桥梁桩基水下混凝土浇筑

万 冰,朱太丽

(贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州 贵阳 550000)

1 施工设备选用

1.1 导管设施的选用

导管设施起到了向水下桩孔输送混凝土的重要作用，该设施的性能水平可以直接影响到水下浇筑效果，因此，工作者需要合理选用导管设施，确保浇筑施工的顺利完成。在浇筑施工中，导管设施结构如图1，工作者应当综合考虑水深、施工规模等实际情况，来选择合适直径的导管，例如：桥梁所处位置的水深在3 m以下，施工覆盖范围在4 m2左右的情况下，工作者需要采用Φ250的导管设施，如果水深在3～5 m，施工覆盖范围5～15 m2左右时，则应该用Φ300的导管。此外，工作者还要在设施选用过程中，并做好强度、密封性等试验，待试验结果达到标准之后，才能够将导管设施正式投入使用。如果在浇筑施工中发现导管出现了变形、磨损等现象，要及时进行更换，以免发生事故。

1.2 其他设施的选用

除导管之外，施工方还需要在现场配置发电机、钻孔机、搅拌机以及混凝土运输车辆，来满足水下桥桩基础施工的需求。在此过程中，工作者要根据水深、土层结构以及桥桩建设要求等方面，来合理选择钻孔机、发电机的类型、数量，同时，还要结合实际情况，调整其参数，待其能够达到水下混凝土工作状态需求后，才能投入使用。在水下混凝土浇筑中，工作者务必要保持混凝土灌注的连续性，所以需要配备足量的高性能搅拌机和运输车辆，确保混凝土浇筑质量，强化桩结构的稳定性和可靠性。此外，工作者需要注意，浇筑施工中配置的料斗容积一定要在首次封底后，将导管埋深1 m时所需混凝土的体积相当，这样能够深入优化灌注的连续性，提升浇筑施工水平。

2 混凝土制备

2.1 原材料选用

混凝土制备作为桥梁桩基础水下浇筑施工的重要组成部分，工作者需要根据实际的水文情况，科学选用原材料，使混凝土的强度得以达到预期标准，促进水下浇筑工程顺利完工。在原材料选用中，工作者必须要严格按照现行的国家标准和规范，对碎石、外加剂、水泥等原材料进行检验和试验，确保其可以达到使用标准后采用将其用作混凝土的制备，同时，针对于水下浇筑作业，所选用的水泥强度不得低于32.5级，且初凝时间要在2.5 h以上。此外，在水下桩基浇筑作业中，工作者还要注意将水灰比控制在0.5～0.6，并保持350 kg/m2以上的水泥用量，而且粗骨料的最大尺寸也务必要控制在管径的1/8，以免在灌注过程中导管出现卡、堵问题，影响桩基浇筑效果。

2.2 混凝土性质的把控

在水下浇筑作业中，由于各项施工环境都与常规浇筑施工存在差异，所以工作者在混凝土的制备期间要把控好混凝土的各项性状，使其能够通过浇筑施工形成优质的桥梁桩基础，强化桥梁基础结构的可靠性和耐久性。在混凝土性质把控上，如果水下桥梁桩基础较深，那么工作者就应当向混凝土中加入缓凝剂，使其初凝时间大于8 h，同时，为了保障混凝土的流动性和保水性能够满足水下作业的需求，工作者要在开始搅拌之前，向搅拌机中加入30%的水，搅拌开始之后再加入60%的水，在搅拌结束前的60～90 s时，加入10%的水，这样既可完成混凝土的制备。此外，工作者还需要将混凝土的坍落度保持在180～20 mm之间，降低其桩顶浮浆高度，以免影响基础结构的稳定性。

3 桩孔内部结构建设

3.1 钢筋笼制作安放

钢筋笼是支撑桩基础的关键结构，施工方在现场将钢筋笼进行加工和组装，待准备工作完成后，再将钢筋笼运输到桩位进行整体的一次性吊装。在钢筋笼的制作中，施工者需要在其中放入声测钢管，用于桩基最终检测，同时，施工方要做好焊接点的质量控制工作，保障焊接的牢固性，以免影响桩基础的承载能力。在此过程中，施工方应避免在大风、 大雪的恶劣天气开展焊接工作， 而且在焊接作业时，应做好遮蔽措施，而且需要将单面焊接长度保持在直径的10倍以上，双面焊接的长度把控在直径5倍以上，强化水下桩基础的可靠性。在吊装时，施工方应设置4个吊装点，以垂直形式，将钢筋笼缓慢地安放到桩孔内，如果遇到阻碍，要及时查明原因，不得强制下放。

3.2 清孔

在水下浇筑作业中，清孔操作是保障混凝土浇筑成型效果的重要操作。一般来说，水下桩基础的建设中需要进行两次清孔操作。第一次清孔是在终孔之后，施工者在成孔结束后采取不提钻，并采用调制好的优质泥浆来替换孔内钻屑以及稠泥浆的方式，来实现清孔，此次清孔通常需要花费30 min左右，能够减少孔内空间中的杂质数量，避免其影响混凝土刚度。第二次清孔是在钢筋笼安放完毕后，工作者应查看孔底的沉淀清孔。通常情况下，工作者需要将孔底的沉淀厚度控制在10 mm以内，所以需要进行第二次清孔操作。此外，工作者还要注意，在第二次清孔之后一定要立刻进行浇筑，以免再次出现大量沉渣。

4 混凝土灌注

4.1 首批灌注

为了使混凝土得以在水下顺利凝固，施工方需要分批进行灌注操作，这样能够提高桩基础的承载能力和耐久性，例如：2019年完成水下浇筑作业的国内第一深水桩基桥，其中的桩基础最深处已经达到水面下60多米，所以工作者分批次进行了桩的混凝土灌注操作，保障了桩基础桥梁的稳定性。但常规条件下，施工方通常会将混凝土灌注操作分为两个批次。在首批灌注操作中，混凝土在下落时和易性会逐渐降低，所受阻力也会越来越大，因此在浇筑过程中，经常会出现导管堵塞问题，此时工作者需要强化设备的起重能力，并迅速向漏斗中导入混凝土，之后再稍微向上提导管，就可以让混凝土顺利下落到孔底，完成首批灌注。

4.2 后续灌注

在首批灌注结束后，工作者需要展开后续灌注操作。在此过程中，导管中的混凝土容易出现非连续性下落，降低桩基础的成型效果。为此，施工者要上下提导管，同时观察导管孔的返浆情况，待到孔口不再返浆后，继续向漏斗倾倒混凝土，然后再上下提动导管，这样可以加速混凝土在导管中的下落速度，以免其在导管中停留时间过长，损害其流动性，同时，上下提动导管也可以防止骨料滞留，增加混凝土下落的阻力，影响桩基的正常浇筑成型。此外，施工者还需要适当上提漏斗，加大混凝土落差度，使后续灌注混凝土的密度能够与首批灌注混凝土的密度统一，使桩基整体浇筑效果更加均匀，有助于后续施工的顺利开展。

5 结 论

综上所述，灵活应用桩基水下混凝土浇筑技术措施，能够提升桥梁工程建设水平。在桥梁基础建设中，工作者借助水下混凝土浇筑措施可以保持浇筑的连续性、强化基础成型效果、提高桩基结构的稳定性、优化桩基础的使用性能，从而使桥梁工程能够顺利投入使用。