王学斌
山西晋达交通建设工程监理有限公司 山西省 030012
摘要：随着我国公路事业的飞速发展，桥梁桩基工程的重要性日益凸显。因适应性强，钻孔灌注桩应用越来越普遍，施工质量尤为关键，水下钻孔灌注桩成桩质量不易控制，施工过程中应从各个环节进行管控，加强施工质量控制，保证钻孔灌注桩的施工质量。
关键词：桥梁；水下混凝土；灌注桩；控制要点
1灌注桩质量影响因素分析
灌注桩的混凝土浇筑施工中，如果导管插入混凝土的深度小于1.5m，混凝土的上升在成桩过程中就是摊铺式而非顶升式，因此混凝土便很容易混进泥块、泥浆，从而对桩身质量造成影响。另外，如果灌注桩设计过程直径过小，混凝土在上翻过程中就有可能被孔壁影响，在桩体上形成蜂窝、空洞。
钻孔灌注桩中桩周摩擦力为灌注桩提供了主要的承载力度，而桩周摩擦力大小又与灌注桩的护壁质量和孔壁形状相关。在施工过程中，转头旋转的速度、钻杆下降速度和土质决定了孔壁形状，性能越好、高程越高，对护壁形成的保护作用越大，桩周摩擦力度也越大，但与之相对应的施工要求也较高，成本也会随之增高。当钻孔成孔、拆除钻杆泥浆、吊放钢筋笼、水下浇灌混凝土时，淤泥可能在孔底堆积进而影响成桩的质量，一般而言，环节越多则时间越长，静置时间过长则淤泥也越多。
2施工工艺及施工要点
2.1钻孔施工
钻孔灌注桩施工前，先对待施工桩位进行测量放样，然后对左右桩位进行定向总放样。放样完成后，对施工场地进行认真的规划、开挖和平整。规划时要充分考虑钻机的布置、泥浆池的位置、下部钢筋笼吊的位置、浇筑混凝土的道路。
采用全站仪精确测量桩位中心点。检查桩位纵横间距后，选择最佳位置进行交叉护桩定位。保护桩打入土中必须牢固，不得松动，同时避免碰撞引起位移。护桩完成后，护筒开挖埋设，护筒高出原地面30cm。周围应夯实，用土石方平整，避免护筒下沉或坍塌造成二次埋置。套管施工完成后，进行二次精密测量，然后放置机架。应调整钻头的中心点，使其与测量中心点一致。框架的四个受力点必须稳定，不得有晃动、晃动和下沉现象，以保证钻孔倾角符合设计和施工规范的要求。
钻进开始时，应适当控制钻进速度。机架受力后，应重新检查并校正钻头中心线。当钻孔超过套管底部约1m，且土壤稳定时，应以正常速度钻孔。钻进过程中，每2h调整一次泥浆指标，每隔2～3m检查一次孔径、孔深、垂直度，并注意土层变化。留好渣样，及时核对设计图纸地质资料。
2.2成孔清孔施工
钻孔至孔底设计标高后，检查孔深、孔径、倾斜技术指标，并进行第一次清孔。清孔时，应将水头高度控制在1.5～2m，同时控制好泥浆指标，防止泥浆相对密度降低造成塌孔。不应通过加深钻孔深度来加快清孔进度。事先准备好探笼，清孔泥浆比重达到1.2左右时进行终验收，检验合格后方可进行钢筋笼施工。
2.3钢筋笼施工
钢筋笼必须严格按照设计图纸进行加工，制作好的钢筋笼应具有一定的刚性，保证在运输、吊装过程中不致产生变形。制作好的钢筋笼检查验收合格后方可使用。
按照设计图纸对声测管进行布置和安装。声测管是为检测桩基质量是否合格而布置的，在声测管安装过程中，一定要用液压钳将接头处压牢固，并用胶布多缠绕几圈，防止泥浆进入和接头脱落。应每间隔2m左右将声测管用铁丝固定到钢筋主筋上，防止上浮、脱落、移位、变形等造成无法正确检测。
下放钢筋笼期间，当吊点与孔内泥浆快接触时，应停止下放。先抽清水将所有声测管灌满，再用声测管管盖将其盖严实，并用铁丝捆绑牢固，防止在浇筑过程中泥浆进入管内。声测管施工完成后，对钢筋笼进行精确定位。采用护桩的十字交叉点，移动钢筋笼使其中心点与护桩的十字交叉点重合。再将钢筋笼四个方向用短钢筋焊接牢固支撑到护筒内壁，使其钢筋笼吊装到位后位置不发生改变。
桩基施工平台应仔细计算开挖至桩基钢筋笼的设计顶高程，精确定位，减小桩基偏位概率，提高施工质量。
钢筋笼吊装完成后，立即进行导管安装并二次清孔，待孔底沉渣厚度、含砂率及泥浆比重满足后即可进行水下混凝土灌注。导管安装时，导管内壁和法兰表面须清理干净，接头处应放置密封圈，保证密封性。导管安装位置在孔的中间，轴线顺直，安装时稳步沉放，避免钢筋骨架卡挂和碰撞孔壁，导管接头必须敲打严实，防止脱落。根据孔深，提前计算导管用量，下口离孔底25～40cm即可，上口根据实地情况自行调整。
2.3桩基混凝土灌注
混凝土灌注要提前布置护筒。灌注主要分为拌和及现场浇筑两个部分。
拌和过程主要侧重混凝土的配合比，注意拌和时间、和易性、混凝土自身质量、施工现场指标等，当桩径小于1.5米时，宜为18～22cm；当桩径大于等于1.5米时，宜为16～20cm。
灌注过程重点是保持不间断，因此要合理把握运输距离，并且要保证混凝土的均匀性与和易性要求。初灌时，施工人员要对设备情况进行提前检查，确保设备能正常运行。灌注首批砼前，导管下口至孔底的距离一般宜为25-40cm。首批砼方量应满足导管首次埋深大于或等于1m，并满足充填导管高度的需要。灌注过程要缓慢匀速，对混凝土面高度进行定时检测。测量混凝土埋深进而提升导管，应保持导管埋深2～6m之间，超过6m时要及时拆除导管。砼应连续灌注，在间断过程中要定时上下扰动导管，防止发生埋管现象。在灌注结束前，要埋深大一些，以便灌注不畅时提升导管。砼灌注至桩顶部位时，砼应比设计桩顶高程超灌50-100cm，超灌的多余部分在承台施工前应凿除，凿除后的桩头应密实、无松散层。
灌注过程中要避免渗水和漏水。如果导管中混凝土不满则应缓慢灌注，防止在导管内形成高压气囊，否则有可能导致爆管。所灌注的桩顶高程要比设计高程高出0.5m以上，可以保证混凝土的强度不受影响。对溢出的泥浆要进行引流，以减少对环境的污染，灌注后要立即将桩顶、刚性护筒或者井口拔出，地面设施要在混凝土抗压强度经检测达到标准后再拆除。
如果使用全护筒灌注混凝土，则当混凝土进入护筒后，护筒的底部要从始至终在混凝土面下方，并随着提升导管逐步往上拔护筒。护筒中的混凝土面高度要综合考虑导管、护筒提升的高度，同时也要考虑护筒上拔时导致混凝土面高度降低。因此要在灌注时同时排水，保持护筒内水位稳定，避免过高引起的反穿孔。
2.4其他注意事项
导管的埋设不能过低，拆除导管应迅速，拆除后要清洗并封闭保存；要对混凝土上升高度和导管的埋深深度进行精确测量；如果混凝土面高度和设计的标高接近，可能导致导管中的混凝土下落不顺畅，加水会稀释护筒中的泥浆；混凝土浇筑后拔出导管时，速度要缓慢并进行上下抖动，防止桩顶有泥浆沉淀挤进导管下部形成泥心；当所有工作完成后要保管好浇筑记录，如果在后期检测中发现问题，则可以查看浇筑记录分析问题原因。
结论
总而言之,水下混凝土灌注桩由于其特殊的施工条件,施工流程非常复杂,其中泥浆和孔的控制是非常重要的一个环节,如果把控不好,就会造成严重的后果。因此在施工过程中除文章中考虑的因素外,还需根据项目的实际情况综合考虑其它要素。
参考文献
[1]张琨,许立山,刘创,等.中国尊大厦超深基坑后注浆钻孔灌注桩施工技术[J].施工技术,2019,48(4):1-4.
[2]刘志宏.基于富水卵砾层的超长钻孔灌注桩施工技术研究[J].交通世界,2019(Z2):128-129.
[3]陈木兰.钻孔灌注桩技术在黄屋屯新桥建设中的应用[J].西部交通科技,2018(10):160-162+182.
[4]张月强.冲击成孔水下混凝土灌注桩施工技术研究[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2018,17(2):23-27.
[5]腾建勇.钻孔灌注桩技术在桥梁施工中的应用[J].交通世界,2018(8):78-79+86.