所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:114
副标题#e# [摘要]：水下浇筑砼作为一种技术、理论已经逐渐成熟的方法，大量运用于公路、铁路、房建等各行业的涉水桩基础或渗水量较大的桩基础，工程质量也有极大的保证。该方法在桥涵施工技术规范和其它相应的规范中有相关论述，本文重点要讨论的是水下浇筑方法在桩基础中的扩展应用，适用范围进一步扩大。
[关键词]水下砼浇筑桩基础扩展应用
随着公路、铁路的大规模修建，桩基础在各种工程中得到大量的应用，无论是高速公路的大小桥跨结构还是高速铁路的桥梁，都运用了桩基础。在现有的公路桥梁施工技术规范和大量的相关论文中，将水下浇筑砼的方法局限于钻孔灌注桩和渗水量大于每小时1m3使这一方法的应用不能得到扩展。
一、水下浇筑砼的理论
水下浇筑砼的基本理论，主要是利用首批砼的连续浇筑将导管底部埋深于砼中，在导管内部形成一个与水隔绝的空间，避免后续浇筑的砼受水的影响而产生离析。接下来的砼浇筑利用砼的势能与导管外压力产生的压差，将砼从导管底部压出，对其上的砼形成上顶。在上顶过程中，砼集料作翻转运动，释放压力和部分空气。上顶压力消失后，砼受重力和水压力的联合作用向下沉，集料内部相互挤压，又释放部分空气，砼趋于密实。导管若保持埋深不变，将反复对上部砼作此运动，砼内部逐渐密实。
水下浇筑砼方法很好的解决了水中桩和渗水量较大的桩基础的浇筑质量，但模糊了水在水下浇筑砼方法中的作用。水下砼浇筑法中的水是指无法避免的外界环境，它只是影响砼采用传统的直接插入式振捣，对水下浇筑砼的密实不能起到决定性作用，可以基本忽略它对水下浇筑砼方法的
二、水下浇筑砼方法的扩展应用
由于各种规范和相应的应用，使人们对水下浇筑砼的方法仅仅局限在涌水量大和钻孔桩中，对水下浇筑砼方法在渗水量小或旱桩挖孔桩的应用忽略了。
在现有的《公路桥涵施工技术规范》中，对于挖孔灌注桩的浇筑方法，特别提到孔内无积水方可不采用水下灌注砼施工，采用传统的振捣浇筑。模糊了水下浇筑砼在挖孔桩中的直接应用（特别是无积水或渗水的情况），导致很多工程施工者，一遇到水桩首先想到的就是水下浇筑砼方法，如遇到旱桩或渗水量较小的桩基想到的就是传统浇筑方法。这是一个引导的误区，将水下砼浇筑方法的应用作了无形的局限，应修正为将其扩展至所有桩基的应用，无需设置各种要件。
三、水下浇筑砼方法与传统插入振捣方法的比较
桩基是一种特殊的构造形式，它埋置于地下，对其砼密实情况，不能采用目测（如目测其气孔的多少、蜂窝麻面情况）来直观的判断砼的振捣情况，也不能采用回弹法来对其进行强度检测。目前采用声波反射法来进行密实度的检测，对强度利用波速值初步推断，判别标准由于采用数字值，在判别合格与否的实际操作上高于墩柱、墙体等外露实体。
采用传统插入式振捣时，由于受其特殊环境（井下作业空间小、站立困难、振捣操作难度大、高空可能随时有坠物造成人的心理不稳定）的影响，导致人工在井下进行振捣时体力消耗较过大，许多操作要领不能落实，导致桩基质量不可控，质量不稳定。一个微小的差池，都可能造成桩基础局部漏振或过振而影响桩基类型的判定。在有微小渗水或底部有少量积水时，还有可能造成物料的离析，直接影响砼的浇筑质量。
采用传统插入式振捣时，由于受振捣器的作用半径与作用深度影响，每隔小于1米必须进行振捣，中间存在时间间隔，影响施工进度，加大了设备运行成本。
采用传统插入式振捣时，由于串筒的悬挂和井口顶部的坠物威胁，井下作业人员的安全不能得到有效保障。
而采用水下浇筑砼方法虽然在砼成本上加大了投入，但是可以保障砼的质量，使砼质量处于可控状态，不受人为影响。同时由于工艺的改变，砼#p#副标题#e#底部的积水或渗水对砼浇筑质量的影响也降到了最低。由于减少了中间振捣停顿环节，桩基浇筑时间大大减少。
四、扩展应用的注意事项
在旱桩或渗水量较小的桩基础中运用水下浇筑砼的方法，基本注意事项与一般水下灌注桩基础一致，都要注意首批砼的数量和导管的埋深。唯一不同的是，在浇筑时应注意导管的埋深。随着砼浇筑上升，为了保证砼向上顶托的低速度，一般导管埋深控制在6米以上，尽可能的保证此埋深。在低于6米时，应放慢下料速度，保证砼的翻转时间以便于排出内部的空气。
五、工程实例及应用
在湖北省杭瑞高速第四合同段马鞍山大桥的桩基础中成功的扩展此应用。
马鞍山大桥全长186米，桩基48根，深度在20米左右，为人工挖孔桩，基岩为弱风化碳质页岩。由于页岩的特殊岩性，在水的作用下，造成20根桩基孔底部不同程度的坍塌，坍塌最大深度约3米。由于渗水量较小，采用传统浇筑法浇筑了8根，经检测局部出现了漏振等情况，桩基类别降低。而且在坍塌较严重的桩基，没有了护壁的保护，人工在下面进行振捣没有安全保障。在此情况下，将传统的振捣方法调整为水下浇筑砼法，提高了灌注速度，经检测桩基均为一类桩。
六、结论
水下浇筑砼不能仅局限于钻孔桩的使用或渗水较大的桩基础的应用，在旱桩或渗水较小的基础也应推广使用，应将其作为桩基浇筑的首选方案，将大大提高桩基础浇筑的质量保证。特别是在有些孔底有特殊情况，人工在桩基底部作业存在较大风险时，更应该扩展此应用。
[参考资料]
1、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000