桩基础水下混凝土灌注施工要点构架

刘栋杰

(江苏嘉利基础工程有限公司，江苏 南通 226300)

桩基础水下混凝土普遍施工较快，施工质量稳定，而且受施工气候条件因素较少，因此在加固施工中应用较为广泛。水下混凝土灌注施工会受较多因素影响，施工质量也会受各种环节控制，成为钻孔灌注桩基础质量控制重点和难点。因此施工团队应当正视当前该技术现存问题，明确施工要点，预防并处理常见故障，使施工质量得到全面提升。

1 常见桩基础水下混凝土灌注施工问题

常见问题与导管相关，首先导管存在漏气漏水的现象，产生断桩现象，混凝土会出现夹泥、层次松散的问题，对混凝土质量产生影响，甚至出现废桩重做的现象。另外导管如果埋入混凝土深度过大，会使其周边摩擦力过大，令导管拔出难度增大，产生断桩或灌注不畅的现象，使导管外混凝土出现坍落度损失导致流动性变差。混凝土在等待时间，会减小导管内混凝土流动性，使混凝土无法进行正常灌注。如果护筒周边土质和地基情况不好，护筒外壁会出现冒水现象，无法最终保证成桩质量。再加上施工人员本身操作失误的原因，会损坏声测管，阻碍桩基超声波正常检测工作[1]。

2 桩基础水下混凝土灌注的施工机具

2.1 导管

在导管选择上应当主要选用活阀式导管，指的是开放导管底部，在孔底大约500mm深处缓缓沉入导管，灌注混凝土之前在导管水面上放置碗状活阀，在导管与漏斗中填满混凝土。之后剪断悬挂活阀的铁丝，使混凝土向下蔓延，从而将导管内部水挤出活阀，并令活阀存留与混凝土滑落桩之内。为了杜绝导管爆裂问题，应当重视导管材料选用工作，选用钢板卷和无缝钢管，直径最大值应控制在250mm。

2.2 漏斗和储料斗

通常情况下，漏斗高度应当立足于实际要求，当灌注不断接近桩顶，使灌注质量贴近质量要求。另外，在储存混凝土方面，储料斗应当足够容量，使混凝土灌注能够在预期目标的基础上，深度达到1～2m，短时间内使混凝土冲进孔底。需要注意的是，冲返内部存留的沉渣。

2.3 隔水塞和活阀

通常情况下，制成隔水塞的材料主要是由混凝土板和混凝土球胆等，隔水塞在混凝土灌注中影响同样重要，在操作中一定要保证流程性。对于活阀来说，可以应用高强度布料包裹成球。在钢丝绳剪断之后，混凝土冲入桩底之际会形成浮浆，清除时具有很强便利性[2]。

3 桩基础水下混凝土灌注施工方法

3.1 施工方法

施工质量在很大程度上取决于施工方法，因此在施工方法上一定要和质量要求相匹配。在严格遵循施工理念的同时，需要根据施工紧张实际情况，适当改进与调整施工方法。通常情况下，水下混凝土灌注施工方法，由直升导管法、铺石灌浆法和箱袋法等，通常在现实中，直升导管法具备良好应用效果，所以应用比较广泛。在应用该技术的同时，需要尽量对灌注时间进行控制，这样才能最大化使灌注时间降低，保障灌注程序得以顺利进行，在混凝土初凝之前可以全部完成并达到要求[3]。

3.2 施工工艺

(1)首批砼灌注 通常情况下，砼灌注数量很大程度上取决于砼面高度、泥浆密度和砼面到孔底高度等因素。一般来说孔径越大，需要首批灌注砼数量也会变多。首批砼在下落时，和易性会变得更差，阻力也会相应增大，也会在导管内部堵满砼。基于此，在施工过程中，很多都会重视设备的起重能力，令设备起重能力相应加大，拉紧漏斗晃动，完成漏斗中短时间加砼的操作，使砼能够运送至合理位置，使灌注操作更加方便。

(2)后续砼灌注 灌注操作时应当重点控制灌注速度，防止因灌注速度使管内排出空气不畅产生堵管问题。如果在灌注中出现了堵管问题，就应当应用适当措施解决故障，增大上下串动速度和高度，从而更加容易抖出管内混凝土。若该方法不能有效解决问题，也可以在搅动管内的时候应用大锤锤击的方式，使混凝土有序排出。在正式施工之前应当对相应事故进行备案，并制定出合理的应急预案。

(3)后期砼灌注 为了全面提升灌注质量，提升施工整体质量，应当在实际施工阶段，用水稀释泥浆，加入孔内，或者利用人工方式对沉淀物进行处理，正常保障混凝土灌注操作顺利进行。另外，为了减少浪费混凝土现象，在设计质量要求基础上实现混凝土应用的最大价值。在设计阶段，设计人员一定要保证混凝土强度可以达到质量要求，杜绝桩顶空心现象出现，完成灌注操作之后，需要更好控制导管转动幅度与速度，并掌握好控制节奏[4]。

4 桩基础水下混凝土灌注施工要点

4.1 施工前期进行质量控制

施工之前应当落实准备工作，这不仅体现了施工人员的专业素养，也可以对施工质量和施工进度产生积极影响。施工准备工作主要包含检查施工机构、人员的健全程度，现场施工管理人员的现场到位情况，以及一些现场人员的持证上岗、材料进场检验储存、施工场地平整性等等情况[5]。

4.2 对混凝土配合比严格控制

桩基础水下混凝土灌注施工具备一定特殊性，经常会存在混凝土和水接触的情况，如果其余部分不能和环境水接触，就要重视粘聚性、流动性和均质性等方面特性。首先是粘聚性，该性质可以对混凝土拌合物抗离析能力有科学反映。相关资料显示，混合土拌合物的泌水率在大约1.5%时具备最佳粘聚性。其次是流动性，该性能是混凝土基于自身存在重力不断向下流动的性能。如果混凝土流动性较差，沿导管下流时就会不够流畅，会为摊平工作加大难度，产生堵管现象；如果流动性太大，会产生胶凝材料过度浪费的现象，并形成脱空管口、返泥浆和返水现象，引起夹泥和断桩的问题。最后是匀质性，混凝土本身匀质性并不强，施工阶段在原材料性质上变化不大，但拌合物塑性会逐渐消失，最终凝固。基于此，在混凝土运输浇注阶段，需要保证均质性与塑性，注意原材料选用时性质问题。

因此，为了使混凝土质量得到保证，需要对混凝土配合比严格控制。首先，水泥可以选择硅酸盐、火山灰、粉煤灰等等，如果材料为矿渣，则应当重视防离析工作的落实。在粗集料方面，应当选择优质卵石，如果施工中应用碎石，则应当使混凝土配合比含砂率尽量最大。集料最大内径，不能超过导管内径大约1/7，并小于钢筋最小净距25%，最大值为40mm。配置粗集料应当保证混凝土和易性，细集料则应当选择性质较好中砂。通常情况下，混凝土含沙量应当在大约45%左右，将水灰比控制在0.55。若依据试验相关数据，则可立足于实际情况，增大减小水灰比与含砂率。为了使和易性提升，在混凝土中应当适量加入外加剂，施工中缓凝剂和减水剂应用较为广泛，在外加剂的添加方面，应当先进行试验工作，科学确定外加剂掺入量、程序以及使用种类[6]。

5 结 语

桩基础水下混凝土灌注是工程中的主要施工工序，也是一项基础性工作。施工人员一定要重视施工工艺的应用，管理人员应当构建并完善相关制度，对一线施工人员进行必要培训，保证施工工艺的落实，提升项目最终经济效益。