特大桥深孔、大直径桩基混凝土生产及浇筑施工技术

马兴伟

摘 要：特大桥深孔、大直径桩基混凝土施工技术具有适应性强、抗震能力强以及施工方便的特点，因此广泛适用于特大桥梁工程。在实际施工环节中应注意混凝土施工的组织管理及浇筑操作，从而保证工程质量。文章结合虎跳峡金沙江大桥索塔桩基施工，介绍超深超大直径桩孔混凝土生产及浇筑中出现的问题与处理措施。

关键词：深孔；大直径桩基；混凝土生产；配合比；施工

中图分类号：U445.57 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）31-0144-02

Abstract： The concrete construction technology of deep hole and large diameter pile foundation of extra-large bridge has the characteristics of strong adaptability， strong anti-seismic ability and convenient construction， so it is widely used in extra-large bridge engineering. The organization management and pouring operation of concrete construction should be paid attention to in order to ensure the engineering quality. Combined with the pile foundation construction of the cable tower of Jinsha River Bridge in the Tiger Leaping Gorge， this paper introduces the problems and the treatment measures in the production and pouring of the super-deep and super-large diameter pile hole concrete.

Keywords： deep hole； large diameter pile foundation； concrete production； mix ratio； construction

特大橋索塔桩基施工中，深孔大直径桩基混凝土的生产及施工是关键，也是影响桩基施工质量、进度及工程造价的主要因素。针对本工程混凝土浇筑连续性强、浇筑时间久的情况，需要设计较长的保塑时间、凝结时间并考虑应急措施以避免断桩。

1 工程概况

香丽高速将从2418m海拔高度的丽江直通3459m海拔的香格里拉，为此香丽高速就有了“一山有四季，十里不同天”的景象。

虎跳峡金沙江大桥全长1017m，桥跨布置为766m悬索桥+6×41mT梁+5m桥台，桥面为双向四车道。

由于索塔位置横向高差较大，索塔左右塔柱基础相互独立，两塔柱下设正方形承台加群桩基础。每个承台下面布置16根D2.5m的桩孔灌注桩基础，行列式布置，按照摩擦桩设计。桩基采用旋挖钻进行施工，每根灌注桩深60m，需混凝土300m3左右。根据施工速度测算，每根桩的浇筑时间将会超过10h。

2 技术难点及措施

2.1 技术难点

（1）该桩基较深孔径较大，混凝土垂直落差超过60m，对混凝土的工作性和粘聚性有更高要求。（2）索塔桩基是群桩，采用旋挖成型的干桩，因施工、地址条件限制不能采用水下混凝土施工工艺；桩内无法润湿，混凝土会在桩内四壁挂浆，影响工作性。（3）虎跳峡地区昼夜温差较大，空气相对湿度小，混凝土失水快，增加了生产运输和施工难度。

2.2 技术路线

（1）针对以上施工技术难点，重点从保证混凝土工作性入手采用“多掺技术”——掺粉煤灰、缓凝型高性能减水剂配制高性能混凝土，该技术可以，大幅提高混凝土的和易性、流动性和保水性，有效减缓混凝土的水化，并且适当延长混凝土凝结时间确保施工的连续性；掺粉煤灰置换一定比例的水泥，延缓水化速度，降低水化热，从而延长混凝土保坍时间；采用缓凝型高性能效减水剂，高性能减水剂能大幅降低用水量，提高了混凝土的密实度，缓凝剂能有效控制水泥水化速度，使混凝土保持良好的工作性能。（2）严格控制原材料质量。选用大厂回转窑（旋窑）水泥，保证水泥强度、体积安定性、凝结时间、化学成分的稳定性，有利于水泥质量的整体监控；选用优质的粉煤灰；控制砂、石的含泥量，严格控制粗骨料含泥量<1.0%；细骨料含泥量<3.0%；检测控制缓凝高性能减水剂与水泥、掺合料间的适应性、凝结时间及其它性能；减少混凝土拌和用水量，确保混凝土的强度。（3）对浇筑的混凝土进行实时监控。对每一车混凝土出厂前进行工作性监测，检测指标包括混凝土坍落度（200～240mm），扩展度（不小于500mm），倒提时间（不大于10s），混凝土出厂不得离析，并详细记录；混凝土到达现场后在此对以上三个指标再次逐车复测，对工作性达不到要求的经现场试验员评审后可使用随车携带的外加剂进行调整，如果调整后还无法满足施工要求，则对混凝土主动进行退货处理。（4）适当降低混凝土入模温度。适当降低入模温度，可以提高混凝土的保坍性能：索塔桩基混凝土所使用水泥，搅拌站采用单独的罐体进行存储；根据施工计划，提前3d以上储备材料，以确保水泥温度降到环境温度；混凝土拌合用水采用的是符合混凝土用水标准的自来水，水温一般在9℃左右，储水罐罐身为浅色，罐壁较厚，吸热率低，储量较大，罐内水温受外界气温影响小，水化速度慢；拌合站内可让胶凝材料运输车提前入场等候，留有足够的时间让其散热降温，使其温度尽量降至最低，且生产中便于动态补充；针对索塔桩基所使用砂石料，进行单独储备，并悬挂单独备料的标示牌，确保不用于其他的工程；混凝土运输罐车体为白色，可减少车体吸热；混凝土骨料储藏在封闭的料仓内，避免太阳直射，可保证骨料有较低的温度。

3 混凝土施工配合比设计

3.1 原材料

（1）水泥：选用拉法基（剑川）P.O42.5普通硅酸盐水泥，细度0.4%，比表面积352m2/kg，安定性合格， 3d抗压强度26.2MPa，28d抗压强度48.7MPa。（2）粉煤灰：选用大理成康粉煤灰，等级FA-Ⅱ级，细度17.4%，需水比98%，烧失量3.57%，三氧化硫0.091%。（3）缓凝型高性能减水剂：选用建工高分子外加剂，减水率大于28%，凝结时间大于12小时。（4）粗骨料：选用香格里拉开发区福熙石场碎石，9.5～19mm公厘石、4.75～9.5mm瓜子石连续级配，含泥量<1.0%。（5）人工砂：選用香格里拉开发区福熙石场水洗人工砂，细度模数2.9，石粉含量<7.0%。

3.2 配合比设计

桩基采用28天强度作为混凝土质量验收标准依据。在考虑满足快速施工进度的情况下，设计混凝土的坍落度为200±20mm。具体配方表1所示。

4 主要生产设备

4.1 砼生产设备

混凝土采用微机控制、全自动（机械）拌合方式生产：单机拌和量为2m3/盘，两条生产线设计生产能力240m3/小时，折减系数经约为0.8，两条生产线同时生产的实际生产能力为192m3。

4.2 输送设备

拌合站在玉龙县境内现有23辆混凝土搅拌输送车，在浇筑前，协调其他施工单位暂停施工，以保证混凝土的正常供应需求。每辆输送车配备20公斤外加剂便于混凝土现场临时调整所需。

4.3 生产供应能力

每次混凝土浇筑，我项目部根据混凝土浇筑量、运距，配备12～14辆混凝土罐车，并从其他搅拌站抽调运输车备勤，确保混凝土供应及时顺畅、浇筑顺利。

4.4 原材料储备

龙蟠搅拌站有预见性的储备了砂石材料，工地实验室对原材料的质量进行把控，确保了原材料质量的稳定、满足快速施工要求及避免意外情况。

5 施工

（1）混凝土拌制：搅拌站在生产混凝土时，各原材料称量使用电子秤，计量搅拌要严格控制各种原材料在计量误差范围以内，混凝土搅拌时间不低于45s。同时严格控制混凝土出机坍落度，混凝土不得离析，并要求混凝土到达工地坍落度在200±20mm。（2）混凝土的运输：根据前期的施工速度和运输时间测算，配备15辆工作性能良好的运输车进行混凝土供应，结合浇筑速度和道路状况，实时进行车辆的增补。（3）混凝土浇筑：由于混凝土垂直落差大，为防止混凝土下落后离析，浇筑过程中采用导管下料，导管底端距离混凝土浇筑作业面（桩底）不超过2m，然后采取人工振捣密实的方式，逐层往上浇筑。责任到人，不得漏振、欠振、过振，避免混凝土的冷缝和振捣不密实，保证质量。（4）混凝土的振捣：混凝土采用插式振捣器振捣，钢筋密集区采用加长插式振捣器振捣。快插慢拔，每振捣点停留时间需20～30s，振捣间距不大于500mm，振捣棒应插入下一层50mm深，振捣以表面水平为准，待不再出现气泡、出现泛浆或混凝土不再下沉时即可停止振捣。

6 结束语

虎跳峡金沙江大桥索塔桩基合理选择了混凝土生产、施工工艺，经过优化后，顺利完成了32根桩基施工，未检测桩基施工质量，随机选取了3根桩进行自平衡法试验，结果全部达到设计要求，桩基工程质量评定为优良，取得了较好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]张言杭.浅析大直径深孔灌注桩施工技术[J].建筑工程技术与设计，2016（05）：296.

[2]蒋中桥.浅谈渗水大直径深孔桩人工挖孔施工技术[J].四川水泥，2016（01）：207.

[3]周立君.深孔大直径（2.5米）桩基施工工艺与技术研究[J].工程技术：引文版，2017（01）：98-101.