高 敏

(山西路橋第二工程有限公司,山西 臨汾 041051)

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關(guān)于公路橋梁后壓漿技術(shù)試驗(yàn)的分析

高 敏

(山西路橋第二工程有限公司,山西 臨汾 041051)

以某高速公路段為例，通過(guò)后壓漿工藝深入分析了公路橋梁鉆孔灌注樁的側(cè)阻力和極限承載力，從多種角度論述了后壓漿技術(shù)的施工要點(diǎn)，并提出了合理的應(yīng)對(duì)措施，有助于為后續(xù)工程建設(shè)提供參考依據(jù)。

后壓漿技術(shù)，公路橋梁，鉆孔灌注樁，施工質(zhì)量

在公路橋梁工程建設(shè)中，應(yīng)用后壓漿技術(shù)主要是在鉆孔灌注樁成樁后，樁身檢測(cè)強(qiáng)度滿足要求后，通過(guò)施工前在樁內(nèi)預(yù)埋的注漿管，將水泥等漿液注入到樁底，同周圍的土層緊密結(jié)合在一起，充填灌漿或滲透灌漿等多種方法實(shí)現(xiàn)對(duì)土層擾動(dòng)和孔底沉渣，填充土層中的空隙和土層密實(shí)度，實(shí)現(xiàn)土層固結(jié)的作用，形成一種強(qiáng)度更高的水泥土層，這樣可以為樁提供更大的受力面積，為施工質(zhì)量提供更堅(jiān)實(shí)的支持和保障，同時(shí)，還可以有效改善當(dāng)前試驗(yàn)中存在的缺陷和不足，提升公路橋梁工程施工質(zhì)量。但是，由于公路橋梁工程自身特性，施工中很容易受到客觀因素影響，所以在應(yīng)用后壓漿工藝之前需要進(jìn)行試驗(yàn)分析，收集和整理數(shù)據(jù)參數(shù)，切實(shí)提升公路橋梁施工質(zhì)量。由此看來(lái)，加強(qiáng)公路橋梁后壓漿技術(shù)試驗(yàn)進(jìn)行分析研究十分關(guān)鍵，有助于為后續(xù)工程建設(shè)提供參考依據(jù)。

1 后壓漿技術(shù)分析

后壓漿技術(shù)是一種較為前沿的施工工藝，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在建筑工程中，經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展和創(chuàng)新逐漸成熟，在公路橋梁工程施工中應(yīng)用，主要是在鉆孔灌注樁成樁后，樁身檢測(cè)強(qiáng)度滿足要求后，通過(guò)施工前在樁內(nèi)預(yù)埋的注漿管，將水泥等漿液注入到樁底，與土層緊密結(jié)合在一起，有效降低土層中的空隙率。通過(guò)充填灌漿或滲透灌漿等多種方法實(shí)現(xiàn)對(duì)土層擾動(dòng)和孔底沉渣，填充土層中的空隙和土層密實(shí)度，實(shí)現(xiàn)土層固結(jié)的作用，形成一種強(qiáng)度更高的水泥土層，拓寬樁受力面積[1]。就公路橋梁工程來(lái)看，在梁樁基礎(chǔ)施工特點(diǎn)十分鮮明，但是較之國(guó)外的公路工程中后壓漿技術(shù)發(fā)展而言，我國(guó)的后壓漿技術(shù)起步較晚，作為一種實(shí)踐性較強(qiáng)的施工技術(shù)，理論基礎(chǔ)較為薄弱，國(guó)內(nèi)外研究更多的是集中在工藝改進(jìn)和優(yōu)化方面，或是應(yīng)用在小型工程施工中?；诖?，在當(dāng)前我國(guó)公路事業(yè)發(fā)展中，后壓漿樁基施工工藝研究還處于一個(gè)較為薄弱階段，缺乏很充足的積累，尚未具備科學(xué)合理的計(jì)算模式。故此，通過(guò)對(duì)公路橋梁工程后壓漿承載力計(jì)算方法基礎(chǔ)上，通過(guò)預(yù)埋樁對(duì)比試驗(yàn)分析，創(chuàng)新得出后壓漿樁基承載力計(jì)算法，從而得到驗(yàn)證結(jié)果。

2 公路橋梁工程后壓漿技術(shù)試驗(yàn)分析

2.1 試驗(yàn)概況

以某高速公路段為例，以鉆孔灌注樁為例，樁徑1.50 m，樁長(zhǎng)為26 m，主要是選擇后壓漿工藝和常規(guī)灌漿工藝兩種。根據(jù)鉆孔地質(zhì)勘察可以了解到，該工程地質(zhì)上部分地層為亞黏土、黃土狀土、亞砂土，下部土層則是包括沖擊中細(xì)砂和砂礫石層，中間漸層中包含亞砂土和壓黏土。該地區(qū)的地質(zhì)情況可以滿足后壓漿技術(shù)試驗(yàn)需要，為后續(xù)施工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保障[2]。

2.2 試樁靜載試驗(yàn)

1)試樁設(shè)計(jì)。本次公路橋梁工程后壓漿技術(shù)試驗(yàn)主要是選擇兩組試驗(yàn)樁，每組3根，具體參數(shù)如下：第一組試樁樁徑130.0 cm，樁長(zhǎng)為25.0 m，采用后壓漿工藝；第二組試樁樁徑為30.0 cm，樁長(zhǎng)為25.0 m，采用常規(guī)灌注樁工藝。同時(shí)，第一組試樁中，每根樁安置1根樁側(cè)壓漿管和3根樁端壓漿管，第二組的常規(guī)灌注樁工藝主要是起到對(duì)比作用。兩組試樁均埋設(shè)了鋼筋計(jì)和滑動(dòng)測(cè)微計(jì)管，用以測(cè)量土層內(nèi)力，獲取更為精準(zhǔn)可靠的數(shù)據(jù)[3]。

2)后壓漿參數(shù)。第一組試樁選擇后壓漿工藝，具體參數(shù)如下：a.樁徑130.0 cm，樁長(zhǎng)為25.0 m，樁端壓漿所用水泥量為3 000.0 kg，泵壓為1.7 MPa，樁側(cè)壓漿所用水泥量為500.0 kg，泵壓為1.2 MPa，在成樁5 d后間歇式注漿；b.樁徑130.0 cm，樁長(zhǎng)為25.0 m，樁端壓漿所用水泥量為3 000.0 kg，泵壓為1.7 MPa，樁側(cè)壓漿所用水泥量為500.0 kg，泵壓為1.3 MPa，成樁后4 d恢復(fù)正常注漿；c.樁徑為130.0 cm，樁長(zhǎng)為25.0 m，樁端壓漿所用水泥量為3 000.0 kg，泵壓為1.8 MPa，樁側(cè)壓漿所用水泥量為500.0 kg，泵壓為1.1 MPa，成樁后5 d開始正常注漿；第一組試樁中的三根樁的水灰比均為0.75[4]。

采用錨樁橫梁反力裝置進(jìn)行試驗(yàn)，計(jì)算試樁的破壞性具體性能。

2.3 試驗(yàn)結(jié)果

1)首先進(jìn)行沉降試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)分析，可以了解到應(yīng)用后壓漿工藝的樁基荷載力傳遞速度較慢，荷載沉降較小，沉降更加穩(wěn)定。樁頂荷載力相同情況下，常規(guī)灌注樁工藝沉降量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后壓漿灌注樁工藝的沉降量，如果在加載等級(jí)高達(dá)18 000 kN時(shí)，沉降量可以下降到80%。2)樁身內(nèi)力試驗(yàn)。通過(guò)預(yù)埋鋼筋應(yīng)力計(jì)和滑動(dòng)測(cè)微計(jì)，可以更加精準(zhǔn)可靠的獲得樁身內(nèi)力數(shù)據(jù)，根據(jù)靜立平衡計(jì)算得到樁側(cè)摩阻力和極限承載力，將計(jì)算得出的數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，對(duì)比兩組試樁實(shí)驗(yàn)結(jié)果。壓漿樁側(cè)阻力變化情況較之常規(guī)灌注樁壓漿工藝較小，阻力未能充分發(fā)揮[5]。常規(guī)灌注樁受到樁端沉渣的影響，只有在沉降量較高的情況下方可發(fā)揮端阻力作用；反之如果沉降量較小，端阻力發(fā)揮水平不高，但是提速較快，在受到同等荷載力作用下，后壓漿樁側(cè)阻力較之常規(guī)灌注樁工藝側(cè)阻力要有效提升。

3 注漿性狀直觀剖示試驗(yàn)

為了能夠更為充分的了解到后壓漿樁土層荷載力性狀，對(duì)第二組試樁上部分大概5 m距離開挖。樁身粘有大概10 cm的泥皮，較為潮濕，主要是由于成孔時(shí)護(hù)壁泥漿未干導(dǎo)致。

泥皮對(duì)于樁側(cè)阻力具有一定潤(rùn)滑作用，降低樁側(cè)阻力值，承載力也隨之降低。故此，在成樁前期，不同成孔工藝對(duì)于樁基承載力帶來(lái)的影響不同，應(yīng)用旋挖鉆成孔樁基承載力要更為突出，值得廣泛推廣和應(yīng)用。

后壓漿工藝在實(shí)際應(yīng)用中，漿液在樁四周上涌，固化凝結(jié)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工效果來(lái)看，后壓漿的施工痕跡十分明顯，樁身被4 cm左右的水泥漿液包裹。應(yīng)用后注漿工藝，促使樁側(cè)土層孔隙水壓力逐漸升高，逐漸朝著地面擴(kuò)散，途中水泥漿脈和漿泡，在一定程度上推動(dòng)著樁周圍土層固結(jié)密實(shí)，有助于提升樁側(cè)阻力。此外，由于樁身周邊存在中粗砂土，受到地質(zhì)條件影響，可能形成樁體為中心的外輻射漿脈網(wǎng)，土層受到壓縮固結(jié)硬化，可以有效提升土層整體的穩(wěn)定性和剛度，為后續(xù)的工程樁基施工質(zhì)量和穩(wěn)定性提供更為堅(jiān)實(shí)的支持保障。

4 結(jié)語(yǔ)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)背景下，交通事業(yè)快速發(fā)展，公路交通事業(yè)呈現(xiàn)良好的發(fā)展前景，相應(yīng)的公路橋梁工程數(shù)量和規(guī)模也在持續(xù)增長(zhǎng)。在公路橋梁施工中，由于工程自身特性，涉及內(nèi)容較廣，施工難度大，對(duì)于新時(shí)期的公路橋梁工程施工質(zhì)量提出了更高的要求。

在公路橋梁工程施工中應(yīng)用后壓漿技術(shù)，可以有效提升工程樁基承載力和穩(wěn)定性，通過(guò)試驗(yàn)可以計(jì)算得出相應(yīng)樁側(cè)阻力數(shù)值，但是很多數(shù)值還需要經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐積累分析后方可得出。在鉆孔灌注樁后應(yīng)用后壓漿工藝，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樁端土層和樁側(cè)泥皮的加固處理，提升樁基整體承載力，降低樁頂沉降量，較之常規(guī)混凝土工藝而言效果更為突出，實(shí)現(xiàn)對(duì)公路橋梁工程的全方位優(yōu)化，提升工程施工質(zhì)量。

[1] 高振鑫.公路橋梁鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)應(yīng)用研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué),2012.

[2] 布克明,殷坤龍,龔維明，等.鉆孔后壓漿技術(shù)在蘇通大橋基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用[J].巖土力學(xué),2015,29(6):1697-1700.

[3] 李育薩.后壓漿技術(shù)在橋梁鉆孔灌注樁中的應(yīng)用研究[J].黑龍江科技信息,2014,14(23):229.

[4] 趙建軍.高速公路橋梁樁基工程中后壓漿技術(shù)的應(yīng)用[J].交通世界(建養(yǎng)·機(jī)械),2012,31(12):202-203.

[5] 常拾斤.公路橋梁后注漿鉆孔灌注樁極限承載力試驗(yàn)研究[J].中國(guó)科技財(cái)富,2012,12(12):178-179.

Analysis on post grouting technology test of highway bridge

Gao Min

(Shanxi Road and Bridge Second Engineering Limited Company, Linfen 041051, China)

Taking a highway as an example, this paper in-depth analyzed the side resistance and limit bearing capacity of highway bridge bored pile through post grouting technology, discussed the construction key points of post grouting technology from various angles, and put forward reasonable measures, helpful to provide reference for future engineering construction.

post grouting technology, highway bridge, bored pile, construction quality

1009-6825(2017)16-0185-02

2017-03-29

高 敏(1987- ),女，助理工程師

U445.4

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