淺談鉆孔灌注樁后壓漿施工工藝及控制要點(diǎn)

孔慶東 賀松定

中交二公局東萌工程有限公司

淺談鉆孔灌注樁后壓漿施工工藝及控制要點(diǎn)

孔慶東 賀松定

中交二公局東萌工程有限公司

隨著我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的不斷創(chuàng)新，對(duì)于橋梁施工新工藝、新方法也不斷發(fā)展，而對(duì)于橋梁基礎(chǔ)，樁端后壓漿施工工藝經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)、施工過(guò)程，施工工藝也逐漸成熟，目前樁端壓漿裝置形式較多，各單位采用的注漿工藝也不近相同，操作規(guī)程和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)相差較大，這給后壓漿技術(shù)推廣應(yīng)用和質(zhì)量控制帶來(lái)不利。本文闡述了鉆孔灌注樁樁端后壓漿施工工藝，技術(shù)控制要點(diǎn)，常見(jiàn)問(wèn)題處理。

軟土地基；橋梁樁基；卵石層樁端后壓漿

1 工程地質(zhì)條件

本標(biāo)段施工的橋梁基礎(chǔ)位于浙江東南沿海丘陵平原及島嶼區(qū)，主要位于陸域，部分跨越海域及島嶼。陸域區(qū)段場(chǎng)地表面硬殼厚度約1～2m，局部缺失，沿線橋梁表面地質(zhì)為海積淤泥、淤泥質(zhì)粘土，一般厚度7～15m，其下為粉質(zhì)粘土、含粘性土碎石、角礫等，中部為海積軟塑粘性土以及含角礫粉質(zhì)粘土、含粘性土角礫等，下部分為含粘性土角礫、含粘性土碎石或沖洪積圓礫等，厚度較大，下伏凝灰?guī)r巖面起伏大，巖質(zhì)較硬。

2 樁基承載力分析

對(duì)于摩擦樁，樁基承載力主要是樁身側(cè)壁摩阻力和樁端阻力，舉例龍溪1#橋14#-2樁基，樁徑1.5m，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)31m，根據(jù)<<公路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范＞＞(JTG D63-2007)，承載力計(jì)算公式為：

根據(jù)我部試樁進(jìn)行自平衡承載力試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果，14#-2壓漿前承載力極限值為8510KN，壓漿后承載力極限值為17627KN，承載力提升107%，以及龍溪2#橋19#-4樁基，樁徑1.5米，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)45.8米，根據(jù)浙江交科對(duì)我部樁基靜載試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果，19#-4最大試驗(yàn)荷載18012KN，單樁豎向抗壓極限承載力滿足設(shè)計(jì)要求。

3 施工工藝流程

3.1 工藝流程

工程地質(zhì)資料分析→施工參數(shù)選取→樁基鉆進(jìn)成孔→鋼筋籠、注漿管下放→清孔、水下混凝土灌注→開(kāi)塞→樁基質(zhì)量檢測(cè)→注漿管循環(huán)注漿→壓漿終止條件→壓漿質(zhì)量檢測(cè)

3.2 成孔工藝控制

結(jié)合本項(xiàng)目地質(zhì)情況采用2種成孔方式，包括旋挖鉆和回旋鉆兩種，鉆孔過(guò)程中應(yīng)注意地質(zhì)層的判別和樁底標(biāo)高的控制，要詳細(xì)記錄。

3.3 清孔過(guò)程控制

結(jié)合本項(xiàng)目含角礫碎石黏土層，經(jīng)過(guò)前期清孔工藝試驗(yàn)，確定采用泵吸反循環(huán)和空壓機(jī)反循環(huán)能夠快速有效的完成清孔。

3.4 壓漿管設(shè)計(jì)

壓漿管采用￠60*厚3.5mm鋼管，與鋼筋籠集中加工，并采用U型卡環(huán)與鋼筋籠固定，壓漿管與壓漿管采用絲扣連接，確保連接緊密不漏漿。壓漿管底部設(shè)計(jì)為專用單向閥，單向閥的出漿口直徑為6mm，由四層組成：第一層為比鋼管外徑小3-5mm的橡膠胎，長(zhǎng)度2cm，用以固定圖釘；第二層為能蓋住孔眼的圖釘；第三層為同鋼管外徑的橡膠胎，長(zhǎng)度6cm；第四層為密封膠帶，蓋住橡膠帶兩端各2cm，確保兩端扎緊。

3.5 砼澆筑

鉆孔灌注樁水下混凝土澆筑同常規(guī)工藝。

3.6 注漿管開(kāi)塞

經(jīng)過(guò)我部大量樁基開(kāi)塞時(shí)間總結(jié)最佳為17-20小時(shí)(開(kāi)塞太早易將樁端砼沖散，影響樁基質(zhì)量，開(kāi)塞太晚難以將閥門打開(kāi))，開(kāi)塞主要是用清水將樁端注漿管單向閥沖開(kāi)，確保注漿管路系統(tǒng)暢通。

3.7 樁端后壓漿工藝流程

注漿漿液采用P042.5mpa無(wú)結(jié)塊的雙檢水泥，采用高速智能攪拌機(jī)攪拌同時(shí)采用16目紗網(wǎng)過(guò)濾，水泥漿液水灰比采用0.55。

⑴壓漿應(yīng)遵循“細(xì)流慢注”原則，最大流量不應(yīng)大于75L/min。

⑵對(duì)于群樁基礎(chǔ)宜先外圍、后內(nèi)部。

⑶壓漿前應(yīng)檢查各管道是否通暢，若有個(gè)別不通暢壓漿管，應(yīng)重新計(jì)算每根管壓漿量以確保單樁總壓漿量滿足要求；壓漿施工實(shí)行壓漿量與壓力雙控，以壓漿量控制為主，壓力控制為輔。

⑷壓漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，壓漿壓力達(dá)到控制壓力并持荷5分鐘，可終止壓漿。

⑸若壓漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求但壓漿壓力未達(dá)到控制壓力要求：

①若壓漿壓力≥0.8倍最低控制壓力，應(yīng)增加壓漿量至120%后封壓。

②若壓漿壓力＜0.8倍最低控制壓力，應(yīng)增加壓漿量至150%后封壓。

⑹為了保證壓漿施工的安全，壓力表控制壓力不宜大于6MPa。若此時(shí)壓漿總量大于設(shè)計(jì)要求的80%，可終止壓漿，直接封壓；若未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的80%，暫時(shí)停止壓漿，分析異常原因，確定專項(xiàng)處理方案。

4 常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施

4.1 堵管

當(dāng)壓力達(dá)到10MPa以上仍然打不開(kāi)壓漿噴頭，說(shuō)明噴頭部位已經(jīng)損壞，壓漿量按已通管路數(shù)重新分配壓入；若只有2個(gè)管路暢通，水泥量按計(jì)劃增加10%，由2個(gè)管路均分壓入；若只有1個(gè)管路暢通，則必須在所通管路正對(duì)面樁側(cè)不大于50cm位置增設(shè)一根壓漿管(亦可采用樁身混凝土取芯孔)，進(jìn)入樁端土層500mm，再按只有2個(gè)管路暢通情況執(zhí)行。

4.2 出現(xiàn)冒漿

由于樁身周圍地下水系較發(fā)達(dá)，壓漿時(shí)常會(huì)發(fā)現(xiàn)水泥漿沿著樁側(cè)或在其他部位冒漿的現(xiàn)象，壓漿過(guò)程中應(yīng)根據(jù)壓力和壓漿量雙重控制，當(dāng)壓力達(dá)到了規(guī)定值，水泥漿液是在其他樁或者地面上冒出，說(shuō)明樁底已經(jīng)飽和，可以停止壓漿；若從本樁側(cè)壁冒漿，壓漿量也滿足或接近設(shè)計(jì)要求，可以停止壓漿；若從本樁側(cè)壁冒漿且壓漿量較少，可將該壓漿管用清水或用壓力水沖洗干凈，等到第2天原來(lái)壓入的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細(xì)孔道時(shí)再重新壓漿。

5 結(jié)論

在鉆孔灌注樁成樁后，應(yīng)用樁底壓漿這一技術(shù)措施，通過(guò)樁體預(yù)置的管路將水泥漿液均勻地壓注入樁底土體，使?jié){液對(duì)樁底、樁側(cè)附近的樁周土層起到滲透、填充、壓密和固結(jié)等作用，以固結(jié)樁底沉淤物和樁側(cè)泥皮，最終使樁底局部土體形成層層包裹的復(fù)合土體擴(kuò)大頭，增強(qiáng)樁底、樁周土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，達(dá)到了改善樁周邊界條件，改善樁底砂土工程特性，提高樁基承載力，減小樁基沉降量的作用，綜上所述我們也應(yīng)該積極掌握這種新技術(shù)的施工工藝、流程控制和相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)得以推廣學(xué)習(xí)。

[1]浙江省樂(lè)清灣大橋及接線工程兩階段施工設(shè)計(jì)圖

[2]樂(lè)清灣大橋及接線工程直管法樁底后壓漿施工技術(shù)指導(dǎo)書(shū)

[3]《公路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D63-2007)人民交通出版社出版