戴鹏

【摘要】在钻孔灌注桩施工过程中，水下混凝土灌注是其最后一道工序，也是最为重要的一道工序。水下混凝土灌注桩施工该工质量的好坏将直接影响到成桩质量的高低，因此，深入研究水下混凝土灌注技术，不仅能够更好地指导施工，加施工进程，还有助于减少质量事故，确保质量安全，最大限度地提高社会经济效益。下文笔者就主要针对水下混凝土灌注桩施工质量控制进行了深入探讨，并提出了自己一些粗浅见解，以供同行业从业人员提供参考。

【关键词】混凝土 钻孔灌注桩 技术要点 质量控制

当前，在我国桥梁工程、房建工程施工中，最常用的桩基形式就是钻孔灌注桩，该项技术因其适应性强、对邻近结构影响小、抗震性能好、施工噪音小、所需设备简单、操作便捷、施工安全性等特点，被广泛应用。钻孔灌注桩还可以将所有上部结构传来的动载和静载均匀地传递至深层稳定的土层中，从而大大减少了基础沉降和不均匀沉降，因此，倍受人们青睐。由于钻孔灌注桩是在地下而且在水中成孔，不能直观的观察，容易出现一些质量问题，比如缩颈、扩径、短桩、断桩（夹泥）、混凝土离析及桩顶部分混凝土密实性差等。钻孔灌注桩水下混凝土灌注施工要点主要有以下几点：

1 钻孔工艺

根据地质情况不同，选用不同的钻具和钻孔工艺。对砂卵及岩石地质，宜采用冲击锤或冲抓锥成孔，对粘土及亚粘土宜采用回旋钻机反循环成孔。对含砂土地质结构，宜采用回旋钻机正循环成孔。山西太原一旧关高速公路白马河一号大桥施工时，白马河一号大桥有钻孔灌注桩128根，桩径1.4m，桩长35m，上层20m左右为砂卵石层，下层15m左右为粘土层。开始使用冲击锤成孔，对上层砂卵石层很适合，进入粘土层就不适用了，出现吸锤现象，日进尺不到2m，及时进行调整，采用四部冲击锤钻上层砂卵层、配合以4部回旋钻机反循环钻下层粘土层并辅助灌注水下混凝土，3个月顺利完成128根桩的施工任务，通过检测，128根桩均为工类桩。不管采用哪种钻具，都要严格控制桩位及垂直度，以免出现斜桩，影响灌注及成孔质量。

2 导管的选用及控制

导管对水下混凝土的灌注十分關键，采用法兰盘连接铁皮制作的导管因其顺直度不好、容易开裂漏水及拆装慢等缺点，已被很多施工单位淘汰，现在使用较多的是旋转丝扣型导管，但使用过程中也必须严格注意并锁定导管销，以免导管在提升过程中出现脱扣而产生断桩。在扶沟东关贾鲁河大桥施工中，就由于疏忽而出现过这种情况。该桥桥墩桩基桩径为1.5m、桩长28m钻孔灌注桩，在8号墩2号桩的水下混凝土灌注施工中，灌注结束后发现最后一节3.8m长的导管不见了，后经超声波无损检测，在距桩头2.3m左右出现了夹泥现象，分析原因是水下混凝土灌注到最后两三米时，由于超压力变小而混凝土不易上翻，导管转动致使导管销脱落、导管脱节，后经挖开凿除补强，才没有影响工程质量。

控制导管埋深还必须严格测定测深基点的标高，使用精确的探测仪测定混凝土表面标高，精确计算导管埋深。导管埋深既不能低于施工技术规范规定的长度，也不宜埋深过多而增大提升阻力，造成不必要的麻烦。曾经有过混凝土灌注很顺利而没有拆卸掉导管、灌注结束导管提不出来的先例。

3 搅拌和灌注混凝土的各种机具

施工前，必须严格检查搅拌和灌注混凝土的各种机具，做到性能良好，有备无患，避免因机械故障、停电等因素影响水下混凝土的正常灌注。

4 水下混凝土的灌注

4.1 水下灌注混凝土的性能参数

原料的选用：石料以卵石为宜，砂子不宜过粗，筛分以0.5mm以下最为合适，这种材料能够提高混凝土的和易性，有效避免堵管现象的出现。

一般的，混凝土初凝时间只有3-5小时，而深桩灌注时间约为5～7小时，因此，在施工材料中，最好加入少许缓凝剂，使混凝土初凝时间延长至8小时。

为使混凝土保水性和流动性达到标准，应严格按照配合比将水泥、石子、砂子倒人料斗后，先开动搅拌机，再注入并30%的水，然后与搅拌料一起均匀加入60%的水，最后再加入10%的水，如果如砂、石含水率较高，可适当减少注水量，直至出料，时间应控制在一分钟到一分半。

对于坍落度的控制，最好控制在180mm±20mm之间，如果混凝土灌注是距桩顶约5m处之时，坍落度应控制在160mm～170mm之间，这样就能确保桩顶浮浆不过高；如果气温过高，成孔较深，导管的选择应为直径在250mm之内，如果气温较低，成孔浅，则选择小直径导管。

4.2 水下混凝土灌注操作技术

首批混凝土灌注。其灌注量和导管底口与桩尖标高、混凝土面至孔底高度、导管内径及桩径有关，应根据这几个指标，精确计算首批混凝土用量，以使首批混凝土灌注下去后，保证导管的埋管深度。由于混凝土量大，搅拌时间长，因此，可能出现离析现象，首批混凝土在下落过程中，由于和易性变差，受到的阻力变大，常出现导管中堵满混凝土，甚至漏斗内还有部分混凝土，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加混凝土，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使混凝土顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗加入混凝土，进行后续灌注。

后续混凝土灌注。在灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的混凝土下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入混凝土。

后期混凝土的灌注。后期由于孔内压力较小，往往上部混凝土不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。

4.3 混凝土灌注速度

在控制混凝土初凝时间的同时，必须合理加快灌注速度，这对提高混凝土的灌注质量十分重要。因此，应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。

5 钢筋笼上浮的预防

首批混凝土的集中灌注，可能导致钢筋笼的上浮，所以，宜采取连续灌注的方法加以避免，还可以将钢筋笼骨架用<16mm以上的钢筋与孔口护筒连接固定，加以预防钢筋笼的上浮。

结束语：实践经验告诉我们，水下混凝土灌注时要分工明确，密切配合，统一指挥，快速、连续、一气呵成。水下混凝土灌注桩质量的提高，需要施工方、监理方共同协作配合来保证。施工严要求，验收严把关，以确保整个工程施工质量。

参考文献：

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