灌注樁后注漿工藝在高速公路橋梁樁基施工中的應(yīng)用

席張群

（巢湖市農(nóng)村公路管理局，安徽 巢湖 238000）

灌注樁后壓漿技術(shù)是有效提高灌注樁單樁承載力的一種施工技術(shù)。雖然國內(nèi)外已有采用后壓漿技術(shù)減少樁基沉降的工程實(shí)例，但目前對于灌注樁后壓漿技術(shù)的作用機(jī)理的認(rèn)識尚沒有明確的理論依據(jù)，相關(guān)的學(xué)術(shù)性研究較少，對后壓漿灌注樁的承載力計(jì)算也沒有明確的規(guī)范。展開灌注樁后壓漿施工技術(shù)在高速公路橋梁樁基施工具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。

1 工程概況

某高速公路大橋后注漿鉆孔灌注樁位于某河西岸的一級階地上，地層除局部覆蓋第四系全新統(tǒng)人工堆積層外，其余均為第四系全新統(tǒng)沖積層。其試驗(yàn)樁地段的工程地質(zhì)情況如下：

(1)第四系人土填土層

素(雜)填土:灰褐色，松散，稍濕，成份以碎石、黏性土、混凝土及生活垃圾。淤泥:深灰色，黑色，流塑，含大量有機(jī)質(zhì)，以塘淤泥為主。耕植土:灰黃色，灰色，松散，以黏性土為主。

(2)第四系全新統(tǒng)瀉湖積層

粉質(zhì)黏土1:灰黃色，褐灰色，軟塑，局部硬塑，局部為黏土，含較多鐵錳質(zhì)結(jié)核，豁結(jié)性較好，地基基本承載力為120kPa。粉土1:灰色，稍密，飽和，夾粉質(zhì)薪土薄層，含少量云母碎屑，地基基本承載力為90kPa。淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:灰色-深灰色，流塑，局部軟塑，局部夾粉土薄層，具腐臭味，地基基本承載力為80kPa。粉土2:灰色，稍密，飽和，含少量云母碎屑。地基基本承載力為100kPa。粉質(zhì)黏土:灰色，流塑一軟塑，有異味，夾薄層狀粉土，含有機(jī)質(zhì)。地基基本承載力為100kPa。

(3)第四系上更新統(tǒng)瀉湖積層，沖海積層。粉土:灰色，中密，飽和，夾粉質(zhì)豁土薄層，局部含較多粉砂。地基基本承載力為150kPa。粉質(zhì)黏土:褐灰色，軟塑，夾粉土，粉砂薄層。地基基本承載力120kPa。粉砂:青灰色、灰色，中密-密實(shí)，飽和，局部夾粉質(zhì)黏土、粉土薄層，局部夾少量細(xì)砂和中粗砂。地基基本承載力150kPa。

2 施工方法的選擇

注漿次序是后注漿施工的關(guān)鍵，一般的原則是從加固區(qū)域的外圍進(jìn)行圍、堵、截，內(nèi)部進(jìn)行充填、擠壓，以獲得較好的注漿效果，從而達(dá)到加固的目的。注漿次序分為平面次序和深度次序。

平面次序選擇包括（1）以注漿孔群為單位的注漿次序；（2）以堵水、防滲為目的的帷幕注漿施工次序，該施工工序就是逐漸縮小孔距，即鉆孔逐漸加密；（3）加固地基為目的的施工次序采用，該次序施工的特點(diǎn)是插孔注漿擠密，最后逐漸壓實(shí)"圍、擠、壓"，即先將注漿區(qū)圈圍住，有利于保證注漿重量。

深度次序包括(1)自上而下式注漿；（2）自下而上式注漿。

3 灌注樁后注漿施工設(shè)計(jì)

該工程采用1.0m鉆孔灌注樁，樁入粉土中40.0m，且樁體上端須穿過lO.Om厚的淤泥質(zhì)粘土。單樁有效長度48m，單樁承載力設(shè)計(jì)值4500kN。由于地質(zhì)條件限制，需要用樁底注漿進(jìn)行加固以提高樁基承載力。注漿的具體設(shè)計(jì)值如下:

(1)注漿壓力控制：注漿壓力不超過2.5MPa，一般控制在1-2.0MPa內(nèi)。根據(jù)工藝要求，注漿管開塞壓力為4.OMPa。如果注漿壓力超過3.OMPa，要采用穩(wěn)壓間隔式注漿工藝，穩(wěn)壓靜置間隔時(shí)間不少于10min后停止注漿。注漿時(shí)，注漿管接上單向閥，再接高壓注漿軟管，注漿完畢關(guān)閉單向閥，待水泥漿不外噴時(shí)卸下。

(2)上抬位移控制：一般說來，在樁端壓力注漿時(shí)會產(chǎn)生較明顯的樁頂.上抬現(xiàn)象，樁頂上抬量不宜過大，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)宜控制在0.530mm左右。

(3)注漿量：本工程每根樁后注漿工法施工注漿控制標(biāo)準(zhǔn)工藝參數(shù)是:水泥用量3t;注漿濃度水灰比0.50.6；注漿速度20-40L/min；若注漿過程中出現(xiàn)返漿，可停止30min-60min后再注，再注再返漿再停注，直至達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量。當(dāng)樁底土層為砂性土?xí)r，配制水泥漿水灰比宜為0.5，樁底土層為粉土?xí)r，水灰比宜為0.6。

4 鉆孔控制

鉆孔控制主要依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)工程質(zhì)量施工驗(yàn)收規(guī)范》（gb50202-2002）、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（jgj94-94）的相關(guān)要求和設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行控制，重點(diǎn)控制孔深、孔徑和垂直度，了解孔壁情況，及時(shí)了解孔內(nèi)情況，是否有坍孔、漏水等現(xiàn)象，以便在后注漿施工時(shí)采取相應(yīng)的技術(shù)措施。

5 注漿管制作、注漿設(shè)備、材料安設(shè)控制

對用于注漿的高壓注漿泵、拌漿機(jī)等設(shè)備需進(jìn)行檢查。高壓注漿泵的工作參數(shù)要滿足方案要求；在使用前對高壓注漿泵及管線的密封性要進(jìn)行試運(yùn)行；對注漿管，要檢查注漿頭的長度、出漿孔徑、孔距是否符合方案要求；安設(shè)注漿管時(shí)，要檢查注漿管與鋼筋籠連接是否可靠、牢固；注漿頭是否用合適的橡膠膜封閉、包裹；注漿管各節(jié)連接是否牢固、密封，及注漿管上端是否略高出地坪，并要有良好的封堵，以防止雜物進(jìn)入堵塞注漿管。

6 澆砼控制

孔底沉渣厚度和泥漿的比重在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求后，方可進(jìn)行澆砼。砼的初灌量要滿足要求；拔管時(shí)要控制導(dǎo)管在砼中埋入深度，謹(jǐn)防導(dǎo)管拔出砼面造成夾泥狀況；控制好砼灌注的充盈參數(shù)，使其保持在1.1-1.2之間，記錄澆砼情況。

7 開塞控制

在澆砼后的3-5天，砼強(qiáng)度達(dá)到c10-c15時(shí)方可進(jìn)行開塞。開塞時(shí)間的早晚，對注漿較為關(guān)鍵。能否順利注漿，控制好注漿時(shí)間是重點(diǎn)。開塞時(shí)間早了，砼未形成一定的強(qiáng)度，在高壓水的沖射下會破壞樁端的樁成形和砼強(qiáng)度；過遲，包裹注漿后的砼強(qiáng)度過大，會造成注漿頭橡膠膜打不開現(xiàn)象，使預(yù)埋管報(bào)廢，最終不能注漿。開塞時(shí)要在現(xiàn)場觀察高壓注漿泵的開塞壓力，記錄開塞情況，要寫明開啟一根、兩根、還是未開啟。

8 注漿控制

首先檢查水泥，其不能有結(jié)塊現(xiàn)象。核實(shí)進(jìn)場的水泥量及水泥漿的水灰比，摻外加劑的，檢查外加劑的摻量。檢查高壓注漿泵的壓力表、閥門、管線完好狀況。注漿開始記錄注漿壓力。注漿壓力過小，對樁端土、樁周土加固范圍滲入充填強(qiáng)度、深度小，加固作用?。蛔{壓力過大，可能會損壞注漿管。因此要控制一個(gè)較合適的注漿壓力，一般為開塞壓力的一半。注漿一般以注入水泥量為主控因素，水泥注入量達(dá)到預(yù)定量，無特殊情況即可停止注漿。預(yù)定量可根據(jù)第一、二根的注漿情況進(jìn)行修正?，F(xiàn)場監(jiān)理人員要記錄每次水泥的用量，保證水泥的注入量達(dá)到要求。

通過以上分析表明：

（1）注漿施工采用孔口封閉分段式自上而下分序施工的注漿工藝。該施工工藝能逐漸提高注漿壓力，不僅能保證注漿質(zhì)量，還能防止抬動、漏漿等事故。

（2）注漿法加固橋梁樁基控制沉降在經(jīng)濟(jì)性、可行性和時(shí)效性上有優(yōu)勢。

（3）灌注樁后注漿工法是我國近年來開發(fā)成功的一種樁基施工新技術(shù)，固化了樁基虛土和地基土，工程質(zhì)量穩(wěn)定性好；提高了樁基承載力，降低了沉降量；施工設(shè)備較簡單，方法易于掌握、費(fèi)用低縮短工期；需向地面排漿，無振動無噪聲，文明施工，提高了社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境綜合效益，具良好發(fā)展前景。

結(jié)束語

鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)已作為建設(shè)部推廣應(yīng)用的新技術(shù)，在今后的建筑工程樁基礎(chǔ)施工中將會廣泛的進(jìn)行使用，對其施工監(jiān)理過程我們將進(jìn)一步進(jìn)行探討，以提高監(jiān)理控制的效果。

[1]薛韜.用灌漿法提高樁基地承載力[J].地基處理，1992(4).

[2]傅旭東，于志強(qiáng)等.鉆孔樁樁底、樁側(cè)后壓力灌漿試驗(yàn)[J].工業(yè)建筑，2000(4).

[3]王旭，于志強(qiáng).樁底壓密灌漿提高鉆孔灌注樁承載力[J].建筑結(jié)構(gòu)，1998(11).