摘要：随着我国生产力的发展和投融资体制的创新改革，城市和城镇的体系规划日趋合理，这带来了港口、地铁、桥梁及隧道等行业的快速发展。而基础建设作为各行业的先行军，其设计理念和施工方法有了突飞猛进的进步。然而，随着地下结构深度的增加，开挖灌注法、袋砌法及倾注法等传统水下混凝土灌注技术不能满足现代构筑物发展速度的要求，导管法成为地连墙和灌注桩等地下结构建造的主要施工方法。传统水下混凝土灌注方法的导管控制精度不能满足现有其他地连墙的施工条件，且增加了现场吊车的数量和使用强度，提高了施工成本和施工风险。同时，在大量水下混凝土灌注过程中。单丝导管的耐久性未得到充分保护，这会影响导管的安全性和可操作性。因此，为解决水下混凝土灌注设备与导管法不匹配的主要矛盾，提高导管法水下混凝土灌注的可靠性、安全性和经济性。保证水下混凝土灌注的施工质量。需要一种新的水下混凝土灌注设备和施工方法以保证地下结构工程施工更加安全、经济、便捷。
关键词：水下混凝土灌注；质量问题成因；对策
1工程概况
某港区多用途泊位工程位于港池南侧岸线的西侧，码头新建2个10万吨级多用途泊位，长度为660 m，采用全遮帘桩式地连墙板桩结构。地下结构主要包括：前墙为108幅，锚旋墙为108幅，遮帘桩215根，灌注桩为154根。水下混凝土工程量约4.29万m3。
港区南侧西侧的多功能泊位项目位于港口南侧，码头新建了10万吨多用途泊位。长度为660米，采用全遮帘桩地面墙板桩结构。地下结构主要包括：有108个前墙，108个锚旋墙，215个遮帘桩和154个灌注桩。水下混凝土工程量约4.29万m3。
2新型水下混凝土灌注设备的使用
2.1新型水下混凝土灌注设备结构
为解决导管起拔精度问题，采用一种新型水下混凝土灌注设备。该设备主要由混凝土灌注台车、双丝带卡导管、导管卡件3部分组成。混凝土浇筑小车由小车底座，小车架，滑轮，钢丝绳和绞盘组成。灌注台车设有台车底座，在台车底座上面分别固定有台车骨架和卷扬机，骨架的顶端设有滑轮，钢丝绳的一端固定在提升机上，钢丝绳通过滑轮连接到双丝带卡导管。
双丝带卡导管的结构具体包括顶端防水内丝、顶端受力外丝、底端防水外丝、底端受力内丝、可移动连接帽、卡边及管身。双丝带卡导管之间连接时，先将顶端防水内丝和底端防水外丝相互拧紧，再下放可移动连接帽将顶端受力外丝与底端受力内丝相互拧紧。
图1双丝带卡导管
双丝带卡导管采用刚性竖管，内径宜为200350mm，单节长度宜为1--4m。单节双丝带卡导管之间采用“双丝扣”连接，即一对丝扣保证双丝带卡导管连接的可靠性，另一对丝扣保证双丝带卡导管连接的水密性；为方便双丝带卡导管的下放及上提，距离双丝带卡导管顶0.6--1m位置设置卡边。
导管卡件是与双丝带卡导管卡边相适应，起到在外部预先连接紧固双丝带卡内外导管的作用，导管卡件由卡身和卡门组成，要求具有一定的强度，以承受双丝带卡导管的重力，同时该导管卡件要具有一定的刚度，以防止其端部开裂，导管卡件的结构。该导管卡件主要在安装或拆除双丝带卡导管时使用，使用时先将导管卡件放置在台车底座上，再将双丝带卡导管的卡边卡在导管卡件上，最后进行双丝带卡导管的安装或拆除。
2.2工艺流程
当需要注入水下混凝土时，混凝土浇筑台车首先通过起重机运输到需要施工的部分。卷扬机通电启动后，施工作业人员可以实现对双丝带卡导管的操作，首先是进行双丝带卡导管之间的安装，即内丝连接后再进行外丝连接，利用导管卡件将所有的双丝带卡导管依次连接，直至满足混凝土灌注深度的设计要求。在水下混凝土浇筑过程中，双带卡导管埋在混凝土中，深度为2--6 m。需要间断地拆卸双丝带卡导管，以满足混凝土施工规范的要求，直至混凝土灌注完毕后拆除所有的双丝带卡导管，最后，将混凝土浇筑台车从施工现场抬起。
本设备及施工方法的有益效果是可以精确控制导管的起拔，其精度达到20 cm以内，本实用新型操作简便，施工速度快，安全隐患小，施工现场便于运输；本设备易于制作、构件常见、不易损坏、易于维修保养，且不占用灌注槽段以外的场地或工作面，减少施工干扰。此外，双带卡导管确保了在水下混凝土灌注期间导管连接的可靠性，水密性和便利性。本项目将新型水下混凝土灌注设备应用于地下结构的水下混凝土灌注过程，如地面连接墙，盲桩和现浇桩。与以往吊车灌注水下混凝土相比，混凝土灌注成本降低18%，后期海侧开挖后较以往露筋事故明显减少，维修成本降低76%。
3桥梁水下灌注桩常见问题及解决办法
3.1断桩
1）断桩的发生一般是由以下条件引起的：
a.在导管堵塞的情况下，必须将管道拉出混凝土表面以清理管道，然后再对混凝土进行二次封底浇筑。如果二次封底不成功，将在混凝土中间形成泥层，导致桩破裂。
b.在浇筑过程中如果对导管埋深的测量不正确时，就会导致导管提升的数值太大，从而脱离了混凝土面，而施工人员此时并不知道混凝土浇筑，这会导致混凝土中间层形成泥层，导致桩破碎。
C.混凝土浇筑时间过长导致前面浇筑的混凝土已经出现初凝，而且后续的混凝土仍然没有到位。由此导致混凝土难以注入，导管不能被拉出和堵塞，导致桩破碎。
d.因为没有对进程的导管进行有效的检测，所以导致一些橡胶圈出现了老化问题，在混凝土浇注过程中，泥浆沿着导管和导管之间密封不良的接头泄漏到导管中。它被连续地混入被浇注的混凝土中，形成堆积的泥浆层，导致破碎的桩。
2）为防止施工过程中发生断桩现象，首先要对混凝土的配合比进行严格的控制，其次就是在灌注过程中，对浇筑的标高以及导管的埋设深度进行严格的测量和控制；最后就是确保混凝土浇筑的连贯性。
3.2桩基检测结果出现Ⅱ类桩
1）出现Ⅱ类桩的原因一是因为施工过程中没有进行仔细的清孔，所以使得沉渣的厚度超过了规定的标准，因此使桩底的承载力出现了下降。其二就是桩身的混凝土在某些部位出现了夹泥问题；其三就是混凝土的坍塌落度比较大，离析问题导致桩体承载力降低。
2）为了有效的避免这一问题的出现，如果Ⅱ类桩的桩身仅有轻微的缺陷，即便不影响其受力，也要对其清孔以及导管密封以及配合比来进行严格的控制，由此来对Ⅱ类桩问题进行有效的预防。
3.3塌孔
1）导致出现塌孔问题的原因有很多，首先就是接入内部的水管对孔壁进行冲刷所导致的；其次就是施工地段的土质为砂土土质；其三就是在桩成孔以后混凝土浇筑的时间过于长，所以使其内部的沉渣增多，而使得清孔的时间过长而导致。
2）为了解决这一问题，首先就是要依据现场的施工情况对护壁泥浆配比进行选择，特别是如果施工现场是砂性土质的话就更需要采用优质的护壁泥浆。其次就是要对出现坍塌的孔壁进行有效的处理，如果不能确定瘫孔的位置，那么就需要对其进行全部回填，在密实后重新进行钻孔处理。
总之，为能确保钻孔灌注桩项目工程顺利完工，项目单位应当愈加重视水下的混凝土实际配比设计与实际施工工艺，结合钻孔灌注桩项目工程实际情况及各方面要求，对水下的混凝土进行科学的、合理的配比设计，并合理设计该项目工程总体的施工工艺。从而能够通过科学的配合比与施工工艺设计，全面提升钻孔灌注桩项目工程设计水平，保障钻孔灌注桩项目工程的高质量完工。
参考文献：
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论文作者:庄伟福
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：导管论文; 混凝土论文; 水下论文; 丝带论文; 钻孔论文; 台车论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第15期论文;