丁啟斌

（上饒市鉛山公路事業(yè)發(fā)展中心，江西上饒 334500）

0 引言

樁端后壓漿技術(shù)是橋梁樁基加固的主要方法，該技術(shù)的應(yīng)用原理主要是在成孔工序完畢后將壓漿系統(tǒng)布設(shè)到鋼筋籠，在水下灌注混凝土達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后，利用壓漿管路將水泥漿液灌注到規(guī)定部位。同時(shí)，利用設(shè)備對漿液進(jìn)行加壓處理，漿液在壓力作用下通過擴(kuò)充、壓密、固化形成穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)。通過樁端后壓漿施工后地基持力層的結(jié)構(gòu)性能會(huì)得到提高，單樁承載性能也會(huì)得到加強(qiáng)，進(jìn)而滿足橋梁基礎(chǔ)工程的施工要求。

1 項(xiàng)目背景

某橋梁工程全長970m，為混凝土空心板梁工程，由于該橋梁的建設(shè)時(shí)間比較早，目前橋梁基礎(chǔ)不穩(wěn)定，需要對其進(jìn)行拼寬處理。在具體施工環(huán)節(jié)為盡量避免沉降問題，施工過程中在選擇鉆孔灌注樁技術(shù)的基礎(chǔ)上采用樁端后壓漿施工方式以提升樁基的穩(wěn)定性。

2 樁端后壓漿施工準(zhǔn)備

2.1 壓漿設(shè)備及相應(yīng)裝置

2.1.1 壓漿設(shè)備及相應(yīng)裝置：注漿泵、壓漿管道、漿液儲存設(shè)備及壓力表等。注漿壓力泵運(yùn)行期間，需要聯(lián)合應(yīng)用卸荷閥，確保將設(shè)備運(yùn)行壓力控制為8～9MPa，注漿作業(yè)時(shí)，流量不得超過60L/min。

2.1.2 壓漿設(shè)備裝置應(yīng)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行要求及工程施工標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適的配件以確保設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)更換。壓漿密封鋼管是重要的配套設(shè)施應(yīng)滿足如下要求：采用無縫鋼管制作，尺寸為φ57×3.5mm，長度按照現(xiàn)場情況截取。在壓漿管的下部需要鉆孔處理，通常沿著圓周方向進(jìn)行鉆孔，設(shè)置三層鉆孔，每一層有4 個(gè)直徑為8mm 的鉆孔，為12 個(gè)鉆孔，相鄰孔間距為30mm。在后壓漿裝置設(shè)計(jì)階段，需要最樁端注漿系統(tǒng)進(jìn)行分析明確系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。一般而言針對漿密封鋼管主要采用的三角形的方式進(jìn)行布設(shè)，并且保證布設(shè)均勻性；如果采用四根鋼管的形式設(shè)計(jì)為正方形，通過卡扣進(jìn)行連接固定設(shè)定在鋼筋籠的加強(qiáng)筋內(nèi)側(cè)可以上下移動(dòng)。

2.2 水泥漿液的配制及控制要點(diǎn)

對于鉆孔灌注樁而言，水泥漿液的配制尤為重要，其關(guān)系到整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和性能，施工過程中必須加強(qiáng)對此環(huán)節(jié)的監(jiān)督管控。在水泥漿液的配制中水泥材料選擇為標(biāo)號42.5 及以上的亞泰水泥。技術(shù)人員需要進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn)檢測，落實(shí)好配合比的控制工作，且經(jīng)過全面檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)入水泥漿液的配制環(huán)節(jié)。根據(jù)相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)確定水泥漿液的各項(xiàng)指標(biāo)如下：初凝時(shí)間為3～4h；稠度為17～18s；7d強(qiáng)度≥8MPa。在水泥漿液制備階段需要按照比例添加水，而后按照設(shè)計(jì)要求添加外加劑，外加劑采用JLWT 型壓漿劑，經(jīng)過充分的拌和后放入水泥材料。在漿液制作時(shí)需要嚴(yán)格落實(shí)攪拌制作流程，一般來說漿液制作時(shí)間控制2min 左右，制作過程需要保證水泥漿液流動(dòng)性合格，沒有存在離析、沉淀等問題。此外，在水泥漿液存儲到儲漿筒之前，需要應(yīng)用16 目過濾紗進(jìn)行過濾處理，以2 次為宜避免因?yàn)榇嬖诋愇锒鴮?dǎo)致管道堵塞的問題。

2.3 壓漿材料及壓漿設(shè)備的試驗(yàn)檢測

壓漿材料選擇需要按照國家標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)方案的要求選取，材料的性能和指標(biāo)參數(shù)要符合工程要求。壓力表定期檢定檢測，組織有資質(zhì)的部門進(jìn)行檢查，符合精度標(biāo)準(zhǔn)才能投入使用。壓漿管路進(jìn)行編號，且在現(xiàn)場設(shè)施標(biāo)識牌進(jìn)行管理。在開展水試驗(yàn)以及水泥漿液之前需要做好管路以及接頭的檢測，必要時(shí)開展耐壓試驗(yàn)。試壓環(huán)節(jié)采取分級緩慢升壓的方式，最終的壓力為注漿壓力的1.5 倍以上并做試驗(yàn)檢測。對高壓設(shè)備進(jìn)行全面的檢查達(dá)到設(shè)備運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。水泥、外加劑準(zhǔn)備充足，壓漿前運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，并做好現(xiàn)場加入比例控制加入比例符合精度要求。

2.4 注漿量的確定

注漿量為每根鉆孔灌注樁從開始壓漿到最終停止壓漿的整個(gè)環(huán)節(jié)所使用的水泥漿液體系，按式（1）估算：

式（1）中：K 為綜合影響系數(shù)，取值在1.0～1.5 之間，地層松散范圍較大的區(qū)域，K 值取值則越大；地層密實(shí)比較小的區(qū)域，鉆孔速度比較深區(qū)域，K 取則越小；L 為注漿的高度；F 為樁低截面面積。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)單樁的注漿量為3×樁端截面面積(t)。

3 樁端后壓漿工藝流程與要點(diǎn)

3.1 樁端后壓漿施工工藝流程

樁端后壓漿施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 工藝流程圖

3.2 樁端后壓漿施工工藝控制要點(diǎn)

在該項(xiàng)工作開展階段想要切實(shí)提高施工質(zhì)量，需要從以下幾個(gè)方面做好控制：

3.2.1 泥漿護(hù)壁成孔質(zhì)量控制，確保達(dá)到設(shè)計(jì)方案與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2 壓力注漿管道通常要固定到鋼筋籠內(nèi)側(cè)，隨著鋼筋籠同步下放到樁孔內(nèi)。

3.2.3 水下灌注混凝土的環(huán)節(jié)，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)75%之后可以通過壓力設(shè)備，對管道進(jìn)行水泥漿液灌注。

3.2.4 在漿液壓入施工中，應(yīng)用三次循環(huán)的方式做好施工控制，管路采取均分設(shè)置的方式進(jìn)行，壓漿進(jìn)度按照40%、40%、20%的進(jìn)程開展施工。如果存在管道堵塞的問題，沒有壓入的漿液應(yīng)該重新計(jì)算分配，使其達(dá)到均勻性的要求。

3.3 樁端后壓漿施工控制要點(diǎn)

壓漿管道在安裝施工前，需要及時(shí)進(jìn)行清理處理，管道內(nèi)部不會(huì)有任何雜質(zhì)等影響工程質(zhì)量。在安裝施工前,需要做好管道密封位置的控制，采用細(xì)目砂紙進(jìn)行打磨處理，然后利用橡膠袋進(jìn)行密封處理，保證密封性滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí),還需要進(jìn)行注水加壓試驗(yàn)檢測，避免滲漏問題出現(xiàn)。一般來說,注漿管按照鋼筋籠下放的位置進(jìn)行下放，鉆孔灌注樁在澆筑工作結(jié)束的24～48h 內(nèi)通過壓力注漿泵直接灌入清水沖開樁端到單向閥。每日開啟管道進(jìn)行一次檢查，每下入一節(jié)鋼筋籠，需要在壓漿管道內(nèi)注入清水，以檢測密封性是否合格。如果經(jīng)過檢查存在管道滲漏問題應(yīng)及時(shí)返工處理，直到全部合格為止。

在樁端后壓漿施工中進(jìn)行如下控制：水泥漿液使用量、壓力嚴(yán)格控制，壓入的水泥漿液量為主要控制參數(shù)，注漿壓力作為輔助控制方式。如果壓漿施工壓力達(dá)到規(guī)定壓力的要求，應(yīng)保持5min 左右，確保注入漿液量在80%即可合格。樁端后壓漿施工環(huán)節(jié)做好壓力控制，綜合分析地質(zhì)條件、注入點(diǎn)深度控制，結(jié)合不同地質(zhì)條件控制，從而達(dá)到總體性能的標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 樁端后壓漿施工技術(shù)保障措施

其一，樁身結(jié)構(gòu)質(zhì)量合格，符合設(shè)計(jì)方案與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。成孔后檢查沉淀厚度、傾斜度、孔深度、泥漿比重、鋼筋籠性能與尺寸、混凝土強(qiáng)度等。鋼筋籠在現(xiàn)場安裝中為了確保不會(huì)損壞管路結(jié)構(gòu)，不能強(qiáng)行下降，如果遇到阻力應(yīng)及時(shí)做出調(diào)整。

其二，在連接承壓接頭施工的階段要做好相關(guān)的焊接控制，確保連接質(zhì)量具備合格，使得性能達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)需求，避免鉆孔灌注泥漿進(jìn)入管路時(shí)出現(xiàn)漏漿等問題。

其三，通過壓力清水的方式以完全清洗處理，管道通暢性符合要求。如果在施工中，由于管內(nèi)存在一定壓力，因此要做好閥門的控制，避免閥門打開過快會(huì)導(dǎo)致漏漿以及水流的情況出現(xiàn)。

其四，樁端后壓漿工作開始之前，對管道進(jìn)行全面的檢查，符合通暢性要求的管道數(shù)量至少為3 根，壓入的水泥漿液材料量符合工程的要求，嚴(yán)格進(jìn)行計(jì)算控制，達(dá)到數(shù)據(jù)精度的要求；在施工的過程中若存在只有兩條管路是暢通的現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)壓入水泥量增加10%左右，同時(shí)還要確保兩條管路壓入漿液量是均衡的，以灌注樁施工要求；假如存在只有一條管路是暢通的限制，則需要將另外一條管路轉(zhuǎn)通，一般而言,在聲測管以及壓漿管布設(shè)的階段中，要將其插入土層50cm 以上的深度。在施工環(huán)節(jié),為了能夠符合施工的要求，要做好壓漿管路嚴(yán)格控制，做好現(xiàn)場的全面管理與控制。

其五，在水泥漿液注入時(shí)，通常需要在灌注水下混凝土結(jié)束后的3～7 天進(jìn)行。這個(gè)時(shí)間段并不是固定的，要結(jié)合現(xiàn)場的具體情況，經(jīng)過鉆孔灌注樁全面的超聲檢測后，才能開始進(jìn)行。

其六，水泥漿液配制環(huán)節(jié)，根據(jù)配合比的要求制作，不能隨意變更技術(shù)參數(shù)，否則容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性能下降。

其七，水泥漿液的壓入施工中，一旦存在施工不正常的情況，比如壓力注漿泵的壓力參數(shù)存在突然升高或者突然下降的情況，現(xiàn)場施工部位存在冒漿的情況，需要及時(shí)停止壓漿施工，經(jīng)過檢查確定形成原因并解決處理后，才能繼續(xù)壓漿施工。

其八，樁端后壓漿現(xiàn)場施工管理極為重要，組織專人進(jìn)行施工參數(shù)記錄工作，比如壓漿施工的起始時(shí)間、壓漿施工量、壓力表參數(shù)等，同時(shí)還應(yīng)該檢測鉆孔灌注樁的上抬量，通常需要監(jiān)理工程師進(jìn)行旁站監(jiān)理，以確保各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量合格。

其九，最后一次注漿結(jié)束后，經(jīng)過現(xiàn)場質(zhì)檢人員、監(jiān)理工程師全面檢測，并且確認(rèn)簽字后，才能結(jié)束施工。

其十，在每一根鉆孔灌注樁施工環(huán)節(jié)，都要按照要求制作水泥漿液試塊，并且做好養(yǎng)護(hù)、備檢工作，以確保結(jié)構(gòu)的性能和質(zhì)量合格。

其十一，群樁樁端后壓漿施工作業(yè)環(huán)節(jié)，后壓漿施工按照先外側(cè)、后內(nèi)側(cè)的順序進(jìn)行，同時(shí)要間隔樁體順序施工。每一根樁體在灌注施工時(shí)，需要確保在周邊20cm 的范圍內(nèi)，鉆孔灌注樁已經(jīng)全部完善水下混凝土灌注施工。

5 注意事項(xiàng)

第一，為了使樁端后注漿工程的質(zhì)量合格，嚴(yán)格落實(shí)樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)垂直度控制在，鋼筋籠制作符合工程現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)，并且落實(shí)樁底沉淀層厚度控制，通過二次清孔方式施工，孔底殘?jiān)謇砀蓛?；禁止?yīng)用加大孔徑的方式取代清孔作業(yè)，并且把壓漿U 型管放入樁底基部，滿足現(xiàn)場施工標(biāo)準(zhǔn)；鋼筋籠下放環(huán)節(jié)，整個(gè)施工管路都達(dá)到密封性的要求，不會(huì)有外部漿液進(jìn)入管道內(nèi)。第二，壓漿作業(yè)環(huán)節(jié)，如果發(fā)生壓力快速升高或者快速下降的情況，需要立即停止壓漿作業(yè)施工，及時(shí)分析形成原因，并且采取措施解決處理，才能繼續(xù)開始壓漿施工。組織專業(yè)技術(shù)人員開展現(xiàn)場記錄工作，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)嚴(yán)格記錄與管理。監(jiān)理工程師做好現(xiàn)場監(jiān)督與觀察，漿液全部填充到管道內(nèi)。第三，為了預(yù)防施工中出現(xiàn)漿液污染環(huán)境的情況，應(yīng)該選擇現(xiàn)場保護(hù)性措施，并且落實(shí)管道封閉處理，且應(yīng)用密封容器運(yùn)輸漿液，不會(huì)發(fā)生泄漏等問題；施工中存在剩余漿液的情況，不能隨意傾倒，應(yīng)合理處理。第四，為了避免現(xiàn)場發(fā)生嚴(yán)重的安全事故，禁止任何非作業(yè)單位人員進(jìn)入現(xiàn)場，并且現(xiàn)場人員必須佩戴安全帽等設(shè)施。

6 技術(shù)措施

其一，后壓漿施工中，因?yàn)椴豢煽沽σ蛩貙?dǎo)致施工終端，需要立即查找形成原因，選擇合適的應(yīng)對措施，能夠快速恢復(fù)注漿，不會(huì)影響施工的效果。如果進(jìn)漿量與中斷前相差不大，可以確保漿液稠度合格；如果兩者相差較大，應(yīng)逐級增加漿液的稠度。其二，在現(xiàn)場如果存在壓漿梁不能達(dá)到停壓標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以進(jìn)行壓力的調(diào)節(jié)，通過降低壓力方式以減緩流動(dòng)速度，以加速顆粒物的沉積；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)降低水灰比，漿液流動(dòng)速度合格；漿液中加入必要的速凝劑，縮短凝結(jié)的時(shí)間；通過間歇壓漿的方法，有效地增大沉積速度，提高漿液的注入質(zhì)量。其三，開塞時(shí)間通常需要在樁基混凝土第一次灌注結(jié)束的24h 內(nèi)進(jìn)行，樁端壓漿存在塌孔的情況，要提前開塞處理，以確保后續(xù)的施工順利開展。

7 結(jié)論

通過對橋梁端后壓漿技術(shù)分析得出以下結(jié)論：

其一，樁端后壓漿施工技術(shù)提升持力層結(jié)構(gòu)的性能，能夠?qū)⒕植康刭|(zhì)條件改善提高樁身荷載性能，達(dá)到樁基結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)需求，具備較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

其二，采用端后壓漿方式，能夠避免樁基沉降變形問題出現(xiàn)，提高結(jié)構(gòu)整體性。受到壓力的持續(xù)作用下，樁周土層密實(shí)度得到提升，壓縮變形不會(huì)超出規(guī)定的要求，也能夠避免在投入使用后出現(xiàn)豎向變形，結(jié)構(gòu)性能良好。

其三，在注漿施工中，嚴(yán)格控制水泥注入量、壓漿壓應(yīng)力、樁頂上抬量等數(shù)據(jù)信息，并且落實(shí)樁底管理控制措施，單樁承載力強(qiáng)。

其四，施工工藝簡單，操作方便，對人員技術(shù)要求不高，推廣成本較低。

其五，滿足多種土質(zhì)條件的應(yīng)用需要，提高樁基承載力均勻性。

其六，樁端后壓漿施工環(huán)節(jié)，極易存在堵塞、跑漿、冒漿等，技術(shù)人員對于現(xiàn)場要加強(qiáng)控制將相應(yīng)的施工記錄完善，以便給后續(xù)工作開展奠定基礎(chǔ)。

其七，鉆孔灌注樁成孔質(zhì)量良好，能夠提升基礎(chǔ)性能，可以為橋梁項(xiàng)目建設(shè)奠定基礎(chǔ)。