摘要：在工業與民用建筑中，地下水位高、地下土層結構比較復雜的情況下常采用混凝土灌注樁施工。混凝土灌注樁是現場澆筑，施工大部分在水下進行，施工過程不易目測，施工質量很難控制和檢查。因此在施工過程中必須嚴格按照施工工藝規范進行施工。本文主要論述了水下混凝土灌注樁施工工藝。
　　
　　關鍵詞：混凝土灌注樁，施工工藝
　　
　　現階段國內水下混凝土灌注樁工程的施工通常采用導管法進行施工。其原理是在一定的落差壓力作用下，將混凝土拌和物通過密封連接的鋼管(或強度較高的硬質非金屬管)口入，進入到初期灌注的混凝土下面，頂托著初期灌注的混凝土及其上面的泥漿或水上升，形成連續密實的混凝土樁身。導管法施工技術要求非常嚴格，為使水下混凝土灌注樁施工質量得以保證，必須要從施工設備，混凝土配制，灌注等幾方面加以控制，以提高水下施工質量。
　　
　　1.混凝土灌注樁的應用及特點
　　混凝土灌注樁用重錘沖擊成孔，成孔深度達到設計深度后，在孔內放置鋼筋籠，然后進行水下澆筑混凝土的施工工藝。一般樁徑可達300～1000mm，深30m左右，常用樁徑為400～700mm，樁長lO～20m，樁混凝土一般為商品混凝土，混凝土強度等級為C20～C60之間不等。這種灌注樁的特點是：樁體密實，單樁承載能力高；沉降量小；再配合使用泥漿護壁和后壓漿工藝可明顯提高樁體的承載力和有效預防干濕交替條件下地下水對混凝土結構的腐蝕性；混凝土灌注樁的施工工藝主要包括定位、成孔及清孔、泥漿護壁、鋼筋籠制作及安裝、混凝土拌制及灌注和樁底及樁側的后注漿等五大工序。混凝土灌注樁耗工多、造價較高，樁基礎地下部分的造價一般占到工程總造價的20％一30％。
　　
　　2施工設備
　　對施工設備質量要嚴格要求
　　混凝土灌注所需施工設備要求配套并且完好。這是保證灌注水下混凝土質量的基本前提。要重點強調以下施工設備的質量：
　　（1）備用發電機數量充足。要保證工地的備用發電機性能良好，足以應付施工過程中可能發生的電網斷電情況。這樣可以防止灌注時間延誤，避免造成斷樁事故。
　　（2）注意混凝土拌和機類型的選擇，宜選用大容量拌和機，在數量上可以保證混凝土的連續灌注。對混凝土拌和機在每次使用前都應進行認真的檢查維修。
　　（3）導管是灌注水下混凝土的重要工具，其直徑大小要根據灌注強度要求進行選擇。要求導管應具備足夠的強度和剛度、且密封性良好，管壁光滑、導管平直，無穿孔裂紋。導管接口處應有彈性圈密封。如果導管接頭密封不嚴，焊縫破裂，水從接頭或焊縫中浸入會引起事故，因此施工之前必須要進行水密、承壓和接頭抗拉試驗。
　　（4）儲料斗、漏斗、溜槽以及其他有關灌注機具使用前都應進行檢查，以保證施工安全和施工質量。
　　3、嚴格控制混凝土的配合比。
　　水下混凝土的強度，等級和材料應符合設計要求和《水工混凝土施工規范》(DL／T5144_20叭)的規定。選用骨料要重點注意以下幾點：
　　（1）水泥一般選用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，初凝時間宜不早于1.5h，宜選用標號在325以上的水泥。所選的水泥品種應通過初凝時間和抗壓強度試驗。要注意水泥的用量要達到規范規定的標準。
　　（2）粗骨料宜選用堅硬的卵礫石和碎石，應優先采用符合要求的卵石。骨料最大粒徑不應大干導管直徑的1／6-1／8和鋼筋最小凈距的1／4，同時粒徑在40mm以內。粗骨料的級配應保證混凝土具有良好的和易性。細骨料宜采用級配良好的中、粗砂。混凝土的含砂率一般為
　　45％-50％，水灰比宜采用0．5-0．6。
　　（3）為提高和易性，混凝土中宜摻入外加劑，水下混凝土常用的外加劑有減水劑、緩凝劑和早強劑等。摻入外加劑前，必須經過實驗，以確定外加劑的使用種類，摻入量和摻入程序。
　　
　　總之，混凝土的配合比必須與導管灌注水下混凝土相適應。合適的配合比應使混凝土具有足夠的可塑性和粘聚性，易于在導管中流動而又不易離析。而且一般來說，當水下混凝土的強度高時，其耐久性也好。因而要從水泥標號的選擇、水泥及水的用量比例、骨料的種類和性質及摻用外加劑等幾個方面考慮來保證混凝土質量。而且要保證混凝土的級配強度應高于設計強度。混凝上攪拌時間要適宜。要攪拌均勻，如混凝七攪拌和輸送過程中，出現不均勻或離析泌水現象，流動性差時，就不能使用。
　　
　　
　　4、加強灌注施工工藝
　　灌注水下混凝土是混凝土樁施工的重要工序。在灌注混凝土過程中，應重點注意以下幾點：
　　（1）鋼筋籠和鉆孔的中心要對應，定位要準確。如果是不放到孔底的鋼筋籠，要特別注意吊環、吊鉤的強度及牢固性。鋼筋籠吊放時要保持軸線順直，位置居中，嚴禁碰撞孔壁，以免產生坍孔。鋼筋籠安放到位后應立即安設導管。
　　（2）在灌首批混凝土之前最好先配制0.1～0.3m3水泥砂漿放人滑閥以上的導管和漏斗中，然后再放入混凝土，確認初灌量備足后，即可剪斷鐵絲，借助混凝土重量排除導管內的水，使滑閥留在孔底，灌入首批混凝土。
　　（3）注意首批混凝土量必須滿足導管埋滌不能小于1．5M，所以漏斗和儲料斗及漏斗和輸送泵的混凝土儲存數量要充足。根據導管內混凝土壓力與管外水壓力平衡的原則，導管內混凝土必須保持的最小高度為：Hd=RwHw／Rc。而管中混凝土的體積就應為Vd=7rd2Hd／4(d為
　　導管直徑)。首批混凝七若埋深不足，混凝土下灌后不能埋沒導管底，會導致泥水從導管底口進入。如果出現這種導管入水現象應立即將導管提出，將散落在孔底的混凝土拌合物用空氣吸泥機或抓斗機清出。然后重新下導管灌注。
　　（4）首批混凝七灌注正常后，必須連續進行，不得中斷。否則先灌入的混凝土達到初凝，將阻止后灌入的混凝土從導管中流出。造成斷樁。同時在灌注過程中，應經常用測錘探測混凝土面的提升高度，并適時提升，逐級拆卸導管，保持導管的合理埋深。此時要注意，混凝土灌到孔口不再返出泥漿時可以微向上提動導管，而如果要提升導管0．5到1M以上才能灌入混凝土就應拆除部分導管。要注意觀察孔口是否返出泥漿。當混凝士接近鋼筋籠時，宜使導管埋得較深。要往意正確控制導管埋深，如果導管埋人混凝土過深。易使導管與混凝土間摩擦阻力過大，致使導管無法拔出造成事故。而提管過程中要緩緩的提，如過猛易使導管被拉斷。所以埋管深度一般應控制在2到6m，或使用附著式震搗器，使導管周圍的混凝土不致過早的初凝。同時應注意灌注速度。
　　（5）為確保樁頂質量，在樁頂設計標高以上應加灌0．5-0．8m高度，待樁頂混凝土強度達到設計強度70％時，將其鑿除。在灌注將近結束時，如出現混凝土頂升困難，可在孔內加水稀釋泥漿，將部分沉淀土掏出，使灌注工作順利進行。在拔出最后一段長導管時，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導管下形成泥心。
　　
　　
　　混凝土灌注時要分工明確，密切配合，統一指揮，快速、連續施工。一氣呵成、快速灌注成功的樁往往質量比較好，而灌灌停停的樁則容易出現質量問題。因此，水下混凝土灌注樁質量的提高，需要建筑施工，監理，驗收各個環節共同協作來保證。不僅要在設計上提出科學方案，灌注時提高水下施工質量，驗收時也要認真對待。對于質量差、無法利用的樁要提出補樁或其它措施。成樁的質量關系到整個工程的質量，絕對不能忽視。