道路橋梁工程師職稱論文橋梁灌注樁技術(shù)初探

　　摘要：后壓漿技術(shù)作為操作方便、適應(yīng)性強(qiáng)、可以降低工程造價和樁基施工進(jìn)度的技術(shù)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。因此，在設(shè)計鉆孔灌注樁時，必須在核實(shí)的條件下，推廣利用后壓漿技術(shù)。本文結(jié)合我國橋梁灌注樁后壓漿施工技術(shù)，對后壓漿技術(shù)原理、施工工藝以及工藝參數(shù)進(jìn)行了簡要的探究和闡述。

　　關(guān)鍵詞：橋梁灌注樁,后壓漿施工技術(shù),工藝技術(shù)

　　隨著我國高速公路蓬勃發(fā)展，不僅極大的改善了人們的出行環(huán)境，同時也促進(jìn)了我國生產(chǎn)資料的流動發(fā)展。隨著橋梁跨徑進(jìn)一步加大，樁長、樁徑向更長的方向發(fā)展，不僅增加了工程造價和施工難度，對提高鉆孔灌注樁承載力以及單位體積混凝土承載力都提出了更高的要求。降低工程造價，縮短工期，減少工程投資，逐漸成為當(dāng)今人們?nèi)找骊P(guān)注的問題。因此，在橋梁灌注樁后壓漿施工中必須注重技術(shù)含量，在精心施工的同時，保障預(yù)期效果，提高施工效益。

　　一、橋梁灌注樁后壓漿技術(shù)原理

　　由于荷載特性和功能使用方面的不同，建筑樁和橋梁樁存在很大的區(qū)別，主要表現(xiàn)在：橋梁樁基承受的動荷載和沖擊荷載，由于車輛的作用，橋梁樁受到很大的水平力影響。因此，在實(shí)際橋梁樁設(shè)計中，一般采取單墩單樁的形式，避免水平荷載以及偏心受力作用。水泥漿作為后壓漿技術(shù)的主要原材料，從水泥漿的角度分析泥漿護(hù)壁注樁作用，主要有以下幾種作用。

　　(一)滲透固結(jié)和膠結(jié)泥皮作用

　　對于滲透性很強(qiáng)、可灌性良好的碎石或者砂土，漿液在較小壓力作用下，滲入樁側(cè)土體或者樁底土體，從而形成化學(xué)性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)性強(qiáng)、強(qiáng)度高的結(jié)石體，不僅增大了樁端承載面積和樁側(cè)摩阻力，還增強(qiáng)了樁承載力。

　　同時，由于泥漿護(hù)壁灌注樁的工藝因素，導(dǎo)致樁土界面覆蓋了強(qiáng)度較低、結(jié)構(gòu)比較松散的泥皮，從而讓樁側(cè)摩擦阻力不同程度減小，直接影響了樁承載力發(fā)揮。壓漿時，漿液通過壓力，皮壞相應(yīng)的泥皮結(jié)構(gòu)，和泥皮混合在一起，必須經(jīng)過重新固結(jié)，才能形成強(qiáng)度比較高的水泥土。

　　(二)填充擠密以及劈裂加筋作用

　　填充擠密是在漿液壓力下，沿著樁土界面不斷向上運(yùn)動，不僅破壞了泥皮，對樁側(cè)因應(yīng)力受擾動后強(qiáng)度減小以及釋放的土層進(jìn)行了相應(yīng)的加固，具體表現(xiàn)為：擠密作用和填充孔隙，進(jìn)而提高相應(yīng)的樁側(cè)摩擦阻力。

　　劈裂加筋作用，主要是在粉土、粘性土等細(xì)粒土注漿時。當(dāng)注漿壓力過大時，有效克服土體阻力;當(dāng)漿液壓力成果相應(yīng)的劈裂壓力時，產(chǎn)生相應(yīng)的劈裂效應(yīng)，從而，土中漿液形成對應(yīng)的網(wǎng)狀結(jié)石，增強(qiáng)土體加筋作用。

　　(三)減少含水量，增加粘結(jié)作用

　　橋梁灌注樁后壓漿施工技術(shù)，主要采用普通的硅酸鹽水泥，根據(jù)硅酸鹽水泥由不同的氧化物組成，從而形成各種水泥礦物，例如：硅酸二鈣、三鈣、四鈣以及硫酸鈣等。礦物通過和水發(fā)生水解以及水化反應(yīng)，降低被加固土含水量，增強(qiáng)土顆粒之間的粘貼性能沙礫層強(qiáng)度。

　　二、橋梁灌注樁后壓漿施工工藝流程以及工藝參數(shù)

　　在成樁條件、土質(zhì)條件一定的情況下，壓漿效果主要依靠壓漿參數(shù)優(yōu)化情況，水泥漿注入終止時汞送壓力和水泥注入量作為壓漿參數(shù)最重要的流程，對后壓漿技術(shù)有著重要的影響。其次，壓漿時間、水泥漿配比以及壓漿順序?qū)簼{效果也有很大的影響。

　　(一)橋梁灌注樁后壓漿施工工藝流程

　　目前，我國主要采用建筑科學(xué)研究院地基基礎(chǔ)研究所開發(fā)的樁側(cè)后壓漿和泥漿護(hù)壁灌注樁樁底技術(shù)，其施工工藝流程如下：

　　1、清孔、成孔

　　在后壓漿施工工藝中，清孔、成孔主要根據(jù)施工環(huán)境以及地質(zhì)情況，采用旋挖鉆機(jī)、正反循環(huán)鉆機(jī)以及沖擊機(jī)等對橋梁樁進(jìn)行清孔和成孔。

　　2、樁端、放鋼筋籠以及樁側(cè)壓漿筏

　　由于樁側(cè)、樁端壓漿閥在相應(yīng)的鋼筋籠上，因此，壓漿閥和鋼筋籠必須同時注入樁孔內(nèi)部。

　　3、灌注混凝土，制作攪拌壓漿漿液

　　在橋梁灌注樁后壓漿施工中，一般根據(jù)水下灌注混凝土的具體方法，澆灌成樁。對于制作攪拌壓漿漿液，一般根據(jù)樁側(cè)、樁端土質(zhì)情況，依據(jù)要求設(shè)計配置相應(yīng)的水泥漿液。根據(jù)調(diào)查顯示，在泥漿護(hù)壁灌注樁壓漿工程中，水灰比一般為0.45到0.60,比較合適。對于比較粗的粒土水灰比，一般取較小的值，對于細(xì)粒土或者密實(shí)度較大的取較大值，對于不飽和土可以增高到0.7到0.9之間。

　　(二)注漿量

　　在后壓漿施工中，卵礫石滲入注漿和粘性土劈裂注漿都是根據(jù)土體充漿率決定，充漿率越高，則注漿體強(qiáng)度也越大。另外，水泥用量必須由樁側(cè)土層、樁端類別和樁長、狀態(tài)、樁徑以及承載力增幅要求等因素確定。在相應(yīng)承載力增幅相同的情況下，建筑物地基獨(dú)立單樁注漿量一般高于群樁基樁，對樁端、樁側(cè)注漿量一般由相應(yīng)的公式進(jìn)行估算，從而得到相應(yīng)的樁底樁側(cè)天然孔隙率以及水泥用量。

　　(三)注漿壓力

　　注漿壓力是在地表產(chǎn)生隆起以及基樁撘量過大的情況下，正常注漿壓力，面對樁端壓漿情況，影響樁端土極限壓力的因素一般有：樁端周圍土體強(qiáng)度指標(biāo)、樁端周圍土體變形指標(biāo)以及專斷周圍土體上覆壓力等，樁端周圍土體的對應(yīng)體積應(yīng)變決定了其定性研究分析(如圖一、上覆壓力對極限壓力的影響)。

　　因此，在樁端壓力設(shè)計時，必須根據(jù)樁的具體長度以及樁端持力層特性，確定最大壓漿壓力;對于粉土和粘性土，內(nèi)摩擦角是最主要的因素;對于中密之上的卵石砂，一般采用壓漿壓力在2到3MPa施工。在實(shí)際施工中，我們必須根據(jù)土的樁端深度以及參數(shù)，合理選擇控制壓漿壓力。

　　三、橋梁灌注樁后壓漿技術(shù)異常處理和質(zhì)量驗(yàn)收

　　(一)異常情況處理

　　1、壓漿閥問題

　　在施工過程中，當(dāng)壓漿閥不能正常開啟時，可以根據(jù)適當(dāng)調(diào)整注漿壓力，用脈沖法理通管路，再正常注漿，一般最高壓力不能超國10MPa。當(dāng)壓漿閥全部被堵塞，不能進(jìn)行壓漿時，可以在相應(yīng)樁周鉆取引孔，在保障樁基鋼筋，規(guī)范引孔的同時，重新安裝相應(yīng)的壓漿系統(tǒng)進(jìn)行注漿。

　　2、地面冒漿以及中斷壓漿處理原則

　　當(dāng)發(fā)現(xiàn)地面冒漿時，必須根據(jù)實(shí)際情況采用對應(yīng)的方法，堵塞冒漿通道，調(diào)整水灰比，減少注漿壓力，采用間歇壓漿的方式進(jìn)行處理。當(dāng)壓漿工作出現(xiàn)中斷時，必須盡量縮短中斷時間，通過沖洗管路以及設(shè)備，保障中斷時間在30秒以內(nèi)，從而有效恢復(fù)壓漿。

　　3、壓漿管路堵塞，以及特殊地層處理方式

　　當(dāng)注漿量過大，對應(yīng)的壓漿壓力比較小時，必須采取間歇壓漿、限流以及添加劑等方式進(jìn)行處理;當(dāng)壓漿管路堵塞，一般用清水高壓的方式進(jìn)行清洗處理。當(dāng)施工出現(xiàn)流沙、斷裂帶、溶洞以及軟弱層時，必須召開相應(yīng)的技術(shù)專題會議，明確注漿工藝流程。

　　(二)后壓漿技術(shù)質(zhì)量驗(yàn)收

　　1、后壓漿施工質(zhì)量檢驗(yàn)

　　在實(shí)際后壓漿施工中，必須嚴(yán)格壓漿過程監(jiān)督以及施工記錄工作，通過靜載試驗(yàn)檢驗(yàn)承載力，確保后壓漿灌注樁質(zhì)量。通常情況下，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)必須通過一組試樁試驗(yàn)確定后壓漿參數(shù)。同時，后壓漿灌注樁質(zhì)量檢驗(yàn)一般以過程控制為主體，控制項(xiàng)目包括：壓漿壓力、注漿量、壓漿時間以及水灰比。

　　2、后壓漿施工質(zhì)量評定

　　在橋梁灌注樁后壓漿施工中，水泥漿環(huán)境溫度以及漿液溫度滿足設(shè)計要求指數(shù)，一直是壓漿管路暢通的重要保障。因此，在設(shè)計以及施工中，必須考慮操作以及特殊情況，保障水泥漿水灰比以及壓漿終止壓力滿足設(shè)計要求。

　　四、結(jié)束語：

　　在實(shí)際橋梁灌注樁后壓漿施工中，我們必須根據(jù)施工工藝以及施工要求，控制好工藝參數(shù)，從根本上保障高效、可靠以及多次循環(huán)壓漿，有效減少防止質(zhì)量以及操作事故，保證壓漿質(zhì)量。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]王朋.橋梁灌注樁后壓漿施工工藝[J].中國科技縱橫,2009,(7)

　　[2]祝擁軍.橋梁施工中的后壓漿技術(shù)分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011,(18)

　　[3]王示,張廣魯,孫明.鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用[J].山東建筑大學(xué)學(xué)報,2010,25(3)

　　[4]陳明.鉆孔灌注樁后壓漿施工在碼頭工程中的應(yīng)用[J].中國水運(yùn)(下半月),2011,11(7)

　　[5]王作軍.橋梁灌注樁后壓漿施工技術(shù)[J].價值工程,2011,30(17)