[3]。

（2）混凝土灌注時，如果導管中的混凝土不飽滿，含有一定空氣，則后續混凝土要采用溜槽灌入漏斗與導管中，不可直接將整斗混凝土一次性傾入導管中，否則導管中將產生高壓氣囊，將相鄰兩根導管之間的橡膠墊擠出，導致漏水。

（3）規范操作，保證灌注質量，現場施工及管理人員都應掌握混凝土具體灌注速度與數量，在灌注開始前，需要以之前的成孔記錄與灌注長度為依據通過計算確定混凝土灌注數量，然后結合土質情況和鉆進的難易程度對每個樁孔的超徑情況進行分析，由此預估樁孔的容積，為之后的備料工作提供指導。在灌注過程中，每灌注完一斗混凝土都要對導管中和導管外的混凝土實際是深度進行測量，并完善相應的記錄表。在灌注結束后，再次統計灌注數量，并和計算結果對比，得出樁孔的充盈系數。對于充盈系數，應達到1 以上，若為一般土質，應保持在1.1-1.2 范圍內，而為軟土，應保持在1.2～1.3 范圍內。另外，還應繪制孔深和混凝土灌注量之間的變化曲線，由此對樁孔的灌注質量進行綜合評價，為之后的成孔及灌注施工提供可靠指導[4]。

在灌注至設計要求的標高后，現場技術人員應及時檢查，確定樁頭質量是否合格。一般情況下，每根樁應抽查三次混凝土坍落度，制作一組試塊，如果有懷疑或有特殊狀況則需要以制作兩組。在實際的灌注施工過程中，應比設計要求的標高超灌0.5m左右。

（4）灌注開始前，儲料斗中應有足夠儲存量，確保導管的底部可以一次性埋入混凝土內至少0.8m。伴隨混凝土液面不斷上升，對導管進行提升與拆除，使導管底部始終保持在混凝土液面以下1.5～4.0m 的范圍之內，整個施工過程中都不允許導管從混凝土中提出。

（5）灌注施工中，應安排專人對導管實際埋深進行測量，并做好相應的記錄工作。在提升與拆除導管的同時，還應做好套管的提升及拆除，使套管底部在混凝土中的埋深處在1～6m 范圍內[5]。

（6）水下混凝土的灌注必須保持連續，中途不允許中斷。基于此，在灌注開始前，應做好施工組織設計，準備好所有輔助設施，以此在發生意外事故后，能立即采取措施解決。另外，在提升導管過程中，還應有效防止導管和鋼筋籠之間發生碰撞。

（7）在混凝土液面與鋼筋籠之間的距離接近時，需對導管埋深予以嚴格控制，不可過深，待混凝土液面上升至鋼筋籠中3～4m后再進行導管提升，確保導管的底部比鋼筋籠的底部略高，這樣是為了避免鋼筋籠發生上浮。

（8）嚴格控制最后一次灌注數量，避免樁頂超高及偏低，通常情況下要達到樁頂標高上部0.5～0.8m。

（9）吊車司機在對混凝土和其他重物進行起吊的過程中應注意安全，聽從現場的統一指揮，按照相關規程操作。所有高空作業人員都應系好安全帶，夜間施工時應有良好照明，不可在現場私拉亂搭電線，架空高度應達到2m 以上。

5 施工注意事項

（1）灌注時拆除的導管應及時沖洗干凈，避免導管中殘留的混凝土凝結導致隔水球塞無法順利通過。第一次灌注必須確?；炷凉嘧⒘靠梢詫Ч苈褡≈辽?.8m。

（2）儲料斗內混凝土儲量應充足，第一次灌注的混凝土數量需通過計算確定。在灌注過程中還要隨時對混凝土上升狀況進行測量。在拆除導管之前，應測量導管實際埋深，通過計算確定需要拆下多長導管，拆下的導管用壓力水將其沖洗干凈，不可一次性拆除過多，否則將使導管從混凝土中被提出[6]。

（3）灌注完一斗混凝土后，應提動一次導管，同時根據實際情況拆除導管，避免導管在混凝土中埋入時間過長與埋入過深引起埋管事故。

（4）當導管堵塞，但混凝土還沒有初凝時，可盡快使用壓力水對導管進行沖洗，然后重新下入隔水球塞。

6 結語

綜上所述，水下混凝土灌注是橋梁樁基施工的關鍵環節，灌注質量決定了整個樁基的質量。目前，該橋梁工程樁基水下混凝土灌注施工已經完全，且經檢查確認灌注質量合格，所用灌注方法合理可行，值得類似橋梁工程參考借鑒。