王刚　王利

摘 要：桩是桥梁结构的主要组成部分，承担着承受桥梁上部分载荷并将其传递到下方基础的重要职责。桩工程施工质量的高低，直接关系到桥梁工程的安全使用水平。水下混凝土灌注桩技术是当前桥梁施工中的常见工艺，做好混凝土桩灌注作业对于保证桥梁工程质量安全意义重大。文章围绕桥梁灌注桩施工技术进行探讨，分析了桥梁水洗灌注混凝土的性能参数和技术要求，介绍了桥梁桩灌注作业的前期准备，详细阐述了桥梁灌注混凝土桩的施工工艺，并对工程作业安全质量保障措施进行了说明。

关键词：灌注桩；桥梁施工；质量控制；成孔技术

引言

我国国土面积广袤，地理条件复杂，广袤的国土上分布着大大小小的山川、河流。桥梁工程是公路、铁路交通网络建设过程中不可或缺的重要一环。随着我国交通事业的发展，桥梁施工技术也在不断前进，新工艺、新方法接连不断涌现出来并被投入到实际工程施工之中。水下混凝土灌注桩就是其中一项重要技术。该项技术施工工艺简单，用时较短，造价较低，用于使用大量工程机械，所以施工效率很高，是当前桥梁工程施工的常用方法之一。由于工艺自身特点，对桩身强度指标要求很高，所以必须严格规范操作，确保灌注桩施工质量。

1 水下灌注混凝土的性能参数分析

混凝土是水下混凝土灌注桩的主要施工材料，其性能水平、技术参数情况和工程施工质量密切相关，下面就对水下灌注混凝土的性能参数逐一进行介绍、分析。

1.1 混凝土原料

为保证混料具有足够的流动性，避免在管道输送过程中发生管道堵塞现象，混凝土中的粗骨料以含泥量控制在百分之二以下的卵石为佳。

1.2 混凝土初凝时间

初凝时间是影响混凝土操作性能的重要指标。桥梁水下灌注桩使用的混凝土其初凝时间一般控制在3到5个小时，这个指标范围内的混凝土使用效果最佳。

1.3 混凝土搅拌方法和搅拌时间

配置混凝土时，要按照事先确定好的配比依次向料斗中加入粗细料、水泥等原料，启动搅拌机，并加入拌合水配比量的百分之三十，待混合均匀后再加入百分之六十的拌合水，剩余百分之十的拌合水在最后阶段加入，从最后百分之十拌合水加入到混凝土拌合完成，这段时间应控制在1分钟至1分半这个时间段。

1.4 坍落度选择

从大量工程施工数据统计分析结果可知，混凝土坍落度以160mm到200mm最为适宜。

2 水下灌注混凝土的技术要求分析

（1）从混凝土灌注作业角度出发，由于第一批灌注的混凝土需要充满导管底部以及埋设深度范围（一般超过一米）内的导管空间，所以量必须足够。（2）混凝土拌合料在运输过程中，随着时间延长或受环境因素影响会发生离析分层现象，性质改变，影响正常使用。所以当混凝土拌合料到达施工现场时要对均匀性和塌落度等关键性指标进行检查，以确保其符合使用要求。对于不符合使用要求的拌合料，可以再进行一次拌合，达标后使用，对于第二次拌合后依然达不到使用要求的，禁止使用。（3）混凝土灌注作业应采取连续施工的作业方式，当第一批混凝土混料灌入后，后续混凝土必须及时跟进，以保持作业连续不中断。（4）在进行混凝土灌注作业时，必须时刻关注孔内水头情况，保持水头稳定，尤其是在潮汐地区或有承压力地下水地区，更要注意。（5）在整个灌注作业持续期间，导管的最佳埋置深度为2到6m。（6）在进行混凝土灌注作业时，要密切注意探井孔内混凝土面的位置变化，勤加检测，一旦出现问题及时地调整导管埋设深度。（7）为避免钢筋骨架上浮现象发生，要随着灌注作业的进展对混凝土灌注速度进行适当调整，当灌注的混凝土液面距钢筋骨架底部1m左右时，要将灌注速度压低，待混凝土拌和物液面上升到骨架底口4m以上时，提升导管出口位置，使其位于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。（8）混凝土桩的实际灌注高度要高出设计高度一段距离，超出长度通常控制在半米到1米之间，以确保完工后的混凝土桩强度整体达标。这部分超出设计高度的长度待混凝土桩硬化后，接桩前要予以凿除。凿除作业要避免对桩头部分过度冲击，造成结构松散。灌注作业接近尾声时要检查混凝土灌注量，以控制混凝土桩实际灌注高度。（9）在进行变截面桩混凝土灌注时，要从截面积最小的桩孔开始灌注，每当截面积变大时，要适当增加灌注速度并提高混凝土坍落度。

3 灌注桩施工前期准备

混凝土桩灌注作业涉及因素较多，施工质量要求较高。为了保证施工顺利进行，在施工开始前，必须全面、细致地做好各项准备工作。首先要进行施工队伍的组织、筹备工作，根据施工需要配置足够的施工人员和技术人员，建立完善的组织机构和健全的管理制度。其次要准备好各类施工材料和施工机械。材料进场前都必须经过严格的质量检验，合格后方可使用。施工设备到位后要进行必要的检查、维护、维修工作，确保状态正常，可以投入使用。施工开始前，施工队伍要组织相关人员熟悉施工设计和施工方案等技术材料。最后要做好施工现场准备，各项辅助、保障措施应及时落实。

4 灌注桩施工工艺流程

4.1 钻孔

钻孔机就位固定后，首先要将机架挺杆调直，然后在对位圈的辅助下对准桩位，启动钻孔机开始钻孔作业，直至达到设计深度后停止，将钻头提出。

4.2 检查成孔质量

成孔质量的检测包括几个步骤，首先是对孔深进行检测，通常使用测深绳（锤）或手提灯等工具对孔深和虚土厚度等指标进行检测。其次是检测孔径，在实际施工过程中，部分土层含较多石块，或者是存在软塑黏土层，这些都可能导致钻杆发生晃动，从而扩大孔径，最终结果就是孔壁附着扰动土和孔底增加回落土。

4.3 孔底土清理

钻孔深度达到设计指标后，钻杆要在钻孔底部进行一定时间的空转，以清除残土，然后再保持钻杆竖直状态的前提下提起钻杆。

4.4 浇筑混凝土

在进行混凝土浇筑前，要对钻孔深度、直径、孔壁、垂直度及孔底虚土厚度等指标进行复测、复查，确保符合指标。在此基础上将预先加工好的钢筋笼绑上砂浆垫块吊放入孔，吊放过程中要保持稳定、方向准确，避免和周边孔壁发生碰撞。钢筋笼到位后立即固定。混凝土浇筑要连续进行，分层振捣密实，每层控制在1.5米以内。

5 灌注桩施工安全质量保障措施

一是要严格做好测量定位工作，测量定位是否准确，精度是否达标，直接关系到钻孔作业各项指标的完成情况，对于工程的顺利实施影响重大。在实际工作中，采取施工单位自检与监理复检验收相结合的措施。定位应分两次进行控制，分别是在挖井口埋设护筒和安装钻机就位两个阶段，要严格控制其偏差在设计和规范允许的范围内。二是要保证泥浆质量。在混凝土灌注桩施工工艺中，泥浆的用途主要是保护孔壁，避免孔壁坍塌，其次是将钻孔作业中产生的碎渣、残土携带出孔外。泥浆用途大，质量要求高，密度、粘度、含水率都有规定。泥浆过稀，则携渣能力不够；泥浆过稠，则孔壁会开成一层厚厚的泥壁，无形中减少了桩径。

6 结束语

桥梁灌注桩的施工质量直接关系到桥梁工程整体质量安全水平，必须予以高度重视，在施工过程中要严格遵循技术规范，对存在的质量安全风险制定针对性的解决方案并认真贯彻执行，施工人员、技术人员和管理人员要各尽其责，协调互动，确保工程顺利推进和各项性能指标的圆满达标。

参考文献

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