桥梁桩基水下混凝土浇注施工方法

1、题目：桥梁桩基水下混凝土浇注施工方法摘要本桥梁钻孔灌注桩的施工大部分是在水下环境中进行与完成，施工质量无法通过直接观察的方法进行有效的控制，因此，施工过程中必须有效地控制好钻孔灌注桩的施工技术以保证桩基质量。文中结合工程实例对水下混凝土灌注技术的关键过程进行分析，论述了易出现的质量问题与应对措施，对丰富和系统水下混凝土浇注技术有十分重要的意义。关键词桥梁；桩基础；水下浇注；引言本文介绍了桥梁桩基水下混凝土浇筑施工方法，内容包含工程概况、施工方案等等，1工程概况扬州沿江高等级公路D9标段夹江特大桥项目位于扬州邛江区头桥镇与江都市大桥镇交界处，桥梁起点桩号K62+564.5Q终点桩号K63+625

2、.50,桥梁全长1061m。其中，主桥长184m,引桥长870m,直径2.0m的桩基56根，直径1.6m的桩基88根，直径1.2m的桥台桩基16根，全桥桩基平均桩长65m。工程区域的地质情况表图12施工方案2.1桥桩施艺流程层次土层名称厚度淤泥质亚粘土及亚粘土1m3m粉细砂55m58m中粗砂1.5m2.5m粗砂夹卵石1m2m靛也独打1超颦性图I一工看性透取麻箝畦才工1SL”门I-1_I-.希-1的制件云&5曾11铮肾.熨一.1j.二二.瑞丁：.汴上家；卜2卜1Hm七*|-*L认用WI，泗"匚L-k'h*O7尊卜匚.：2.2 钻机选择根据桥桩的桩径（分别为1.2m、1.

3、6m、2.0m）、孔深、工程地质情况及进度要求，选择GPS20型和GPS25型正循环钻机进行桥桩的施工。钻头制作成三叶宽腰带或双腰带形，以对粉砂层孔壁起到良好的护壁效果。同时，每台钻机配备一台4PN泥浆泵及6BS砂石泵（排量140m3h180m3/h）组成正、反循环钻孔施工。2.3 护筒埋设护筒因需要多次周转，采用10mm钢板卷制制成，护筒直径比桩径大200mm400mm。陆上桥桩护筒采用挖埋法，护筒顶端应高出地下水位1.5m2.0m,且高出地面300mm,并保证埋置深度不小于1.0m1.5m,护筒底部和四周用粘土填实。水中桥桩护筒采用内外双护筒，外护筒用40振动锤振压，护筒顶端高出水面1.0

4、m1.5m,护筒埋置深度根据河床地质情况确定，一般情况埋置深度宜埋入河床4m6m。内护筒采用3mm4mm薄钢板卷制而成，下设钢筋笼时固定在桥桩顶部钢筋笼上，埋入河床2m3m定位。2.4 钢筋笼制作、安装桥桩钢筋笼统一在钢筋加工场集中制作，加工严格按照设计图纸的要求进行焊接、绑扎。钢筋笼骨架根据现场施工机械和施工方案进行分段制作，确保钢筋笼主筋顺直，钢筋接头搭接长度、焊缝及接头的错开必须满足规范要求。为了防止钢筋笼在吊装和运输过程中产生变形，钢筋笼制作过程中应在钢筋笼加强箍上设置“十字剪刀撑”。2.5 泥浆制备根据公路桥涵施工技术规范(JTJ04P2000)的要求，在开孔前应采用优质粘土、纯碱制

5、备足够的泥浆，在钻孔内加入优质粘土，并掺入孔中泥浆的0.1%1.4%勺纯碱进行搅浆，及时测定泥浆指标，控制泥浆性能。开孔前泥浆各性能指标应达到比重：1.051.08;粘度：22s以上；含砂率：1%,pH值：89。2.6钻孑L将钻机调平对准桥桩中心，把钻头吊起徐徐放入护筒内。钻机开钻时，应先启动泥浆泵，待泥浆进入钻孔一定量后，采用正循环钻进。护筒底下3m以上采用正循环法施工1的目的是为了保证泵吸反循环施工条件的形成，使护筒底口更为密封良好。钻孔过程需要连续进行，不得间断，并根据土质及钻进部位随时调整钻进速度。钻进过程中，要确保泥浆水头高度，泥浆如有损失、漏失，应及时补充，并采取堵漏措施。钻进时，

6、为减少扩孔、弯孔和斜孔，建议采用减压法钻进，使钻杆维持垂直状态，确保钻头平稳钻进。排渣和清孔钻进过程中及时通过泵吸反循环将泥浆中的砂进行过筛、沉淀、清除，混凝土浇筑前需进行清孔。清孔后泥浆性能控制指标如下：比重：1.05-1.10,粘度：18s20s以上，含砂率：1%;必要时可采用置换新鲜泥浆或在泥浆中加入纯碱，提高泥浆性能指标，缩短清孔时间，提高清孔质量。水下混凝土浇注桥桩水下混凝土的浇注是成桩的关键工序。目前桥桩水下混凝土浇注施工采用导管法进行施工。其原理是在一定的落差（混凝土和泥浆）压力作用下，将混凝土拌和物通过密封连接的导管导入到首灌混凝土下面，顶托着初期浇注的混凝土及其上面的泥浆上升

7、，形成连续密实的混凝土桩身。为了确保桥桩水下混凝土浇注质量，必须从施工设备、混凝土配制、浇注工艺等多方面加以控制。施工设备施工设备的质量是保证桥桩水下混凝土浇注质量的基本前提，重点强调以下施工设备的质量：备用发电机的性能和数量必须能应付国家电网断电的情况，防止因断电造成浇注延误而发生断桩事故。配备足够数量、性能良好的混凝土搅拌机（至少包括一台备用）和混凝土运输车辆，确保水下混凝土连续浇注。导管是水下混凝土浇注的重要工具，其直径应根据桥桩直径、混凝土浇注强度等综合选择。导管必须具备足够的强度、刚度、密封性，使用过程中导管接头处设置密封圈并涂抹密封油脂，因此，导管使用前必须做水密、承压、接头抗拉强

8、度试验。对密封不严、焊缝破裂、严重变形、磨损严重的导管必须彻底更换，对试验合格的导管用红漆依次进行编号，使用过程中必须按照导管上的编号顺序连接，不得任意调换导管连接顺序，以确保水下混凝土浇注质量。料斗的容积必须大于水下混凝土首次封底后导管埋深1m时所需要的混凝土体积。混凝土配制由于水下混凝土在浇注工艺上和其他类型的混凝土不同，导管埋深部分的混凝士从首灌开始到最后浇注结束一直处于上浮状态，这对水下混凝土的各种性能要求更高，需要在混凝土配制过程中重点考虑下面几个方面：.碎石、水泥、外加剂等原材料的质量、检验项目、检验频率和检验方法必须符合国家现行的有关规范、标准的规定。.水泥一般选用普通硅酸盐水泥

9、，且强度等级应不低于32.5级，初凝时间不短于2.5h,水灰比宜为0.50.6,水泥用量不低于350kg/m3。.粗骨料选择天然骨料（卵石）或级配良好的碎石。粗骨料最大尺寸为31.5mm,且不得大于导管直径的1/8及钢筋最密净距的1/4。骨料的级配应保证混凝土具有良好的和易性。.8.3混凝土浇注.水下混凝土浇注前量测孔底沉淀层厚度和泥浆性能指标。如有超标，需进行二次清孔，直到满足设计和规范要求为止。.导管下端距桩底宜控制在30cm50cm。.建议采用罐车直接向料斗中倾倒混凝土，以便迅速向料斗中添加混凝土。.首灌前先拌制0.3m30.5m3的水泥砂浆放入装有滑阀的料斗中,且料斗事先须用水湿润，然

10、后再放入混凝土，确保开灌前料斗里的首灌混凝土量必须满足导管埋深不小于1.0m。若混凝土埋深不足，混凝土下灌后不能埋没导管底口，会导致泥浆从导管底口进入。一旦发生该现象，立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土用吸泥机或冲抓钻清除，然后重新下导管浇注。.首灌混凝土浇注正常后，必须连续进行，不得中断。否则，先灌入的混凝土初凝后将阻止后灌混凝土从导管底口流出，造成断桩。.当孔内混凝土接近钢筋笼底部时，宜使导管埋得稍深，同时降低混凝土浇注速度，防止因混凝土急速上升，造成钢筋笼上浮。当混凝土面超过钢筋笼底口5m后，宜适当降低混凝土埋置深度，加大混凝土浇筑速度。3结论与建议水下混凝土的浇注是本桥桩工程的关键环节，直接影响工程工期及工程成本，因此在施工前必须充分考虑到各种不利因素对水下混凝土浇注的影响，提前做好应对防范措施，确保水下混凝土施工质量。经过本次工程实践，总结了以下经验供大家参考：经检测，桥桩水下混凝土浇注时连续、快速浇注成型的桥桩往往质量较好，浇注过程中浇浇停停则容易出现缩颈、夹心、混凝土强度局部偏低、桩身不完整等问题。水下混凝土浇注前组织全体施工人员进行技术交底，将水下混凝土浇注过程中的技术要点、关键工序和注意事项向全体参与施工的人员进行交底，避免因人为因素造成水下混凝土浇注质量事故。水下混凝土浇注时做