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摘要：混凝土是现代化建设的主要材料之一，随着国家社会主义经济快速发展，国家的建设水平不断提高，对建筑物的建设质量要求也日益递增。桥梁、水利等建设工程需要在水下进行，因此水下混凝土灌注桩工艺应运而生。本文首先介绍了水下混凝土灌注桩工艺的含义和具体流程，然后分析了水下混凝土灌注桩施工过程中存在的问题，最后重点研究了水下混凝土灌注桩施工质量的有效控制策略，旨在为我国的水下建设工程提供参考借鉴，促进我国建设行业可持续发展。
关键词：水下混凝土；灌注桩；施工工艺；质量控制
一、水下混凝土灌注概述
（一）水下混凝土灌注工艺简介
水下混凝土灌注是围堰、地下连续墙、沉井基础、桩基础等水下工程建设常用的建设方
法，主要方法是通过联通水下和地面的直立管道将混凝土灌注到水下，混凝土到达管道底部后缓慢的流出逐渐扩散，这样的方法能够有效防止混凝土被水流冲动流散，保证水下工程建设质量。为配制高流动性水下混凝土满足灌注桩工艺需要，砂率控制在40%以上、总胶凝材料不低于400kg/m3，选用最大公称粒径小于2.5cm的碎石，此外可以在混凝土中加入适量外加剂，延长混凝土的凝结时间，增加其可塑性。此外水下混凝土灌注桩工艺，还需要严格要求灌注管道设计质量。水下混凝土灌注工作原理是依据落差压力和混凝土重力使混凝土拌合物进入水下，逐层增高最终形成结实的混凝土桩。
（二）水下混凝土灌注桩施工流程
我国的桥梁、水利等建筑的建设质量已经非常领先，但是水下混凝土灌注工艺还有上升空间。水下混凝土灌注工艺流程主要包含①建设地现场勘测确定进行水下灌注桩建设的具体位置。②在定点位置挖掘适宜大小的水下灌注桩，并根据挖掘过程确定泥浆密度。③测查灌注桩井持力层，及时安装刚护壁，清理灌注桩附近和内部残渣。④根据实际状况调整坍落度，安放钢筋笼和接料管道。⑤灌输混凝土，加强管道和护壁，直至质量达标。以上的每一个具体实施步骤都需要采用特殊的施工工艺，只有工艺精准才能保证水下灌注桩的质量，进而保障工程质量。
二、水下混凝土灌注桩施工工艺及重难点分析
（一）施工准备工艺
水下混凝土灌注桩工艺相对较复杂，要保证建设质量，就必须做好施工准备。①专业人员配置。要确保工程建设能够按照计划顺利进行，保证建设质量达标。首先要建设项目专业团队，主要包括技术领导人员、专业施工人员等，并且要制定严格的人员管理制度，保证人员安排能够契合工程建设进度。②施工场地选择。不同的建设项目对于场地的要求不同，因此要在具体施工之前根据项目具体要求提前确定场地，然后建设场地、加工房等，准备好
水泥、钢筋、切割机等原材料。③原材料精选。原材料的质量直接影响工程建设质量，因此必须根据项目要求精选原材料，保证所有原材料达到工程建设标准。
（二）水下混凝土灌注桩实地测量定位
首先水下混凝土灌注桩是在水下建设的，因此对建设位置选择要求较高，需要专业技术人员进行实地考察后才能具体确定水下混凝土灌注桩的位置，因为灌注桩的具体位置也决定了桩基承载层。对于桥梁建设而言，水下混凝土灌注桩位置决定了桥梁建设的具体位置，这既是桥梁建设的基础也是核心。因此需要专业技术人员采用专业测量工具进行高精度测量，通常可以通过施工单位和监察单位进行双重测量从而确保桩位确定的科学性。此外水下混凝土灌注桩的直径大小和桩位角度都是影响灌注桩质量的重要因素，因此在具体操作之前应该对灌注桩的直径和垂直度进行反复审查调整并形成档案记录以备查询。
（三）混凝土优化配置工艺
混凝土的品质决定了水下灌注桩的施工效率，也决定了灌注桩的品质，从而决定上层建筑质量，混凝土包含水、砂石、水泥、矿物掺合料、外加剂等原料，在进行混凝土配置时要确保水胶比、砂率、单位用水量符合水下灌注桩的建设要求。至少设置两个沉淀池、一个体积为钻孔体积约1.5倍的泥浆池、冲洗液能够正常运行的循环槽。钻进之前还应该通过特殊添加剂如碳酸钠、氢氧化钠等提升泥浆性能，根据实际地质结构特点，在砂土层、卵石层等分别控制泥浆各项性能指标。
（四）钻桩工艺
水下混凝土灌注桩的位置、垂直度、直径大小要求较高。因此钻机操纵人员必须具备熟练的专业技能，在钻孔过程中保持钻机操纵稳定性，并且能够根据地质结构变化，及时调整钻孔方案。桩孔完成之后要加盖保护，设置提示标志防止桩孔被破坏。并且在后期进行混凝土灌注前，还要再次检查桩孔的各项参数，确认达标后才能进行混凝土灌注施工。
三、水下混凝土灌注桩施工的质量控制
（一）设备质量优化
水下混凝土灌注桩施工过程中需要使用到：搅拌机、钻孔机等。要实现水下混凝土灌注，高效率完成，高质量保证，没就必须优化相关设备的质量和性能。搅拌站应该增加搅拌机的单次搅拌容量，保证混凝土持续供应；增强搅拌机的搅拌性能，确保混凝土质量合格。钻机尽量选择应该着重考量功率和扭矩，此外还要根据钻孔实际要求选择钻杆、钻头。
（二）配置高性能泥浆和混凝土
泥浆性能差可能影响钻孔速度，严重时甚至可能导致坍孔。为了防止施工安全事故发生，应该有效控制泥浆性能。泥浆是通过黏土、水、特殊添加剂配合而成的，粘度和比重需要着重关注。混凝土配合比应该符合相关规定，只能在保证质量的条件下提升经济效益，不能随意减少胶凝材料用量。确保混凝土初凝时间约为生产至灌注完成总时间的两倍，防止管道在灌注完成之前发生堵塞；其次要对水泥的强度进行检测确保符合项目工程建设要求。
（三）加强桩孔质量监督
桩孔质量是桥梁等水下工程建设的基础，进行混凝土灌注之前必须开展清孔工作，保障桩孔内部没有沉渣。清孔主包括两步：①首次钻孔达到预定深度之前通过更换泥浆实现；②安装钢筋笼和管道之后通过管道辅助进行。桩孔中安置钢筋笼技术要求较高，必须有效避免钢筋笼损毁孔壁，且要保持钢筋笼全过程垂直下放、位置居中。
（四）优化混凝土灌注工艺
灌注水下混凝土是灌注桩施工的重要工序，应重点注意以下几个方面：①封底混凝土量必须满足导管埋深不能小于1.0m，所以储料斗容量应通过计算确认。②首批混凝土灌注正常后，必须连续进行，不得中断，保持导管混凝土内埋深控制在2~6m。③为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上超灌0.8~1.0m高度，确保桩顶浮浆凿除后不影响成桩质量。
四、结语
综上所述，水下混凝土灌注施工工艺是奠定水下工程建设的基石，水下工程相比地面工程工艺较复杂，要确保工程质量达标，就要加强实际施工单位和设计人员之间的沟通合作，加强质量监管部门和施工单位之间的有效对话，共同保障工程质量，逐步提高我国桥梁、水利等涉及水下混凝土灌注工艺的工程建设水平。
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