摘要：水下混凝土灌注桩工艺应用范围广，施工设备简单，灌注速度快。但施工工艺复杂，施工中经常出现各种各样事故。如果是针对桩身在水下的混凝土进行浇筑，以及在水体流动的地方进行浇筑，那么就要使用水下灌注的工艺。目前，水下混凝土一般被用在桥基工程、建筑工程、水利工程、市政工程中，应用非常广泛。鉴于此，本文主要分析水下混凝土灌注桩施工工艺与质量控制。
关键词：水下混凝土灌注桩；施工工艺；质量控制
1、水下混凝土灌注桩施工工艺
1.1、测量和定位桩位
（1）位置测量。保证桩质量的关键之一就是准确测量和确定桩的位置，这是保证墩柱孔角度满足基础标准的首要条件，高度精确的定位装的位置才能满足建设要求，施工前期，在孔定位时要精确的进行测量，一定要做到精准把握，通常工程施工方和监理机构可以同时参与桩的定位工作，采用双重微量定位的方式，确保位置测量的精度。
（2）控制桩的大小和垂直。桩径大小也是影响工程质量的重要因素之一。要求在操作前，根据桩的直径选择钻头，在选择过程中必须严格、细致、反复调节，并对其建立相应的文件记录。
1.2、混凝土配置工艺
混凝土制备主要包括水、土、特殊添加剂等几种材料的融合，注意补充水分，泥浆不能太稀或太稠，稀释是没有携带岩屑的影响，会导致桩壁粘泥糊，使得桩径发生变化，破坏和影响工程质量。对泥浆池体积一般是钻孔体积的1.2至1.5倍，且不应低于8m3。设置两个沉淀池，每个沉淀池应不小于6m3，循环槽应能确保冲洗液的正常循环，不溢出。钻井前应准备必要的粘土。普通粘土的塑性指数大于25，粘土的粒度小于粘土的0.074以上。如果没有满足上述指标的粘土，可以把Na2CO3、NaOH或膨润土粉掺入泥浆当中，从而提高泥浆的性能。
1.3、钻井机桩孔工艺
（1）钻井。钻井主要由矫直架、校直桩、钻进、达到控制深度、停止钻、提钻等步骤组成。当钻至所需深度时，在钻头底部保持必要的地面间隙，然后停止转动并抬起钻杆。
（2）水下混凝土灌注。灌注混凝土（C30水下混凝土，塌落度为180-220mm，）前根据测孔情况判断混凝土首盘方量，经计算得到：
（3.14*0.36*1.5+3.14*0.023*1.1*26.5/2.5=2.5m³）。
1）导管尽量置于孔的中间，管口与孔底保持0.3-0.5m的距离，确保管内混凝土畅通；导管首次埋入混凝土灌注面以下不应少于1m；在灌注过程中，导管埋入混凝土深度宜为2-6m。2）灌注水下混凝土必须连续施工，同时混凝土浇筑时温度不得低于5℃，也不得高于32℃，并应控制提拔导管速度，严禁将导管提出混凝土灌注面。3）为确保桩身混凝土的灌注质量，桩身混凝土需要超灌1m，桩身伸入承台0.15m，破桩后的桩内钢筋伸入承台不得小于1m。
2、水下混凝土灌注桩施工质量控制
2.1、成孔的质量控制措施
第一，顺着中心线上的标准点来测量放线，以确定桩位，检测桩位中线是否与桩位上标准线重合，从各个角度来检测桩基是否平整。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在此过程中，还要检测机架枕木的稳固性，在钻孔操作中要始终把握好设备运行的平衡性，并反复检测成孔是否规整、垂直，一旦有偏离标准线的情况，必须要及时做出调节；第二，必须要精准检测桩基入孔洞时的平衡性，同时结合事前的实地勘测记录显示的持力层等高线与孔洞中的垂直线是否相等，并及时做出笔录，观察钻孔设备的型号、质量等，反复查看桩基入孔洞时的持力层状态，取得样本后，可以将其与试成桩时的岩样相比对，最后还要对孔洞基底部和桩基进行检查，以确定桩基入孔的标准深度；第三，需要根据试成孔时给出的相关数据进行钻孔，同时结合钻具行进中在土层状态，明确泥浆的配比度。
2.2、清孔的质量控制措施
清孔是灌注桩钻孔完成后的关键工序，目的是清除成孔后孔底沉淀的沉渣，以保证沉渣厚度符合设计及规范要求。在施工过程中，施工单位往往对清孔不够重视，认为钻孔完成后如果可以及时进行混凝土浇筑的话，漏斗第一次灌注混凝土时一次封底顺利是不会出现什么问题的，还有的施工单位为了赶工期而缩短冲孔的时间，这些做法都忽略了清孔的重要性，因为如果清孔达不到要求和标准，孔底沉渣厚度将会超过设计及规范要求，如果就这样进行混凝土灌注，将造成灌注桩桩底承载力降低，从而影响工程质量。
2.3、钢筋笼制作安装质量控制措施
a．借助切割设备对准备好的钢筋进行切割。因为没有进行焊接的主筋、箍筋、缠筋的大小完全不同。所以必须合理进行摆放，避免出现差错。b．在钢筋圈制作台中制造箍筋，根据要求来进行焊接。c．促使每个支承架的间距为2．5m，摆在一个水平面中的一条线上，再根据配好定长的主筋合理的摆放于支承架上。d．根据箍筋放入主筋。箍筋要和主筋垂直，完成焊接、绑扎工作。e．绑扎和焊接箍筋、主筋之后，要促使缠筋根据要求围绕在上面，同时对其进行固定。f．已经制作完毕的钢筋笼，要根据图纸尺寸、焊接质量来检验。检验不合格的，不能投入使用，要二次进行加工。
2.4、水下混凝土浇筑质量控制
灌注桩混凝土灌注过程中，每罐混凝土灌注完成后都要进行测量已浇筑混凝土顶面的标高和导管在已浇筑混凝土中的埋深深度，这样才能准确把握应该拔升导管的长度和确定是否有塌孔等情况的发生；导管在混凝土中的埋深应保证在约2m～3m为最佳，以防止导管拔升出混凝土面外露或埋深太深造成浇筑困难影响混凝土浇筑的进行；拆除后的导管要及时用水进行冲洗，以便不影响下次使用；混凝土灌注过程要保证混凝土罐车可以跟上且有多辆等待这样才能保证混凝土浇筑过程快速且连续，如果施工过程中混凝土浇筑中断时间超过30min应上下活动导管，以防止混凝土流动性下降严重，造成拔升导管困难，上下活动导管时还应注意必须小范围活动导管避免导管拔出混凝土面。
3、水下混凝土灌注桩施工中出现的问题及防治方法
3.1、塌孔问题
（1）塌孔发生的原因有很多，一般有：a．接入孔内的水管冲刷孔壁造成。b．在砂土土质地段钻孔。c．成孔后等待浇筑混凝土时间太长，导致孔内沉渣越来越多从而造成清孔时间太长导致塌孔。
（2）为防止出现塌孔现象，施工中可进行以下方法预防及解决：a．根据施工现场的土质情况，采用合适的护壁泥浆配比，尤其是在砂性土的施工现场一定要采用优质的护壁泥浆才能有效的减少塌孔现象的发生。b．对于已发生塌孔现象的孔洞，如果塌孔严重，已无法确定塌孔的具体位置，应将孔洞全部进行回填处理，待回填土密实后方可重新进行钻孔。
3.2、钻孔偏斜问题
在钻孔环节中，各个孔洞大小会呈现明显的差距，造成这种现象的原因，通常是由于钻机定位不牢固，也可能是钻杆弯度过大；除此之外，也可能是土层本身不平整而引起的。针对这种现象的处理方法；需要在探头石出现时，向土层中施加一定量的碎石，也可以将钻机转向探头石的同侧。
总之，从以上所述中可以了解到，在开展水下混凝土灌注桩施工时，必须要在各个环节中严格把控质量关，并且还要对操作过程中经常出现的特殊情况进行合理的规避和处理。在正式施工前，还需要制定有效的规章制度和预前方案，以此在确保工程有序进行的前提下，更能够为相关部门带来良好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]徐来银.水下混凝土灌注桩施工技术要点[J].交通世界，2018（19）：104-105.
[2]余小兰.水下混凝土灌注桩施工工艺与质量控制研究[J].广东建材，2017，33（09）：66-68.
论文作者:陈浩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/5
标签：混凝土论文; 导管论文; 水下论文; 钻孔论文; 孔洞论文; 质量控制论文; 泥浆论文; 《基层建设》2019年第4期论文;