公路橋梁鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)應(yīng)用分析

段軍庫

【摘 要】近年來，公路橋梁施工中經(jīng)常出現(xiàn)斷樁、縮頸、塌孔、暴筋等問題，如果解決不恰當(dāng)就會(huì)給公路橋梁施工帶來極其惡劣的影響，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不僅提高了橋梁施工技術(shù)的水平，還推動(dòng)了我國橋梁事業(yè)的快速發(fā)展。由于鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)能夠有效地解決灌注樁中存在的塌孔、斷樁、露筋等問題，還可以提高樁的承載能力，有效地降低施工成本，本文對(duì)公路橋梁灌注樁后壓漿施工技術(shù)進(jìn)行具體了解，詳細(xì)分析，希望有利于提高公路施工的整體水平。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；鉆孔灌注樁；后壓漿技術(shù)應(yīng)用

1.前言

90年代中期以來，鉆孔灌注樁后壓漿工藝越來越多的應(yīng)用于工程實(shí)踐中來。后壓漿是將注漿技術(shù)與灌注樁技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以提高樁的承載力、減少沉降的一項(xiàng)新技術(shù)。該技術(shù)的基本原理是在成樁后將水泥漿通過預(yù)設(shè)與鋼筋籠上的后壓漿裝置注入樁底、樁側(cè)，固化沉渣和泥皮，并使樁底一定范圍內(nèi)的土體得到加固，從而大幅提高單樁承載力、減少沉降，提高單方混凝土利用率，而且還可以減少樁長及樁數(shù)，從而降低工程造價(jià)，取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

2.后壓漿技術(shù)的概述

混凝土離析、孔壁泥皮以及孔底殘?jiān)怯绊戙@孔灌注樁承載力的主要因素。對(duì)于樁底后壓漿來說，則是鉆孔灌注樁成樁后，通過使用高壓注漿設(shè)備將水泥漿液壓入樁端的碎石層空隙中，經(jīng)過漿液的劈裂、填充、壓實(shí)和固結(jié)等作用，實(shí)現(xiàn)固結(jié)沉渣和擠壓土層的目的。另外，漿液會(huì)沿著樁側(cè)向上進(jìn)行擴(kuò)散，致使護(hù)壁泥皮產(chǎn)生固結(jié)現(xiàn)象，在一定程度上樁體與土層之間的側(cè)摩阻力會(huì)不斷增加，這樣以來沉降量會(huì)得到有效的減少，并且單樁的承載力會(huì)得到有效的提高。

3.后壓漿法的加固原理

3.1提高樁端的承載力

當(dāng)進(jìn)行灌注樁施工時(shí)，可以會(huì)對(duì)樁底持力層產(chǎn)生擾動(dòng)影響，導(dǎo)致軟化現(xiàn)象的發(fā)生，這樣以來樁的強(qiáng)度就會(huì)降低。由于受到施工工藝的影響，難以徹底清除干凈孔底的沉渣，這樣以來樁底殘留的沉渣會(huì)形成軟弱的壓縮層，致使樁承載力的降低，以此導(dǎo)致沉降量的增加。

3.2提高樁側(cè)摩阻力

3.2.1在灌注樁成孔的過程中，孔壁側(cè)壓力會(huì)向自由面進(jìn)行應(yīng)力的釋放，并且會(huì)對(duì)樁周圍土體結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，導(dǎo)致各土層樁側(cè)摩阻力的降低，以此降低單樁的承載力。

3.2.2為了避免縮徑、塌孔的產(chǎn)生，可以采用泥漿護(hù)壁的方法進(jìn)行鉆孔灌注樁施工，可以將形成的泥皮當(dāng)作潤滑劑進(jìn)行使用，以此降低樁的側(cè)摩阻力。

3.2.3鉆孔灌注樁成樁后，可以采用高壓注漿的方法進(jìn)行樁側(cè)施工，這樣以來漿液填充樁側(cè)土體中的空隙，從而會(huì)大大地提高土體的強(qiáng)度，即提高了樁的側(cè)摩阻力。當(dāng)壓漿完工后，由于樁周圍存在的不穩(wěn)定因素，會(huì)嚴(yán)重破壞泥皮，這樣會(huì)重新與漿液形成水泥粘土漿，從而與樁身緊密粘結(jié)，以此形成一種抗剪強(qiáng)度較高的環(huán)形體，樁徑會(huì)得到一定的擴(kuò)大，致使樁側(cè)摩阻力得以提高。

4.鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)施工要點(diǎn)的分析

4.1注漿管的預(yù)埋

對(duì)于注漿管來說，可以采用一定長度的鋼管進(jìn)行制作，應(yīng)將鋼管底端制作成尖形開口，沿著鋼管周圍在底端每隔一定的間距進(jìn)行施工設(shè)計(jì)深度壓漿孔的鉆取，進(jìn)行梅花形的設(shè)置，并對(duì)其進(jìn)行清理。為了避免因?qū)痘M(jìn)行混凝土的澆灌導(dǎo)致壓漿孔的堵塞，可以使用橡皮、膠布等對(duì)其進(jìn)行包裹，確保嚴(yán)密性。如果壓漿管的長度不夠，可以使用接頭絲扣進(jìn)行接長。另外，在每根樁處按照軸心對(duì)稱的原則進(jìn)行壓漿管的布置，并確保其下部伸出鋼筋籠以下的長度符合施工的標(biāo)準(zhǔn)要求，采用綁扎的方法將其與樁基鋼筋籠連接在一起，然后將其放入到鉆孔內(nèi)。

4.2注漿管的開塞

當(dāng)完成樁身混凝土澆灌作業(yè)后，應(yīng)在24～48h內(nèi)將清水注入到壓漿灌內(nèi)，然后利用一定的壓力沖開壓漿孔所包裹的橡皮及膠布等。如果壓入水的壓力出現(xiàn)突然降低的現(xiàn)象，說明橡皮及膠布等已裂開，且將壓力釋放出來，進(jìn)水壓力就會(huì)得到降低，這樣可以有效避免因高壓回流夾帶雜質(zhì)導(dǎo)致壓漿孔堵塞現(xiàn)象的產(chǎn)生。

4.3注漿

只有樁身的強(qiáng)度符合施工設(shè)計(jì)的要求時(shí)，方可進(jìn)行注漿作業(yè)。當(dāng)進(jìn)行注漿前，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，確定漿液水灰比、注漿壓力以及注漿量等參數(shù)。然后，采用高壓泵和預(yù)埋的注漿管，將配置好的水泥漿注入到樁端。在進(jìn)行注漿時(shí)，應(yīng)對(duì)注漿速度和注漿壓力進(jìn)行嚴(yán)格地控制，并對(duì)注漿的最大壓力、單管的最終注漿量進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)地記錄。

5.具體工程案例分析

下面主要對(duì)某橋梁工程進(jìn)行分析，該橋梁的地表層是輕壤以及中壤地質(zhì)，地下水位深度達(dá)到3～4m左右，甚至更高。

5.1后壓漿技術(shù)方案設(shè)計(jì)

此工程壓漿的方法主要采用端樁壓漿，計(jì)算方式是依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行的?！豆窐蚝夹g(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范》有明確的計(jì)算規(guī)范，當(dāng)然按照規(guī)范的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算的同時(shí)，需要靈活地結(jié)合工程的實(shí)際情況以充分保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。一般按常規(guī)，樁側(cè)一般處于樁端上5～10m的范圍內(nèi)時(shí)，其摩擦阻力增強(qiáng)，增強(qiáng)的系數(shù)為β，取值為1.25，樁端的阻力增強(qiáng)系數(shù)為βp，并按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行取值，數(shù)值為1.8。如果采用的是《建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行計(jì)算，樁側(cè)位于樁端以上11m左右的范圍內(nèi)，其摩擦阻力會(huì)增強(qiáng)，增強(qiáng)系數(shù)為β1，取值為1.5。樁端阻力的增強(qiáng)系數(shù)為βp，取值為2.5。

5.2具體施工過程

在施工工藝上，后壓漿樁和普通樁基大同小異，通常選用30mm焊接鋼管進(jìn)行預(yù)埋管，具體方法是將兩根預(yù)埋管進(jìn)行對(duì)稱布置，把它們連同其他縱向鋼筋一起焊接在加強(qiáng)筋上面。端部管箍套絲的連接方式可以使注漿管延長管以及壓漿閥的安裝變得簡單易行。下部則主要采用套絲連接的方式，操作的必要要求是連接必須牢固和密封。成樁5h之后，可以開始?jí)簶蹲鳂I(yè)，水泥可以選擇普通的325水泥，壓漿量最好設(shè)計(jì)在2.2t范圍內(nèi)，整個(gè)壓漿工藝的必要條件還有：

第一，必須選定合理的工藝參數(shù)；

第二，注漿壓力必須超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，一般要求后壓漿技術(shù)壓力必須超過設(shè)計(jì)指標(biāo)的50%，而注漿量不需要超過設(shè)計(jì)注漿量，維持在設(shè)計(jì)水平的70%左右即可；

第三，一旦壓漿總量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的80%，樁頂則出現(xiàn)明顯上升的現(xiàn)象。

6.結(jié)束語

公路橋梁灌注樁后壓漿技術(shù)，以其強(qiáng)大的加固作用，減小樁長的效果，提高樁基承載力，降低樁的沉降量，從整體上改善了公路施工過程中的基本問題，提高了工程的經(jīng)濟(jì)效益，降低了工程造價(jià)，投資少，操作簡單，經(jīng)濟(jì)回報(bào)率高，得到了越來越多人的認(rèn)可。對(duì)于承載力高、施工難度大的樁基礎(chǔ)工程，公路橋梁灌注樁后壓漿技術(shù)有效降低了施工難度，減少了工程量，大大提高了鉆孔灌注樁的單樁承載力，經(jīng)濟(jì)適用，給公路橋梁建設(shè)之初的工程設(shè)計(jì)帶來了較大的空間。隨著施工技術(shù)和理論系統(tǒng)的不斷完善，公路橋梁灌注樁后壓漿技術(shù)會(huì)在公路橋梁建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]巫宏云，吳劍波.橋梁鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)研究[J].四川建材，2011，37（06）.

[2]喬景川，催玉惠.鉆孔灌注樁提高承載力的壓力灌漿施工工藝[J].樁基工程技術(shù)，2012.endprint