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摘要：桩基础是一种历史悠久而应用广泛的深基础形式。桩基础工程为地下隐蔽工程，工程质量是百年大计，为确保桩基工程的质量，应对桩基进行必要的检测，验证能否满足设计要求，保证桩基的正常使用。
关键词：桩基；水下混凝土灌注；施工
中图分类号：TU473.1文献标识码：A文章编号：
前言
桩基础是桥梁的根，桩基础的质量直接影响到大桥是否能够屹立于大江大河中，经狂风大浪而不到，变天堑为通途。灌注桥梁桩基础水下混凝土是一道非常重要的工作，它直接并最终影响到桩基础的质量和整个桥梁工程的最终质量和施工进度。水下混凝土的灌注主要有施工前的准备，混凝土灌注的全过程监控与灌注后的检查清理等工作。
1.施工工艺浅析
1．1 水下灌注混凝土的参数及性能
1.1.1混凝土原材料：粗骨料宜选用坚硬的卵石或碎石，以提高混凝土的流动性，防止堵管。
1.1.2混凝土初凝时间：一般混凝土初凝时间仅3～5h，只能满足浅孔小桩径灌注要求，而深桩灌注时间约为5～7h，因此应加缓凝剂，使混凝土初凝时间大于8h。
1.1.3混凝土搅拌方法和搅拌时间：为使混凝土具有良好的保水性和流动性，应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒人料斗后，先开启搅拌机并加人30%的水，然后与拌合料一起均匀加人6O%的水，最后再加人10%的水，最后加水到出料时间控制在60～90s内。
1.1.4坍落度选择：坍落度应控制在180～220mm之内，以确保桩顶浮浆不过高。
1.1.5混凝土运输：混凝土拌和物运距较近时可采用无搅拌器的运输工具，当运距较远时必须采用搅拌运输车运输。
1．2 混凝土灌注操作技术
1.2.1首批混凝土灌注：首批混凝土的灌注与泥浆至混凝土面高度、混凝土面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。孔径越大，首批灌注的混凝土量越多，由于混凝土量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批混凝土在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满混凝土，甚至漏斗内还有部分混凝土，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加入混凝土，然后再稍提导管，这样能使混凝土顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗中加人混凝土，进行后续灌注。
1.2.2后续混凝土灌注：后续混凝土灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的混凝土下落后，应当上下提动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加人混凝土，上下提动导管的作用如下：①有利于后续混凝土的顺利下落，否则混凝土在导管中存留时间太长，其流动性能变差，与导管问摩擦阻力随之增强，造成水泥浆缓慢流坠，而骨料都滞留在导管中，使混凝土与管壁摩擦阻力增强，灌注混凝土下落困难，导致断桩，同时，由于粗骨料问有大量空隙，后续混凝土加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状混凝土，严重影响成柱质量。②上下提动导管增强混凝土向周边扩散，加强柱身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦阻力，同时加大混凝土与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。
1.2.3后期混凝土灌注：在混凝土灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部混凝土不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。
1．3 混凝土灌注速度
在控制混凝土初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这对提高混凝土的灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。
2.灌注桩水下混凝土施工易出现的问题
2.1导管接送严重漏水，造成断桩。发生这种故障的后果非常严重，进水，使混凝土形成松散层次或囊体，出现浮浆夹层造成断桩，严重影响混凝土质量，导致废桩重做。
2.2导管轻微漏水、导管埋入混凝土太深，混凝土含砂率偏小、和易性欠佳等因素，可能造成导管的堵塞，导致浇注中断，若重新灌注浇注时，则混凝土内存在浮浆夹层，造成断桩。
2.3护筒外壁冒水，引起地基下沉，护筒倾斜和位移，使桩孔偏斜，无法施工。
2.4孔壁坍塌。施工中发生孔壁坍塌，往往都有前兆。有时是排出的泥浆中不断出现气泡，有时护筒内的水位突然下隆，这都是塌孔的迹象。
3.其他常见事故处理
在灌注水下混凝土的过程中，难免会发生一些意外，如卡管、堵管、坍孔、埋管、浮笼等现象。
3.1卡管
灌注中出现导管卡住的情况，主要是由于导管埋置过深，被钢筋笼挂住、灌注时间过长等原因造成。针对上述原因,在灌注过程中应注意一下几点:
3.1.1灌注过程中导管埋深宜控制在2m-6m,做到勤量测，勤拆管。不能盲目以为埋管越深越好，当导管埋置深度超过9米时，导管基本就拔不动了。另外，埋管太深也不利于混凝土的下注。
3.1.2下鋼筋笼时要保持轴线竖直，确保钢筋笼不变形，避免导管挂到钢筋笼。对于在钢筋笼制作过程中为加固钢筋笼而另加的一些辅助钢筋，在下钢筋笼时最好予以拆除。
3.1.3缩短混凝土灌注时间，在灌注过程中导管宜勤上下活动。混凝土灌注必须在首灌混凝土终凝前结束。另外，在灌注过程中，特别是因为特殊原因暂时中断要多抖动导管。导管埋在混凝土中长时间不动时，导管与混凝土之间的附着力迅速增大，最后导致导管被混凝土“咬死”。
3.2堵管
灌注过程中堵管,主要由于混凝土和易性太差、离析；石子粒径过大或有大异物（如受潮水泥结块等）；埋管太深；导管直径过小；灌注时间过长所致。当导管堵塞时,一般采用上下抖动导管,使混凝土强行流出。但如果此时导管埋深很少,导管很容易提出水面，导致断桩。故现场要勤量测，避免导管提升幅度过大。
3.3钢筋笼上浮
当灌注混凝土到钢筋笼底部时,应尽量减慢放料速度,同时减小埋管深度,从而终降低混凝土对钢筋笼的冲力。
4.水下混凝土的灌注的预防
只有在充分的准备之后，才能开始水下混凝土的灌注。为保证灌注质量，在灌注的全过程中应有专人指挥和负责。
4.1到场混凝土，应检查其均匀性和坍落度。混凝土在运输过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性，其坍落度宜为180~220mm。过干的混凝土流动性差，容易造成塞管，影响灌注的顺利进行。过稀的混凝土将导致成品桩的强度偏底。
4.2当孔底沉渣、泥浆性能等都满足规范要求时，可以进行混凝土的灌注。首先用塞子将灌浆斗底部封住（注意确保拔塞钢丝绳外露），将混凝土卸入灌浆斗中直至装满浆斗，迅速拔掉塞子，确保混凝土充满导管连续稳定下灌，并及时补充浆斗内混凝土，注意不要让导管内形成真空，影响混凝土下灌。首批混凝土下落后，应保证灌注的连续性。
4.3在灌注过程中，特别是潮汐地区和有承压力地下水地区，应注意保持孔内水头。
4.4 在灌注过程中，导管的埋置深度应控制在2~6m。必须经常探测孔内混凝土的位置，及时调整导管埋置深度，及时迅速拆除多余导管。拆管后，可以适度抖动提升导管，以防发生埋管事故。拆管时，应注意检查导管有无漏水，并根据具体情况及时处理。
4.5 灌注的桩顶标高应比设计标高高出0.5~1m，以保证混凝土的强度。对清水桩，取下限。对于泥浆含砂率较大的，应取上限，并注意区分测量所探测到的是混凝土还是浮渣，以避免发生短桩。灌注将近结束时，应核对混凝土的灌注数量，以确定所测的灌注高度是否正确。
4.6 使用全护筒灌注水下混凝土时，当混凝土面进入护筒后，护筒底部始终应在混凝土面以下，随导管的提升，逐步上拔护筒，护筒内混凝土的高度，不仅要考虑导管和护筒将提升的高度，还要考虑因上拔护筒而引起的混凝土面的降低，以保证导管的埋置深度和护筒地面低于混凝土面。要边灌注、边排水，保持护筒内水位稳定，不致过高，造成反穿孔。
4.7 桩身混凝土灌注结束后，处于地面及桩顶以下井孔口的整体式钢护筒应立即拔出；处于地面以上并能拆卸的护筒，应待混凝土强度达到5Mpa后方可拆除。
5.结语
桩基施工质量关系到整个结构物的工程质量，在桩基施工过程中，要加强对桩基的控制以达到更好的施工质量。
参考文献：
[1] 杨光熙.水下灌注混凝土[M].北京.科学出版社.2001.
[2] 张中亭. 钻孔灌注桩设计与施工[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2009.2.
关键词：桩基；水下混凝土灌注；施工
中图分类号：TU473.1文献标识码：A文章编号：
前言
桩基础是桥梁的根，桩基础的质量直接影响到大桥是否能够屹立于大江大河中，经狂风大浪而不到，变天堑为通途。灌注桥梁桩基础水下混凝土是一道非常重要的工作，它直接并最终影响到桩基础的质量和整个桥梁工程的最终质量和施工进度。水下混凝土的灌注主要有施工前的准备，混凝土灌注的全过程监控与灌注后的检查清理等工作。
1.施工工艺浅析
1．1 水下灌注混凝土的参数及性能
1.1.1混凝土原材料：粗骨料宜选用坚硬的卵石或碎石，以提高混凝土的流动性，防止堵管。
1.1.2混凝土初凝时间：一般混凝土初凝时间仅3～5h，只能满足浅孔小桩径灌注要求，而深桩灌注时间约为5～7h，因此应加缓凝剂，使混凝土初凝时间大于8h。
1.1.3混凝土搅拌方法和搅拌时间：为使混凝土具有良好的保水性和流动性，应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒人料斗后，先开启搅拌机并加人30%的水，然后与拌合料一起均匀加人6O%的水，最后再加人10%的水，最后加水到出料时间控制在60～90s内。
1.1.4坍落度选择：坍落度应控制在180～220mm之内，以确保桩顶浮浆不过高。
1.1.5混凝土运输：混凝土拌和物运距较近时可采用无搅拌器的运输工具，当运距较远时必须采用搅拌运输车运输。
1．2 混凝土灌注操作技术
1.2.1首批混凝土灌注：首批混凝土的灌注与泥浆至混凝土面高度、混凝土面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。孔径越大，首批灌注的混凝土量越多，由于混凝土量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批混凝土在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满混凝土，甚至漏斗内还有部分混凝土，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加入混凝土，然后再稍提导管，这样能使混凝土顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗中加人混凝土，进行后续灌注。
1.2.2后续混凝土灌注：后续混凝土灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的混凝土下落后，应当上下提动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加人混凝土，上下提动导管的作用如下：①有利于后续混凝土的顺利下落，否则混凝土在导管中存留时间太长，其流动性能变差，与导管问摩擦阻力随之增强，造成水泥浆缓慢流坠，而骨料都滞留在导管中，使混凝土与管壁摩擦阻力增强，灌注混凝土下落困难，导致断桩，同时，由于粗骨料问有大量空隙，后续混凝土加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状混凝土，严重影响成柱质量。②上下提动导管增强混凝土向周边扩散，加强柱身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦阻力，同时加大混凝土与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。
1.2.3后期混凝土灌注：在混凝土灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部混凝土不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。
1．3 混凝土灌注速度
在控制混凝土初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这对提高混凝土的灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。
2.灌注桩水下混凝土施工易出现的问题
2.1导管接送严重漏水，造成断桩。发生这种故障的后果非常严重，进水，使混凝土形成松散层次或囊体，出现浮浆夹层造成断桩，严重影响混凝土质量，导致废桩重做。
2.2导管轻微漏水、导管埋入混凝土太深，混凝土含砂率偏小、和易性欠佳等因素，可能造成导管的堵塞，导致浇注中断，若重新灌注浇注时，则混凝土内存在浮浆夹层，造成断桩。
2.3护筒外壁冒水，引起地基下沉，护筒倾斜和位移，使桩孔偏斜，无法施工。
2.4孔壁坍塌。施工中发生孔壁坍塌，往往都有前兆。有时是排出的泥浆中不断出现气泡，有时护筒内的水位突然下隆，这都是塌孔的迹象。
3.其他常见事故处理
在灌注水下混凝土的过程中，难免会发生一些意外，如卡管、堵管、坍孔、埋管、浮笼等现象。
3.1卡管
灌注中出现导管卡住的情况，主要是由于导管埋置过深，被钢筋笼挂住、灌注时间过长等原因造成。针对上述原因,在灌注过程中应注意一下几点:
3.1.1灌注过程中导管埋深宜控制在2m-6m,做到勤量测，勤拆管。不能盲目以为埋管越深越好，当导管埋置深度超过9米时，导管基本就拔不动了。另外，埋管太深也不利于混凝土的下注。
3.1.2下鋼筋笼时要保持轴线竖直，确保钢筋笼不变形，避免导管挂到钢筋笼。对于在钢筋笼制作过程中为加固钢筋笼而另加的一些辅助钢筋，在下钢筋笼时最好予以拆除。
3.1.3缩短混凝土灌注时间，在灌注过程中导管宜勤上下活动。混凝土灌注必须在首灌混凝土终凝前结束。另外，在灌注过程中，特别是因为特殊原因暂时中断要多抖动导管。导管埋在混凝土中长时间不动时，导管与混凝土之间的附着力迅速增大，最后导致导管被混凝土“咬死”。
3.2堵管
灌注过程中堵管,主要由于混凝土和易性太差、离析；石子粒径过大或有大异物（如受潮水泥结块等）；埋管太深；导管直径过小；灌注时间过长所致。当导管堵塞时,一般采用上下抖动导管,使混凝土强行流出。但如果此时导管埋深很少,导管很容易提出水面，导致断桩。故现场要勤量测，避免导管提升幅度过大。
3.3钢筋笼上浮
当灌注混凝土到钢筋笼底部时,应尽量减慢放料速度,同时减小埋管深度,从而终降低混凝土对钢筋笼的冲力。
4.水下混凝土的灌注的预防
只有在充分的准备之后，才能开始水下混凝土的灌注。为保证灌注质量，在灌注的全过程中应有专人指挥和负责。
4.1到场混凝土，应检查其均匀性和坍落度。混凝土在运输过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性，其坍落度宜为180~220mm。过干的混凝土流动性差，容易造成塞管，影响灌注的顺利进行。过稀的混凝土将导致成品桩的强度偏底。
4.2当孔底沉渣、泥浆性能等都满足规范要求时，可以进行混凝土的灌注。首先用塞子将灌浆斗底部封住（注意确保拔塞钢丝绳外露），将混凝土卸入灌浆斗中直至装满浆斗，迅速拔掉塞子，确保混凝土充满导管连续稳定下灌，并及时补充浆斗内混凝土，注意不要让导管内形成真空，影响混凝土下灌。首批混凝土下落后，应保证灌注的连续性。
4.3在灌注过程中，特别是潮汐地区和有承压力地下水地区，应注意保持孔内水头。
4.4 在灌注过程中，导管的埋置深度应控制在2~6m。必须经常探测孔内混凝土的位置，及时调整导管埋置深度，及时迅速拆除多余导管。拆管后，可以适度抖动提升导管，以防发生埋管事故。拆管时，应注意检查导管有无漏水，并根据具体情况及时处理。
4.5 灌注的桩顶标高应比设计标高高出0.5~1m，以保证混凝土的强度。对清水桩，取下限。对于泥浆含砂率较大的，应取上限，并注意区分测量所探测到的是混凝土还是浮渣，以避免发生短桩。灌注将近结束时，应核对混凝土的灌注数量，以确定所测的灌注高度是否正确。
4.6 使用全护筒灌注水下混凝土时，当混凝土面进入护筒后，护筒底部始终应在混凝土面以下，随导管的提升，逐步上拔护筒，护筒内混凝土的高度，不仅要考虑导管和护筒将提升的高度，还要考虑因上拔护筒而引起的混凝土面的降低，以保证导管的埋置深度和护筒地面低于混凝土面。要边灌注、边排水，保持护筒内水位稳定，不致过高，造成反穿孔。
4.7 桩身混凝土灌注结束后，处于地面及桩顶以下井孔口的整体式钢护筒应立即拔出；处于地面以上并能拆卸的护筒，应待混凝土强度达到5Mpa后方可拆除。
5.结语
桩基施工质量关系到整个结构物的工程质量，在桩基施工过程中，要加强对桩基的控制以达到更好的施工质量。
参考文献：
[1] 杨光熙.水下灌注混凝土[M].北京.科学出版社.2001.
[2] 张中亭. 钻孔灌注桩设计与施工[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2009.2.