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【摘 要】桥梁水下混凝土灌注桩的施工工作具有复杂性、隐蔽性、连续性等特点，不仅给工程的建设带来很大的安全隐患，而且还易出现坍孔、钢筋骨架上浮等施工事故，从而造成人员伤亡和极大的经济损失。本文围绕桥梁水下混凝土灌注桩的施工技术方法展开讨论，包括桩位的测量定位、埋设护筒、钻机就位、钻孔施工、终孔验收、安装灌注导管、灌注水下混凝土、检验成桩等，以期为同行提供参考。
【关键词】桥梁；水下混凝土灌注桩；施工技术
0.前言
桥梁水下混凝土灌注桩施工是桥梁施工中的重要组成部分，并主要应用于水下混凝土桩和封底的水下灌注。因为是在水下进行的施工，所以对施工工艺及前期条件有较高的要求。水下的施工过程对成桩的质量起着尤为关键的作用。因此，需十分重视施工的每一道工序，争取在成桩前就将各种隐患消除干净。
1.水下混凝土的定义
水下混凝土指的是在干地拌制而在水下进行浇筑和硬化的混凝土。采用水下混凝土的施工方法可节省在干地进行施工的一系列工作，例如施工围堰、基础防渗、基坑排水等。而且在某些情况下，水下混凝土是唯一可供选择的办法。如果将混凝土拌合物直接倒入水中，混凝土混合物在穿过水层的时候，其骨料会与水泥分离开，并沉到水底，而散失胶凝作用。因此，要进行水下混凝土浇筑施工工作，需将混凝土与环境水相隔离的情况下才能进行。目前，比较常用的是一种钢制导管，这类导管的密封性好，连接度好，不会出现渗水情况。分析浇筑混凝土的过程，需使用首批混凝土迅速将孔底的泥浆或水排开，同时，一次性包裹好导管，使其处于一定深度的混凝土当中，以隔开后续浇筑的混凝土和孔内泥浆或水，并使高流态的混凝土能够顺利进入桩孔内。随着孔内不断增加混凝土，导管不断提升，但必须保证出料口埋设在已浇筑的混凝土中，且有一定的深度。而后续的混凝土主要是利用出料口和入料口间导管的高度差所形成的压力，对已浇筑的混凝土形成挤压力量而进入的。在此过程中，一部分首批灌入的混凝土被顶在最上面，并作为隔离层，且被后续灌入的混凝土不断推向桩口处。浇筑混凝土后，不能搅动，使其在水下慢慢凝固硬化。这就是水下混凝土灌注桩的大致施工过程。
2.桥梁水下混凝土灌注桩的施工技术方法
桥梁水下混凝土灌注桩的施工主要包括以下几个环节：桩位的测量定位、埋设孔口护筒、钻机就位、钻孔、终孔的验收、安装灌注导管、灌注水下混凝土、检验成桩等。每个环节都必须严格把控，使各工序能够密切配合，以避免出现安全隐患和事故。
2.1桩位的测量定位技术
对桩位进行测量定位是桥梁水下混凝土灌注桩施工的首要环节。可参考设计部门现场交桩提供的水准点资料以及测量控制网资料，由专职测量人员全权负责测量定位工作[1]。测量人员可利用全站仪，依据设计的图纸要求，沿着桥的纵轴方向放出每排桩的中点，而在横向方向则放出每排桩的中线，同时，往两侧栓桩。注意布置栓桩的区域应位于非施工处，以避免影响测量定位工作。栓桩后可将桩位逐个放出，然后测量计算出标高。
2.2埋设孔口护筒技术
埋设孔口护筒时，深度应在2.0m至4.0m，护筒顶应高于地面0.3m。先挖好护筒坑，注意护筒坑的直径应大于护筒直径40cm～50cm。挖好坑后，使用牵引设备将护筒吊入坑内，注意调整好对中，保证桩中心和护筒中心的平面位置偏差应不大于50mm，护筒在竖直方向的倾斜度应不大于1%。然后使用粘土在护筒的外侧和底部进行分层夯实，确保护筒不会透水。在埋设孔口护筒的过程中，应保证护筒坚实、稳固，并不漏水。同时，用回旋钻成孔时，应在护筒的上端部位预留出一个排浆孔，供后续的施工使用。
2.3钻机就位技术
首先，在井口处铺设一定量的方木作为施工平台，然后利用牵引设备将钻机放到该平台上，将钻杆竖起来，进行粗略的稳固、对中，同时，做好“稳钻机”工作，确保顶端和底座的稳定性。但注意用于“稳钻机”的方木不能直接压在护筒身上。然后进行比较详细的固定和对中，在此过程中可利用钻机本身起重行走设备或千斤顶进行，在钻头对中后，确保吊绳或者钻杆有良好的垂直度。
2.4钻孔施工技术
钻机就位后就可进行钻孔施工工作。但必须做好前期准备工作，包括准备好泥浆池、调配好泥浆配合比、安装好泥浆泵、完成钢筋笼制作、拌合混凝土配合比等。前期准备工作完全准备妥当后方可进行钻孔施工。钻孔采取分班连续钻孔的作业方式，钻进过程中应随时对泥浆的性能进行检测，不符合要求时应及时进行调整，到孔深达到设计高程后，应对孔深、孔径和孔的倾斜度进行检验，符合规范要求后方可清孔。注意使用淘浆筒进行淘浆时，要及时补充泥浆。使用冲击钻成孔，不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。在钻孔施工过程中，应注意把控质量要点，例如，在开钻前，详细检查各项前期准备工作情况，确定各项准备工作就绪，且均达到标准要求后，再进行开钻施工。另外，应提前做好各项应急措施，如准备好打捞锤头的应急工具设备等。钻孔不宜超过1小时，及时检查钻头的连接情况，确定其是否连接牢固。除此之外，在钻孔过程中，应做到勤观察、勤测量，以防止出现斜孔、偏位的情况，同时做好地质记录工作。
2.5终孔验收技术
钻孔后需对成孔进行验收，以保证成孔的质量。终孔验收包括检验孔径、孔深、孔的垂直度、桩位允许偏差等。然后将检验的信息与设计要求进行比照，对于不符合标准要求的则要求进行调整。在验收时，对于成孔深度，可使用测锤进行测量。垂直度可使用自制钢筋检孔器进行检验。另外，可使用全站仪测量桩位的偏差。
2.6安装灌注导管技术
可根据孔深计算导管的总长度，导管内径宜为200～350mm。准备好导管的拼接顺序，同时在桩口布置好工作平台，并备好卡盘，将导管按顺序下入到桩孔内。在桩口施工平台将相邻两段导管进行拼接，并用卡盘固定好下面一段，再使用吊机将另一段进行吊装拼接，注意调整好垂直度。在接头处可加设橡胶垫用的螺丝进行固定。导管下好，保证导管离桩孔底30cm～40cm，然后再安装下料漏斗和截门。下料漏斗必须保证首批混凝土的数量能满足导管首次埋置深度1.0m以上的需要。在安装灌注导管时，可在使用导管前先对其进行接头抗拉和水密承压试验。安装导管时最好在靠近孔中心的位置下管，可避免挂刮钢筋骨架。
2.7灌注水下混凝土技术
灌注导管安装后，测量孔深再次确定其沉淀厚度是否达到要求，符合标准要求后再灌注水下混凝土。先将混凝土充满于满足要求的下料漏斗，然后打开阀门将下料漏斗内的混凝土灌下，观察涌浆情况，同时测量混凝土表面的上升高度，计算出导管埋深。然后再换小漏斗进行灌注，时时测量混凝土面的上升高度。灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2～6m，计算导管埋深若超过6m，则需要分段卸管。为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。在终盘时，灌注的桩顶高程应比设计高程高出不小于0.5m，超灌的多余部分在承台施工前或接桩前凿出，消除后的桩头应密实、无松散层。
2.8检测成桩技术
完成以上各道工序后，需对成桩进行检测。通常使用超声波无破损进行检测，并分为大小应变。一般使用小应变检测小于40m的桩长，大应变则检测大于40m的桩长。注意进行大应变检测时，应在安装钢筋骨架时同时安装4个密封的检测管（其长度等于孔深长度）。另外，若对无破损检测存在一些疑问，可进行钻芯验证，检测合格后即可进行接桩施工。
3.小结
桥梁水下混凝土灌注桩施工是一项对质量要求很高的工作，需周密考虑各种因素并精心组织施工。施工人员与监理人员均应高度重视施工的过程，做到齐抓共管，严把每一道工序，确保桥梁水下混凝土灌注桩施工的质量。 [科]
【参考文献】
[1]张正涛.水下灌注桩断桩的原因及预防措施[J].科技创业家，2013（03）：13.
【关键词】桥梁；水下混凝土灌注桩；施工技术
0.前言
桥梁水下混凝土灌注桩施工是桥梁施工中的重要组成部分，并主要应用于水下混凝土桩和封底的水下灌注。因为是在水下进行的施工，所以对施工工艺及前期条件有较高的要求。水下的施工过程对成桩的质量起着尤为关键的作用。因此，需十分重视施工的每一道工序，争取在成桩前就将各种隐患消除干净。
1.水下混凝土的定义
水下混凝土指的是在干地拌制而在水下进行浇筑和硬化的混凝土。采用水下混凝土的施工方法可节省在干地进行施工的一系列工作，例如施工围堰、基础防渗、基坑排水等。而且在某些情况下，水下混凝土是唯一可供选择的办法。如果将混凝土拌合物直接倒入水中，混凝土混合物在穿过水层的时候，其骨料会与水泥分离开，并沉到水底，而散失胶凝作用。因此，要进行水下混凝土浇筑施工工作，需将混凝土与环境水相隔离的情况下才能进行。目前，比较常用的是一种钢制导管，这类导管的密封性好，连接度好，不会出现渗水情况。分析浇筑混凝土的过程，需使用首批混凝土迅速将孔底的泥浆或水排开，同时，一次性包裹好导管，使其处于一定深度的混凝土当中，以隔开后续浇筑的混凝土和孔内泥浆或水，并使高流态的混凝土能够顺利进入桩孔内。随着孔内不断增加混凝土，导管不断提升，但必须保证出料口埋设在已浇筑的混凝土中，且有一定的深度。而后续的混凝土主要是利用出料口和入料口间导管的高度差所形成的压力，对已浇筑的混凝土形成挤压力量而进入的。在此过程中，一部分首批灌入的混凝土被顶在最上面，并作为隔离层，且被后续灌入的混凝土不断推向桩口处。浇筑混凝土后，不能搅动，使其在水下慢慢凝固硬化。这就是水下混凝土灌注桩的大致施工过程。
2.桥梁水下混凝土灌注桩的施工技术方法
桥梁水下混凝土灌注桩的施工主要包括以下几个环节：桩位的测量定位、埋设孔口护筒、钻机就位、钻孔、终孔的验收、安装灌注导管、灌注水下混凝土、检验成桩等。每个环节都必须严格把控，使各工序能够密切配合，以避免出现安全隐患和事故。
2.1桩位的测量定位技术
对桩位进行测量定位是桥梁水下混凝土灌注桩施工的首要环节。可参考设计部门现场交桩提供的水准点资料以及测量控制网资料，由专职测量人员全权负责测量定位工作[1]。测量人员可利用全站仪，依据设计的图纸要求，沿着桥的纵轴方向放出每排桩的中点，而在横向方向则放出每排桩的中线，同时，往两侧栓桩。注意布置栓桩的区域应位于非施工处，以避免影响测量定位工作。栓桩后可将桩位逐个放出，然后测量计算出标高。
2.2埋设孔口护筒技术
埋设孔口护筒时，深度应在2.0m至4.0m，护筒顶应高于地面0.3m。先挖好护筒坑，注意护筒坑的直径应大于护筒直径40cm～50cm。挖好坑后，使用牵引设备将护筒吊入坑内，注意调整好对中，保证桩中心和护筒中心的平面位置偏差应不大于50mm，护筒在竖直方向的倾斜度应不大于1%。然后使用粘土在护筒的外侧和底部进行分层夯实，确保护筒不会透水。在埋设孔口护筒的过程中，应保证护筒坚实、稳固，并不漏水。同时，用回旋钻成孔时，应在护筒的上端部位预留出一个排浆孔，供后续的施工使用。
2.3钻机就位技术
首先，在井口处铺设一定量的方木作为施工平台，然后利用牵引设备将钻机放到该平台上，将钻杆竖起来，进行粗略的稳固、对中，同时，做好“稳钻机”工作，确保顶端和底座的稳定性。但注意用于“稳钻机”的方木不能直接压在护筒身上。然后进行比较详细的固定和对中，在此过程中可利用钻机本身起重行走设备或千斤顶进行，在钻头对中后，确保吊绳或者钻杆有良好的垂直度。
2.4钻孔施工技术
钻机就位后就可进行钻孔施工工作。但必须做好前期准备工作，包括准备好泥浆池、调配好泥浆配合比、安装好泥浆泵、完成钢筋笼制作、拌合混凝土配合比等。前期准备工作完全准备妥当后方可进行钻孔施工。钻孔采取分班连续钻孔的作业方式，钻进过程中应随时对泥浆的性能进行检测，不符合要求时应及时进行调整，到孔深达到设计高程后，应对孔深、孔径和孔的倾斜度进行检验，符合规范要求后方可清孔。注意使用淘浆筒进行淘浆时，要及时补充泥浆。使用冲击钻成孔，不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。在钻孔施工过程中，应注意把控质量要点，例如，在开钻前，详细检查各项前期准备工作情况，确定各项准备工作就绪，且均达到标准要求后，再进行开钻施工。另外，应提前做好各项应急措施，如准备好打捞锤头的应急工具设备等。钻孔不宜超过1小时，及时检查钻头的连接情况，确定其是否连接牢固。除此之外，在钻孔过程中，应做到勤观察、勤测量，以防止出现斜孔、偏位的情况，同时做好地质记录工作。
2.5终孔验收技术
钻孔后需对成孔进行验收，以保证成孔的质量。终孔验收包括检验孔径、孔深、孔的垂直度、桩位允许偏差等。然后将检验的信息与设计要求进行比照，对于不符合标准要求的则要求进行调整。在验收时，对于成孔深度，可使用测锤进行测量。垂直度可使用自制钢筋检孔器进行检验。另外，可使用全站仪测量桩位的偏差。
2.6安装灌注导管技术
可根据孔深计算导管的总长度，导管内径宜为200～350mm。准备好导管的拼接顺序，同时在桩口布置好工作平台，并备好卡盘，将导管按顺序下入到桩孔内。在桩口施工平台将相邻两段导管进行拼接，并用卡盘固定好下面一段，再使用吊机将另一段进行吊装拼接，注意调整好垂直度。在接头处可加设橡胶垫用的螺丝进行固定。导管下好，保证导管离桩孔底30cm～40cm，然后再安装下料漏斗和截门。下料漏斗必须保证首批混凝土的数量能满足导管首次埋置深度1.0m以上的需要。在安装灌注导管时，可在使用导管前先对其进行接头抗拉和水密承压试验。安装导管时最好在靠近孔中心的位置下管，可避免挂刮钢筋骨架。
2.7灌注水下混凝土技术
灌注导管安装后，测量孔深再次确定其沉淀厚度是否达到要求，符合标准要求后再灌注水下混凝土。先将混凝土充满于满足要求的下料漏斗，然后打开阀门将下料漏斗内的混凝土灌下，观察涌浆情况，同时测量混凝土表面的上升高度，计算出导管埋深。然后再换小漏斗进行灌注，时时测量混凝土面的上升高度。灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2～6m，计算导管埋深若超过6m，则需要分段卸管。为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。在终盘时，灌注的桩顶高程应比设计高程高出不小于0.5m，超灌的多余部分在承台施工前或接桩前凿出，消除后的桩头应密实、无松散层。
2.8检测成桩技术
完成以上各道工序后，需对成桩进行检测。通常使用超声波无破损进行检测，并分为大小应变。一般使用小应变检测小于40m的桩长，大应变则检测大于40m的桩长。注意进行大应变检测时，应在安装钢筋骨架时同时安装4个密封的检测管（其长度等于孔深长度）。另外，若对无破损检测存在一些疑问，可进行钻芯验证，检测合格后即可进行接桩施工。
3.小结
桥梁水下混凝土灌注桩施工是一项对质量要求很高的工作，需周密考虑各种因素并精心组织施工。施工人员与监理人员均应高度重视施工的过程，做到齐抓共管，严把每一道工序，确保桥梁水下混凝土灌注桩施工的质量。 [科]
【参考文献】
[1]张正涛.水下灌注桩断桩的原因及预防措施[J].科技创业家，2013（03）：13.