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摘 要：水下灌注桩施工是桥梁工程质量保证的前提，严格按规范施工，避免产生质量问题，该文就西草河桥实际施工中遇到的问题作一些探讨。
关键词：西草河桥 水下混凝土灌注桩 施工技术
中图分类号：TV5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（a）-0-01
1 工程概述
西草河为西平县小洪河一条支流，发源于吕店乡西北方向，经泥河张、马庄、烟墩赵、小街等村至合水汇入小洪河干流。2010年拆除旧桥，新建了一座5×13 m跨桥，桥长69.5 m，桥面净宽6.0 m，上部采用装配式预应力钢筋混凝土空心梁板，预制钢筋混凝土栏杆，下部采用单排双柱式钢筋混凝土柱，桥面高程69.80 m，桥头搭板引线与本标道路工程衔接贯通。在这里我们简述下部结构水下混凝土灌注桩施工技术要点。
2 钻孔准备
采用1 m3挖掘机将拆除的石料填入河流底，作为固基基层，再挖倒土方筑路在河道中部埋设Φ1.2 m的钢筋混凝土涵管导流（每节长2 m），填筑时分层填筑碾压，便道上部路宽不小于5 m，高出水位1.0～1.5 m，导流过水断面宽度不小于5 m。本工程的围堰筑岛为1号、2号、3号，桩位开挖整平即可。筑岛时要将桩位河底部的淤泥石块等杂物清除干净，重新换填粘土，并将岛面碾压密实。岛面要高出河流水位1.0～1.5 m。钢护筒埋设采取法，护筒顶端标高应高出原地面或岛面以上0.3～0.5 m，护筒底端埋入原土或填筑后的粘土层上，周围用粘土密填，并高出施工水位0.5 m以上。设置泥浆循环池架设泥浆泵：根据钻机型号和孔深、孔径选择泥浆池的大小尺寸及泥浆泵的功率，泥浆池的尺寸为长3 m宽，2 m，深1.5 m，泥浆沟宽0.4 m，深0.4 m，长度以现场实际确定。泥浆泵选用NL6B型，在泥浆池上部架立钢管三角架，上挂2 t导链将泥浆泵吊立成垂直状态，以便施工中根据泥浆沉淀量随时提升调整。钻机就位：钻机选用ZJ-150型回旋钻机，就位时要保证钻锥中心对准桩位中心，并将钻机支垫
牢固。
3 成孔施工
（1）按照设计和规范要求使用为1000 mm的钻头钻进，保证桩身直径达到设计桩径。
（2）在不均匀地层，软硬变层地层钻进时，应合理控制钻进速度（粘土≤2 m/h砂性土≤3 m/h），钻进时要轻压慢钻，以防钻孔偏斜、经常检查钻杆弯曲度，确保垂直度偏差1/100之内。
（3）采用优质泥浆护壁成孔是防止桩空缩径和坍塌的有效措施。为了使孔壁稳定性好，钻进成孔时应针对地层变化进行泥浆性能的适当调整，泥浆性能指标：比重：1.15 kn/m～1.25 kn/m粘度17～20 s。
4 清孔
清孔时保持钻孔的水位高出地下水位1.5～2.0 m，以防止坍孔。采用正循环法进行钻孔，钻至设计孔深后即开始清孔，将钻头提离孔底80～100 mm输入新泥浆循环，直至返回地面泥浆含渣量<5%为止，下完导管后进行孔深测量，若沉渣量超过100 mm则进行二次清孔。为了保证清孔泥浆质量，用沉淀泥浆池供清孔使用。清孔后由专人用测绳（带重锤）测定孔底沉淤厚度，直到验收合格后方可灌注混凝土。
5 钢筋笼制作与吊放
（1）采用钢筋弯曲模具，按设计和规范要求加工钢筋笼。环形箍筋与主筋采用点焊连接，螺旋箍筋与主筋采用绑扎和间隔点焊连接。
（2）采用Φ125 mm厚40 mm内径25 mm的混凝土环形垫块做钢筋保护层，每节钢筋笼3组，每组4个，且均匀分布。
（3）钢筋笼下放入孔时，用吊车吊放，吊点系于第二道加强筋上，筋笼应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁。
（4）钢筋笼的安装深度按设计要求，放在准确的位置，以栓系的钢丝绳长度确定位置。同时用4根相同长度的钢管对称在顶部用吊环钢筋笼的第一道加强筋上，其上端分别卡在钻架上以避免钢筋笼下移和灌注混凝土时上浮。
（5）测管长度：声测管长度：下端距孔底0.5～1.0 m，顶端应高出灌注混凝土桩顶30～50 cm。声测管布置：管道沿钢筋笼内环筋均匀布置三道，素混凝土段管道采用Φ20直筋与Φ22环筋加以固定。
6 水下混凝土灌注
（1）水下混凝土灌注采用导管方法进行，导管直径为250 mm，壁厚8 mm，每节长2.5 m，另配置1节长2.0 m，一节长1.5 m的导管，以方便调节导管长度。导管在地面上进行拼装，导管接头处设有胶圈密封防水，接头处不得漏水，并作导管安装记录，以便确定拆管长度，导管距离孔底高度应控制在0.5～1.0 m之间。
（2）本工程由于道路交通受限，计划采用现场料混凝土钻架起吊入仓灌注法。即导管上口部安装储料漏斗，容积1.5 m3，钻架前配置接送料斗一个，容积0.7 m3。
（3）浇筑混凝土前由灌注桩施工员对孔深再进行一次测量，确定沉渣符合要求后方可进行浇筑，否则要进行浇筑清孔。
（4）混凝土拌合严格按照配合比配料，混凝土搅拌时间不小于90 s连续灌料尽量减少上料、吊运、提管的时间，严禁中途停工待料。
（5）首批灌注混凝土数量须经过计算，使其有一定的冲击能量，把泥浆从导管外排出，并能把导管下口埋入混凝土，其深度不小于1.0 m。当混凝土装满漏斗和送料斗后，提高隔离塞，混凝土即下入到孔底，排开泥浆形成导管下口闭水状态。另外，灌注时要做好详细的灌注记录，不断测量混凝土的上升尺寸，计算确定导管拆除的有效长度，核实混凝土实际灌入量。
（6）在整个浇筑过程中，导管在混凝土中埋深要保证2～6 m，利用导管内混凝土的超压力使混凝土的浇筑面逐渐上升。当混凝土面上升将要接近钢筋时，应放慢灌注速度，减少导管埋深以降低混凝土上升冲出，防止钢筋笼上符。
（7）在灌注将近结束时，由于导管内混凝土高度减少，导管外泥浆比重大，沉渣较多，超压力降低，使混凝土顶升困难，这时导管应常提升，混凝土应慢下，最后一节导管的拔管速度要慢，以防止桩顶沉渣的浓泥浆挤入混凝土形成泥心。注意控制最后一次混凝土的灌入量。使混凝土顶高程符合要求。
（8）提升和拆拔导管时要严格控制垂直度。拆下导管立即冲洗干净，内外壁不准留有泥浆和水泥砂浆。
（9）灌注时要做好详细的灌注记录，不断测量混凝土的上升尺寸，计算确定导管拆除的有效长度，核实混凝土实际灌入量。
（10）浇筑时要检查坍落度，每根桩至少做一组试块（桥墩、桥台桩做二组）养护28 d送检。清理桩头多余的混凝土，灌注混凝土结束后根据气温条件一般在5～7 h后清除桩顶多余的混凝土，清除时桩顶顶部要留置10 cm厚的混凝土，待接桩再次凿除至设计高程。
7 结语
百年大计，质量为本。施工质量的优劣直接关系到工程效益的发挥。结合西草河工程，浅析了水下灌注桩施工过程中应该注意的问题和相应的解决措施，从而达到了保证工程质量的目的。
关键词：西草河桥 水下混凝土灌注桩 施工技术
中图分类号：TV5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（a）-0-01
1 工程概述
西草河为西平县小洪河一条支流，发源于吕店乡西北方向，经泥河张、马庄、烟墩赵、小街等村至合水汇入小洪河干流。2010年拆除旧桥，新建了一座5×13 m跨桥，桥长69.5 m，桥面净宽6.0 m，上部采用装配式预应力钢筋混凝土空心梁板，预制钢筋混凝土栏杆，下部采用单排双柱式钢筋混凝土柱，桥面高程69.80 m，桥头搭板引线与本标道路工程衔接贯通。在这里我们简述下部结构水下混凝土灌注桩施工技术要点。
2 钻孔准备
采用1 m3挖掘机将拆除的石料填入河流底，作为固基基层，再挖倒土方筑路在河道中部埋设Φ1.2 m的钢筋混凝土涵管导流（每节长2 m），填筑时分层填筑碾压，便道上部路宽不小于5 m，高出水位1.0～1.5 m，导流过水断面宽度不小于5 m。本工程的围堰筑岛为1号、2号、3号，桩位开挖整平即可。筑岛时要将桩位河底部的淤泥石块等杂物清除干净，重新换填粘土，并将岛面碾压密实。岛面要高出河流水位1.0～1.5 m。钢护筒埋设采取法，护筒顶端标高应高出原地面或岛面以上0.3～0.5 m，护筒底端埋入原土或填筑后的粘土层上，周围用粘土密填，并高出施工水位0.5 m以上。设置泥浆循环池架设泥浆泵：根据钻机型号和孔深、孔径选择泥浆池的大小尺寸及泥浆泵的功率，泥浆池的尺寸为长3 m宽，2 m，深1.5 m，泥浆沟宽0.4 m，深0.4 m，长度以现场实际确定。泥浆泵选用NL6B型，在泥浆池上部架立钢管三角架，上挂2 t导链将泥浆泵吊立成垂直状态，以便施工中根据泥浆沉淀量随时提升调整。钻机就位：钻机选用ZJ-150型回旋钻机，就位时要保证钻锥中心对准桩位中心，并将钻机支垫
牢固。
3 成孔施工
（1）按照设计和规范要求使用为1000 mm的钻头钻进，保证桩身直径达到设计桩径。
（2）在不均匀地层，软硬变层地层钻进时，应合理控制钻进速度（粘土≤2 m/h砂性土≤3 m/h），钻进时要轻压慢钻，以防钻孔偏斜、经常检查钻杆弯曲度，确保垂直度偏差1/100之内。
（3）采用优质泥浆护壁成孔是防止桩空缩径和坍塌的有效措施。为了使孔壁稳定性好，钻进成孔时应针对地层变化进行泥浆性能的适当调整，泥浆性能指标：比重：1.15 kn/m～1.25 kn/m粘度17～20 s。
4 清孔
清孔时保持钻孔的水位高出地下水位1.5～2.0 m，以防止坍孔。采用正循环法进行钻孔，钻至设计孔深后即开始清孔，将钻头提离孔底80～100 mm输入新泥浆循环，直至返回地面泥浆含渣量<5%为止，下完导管后进行孔深测量，若沉渣量超过100 mm则进行二次清孔。为了保证清孔泥浆质量，用沉淀泥浆池供清孔使用。清孔后由专人用测绳（带重锤）测定孔底沉淤厚度，直到验收合格后方可灌注混凝土。
5 钢筋笼制作与吊放
（1）采用钢筋弯曲模具，按设计和规范要求加工钢筋笼。环形箍筋与主筋采用点焊连接，螺旋箍筋与主筋采用绑扎和间隔点焊连接。
（2）采用Φ125 mm厚40 mm内径25 mm的混凝土环形垫块做钢筋保护层，每节钢筋笼3组，每组4个，且均匀分布。
（3）钢筋笼下放入孔时，用吊车吊放，吊点系于第二道加强筋上，筋笼应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁。
（4）钢筋笼的安装深度按设计要求，放在准确的位置，以栓系的钢丝绳长度确定位置。同时用4根相同长度的钢管对称在顶部用吊环钢筋笼的第一道加强筋上，其上端分别卡在钻架上以避免钢筋笼下移和灌注混凝土时上浮。
（5）测管长度：声测管长度：下端距孔底0.5～1.0 m，顶端应高出灌注混凝土桩顶30～50 cm。声测管布置：管道沿钢筋笼内环筋均匀布置三道，素混凝土段管道采用Φ20直筋与Φ22环筋加以固定。
6 水下混凝土灌注
（1）水下混凝土灌注采用导管方法进行，导管直径为250 mm，壁厚8 mm，每节长2.5 m，另配置1节长2.0 m，一节长1.5 m的导管，以方便调节导管长度。导管在地面上进行拼装，导管接头处设有胶圈密封防水，接头处不得漏水，并作导管安装记录，以便确定拆管长度，导管距离孔底高度应控制在0.5～1.0 m之间。
（2）本工程由于道路交通受限，计划采用现场料混凝土钻架起吊入仓灌注法。即导管上口部安装储料漏斗，容积1.5 m3，钻架前配置接送料斗一个，容积0.7 m3。
（3）浇筑混凝土前由灌注桩施工员对孔深再进行一次测量，确定沉渣符合要求后方可进行浇筑，否则要进行浇筑清孔。
（4）混凝土拌合严格按照配合比配料，混凝土搅拌时间不小于90 s连续灌料尽量减少上料、吊运、提管的时间，严禁中途停工待料。
（5）首批灌注混凝土数量须经过计算，使其有一定的冲击能量，把泥浆从导管外排出，并能把导管下口埋入混凝土，其深度不小于1.0 m。当混凝土装满漏斗和送料斗后，提高隔离塞，混凝土即下入到孔底，排开泥浆形成导管下口闭水状态。另外，灌注时要做好详细的灌注记录，不断测量混凝土的上升尺寸，计算确定导管拆除的有效长度，核实混凝土实际灌入量。
（6）在整个浇筑过程中，导管在混凝土中埋深要保证2～6 m，利用导管内混凝土的超压力使混凝土的浇筑面逐渐上升。当混凝土面上升将要接近钢筋时，应放慢灌注速度，减少导管埋深以降低混凝土上升冲出，防止钢筋笼上符。
（7）在灌注将近结束时，由于导管内混凝土高度减少，导管外泥浆比重大，沉渣较多，超压力降低，使混凝土顶升困难，这时导管应常提升，混凝土应慢下，最后一节导管的拔管速度要慢，以防止桩顶沉渣的浓泥浆挤入混凝土形成泥心。注意控制最后一次混凝土的灌入量。使混凝土顶高程符合要求。
（8）提升和拆拔导管时要严格控制垂直度。拆下导管立即冲洗干净，内外壁不准留有泥浆和水泥砂浆。
（9）灌注时要做好详细的灌注记录，不断测量混凝土的上升尺寸，计算确定导管拆除的有效长度，核实混凝土实际灌入量。
（10）浇筑时要检查坍落度，每根桩至少做一组试块（桥墩、桥台桩做二组）养护28 d送检。清理桩头多余的混凝土，灌注混凝土结束后根据气温条件一般在5～7 h后清除桩顶多余的混凝土，清除时桩顶顶部要留置10 cm厚的混凝土，待接桩再次凿除至设计高程。
7 结语
百年大计，质量为本。施工质量的优劣直接关系到工程效益的发挥。结合西草河工程，浅析了水下灌注桩施工过程中应该注意的问题和相应的解决措施，从而达到了保证工程质量的目的。