水下封底混凝土标高控制

水下封底混凝土标高控制

马昌元 习佳龙 蔡铁臣 赵民旭

中国建筑第八工程局有限公司西北分公司 陕西省咸阳市 710065

[摘要]某市桥梁基础水中部位采用水中钢围堰施工方法；钻孔灌注桩^[1]是桩基础中常见的一种基础形式。在施工过程中，容易出现桩位偏差过大、孔底沉渣偏多、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析、断桩、夹泥等质量问题^[2]，这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求，且补救困难，不能安全通过事后检查来判断存在的问题，本文就水下钻孔桩进行混凝土灌注时对于砼面标高控制这一难点，从工程施工实践中总结并提出了一套较为成熟的控制方法，进而确保钻孔灌注桩的成桩质量。

关键词：钻孔灌注桩，砼面标高控制。

1.项目概括

1.1项目基本情况

本桥梁工程，主桥采用无背索斜拉-连续梁组合体系桥，长390m；引桥采用钢混组合梁，长度501m；排水工程管道长1391m；地道工程2处，长118m；附属工程包括交通管理及安全设施工程、照明工程、绿化工程、环境保护措施等。项目效果图如图1所示。

图1项目效果图

1.2地质条件

场地地形总体有一定起伏，北岸总体较高，渭河河床较低，南岸地形为中部较低，南北两端稍高，场区自北向南跨越渭河北岸I级阶地、北岸河漫滩、河床、南岸河漫滩。

地层结构及岩性特征根据本工程地质勘察报告，勘察勘探深度（80.0m）范围内地层按形成年代依次可划分为：⑴杂填土、⑵粉土、⑶中细砂、⑷黄土状土、⑸粉质黏土、⑹砾砂、⑹-1 粉质黏土、⑺粉质黏土、⑻中砂、⑻-1粉质黏土、⑼粉质黏土、⑽中砂、⑽-1粉质黏土、⑾粉质黏土、⑿中砂等共十二层地基土。

2.钻孔灌注桩的应用现状

钻孔灌注桩是一种根据桩所在区域的地层条件，采用不同的钻孔技术成桩，然后将钢筋笼放置再桩孔内浇筑混凝土，最终形成桩基础的施工工艺；最早于上世纪初在美国被广泛应用；我国首次在公路桥梁基础上采用钻孔灌注桩是在上世纪五十年代；

3.钻孔灌注桩砼高标高控制难点

3.1、钻孔灌注桩桩密集

桥梁下部结构下的灌注桩有多个，同一平台下彼此相邻的两个桩之间的距离很小，如图2所示，因此封底浇筑时既要保持混凝土浇筑一次成功，也要保证相邻灌注钻孔桩之间混凝土不能出现大面积堆积。

3.2、灌注桩桩顶位于水下

由于桥梁施工环境的地理因素，桥梁施工过程中的大多数桩基与封底区域都深入水中，由于河流或者岸边施工区域内的水较为浑浊使得能见度极低，并且由于水的折射率等多种因素并存，所以浇筑时保证封底成型的同时不能让灌注的混凝土超出设计的标高。

4.混凝土封底施工

4.1钢板桩围堰施工

桥梁主墩位于渭河流域，为了工程有序推进，先插打钢护筒完成钻孔桩引孔，然后进行钻孔桩施工。钻孔桩施工完成之后对钢护筒进行切割，使钢护筒的高度与钢板桩设计标高一致。

依据勘测坐标及高程确定钢板桩插打区域，再依据：上游→两侧→下游的顺序依次插打钢板桩直至合龙。施工过程中要时刻测量确保钢板桩与设计墩柱中心线平行。钢围桩合龙即时开展钢围堰和内支撑的施工。

4.2准备工作

由于主墩承台位于水中，封底面积大、封底质量要求高、封底导管数量多、施工难度大。进行混凝土封底时需要按照先下游后上游、先低处后高处及对称等原则对封底所需的导管进行布置确保封底顺利进行。

4.3基底处理

为了让封底的效果达到设计要求，需要施工人员组织专业人员对基底进行整平，对于高于设计标高的部位及时铲除，而低于标高的位置要进行填补以及压实；除此之外，封底范围内的钢板桩由于锈蚀以及泥浆的附着会对封底的质量造成影响，需要对这些修士和附着的泥浆进行清理，保证封底混凝土能有效附着在钢板桩上进而保证封底的质量。

4.4搭设封底平台，布置封底导管

搭设混凝土封底平台时将钢护筒作为主要承重设施，在已经架设好的钢板桩上的第一道钢围堰平铺选用的钢板及其他附属设施，以钢护筒为支撑最终形成封地平台；然后以往的施工经验、河流的流速和流向、封底的先后顺序设置相应的封底区域；因为混凝土遇到钢护筒等障碍物时其流向会被阻碍，所以需要根据钢护筒的数量和位置要设置足够数量的封底区域。如图2所示。

图2水下封底区域导管布置

封底区域划分好后，在搭建的封底平台上预留灌注封底导管和标高测量的位置，然后安装导管；所选用的导管在使用之前要对其进行水密实验，安装导管时每个接头要测试确保浇筑顺利进行。首批混凝土浇筑需要等料斗满后再拔球浇筑，浇筑中要保持混凝土供应不间断，技术人员时刻观察测量浇筑的高度和混凝土的扩展，与此同时要用吊车缓慢提升导管。

5.总结

大型钢板桩围堰水下封底混凝土体积庞大，一次性混凝土浇筑量大,水下工程条件复杂,封底的成败直接影响后续承台的施工。如封底不成功再进行补救需要耗费巨大的人力物力,所以在大型钢板桩围堰封底施工过程必须统筹安排，有序组织。注重过程控制，务必一次成功。

参考文献

[1]交通部第一公路工程总公司．公路桥涵施工技术规范(JTJ 041)、北京:人民交通出版社,1997

[2]张书刚.钻孔灌注桩质量控制要点与常见事故防治[J．工程建设与设计，2005,8:64~66

[3] 姚德波，殷新锋．基坑锁口钢管桩围堰的受力行为分析［Ｊ］．中外公路，2017（２）

[4] GB 50496—2009,大体积混凝土施工规范[S].