水下混凝土灌注桩施工技术要点

摘要：采用水下混凝土灌注桩作为一种新的施工工艺，可以有效地改善地基的稳定性，为整个工程的安全运行打下坚实的基础。因此，有关施工单位必须加强对其技术的关注，掌握其具体工艺和操作技巧，并根据实际施工的需要，合理地优化其工艺过程，使其符合工程施工的要求，从而达到规范、正确操作的目的，从而保证其在施工中的应用效果，最大限度地发挥其应有的作用，从而提高工程的施工质量。

关键词：水下混凝土；灌注桩施工；技术要点

引言：在我国建筑工程项目大量涌现的过程中，各类基础设施施工逐渐增多，水下混凝土灌注桩施工已成为工程重要的施工内容，水下混凝土灌注桩施工应该结合施工情况，灵活的选择施工方法。冲孔方法、钻孔方法需要根据施工要求以及现场情况，灵活的应用水下灌注桩施工技术。水下灌注桩施工技术已经应用较长时间，同时形成成熟的应用体系，但是为完成水下成型的施工任务，仍然需要增加对施工技术控制工作的关注度。除此之外，还应该结合过往的施工经验，按照施工现场情况调整施工方案，确保水下灌注桩施工可以良好进行。

1.施工技术要点

1.1.泥浆制备。水下钻孔灌注桩施工技术在应用过程中，需要使用泥浆这一材料，这就需要相关施工单位按照相应的技术要求，对泥浆进行科学制备。在施工现场开展相应的泥浆制备工作时，相关施工单位应该按照相应的规范要求，对泥浆池、沉淀池进行科学设计，通常情况下，需要设置两个沉淀池，以便于进行串联应用。与此同时，要准备泥浆配制所需的各种原材料，并且要按照科学的比例，将水、添加剂合理混合在一起，以此制作出质量、性能达标的泥浆材料。

1.2.钻孔施工技术要点

1.2.1.准备工作。在具体的钻孔施工准备工作中，相关施工人员需要做好桩位的测量放样工作，在这一工作过程中，需要对桩孔位置予以准确定位，并在该位置进行放样。另外，施工人员还要对工程施工现场进行全面清理，同时还要准备施工所需的供水、供电设施，对于钻孔所需的机具也要做好相应的安装工作，其中就包括循环钻机、钻头、钢护筒等等。

1.2.2.钻孔施工。相关施工人员应该按照中心线上的标准点，开展相应的测量放线施工工作，确定准确的桩位，同时还要对桩位的中线与标准线之间的重合情况进行有效测量，确保其与实际施工要求相符合。施工人员对于机架枕木本身的稳固性也要予以科学检测，在具体的钻孔施工操作过程中，需要对该设备运行的平衡性进行合理把控，在钻孔桩就位之后，还要对其偏差予以重新调整，为后续钻孔施工奠定基础；在开展钻孔前，施工人员要对钻机钻头的型号、规格进行严格检查，保证其符合施工要求，对于钻杆的长度及垂直度予以测量，使其能够满足钻孔施工需求；

在钻孔过程中，施工人员应该使钻孔中心点与桩位、吊车等保持在同一水平线上，以此提高钻孔的精确度，这样也有利于及时纠正偏差。而且施工人员要对钻具的垂直度予以时刻监督，避免其在钻孔中出现倾斜现象，影响成孔质量。对钻机钻头的运行速度也要进行严格控制，以防因速度过快或者过慢影响到钻孔施工效果。

1.2.3.清孔施工。在钻孔作业结束之后，施工人员则要对孔底的残渣、沉淀物等进行有效清除，同时还要将护筒壁上存在的泥浆予以清晰，以免这些影响到后续的施工作业。而清孔次数则要根据孔底的沉淀物堆积厚度进行明确。通常情况下，需要进行两次清孔施工，在完成清孔工作后，应该保证孔底的沉淀物厚度处在300毫米以内。在钻孔底部清理工作结束之后，施工人员应该将钻头从钻孔底部抬起，而且要使钻头与孔底距离处在10厘米左右，且凝结时间要在两小时以上，当泥沙落在地面后，可以允许其自由滑动，同时还要使得钻头保持缓慢旋转的状态，这样做的主要目的就是为了确保钻孔底部的沉积物得以完全清除，进而保障清孔效果。

1.3.钢筋笼吊放施工技术。在对钢筋笼进行制作时，相关施工人员应该采用分段方式，按照相应的施工要求对钢筋笼进行科学制作，确保钢筋笼各部分连接点都是采用交错焊接这一方式连接的，这样也有利于提高钢筋笼的制作质量。在对钢筋笼进行吊放时，需要对吊车机械设备进行规范操作，使得钢筋笼以垂直的状态缓慢进入到孔内，在这一过程中，操作人员需要对钢筋笼的下放速度进行严格控制，使其能够保持匀速的下放速度，避免出现下放速度过快的情况，以免钢筋笼出现变形损坏的问题。另外，在对钢筋笼入孔定位后，施工人员则要对钢筋笼进行固定，以免其在后续的施工中出现位移现象。在固定操作中，要将其顶端与护筒进行牢固连接，这样才能够避免在混凝土浇筑过程，出现钢筋笼上浮这一问题，同时也能保证钢筋笼本身的稳定性。此外，相关施工人员在完成钢筋笼入孔定位以及加固施工工作之后，应该在短时间内，开展混凝土灌注施工作业，避免超出4小时。

1.4.导管配制施工技术。在对导管进行制作时，施工人员可以使用无缝钢管这一材料，并且要使其壁厚超出三厘米，同时还要将导管直径控制在200到300毫米这一数值范围内，在制作导管的过程中，要确保其误差处在两毫米以内。在对导管进行连接时，可以在其接头位置采用法兰盘这一连接方式，而且要对导管的连接位置予以有效密封，也就是采用橡胶垫圈这一材料对导管进行密封，以防导管存在漏水或者是漏气的问题。在对导管进行下孔施工前，还要对其进行水密承压、接头抗拉等试验，确保各方面符合施工要求之后，才能够对其进行下孔安装。

1.5.二次清孔施工技术。在导管安装施工作业结束之后，施工人员还要对孔底深度进行准确测量，若是孔内底部的沉渣厚度已经超出施工设计标准要求范围，相关施工人员则要针对孔底情况开展二次清空施工作业，促使孔内底部的沉渣厚度、泥浆等相关指标，能够与实际施工标准要求相符合，这样才能够顺利开展后续的混凝土灌注施工工作。

2.水下混凝土灌注施工要点

在清空施工作业达标之后，相关施工人员就应该尽快开展水下混凝土灌注施工工作。在进行该项施工作业前，相关施工人员应该对导管位置加以重视，并将其位置升高，使其处在孔底的30到50厘米范围内，这样则使得隔水塞能够正常排出。另外，施工人员应该做好相应的准备工作，在储料斗内部存有一定数量的混凝土材料，而且要确保混凝土的量能够满足导管底端一次灌注的深度要求。在灌注施工时，相关施工人员应该对混凝土表层的上升高度予以测量，确认导管处在混凝土埋深2到6米的位置，这样则能够避免导管底端高于混凝土面。在具体的混凝土灌注过程中，相关施工人员应该保持连续施工的状态，对于导管的提拔速度也要进行严格控制，严禁施工人员将导管拨到混凝土灌注表面，对于灌注施工中产生的故障问题应该进行详细的记录备案。

桩基灌注用混凝土拌制前，需对水泥、砂石骨料等原材料质量予以严格把关，并对骨料含水率进行检测，然后根据含水率检测结果及试验室提供的混凝土配制单予以严格拌制。其中，为有效控制混凝土灌注质量，应严格把控确保拌制的混凝土坍落度为18～20cm。混凝土拌制完成后，须安排专人对其坍落度、出机温度进行检测，对于检测发现不满足要求的不得出站。经检测满足坍落度及温度要求，应采用混凝土罐车运输，运输过程中罐车应保持慢速转动，以免混凝土发生离析，夏季高温季节施工时，还应做好混凝土的覆盖遮阳或洒水降温，以免运输过程中混凝土温升过快而影响桩基灌注质量。

旋挖桩灌注采用导管法水下混凝土灌注，具体流程如下。（1）在导管底部开放的情况下，将灌注混凝土用导管下放至与孔底距离约30～50cm的位置。（2）将混凝土上料斗的底部位置，采用封口板或球赛进行封堵，并用细钢丝绳由封口板引出。（3）采用人工与起重机相配合的形式进行水下混凝土灌注，首灌混凝土时应将上料斗加满。（4）在混凝土上料斗灌满后，将引出的钢丝绳拔出，使混凝土顺利流出，首盘混凝土灌注后应确保导管埋入混凝土的深度＞1.5m。（5）整个混凝土灌注的过程中，应保证供料及时、灌注连续，随着混凝土灌注的不断增加，应不时向上提拔导管，始终保持导管在混凝土的埋深＞2m，严禁将导管下口提出混凝土面，以免裹入泥浆形成夹泥而造成断桩。（6）混凝土灌注上升的速度应不小于2m/h，防止灌注过慢导致下部混凝土发生初凝而发生埋管，对于混凝土灌注标高应遵循如下要求：若桩孔内存有积水，应将混凝土灌注至地面标高即可，若桩孔内无积水，应将灌注至桩顶设计标高的0.800m以上，如此有效保证桩身质量，在完成混凝土的灌注后，应将预先埋入的钢护筒拔出。

3.施工容易出现的问题与解决对策

3.1.卡管。混凝土浇筑期间需要结合实际情况完成浇筑任务，在浇筑期间容易遇到卡管的问题，初次灌注需要规范施工操作行为，管堵塞问题出现的原因在于隔水栓，从而出现堵塞管道的情况。在机械设备发生故障、罐料颗粒过大等状况出现后，也可能使混凝土浇筑无法连续进行。由于混凝土材料在导管内滞留的时间过长，最后出现堵塞管道的情况。为防止出现此类问题，应该关注导管施工方法，提高隔水栓直径与导管内径的匹配程度，还需要检查隔水栓的功能，确保其在应用中格式功能可以良好的展现出来。由此可以利用隔水栓顺利的完成排水工作。浇筑混凝土应该掌握混凝土的搅拌时间与混凝土坍落度，需要确定水下混凝土的和易性，确保其达到施工要求。确定混凝土的配比，结合模拟实验掌握到的数据，为混凝土施工奠定基础。在混凝土使用方面，需要将坍落度控制在180～220mm之间，且保证粗骨料最大直径内远小于导管直径。水下混凝土在应用方面需要通过外加剂，提高混凝土的合理性。在导管使用前为提高各导管连接的密封性，应该在导管使用前开展试压工作，随后进行合理的防护动作，防止导管内进水。浇筑混凝土其间，不能使混凝土形成高气压，在施工时需要确保机械得到合理的应用，由此可以防止卡管等情况出现，确保水下灌注混凝土工作可以良好的进行。

3.2.水孔壁坍塌。在混凝土施工中，如果泥浆出现较多气泡或者泥浆消失，此时孔壁会遭遇孔壁塌陷的威胁。造成此种情况的原因，可能为钻孔外水位远远大于钻孔内泥浆面，陶渣筒或钻头倒地过程中，可能因为触碰到孔壁四周出现坍孔的情况。打造孔内部的过程中突然出现漏浆的状况，但是没能及时补浆，导致泥浆面低于水位，在孔内受压不均匀的情况下，出现内孔坍塌的情况。孔壁坍塌会导致后续工作难以良好的开展，针对此类问题需要快速找到坍塌的位置，将粘土与混合物回填到倒塌的位置，并将其填放在倒塌位置上2～3m，在回填过沉积一段时间后，便能快速推进冲孔的工作，在孔壁逐渐牢固后慢慢的推进钻孔工作。为防止在钻进期间出现坍孔的情况，完成清孔任务，测泥浆比重，如果发现泥浆量不足，需要快速补充泥浆，保证浆面在护筒范围中。在科学的防护方式下，可以在施工中防止工作区域出现水孔壁坍塌的状况。

4.水下混凝土灌注桩施工方法

4.1.桩位定位测量。测量人员在水上混凝土灌注桩施工期间，应该按照设置部门与甲方现场交桩提供的水准点资料、测量控制网资料，使用全站仪结合设计图纸设置横纵轴线控制的工作网络。栓桩必须在非施工区域中逐个放出桩位，清楚工作重点并规范工作行为，完成桩位测算的工作。

4.2.埋设护筒。在正常情况下护筒埋设深度应该按照要求，维持在2m，需要先开挖护筒坑，保证护筒直径小于开挖直径，两者间的差值起码超过30cm。在挖好护筒坑后将护筒吊入坑内，在此过程需要确保护筒不会碰到周围坑壁。除此之外，应该将护筒桩位与中心控制在合理区间中，使两者的差值在5cm范围内。

4.3.钻机就位。钻机就位一般会将工作分为两个步骤，使用吊机或者其他牵引设备推进工作，将钻机放入井口的施工平台，在施工平台上会铺设方木。另外，粗略的完成加固工作，提高顶端与底座的稳定性，随后使用千斤顶完成钻头、钻杆的对中与后续固定工作。在钻机就位方面需要加强质量控制力度，使用枕木与钻机，确保工作可以良好的进行。在钻头对中后，应该确保钻杆与吊绳的垂直度达到规定值。

4.4.钻孔施工。钻机就位后便还需要进行一系列的准备工作，为开钻工作提供基础条件。应该调配泥浆、安装泥浆泵、设置泥浆池，使用施工原始记录用表记录工作信息，筹备钢筋笼等施工材料。拌和混凝土在准备工作完成后进行，钻孔应该保证动作不中断，需要分班推进工作。在钻进过程中应该测量孔的尺寸，结合进尺的数据判断当地地质状况。在换浆清孔过程中，应该保证孔深达到设计要求，在此前提下准备工具——淘浆筒，完成淘浆的任务。

在钻孔过程中应该进行质量控制工作，各种检查工作均需要一次进行。应该在协调工作进行前开钻，保证各项工作可以良好的衔接在一起，不会出现跳过工序等问题。在施工前应该检查施工用具，需要观察钻杆的垂直度，防止出现斜孔与偏位的情况。观察孔口泥浆比重，出浆情况。记录地质信息，选择适宜的导管直径，由此可以让导管与桩径的直径科学地配置起来。

4.5.终孔验收。孔径、孔深、桩位允许偏差、垂直度均为中孔验收包含的内容，在当下关注现场施工行为同时，保证孔深与孔径满足设计要求。选择测锤测量孔深，使用自制钢筋孔器检查垂直度，使用全站仪测量桩位偏差。

4.6.安装钢筋笼施工方法。按照水下混凝土灌注要求，采用预制的方式加工钢筋，用车将材料搬运到安装地点。选择分节制作的方式，完成焊接吊装的工作，焊接使用搭接单面立焊，分节长度应该按照现场情况调整工作方案。钢筋笼在移送中需要进行强力的控制，防止出现钢筋笼变形的情况。钢筋笼加固工作非常关键，在其内侧绑杉杆达到规定硬度即可。使用钢筋笼开展工作，应该保证两段钢筋笼在垂直方向的轴线不存在过大偏差，在接钢筋的过程中，需要锁死吊装设备。焊接工作进行期间需要准备两台焊机完成对接的操作。焊接时间应该控制在最短时间内，完成焊接箍筋等操作后，重复对接过程，直至最后接完所有分节钢筋笼为止。

5.结束语

综上所述，混凝土灌注桩的施工非常重要，如果施工过程中出现了差错，或者操作不当，都会严重影响到混凝土浇筑的工作。混凝土浇注时的坍落度、泥浆比重、导管埋深、灌注高度等都是施工人员应注意的问题。为了保证工程能够满足质量要求，必须加强对各个工艺过程的监督，以确保施工过程中不会出现不规范、不合理等人为因素的影响，从而保证工程能够满足质量要求。

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