摘要：对水下混凝土常见质量问题进行了综述，有针对性的提出了施工注意事项、工艺要求等质量控制措施。
关键词：钻孔灌注桩；水下混凝土；质量控制
引言：钻孔灌注桩具有施工简便、造价低、承载力大、沉降量小而均匀等优点。已成为在各种地质条件下桥梁基础的主要形式。但钻孔灌注桩在施工过程中由于水文地质复杂,影响因素较多,使水下混凝土质量难以控制,事故屡有发生,如卡管断桩、桩体局部松散、强度不足等。本文结合在施工中遇到的问题,谈谈如何进行钻孔灌注桩水下混凝土质量控制。
1概述
在干地拌制而在水下浇筑和硬化的混凝土，简称水下混凝土。用这种方法施工，可以省去因造成干地施工所必须进行的一系列工作，如基坑排水、基础防渗和施工围堰等。在某些情况下，水下混凝土还是唯一的施工方法。在施工过程中，如果混凝土混合物直接倒进水里，当它经过水层时，骨料与水分离，很快下沉到水的底部，失去其胶凝效果。因此，水下混凝土应在隔离水环境下进行浇注。钢管通常在没有渗流的情况下连接和密封。浇注混凝土是在混凝土浇注的第一卷,迅速洞底水或泥线,和一个管插座装在混凝土内一定深度内,以便后续浇注混凝土孔隙水和泥一直是孤立的,然后持续不间断的高流动混凝土提要通过导管输入桩洞。在混凝土浇筑过程中，随着混凝土在孔内的增加，管道可以不断地提高，但必须将材料埋在混凝土中，达到一定的深度。混凝土的后续输入是在排泄口和密封管口之间的高度差形成的压力，使混凝土被冲进混凝土浇注。第一浇注混凝土的一部分被用作隔离层，随后的混凝土，被放置在顶部，不断被淹没，逐渐向桩口移动。已浇筑的水下混凝土不得搅动，使它在水下逐渐凝固和硬化。
2原材料质量和用量控制
水下混凝土不仅要求达到设计的强度,而且要求有良好的流动性。为了使混合料有良好的应运性,即适应运输的性能,混凝土配合比的水泥用量不应小于350kg/m3,砂率应采用40--50%,水灰比应采用0.50—0.60。骨料应优先采用砾石。若当地材料没有砾石,只能采用碎石时,粒径必须严格控制,应采用5—30mm且具有良好级配的碎石,即最大粒径不应超过30mm,否则就会影响流动性。
3混凝土坍落度的控制
（1）坍落度大小,直接关系到水下混凝土强度、流动性的好坏。而流动性的好坏关系到混凝土灌注质量、灌注难易程度,同时也是不断桩的保证措施之一。流动性是指水下混凝土在导管里砂浆和骨料不分离的前提下均匀整体流动的性能。流动性好的混凝土,骨料在桩体内均匀分布,混凝土强度高,灌注容易,埋管深度大,拆管次数少,施工效率高,不易卡管,减少断桩的可能性,只要有一定的灌注高度,混凝土就能够自动翻起,从而不用提管而使混凝土下注,保证混凝土灌注质量。
（2）流动性不好的混凝土,骨料在桩体内分布不均匀,骨料有集中现象,使混凝土局部松散,严重影响混凝土强度和整桩承载力,灌注困难,埋管深度小,拆管次数多,施工效率低,混凝土流动性对对混凝土质量影响的重要性我们已在施工中得到充分而确切的证明。
（3）水下混凝土流动性主要用坍落度值进行测定,施工技术规范中规定坍落度值为16-20cm,这个范围较大,其中必有一个最优的坍落值,我们在施工中,为解决混凝土离析问题,通过多次的反复试验观察,终于找到了这个使混凝土不离析的坍落度值:17.5cm左右。
4坍落度值的控制,应以混凝土具有良好的应运性不离析为原则
（1）试验室的加水量只能作为参考,而不能作为控制值,因为试验室的加水量是在以砂、石料为干料的条件下得出来的,而现场的施工配合比必须对砂、石料的含水量进行调整;试验室做配合比试验有时只考虑混凝土的强度,会忽略现场运输条件对整桩混凝土强度的影响,坍落度值16cm—20cm都是符合要求。这就要求在拌合现场必须加强坍落度值的检测,同时,反复观察坍落度值17.5cm时混凝土的稠度状态。
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（2）我们在施工现场经过长时间观察发现当混凝土从拌合机流入翻斗机或手推车中,在开动前混凝土能稍有鼓起,开动后混凝土表面变平,混凝土成糊状,这就是坍落度值17.5cm左右时的混凝土稠度;当从拌合机流入翻斗车中混凝土表面立即变平,不能鼓起,但在整个表面清晰地布满骨料,这样的混凝土坍落度值接近18cm,也是可用的;当从拌合机流入翻斗车中混凝土面不仅立即变平,而且只能星星点点看到一些骨料,这时的混凝土坍落度值已经大于18cm,不能使用;若稍停片刻表面出现一层清水,这就是搅拌时间太短,必须返工再拌才能使用。通过上述方法加强施工现场的砂、石料含水量和混凝土坍落度试验,随时观察混凝土的稠度状态,即可有效控制混凝土的坍落度。
5加强施工现场的质量监控
水下混凝土施工,质检人员必须对整个施工过程进行监督、检查。施工现场的质量监控主要有以下两个任务:
5.1控制混凝土的坍落度
如果混凝土的坍落度小,混凝土的流动性随之变差,这样的混凝土灌注后不仅不能自由翻起,而且混凝土下注阻力限大,有时只有提拔导管才能使混凝土下注,容易造成卡管断桩事故。如果混凝土的坍落度大,就会产生离析现象,产生离析的混凝土流动性也会变差,灌注后除不能自由翻起容易造成卡管断桩外,还会因离析,骨料在桩体内分布不均匀,骨料有集中现象,造成桩体内分布不均匀,骨料有集中现象,造成桩体局部松散,严重影响混凝土强度。有人认为坍落度大,混凝土流动性就好这种认识是错误的。另外,坍落度值大,在不增加水泥用量的情况下,水灰比随之增大,根据强度与水灰比的关系,混凝土强度必然会降低,灌注后造成桩体混凝土强度不足。因此,必须严格控制混凝土的坍落度值。坍落度值不合格的混凝土决不允许灌注。
5.2控制导管的埋深
施工中往往由于施工人员的工作认真,测量不及时、不准确等原因,导致埋深过大或过小。埋深过大会导致导管拔不出来,造成断桩,埋深过小也会造成断桩事故。因此,必须严格控制导管的埋深。灌注前,认真测定孔深,准确确定导管长度,灌注过程中,认真及时测量并记录混凝土表面高度,以准确计算导管埋深。导管的埋深应控制在2—4米,不得超过6米,这样才能保证不出事故。
6具有较好的施工和易性
6.1流动性
水下灌注混凝土施工不能用振捣器振捣，而是靠自身荷载或外界压力产生流动进行摊平和密实。在凝固和硬化之前，如果流动性较差，则在混凝土中形成蜂窝状和空腔。此外，通过混凝土管道和浇注混凝土，必须具有更大的流动性和支护能力。一般情况下，混凝土的坍落度应控制在20cm左右，而流动性滞留量应不小于1h。
6.2粘聚性和保水性
水下浇注混凝土必须具有良好的内聚力和保水性，以防止混凝土在输送和浇注过程中出现混凝土离析和出血现象，混凝土混合液出血量应控制在1.2~1.8%之间。
7具有一定的湿堆积密度及适度的初凝时间
具有一定的湿堆积密度，可以保障施工顺利进行，要求混凝土拌合物的湿堆积密度大于2100kg/m3。由于单根桩混凝土必须一次性浇筑完成，为保持桩身混凝土整体质量，要求混凝土的初凝时间应大于整根桩实际灌注需要的时间，最少不得少于2h。
结束语：综上所述,在钻孔灌注桩水下混凝土施工时,必须采用优质的原材料,严格按根据试验室配合比确定的施工配合比控制材料用量,随时测定混凝土坍落度值,将坍落度值控制在最优范围,严格控制导管埋深,这样,既能有效控制水下混凝土质量,避免断桩,桩体局部松散,强度不足等事故发生,确保钻孔灌注桩施工质量。
参考文献：
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[3]李艺辉.钻孔灌注桩在工民建工程的应用[J].河南建材.2017(05):14-14.
论文作者:高桐勋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/20
标签：混凝土论文; 水下论文; 骨料论文; 流动性论文; 坍落度论文; 导管论文; 钻孔论文; 《基层建设》2017年第32期论文;