試論橋梁樁基礎水下混凝土灌注質量控制

羅 馳

（珠海市交通工程質量監督檢測站，廣東 珠海 519000）

水下混凝土灌注是借助導管完成的一種施工方法，其原理是在橋梁落差壓力的作用下，將混凝土拌和物通過導管灌入至橋梁樁基礎下面，以提高橋梁的承載能力[1]。這一施工方法對機械設備、材料使用以及施工工藝有著極其苛刻的要求。因此，施工人員必須檢查機械設備與材料的使用情況，嚴格按照規定操作，從而保證橋梁樁基礎水下混凝土的灌注質量。

1 案例概況

珠海市S365 線西瀝大橋改建工程位于省道S365 麻陽線中山神灣鎮與珠海白蕉交界處，是珠海市公路網規劃“八高速、五縱、四橫、六加密”路網布局中第二橫線其中的一段，方向由東向西，起點位于中山市神灣鎮竹排沙島，起點樁號為K11+350；終點位于珠海市白蕉鎮西瀝大橋白蕉收費站附近，終點樁號為K12+700。路線全長1.350km。

2 施工前準備工作

在對本橋梁樁基礎灌注混凝土時，要先探測水面和泥漿以下的孔深和需要灌注的混凝土高度，將其作為控制沉淀層厚度、埋導管深度和樁頂高度的重要依據，如果測探數據不準確，將會出現沉淀過厚、導管滴漏、埋管過深等問題，進而造成夾層斷樁、斷樁以及導管拔不出等安全事故。因此，測探是橋梁樁基礎水下混凝土灌注施工前的一項重要工作。

此外，如遇混凝土中摻入緩凝劑、灌注速度快、導管堅固以及不具備足夠的起重能力時，要根據本工程項目的實際情況適當加大導管的埋深，但不得超過6m。在拔出導管之前仔細測探混凝土的深度，必要時使用探測錘，安排2 個施工人員分別用兩個探測錘測探，并互相校隊，防止誤測。

3 橋梁樁基礎水下混凝土灌注質量控制

3.1 機械設備質量控制

機械設備在橋梁樁基礎水下混凝土灌注中發揮著不容忽視的重要作用，在本工程項目中需要使用到的機械設備主要包括：全旋轉浮吊、履帶吊、汽車吊、拖輪、方駁以及攪拌站在內的25 種機械設備。因此，各機械設備操作手在使用這些機械設備之前應做好檢查調試工作，確保不因機械設備的質量問題而影響工程項目順利推進[2]。其中，根據工程項目的實際情況來選擇拌合站。如果拌和站的拌和能力低于混凝土的灌注速度，會延長灌注時間，使得鉆孔內表層的混凝土流動速度變慢，阻礙和制約后續混凝土的正常上升，或者造成混凝土持續上升，進而沖破表層混凝土，造成斷樁、導管無法拔出等現象，給施工企業帶來不必要的經濟損失。因此，在使用機械設備之前必須對其認真檢查；在施工結束之后也要檢查機械設備的使用情況，并根據使用情況采取保養和修復措施。

3.2 灌樁導管質量控制

灌樁導管的質量控制也是水下混凝土灌注質量的一個重要因素。一般情況下，施工人員根據灌樁的樁徑來確定導管的直徑，當灌樁直徑為1.5m 以上時可選擇直徑為25～30cm 的導管。管樁的直徑過大會刮到鋼筋籠，過小則影響混凝土的灌注速度，且容易發生導管堵塞現象。同時，保證管樁導管具有良好的封閉性，認真檢查管樁導管的表面和做好相應的水密測試，其目的是防止管樁導管出現進水、卡管等現象。除此之外，檢查管樁導管墊圈是否完好，必要時對其進行壓力測試。

管樁導管堵塞是橋梁樁基礎水下混凝土灌注施工過程中常見的問題之一，但問題產生的原因有很多，主要是原因是新拌混凝土和易性不符要求以及導管漏水。混凝土和易性是指易于各工序操作（攪拌、運輸、澆灌以及搗實）并能獲得質量優、密度實的性能，具有粘聚性、保水性等特點。其中，粘聚性較差是導致新拌混凝土易性不良的一個重要因素，一旦出現這種情況會導致混凝土在灌注過程中出現分離現象，造成細骨料下沉和水凝漿急速上升，而細骨料下沉又會堵塞導管，此時可同時提高砂率和水泥漿的稠度來預防和控制混凝土易性不良這一現象[3]。

如果管樁導管已經堵塞，使用卷揚機提起管樁導管，然后以最快的速度下落，反復幾次便可疏通管樁導管。如果混凝土注入破損的導管中同樣也會造成細骨料下沉和水凝漿急速上升，細料下沉堵塞導管，因此，在本工程項目中應當檢查管樁導管的使用情況和導管的封閉性，一旦發現問題及時糾正。

3.3 混凝土質量控制

混凝土的使用對提升橋梁樁基礎水下混凝土灌注質量至關重要，還需要施工企業嚴格控制混凝土的規格和使用數量[4]。混凝土主要由水泥、砂石料以及水等原料組成，這些原料必須滿足國家標準。其中，選擇硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，水泥的初凝時間不得小于3h，終凝時間不小于6h，水灰比控制在0.4～0.45 之間。本工程項目所需水泥可從珠海、中山、江門、佛山、廣州購買，并做好相應的保管與儲存工作。在使用水泥之前，按照規范要求取樣試驗。另外，石料的選擇也尤為重要。石料可由中山萬宜石場跟珠海香洲區洪灣石場提供，也可以到江門購買，所提供和購買的各種規格石料可滿足和用于排水、防護工程、路面基層及構造物需要；瀝青路面石料可采用珠海香洲區洪灣石場的石料并采用水路運輸方式。此外，如果夏季施工，做好對水泥和石料的防雨和防潮工作。

3.4 混凝土澆筑質量控制

已經拌制完成的混凝土其坍落度控制在18～22mm 左右為宜，既能保證混凝土的和易性，又要保證其不易離析。

混凝土的配合比應與導管注水下的混凝土相適應，這是保證混凝土在灌注導管中具有良好流動性的重要因素。嚴格控制水下混凝土拌和過程，合理把握拌和時間，保證拌和均勻。為了提高混凝土的易和性，在負溫下拌制混凝土，可以添加適當的外加劑。外加劑應選用高效外加劑或防凍型外加劑，并確保外加劑的稱量準確，禁止摻用氯鹽類防凍劑，以防止氯鹽銹蝕鋼筋。

鉆孔樁灌注混凝土時嚴格控制第一斗的混凝土灌注高度，并保證埋管1.5m 的高度。正常情況下，混凝土水下灌注時灌注導管必須埋深至混凝土的2m，但不得超過6m。冬季施工時，要認真檢查混凝土中是否有冰凍的結塊。在混凝土澆筑過程中，使用測量錘隨時測定混凝土的灌注高度，以提高混凝土的澆筑質量；在測量混凝土面的工程中，每個測定位置的測點要保證在3處及以上，以最深值為準。

3.5 施工工藝質量控制

橋梁樁基礎水下混凝土灌注，各個部門加大協調配合，做好施工工藝質量控制，保證快速連續施工、認真觀察施工過程，記錄相關數據信息，及時發現問題及時解決[5]。

（1）保證鋼筋籠和鉆孔中心對應，使用鉆孔設備先將鋼筋籠安裝到位，如圖1 所示，接著安裝導管。在初次灌入混凝土時將配置好的0.1～0.3m3水泥砂漿放入導球以上的灌注導管和漏斗中，后灌入混凝土；初次灌入的混凝土量要滿足導管埋深的1.5m 以上，因此，要保證漏斗中有充足的混凝土儲存量。

圖1 鋼筋籠安裝示意圖

（2）灌注過程中要連續與快速進行，否則最先灌注混凝土在初凝之后會影響后續灌注混凝土的浮升能力，灌注至最后，為了提升混凝土下落的沖擊力，將混凝土的落差控制在6m 以下。

（3）灌注結束后，施工人員于孔內注入適量的清水，在稀釋孔內水泥漿的同時保證水凝漿全部排出。

（4）將設備移動到下一樁位，沖洗導管，認真檢查設備使用情況，如是否有損壞現象，為后續施工做好準備。

4 橋梁樁基礎水下混凝土灌注質量保證措施

質量是企業的生存之本，是工程項目的關鍵所在。因此，作為本工程項目的全體工作人員從思想上樹立質量控制意識，嚴把質量關。

4.1 健全與完善質量保證體系

遵循“誰管理誰負責，誰操作誰保證”的質量管理原則，將質量保證落實到每一個部門、每一個崗位以及每一位工作人員身上。其中，項目經理部門執行總的方針政策，盡全力滿足業主提出的質量目標要求，建成以項目經理為第一責任人的管理職責及職權體系，不斷健全與完善質量體系；由總工程師作為主要管理者，負責對質量體系的實施和運行；由具有豐富工作經驗的工程師負責日常的質量體系運行工作。

4.2 注重和加強施工過程控制

（1）定期對全體施工人員進行質量教育培訓，促使全體工作人員從思想上樹立“質量是企業的生存之本”的意識和觀念。

（2）嚴格執行“質量一票否決權”制度。

（3）認真做好水下混凝土施工技術交底工作，如圖2 所示，使每一位施工人員了解和掌握具體的施工流程和施工方法。

圖2 混凝土施工技術交底流程圖

（4）加強工程項目全過程質量控制，嚴格落實崗位責任制度，將質量責任落實到人。

（5）嚴格執行“三檢”制度，即自檢、互檢、專檢，堅決不放過任何的質量漏洞。

4.3 嚴把材料質量管

（1）嚴格控制原材料的質量，不合格的材料不得運用到本工程項目的建設過程中。

（2）加大對鋼管樁加工分包單位的管理力度，做到不合格產品堅決不出場。

5 結束語

綜上所述，橋梁樁基礎水下混凝土灌注質量控制應分別從機械設備、管樁導管、混凝土質量及澆筑質量等方面出發，并認真觀察施工過程，一旦發現問題及時解決。未來時期內，橋梁樁基礎水下混凝土灌注質量還應與新技術、新設備和新工藝相結合，不斷提高橋梁樁基礎水下混凝土灌注質量水平，向業主交付一個優質的工程項目。