桥梁水下混凝土灌注桩施工工艺

桥梁水下混凝土灌注桩施工工艺

摘要：文章对施工前的准备、水下灌注混凝土的要点、钻孔灌注桩水下混凝土施工技术、水下灌注混凝土问题的处理进行了探讨。

关键词：桥梁水下灌注桩施工

1 施工前的相关准备

1.1 技术的准备工作

在工程施工前期的设计过程中，对于水下混凝土的钻孔灌注桩的施工技术要求要有深入了解再进行设计，涉及的内容主要包括：技术娴熟的施工人员、质量有所保障的机械设备（有钻机、吊车、混凝土运输车和发电机组等）、严格控制母材来源、施工方案的条款以及政府部门的批示等等。

1.2 对护筒的处理

护筒是钻孔灌注桩这道工序的重要构件之一，所以必须事先控制护筒中心与桩位中心线偏差在50mm以下，并且要进行定期复检以免出现位移。而且护筒的埋藏深度需要控制在施工地面的2～3m处。

1.3 钻机要求

由于施工环境在地下，所以对钻机要有较为严格的要求：机身平稳无位移、倾斜和沉陷；机身与机杆保持垂直，与水平面平行；钻杆必须要与钻杆紧密接触且保持一定的连贯性。

2 水下灌注混凝土的要点

水下灌注混凝土在钻孔灌注桩中，所以必须具有一定的流动性，一般可以从如下要点进行控制。

2.1 混凝土原材料的控制

对于水泥、砂、石、骨料等母材质量要反复检查，水泥在混凝土中的比重最大，所以要注意水泥保水性的检测，骨料则尽可能选择颗粒较小的碎沙石，此外外加剂也很重要，能够有效提高混凝土的和易性、流动性，从而预防水泥凝结而堵管。

2.2 混凝土的初凝时间

一般情况下，混凝土初凝时间只有3～5h，但是水下深层桩灌注则因为环境差异而有所不同，大约需要7h左右，但是这样的时长对深桩灌注有着误工的影响，可以采取掺加缓凝剂的方面，控制混凝土初凝时间，满足施工要求。

2.3 控制好坍落度

在工程施工中，混凝土的建筑具有一定的不随意性，所以施工人员需要做好一定的防护措施，将混凝土的坍落度控制在180±20mm之间吗，这样既符合工序要求，也不会影响后期施工。

3 钻孔灌注桩水下混凝土施工技术

3.1 选择好机具设备

（1）导管。在施工过程中，水下混凝土的运输和浇筑都需要借助导管，如果导管的规格不符合标准，可能会造成混凝土提前凝结而影响施工进度，而管道的质量问题则更需要有所保障，否则对后期工程的施工也会造成严重影响，建筑工程也会蒙受巨大的经济损失。一般来说，导管可以组装成整节式、套筒式和活节式三种。

（2）漏斗。对于不能直接浇筑混凝土的施工地点，需要借助漏斗来进行间接施工。首先漏斗的材质必须绝对的光滑以免滞留混凝土，漏斗的内坡度也需要控制好，避免混凝土无法滑下或者直接倾倒入施工地点的现象发生。

3.2 水下混凝土灌注

（1）灌注水下混凝土时，导管和漏斗是关键所在，二者之间的阀门是控制混凝土灌注的枢纽。在灌注前需要先关紧阀门栓，导管应尽量先提升起来，待灌注桩漏斗装满混凝土，在根据工序要求打开阀门并控制阀门大小来进行水下混凝土灌注。施工完成后必须拆除灌注混凝土的导管、漏斗等设备。

（2）混凝土的浇筑应尽量一次性完成，避免出现局部凝结最后导致混凝土整体稳固性不协调，这样混凝土的抗压性和稳定性将会大大降低，若是浇筑过程无法避免的被中断，那么最长间隔时间应该尽量控制在七分钟之内，一旦超过，则应采取其他的挽救措施，譬如将一定数量的连接锚固定钢筋插入先前浇筑的混凝土，并进行凿毛处理。

3.3 灌注水下混凝土注意事项

配制混凝土的各种母材的比例必须严格控制好，才能使混凝土的质量最佳。配制过程中，水泥、骨料、外掺剂以及水量都必须严格按照要求来兑加。除此之外，混凝土的配制应该先进行小型的配制实验，只有当实验配制混凝土的质量达到标准才可以进行大量的配制再投入施工工程，这样才能保障混凝土成品质量，施工进度也得以正常进行。

导管的完好性和密封性是需要施工人员反复检测的，一旦漏水或者中途断裂脱落，都会导致水下混凝土灌注失败，对施工进度造成严重的影响。

4 水下灌注混凝土问题的防护

4.1 灌注时导管堵塞

在灌注混凝土时，若是由于机械故障导致混凝土在导管的滞留时间过长，进而凝结在管壁上，久而久之便出现了堵塞现象，对于这种问题，必须对机械设备进行全面的检修，使得灌注工序快速的完成。若是从混凝土方面看，可以掺入缓凝剂使得混凝土的初凝时间有所延长，这样也能避免管道内提前凝结的现象。对于这个问题的防护措施，一般混凝土凝结厚度较小可以用吸泥机清理出来，再重新灌注即可。但是凝结厚度较大时，则必须更换导管。

4.2 导管无法拔出

利用导管进行混凝土的关注之后，导管的拔出问题也是一项重要工序。但在施工过程中常常由于机械设备非法操作导致导管无法拔出而滞留在混凝土中，其中主要的原因有两种：首先就是钢筋笼的质量没有达到设计要求，这样就会导致钢筋笼的部分构件掉落在导管的吊环里面，这样就会造成导管被零件卡住而无法拔出的现象，处理起来也较为简单，直接反向转动导管就能使钢筋脱离出来而顺利拔出导管；另一方面就是混凝土初凝时导管埋深的过深，这样由于外侧压力的增大导致管壁和混凝土的摩擦力随之增大，所以难以拔出导管，这种情况只能严格要求施工人员能合理控制导管的埋藏深度，避免摩擦力过大。

4.3 钢筋笼上浮

钢筋笼主要是在混凝土的浇筑过程中起到一个防凝结和搅拌的作用，但是由于密度的问题，钢筋笼上浮的现象在灌浆过程中时有发生。主要原因是钢筋笼的固定并不可靠，这样一来混凝土在浇筑时，

由于冲击力的不平衡以及混凝土密度的不确定性就会产生托举力将钢筋笼顶起来。面对这一问题，技术人员可以采取的措施是将钢筋骨架的主钢筋在灌注前就向孔底延伸，并且固定在护筒上，然后在钢筋笼处的灌注速度要控制在一定范围内，以免对钢筋笼产生冲击力而破坏平衡。

4.4堵管。桥梁水下混凝土灌注桩施工中挂住钢筋笼采用传统的法兰盘连结方式或法兰盘；在浇筑过程中因为事故原因耽搁的时间较长，在长时间下不起拔，而埋管又过深，使混凝土的强度开始增长，混凝土的落度偏小，气温偏高，造成混凝土的初凝时间过早。在早期浇筑的混凝土适合加缓凝剂，不合格的混凝土严禁入仓，混凝土的质量被浇筑混凝土严格的控制入仓，特别的是混凝土的落度。在高温度天气下应加强搅拌能力，保证混凝土的供应。浇筑工程中勤起拔，严格控制导管的埋深不得超过 6.0m；为减小提升阻力导管连接不适合用法兰盘连接，