淺析灌注樁后注漿工藝在橋梁施工中的應用

摘要：結合某高速公路大橋工程實例，分析了灌注樁后注漿在高速公路橋梁樁基中的施工工藝，并對其施工效果進行分析，得出了有用的結論。

關鍵詞：灌注樁后注漿；橋梁樁基；施工工藝

中圖分類號：TU279.7+2文獻標識碼：A灌注樁后壓漿技術是有效提高灌注樁單樁承載力的一種施工技術。雖然國內外已有采用后壓漿技術減少樁基沉降的工程實例，但目前對于灌注樁后壓漿技術的作用機理的認識尚沒有明確的理論依據，相關的學術性研究較少，對后壓漿灌注樁的承載力計算也沒有明確的規范。展開灌注樁后壓漿施工技術在高速公路橋梁樁基施工具有重要的理論意義和工程應用價值。

1 工程概況

某高速公路大橋后注漿鉆孔灌注樁位于某河西岸的一級階地上，地層除局部覆蓋第四系全新統人工堆積層外，其余均為第四系全新統沖積層。其試驗樁地段的工程地質情況下：

1.1 第四系人土填土層

素(雜)填土:灰褐色，松散，稍濕，成份以碎石、黏性土、混凝土及生活垃圾。淤泥:深灰色，黑色，流塑，含大量有機質，以塘淤泥為主。耕植土:灰黃色，灰色，松散，以黏性土為主。

1.2 第四系全新統瀉湖積層

粉質黏土1:灰黃色，褐灰色，軟塑，局部硬塑，局部為黏土，含較多鐵錳質結核，豁結性較好，地基基本承載力為120kPa。粉土1:灰色，稍密，飽和，夾粉質薪土薄層，含少量云母碎屑，地基基本承載力為90kPa。淤泥質粉質黏土:灰色-深灰色，流塑，局部軟塑，局部夾粉土薄層，具腐臭味，地基基本承載力為80kPa。粉土2:灰色，稍密，飽和，含少量云母碎屑。地基基本承載力為100kPa。粉質黏土:灰色，流塑一軟塑，有異味，夾薄層狀粉土，含有機質。地基基本承載力為100kPa。

1.2 第四系上更新統瀉湖積層，沖海積層。粉土:灰色，中密，飽和，夾粉質豁土薄層，局部含較多粉砂。地基基本承載力為150kPa。粉質黏土:褐灰色，軟塑，夾粉土，粉砂薄層。地基基本承載力120kPa。粉砂:青灰色、灰色，中密-密實，飽和，局部夾粉質黏土、粉土薄層，局部夾少量細砂和中粗砂。地基基本承載力150kPa。

2 施工方法的選擇

注漿次序是后注漿施工的關鍵，一般的原則是從加固區域的外圍進行圍、堵、截，內部進行充填、擠壓，以獲得較好的注漿效果，從而達到加固的目的。注漿次序分為平面次序和深度次序。

平面次序選擇包括：以注漿孔群為單位的注漿次序；以堵水、防滲為目的的帷幕注漿施工次序，該施工工序就是逐漸縮小孔距，即鉆孔逐漸加密；加固地基為目的的施工次序采用，該次序施工的特點是插孔注漿擠密，最后逐漸壓實“圍、擠、壓”，即先將注漿區圈圍住，有利于保證注漿重量。

深度次序包括：自上而下式注漿；自下而上式注漿。

3 灌注樁后注漿施工設計

該工程采用1.0m鉆孔灌注樁，樁入粉土中40.0m，且樁體上端須穿過l0.0m厚的淤泥質粘土。單樁有效長度48m，單樁承載力設計值4500kN。由于地質條件限制，需要用樁底注漿進行加固以提高樁基承載力。注漿的具體設計值如下:

3.1 注漿壓力控制：注漿壓力不超過2.5MPa，一般控制在1-2.0MPa內。根據工藝要求，注漿管開塞壓力為4.0MPa。如果注漿壓力超過3.0MPa，要采用穩壓間隔式注漿工藝，穩壓靜置間隔時間不少于10min后停止注漿。注漿時，注漿管接上單向閥，再接高壓注漿軟管，注漿完畢關閉單向閥，待水泥漿不外噴時卸下。

3.2 上抬位移控制：一般說來，在樁端壓力注漿時會產生較明顯的樁頂.上抬現象，樁頂上抬量不宜過大，根據實踐經驗宜控制在0.530mm左右。

3.3 注漿量：本工程每根樁后注漿工法施工注漿控制標準工藝參數是:水泥用量3t;注漿濃度水灰比0.50.6；注漿速度20-40L/min；若注漿過程中出現返漿，可停止30min-60min后再注，再注再返漿再停注，直至達到設計注漿量。當樁底土層為砂性土時，配制水泥漿水灰比宜為0.5，樁底土層為粉土時，水灰比宜為0.6。

4 鉆孔控制

鉆孔控制主要依據《建筑地基基礎工程質量施工驗收規范》（gb50202-2002）、《建筑樁基技術規范》（jgj94-94）的相關要求和設計規范進行控制，重點控制孔深、孔徑和垂直度，了解孔壁情況，及時了解孔內情況，是否有坍孔、漏水等現象，以便在后注漿施工時采取相應的技術措施。

5 注漿管制作、注漿設備、材料安設控制

對用于注漿的高壓注漿泵、拌漿機等設備需進行檢查。高壓注漿泵的工作參數要滿足方案要求；在使用前對高壓注漿泵及管線的密封性要進行試運行；對注漿管，要檢查注漿頭的長度、出漿孔徑、孔距是否符合方案要求；安設注漿管時，要檢查注漿管與鋼筋籠連接是否可靠、牢固；注漿頭是否用合適的橡膠膜封閉、包裹；注漿管各節連接是否牢固、密封，及注漿管上端是否略高出地坪，并要有良好的封堵，以防止雜物進入堵塞注漿管。

6 澆砼控制

孔底沉渣厚度和泥漿的比重在滿足設計規范標準要求后，方可進行澆砼。砼的初灌量要滿足要求；拔管時要控制導管在砼中埋入深度，謹防導管拔出砼面造成夾泥狀況；控制好砼灌注的充盈參數，使其保持在1.1-1.2之間，記錄澆砼情況。

7 開塞控制

在澆砼后的3-5天，砼強度達到c10-c15時方可進行開塞。開塞時間的早晚，對注漿較為關鍵。能否順利注漿，控制好注漿時間是重點。開塞時間早了，砼未形成一定的強度，在高壓水的沖射下會破壞樁端的樁成形和砼強度；過遲，包裹注漿后的砼強度過大，會造成注漿頭橡膠膜打不開現象，使預埋管報廢，最終不能注漿。開塞時要在現場觀察高壓注漿泵的開塞壓力，記錄開塞情況，要寫明開啟一根、兩根、還是未開啟。

8 注漿控制

首先檢查水泥，其不能有結塊現象。核實進場的水泥量及水泥漿的水灰比，摻外加劑的，檢查外加劑的摻量。檢查高壓注漿泵的壓力表、閥門、管線完好狀況。注漿開始記錄注漿壓力。注漿壓力過小，對樁端土、樁周土加固范圍滲入充填強度、深度小，加固作用小；注漿壓力過大，可能會損壞注漿管。因此要控制一個較合適的注漿壓力，一般為開塞壓力的一半。注漿一般以注入水泥量為主控因素，水泥注入量達到預定量，無特殊情況即可停止注漿。預定量可根據第一、二根的注漿情況進行修正。現場監理人員要記錄每次水泥的用量，保證水泥的注入量達到要求。

通過以上分析表明：

（1）注漿施工采用孔口封閉分段式自上而下分序施工的注漿工藝。該施工工藝能逐漸提高注漿壓力，不僅能保證注漿質量，還能防止抬動、漏漿等事故。

（2）注漿法加固橋梁樁基控制沉降在經濟性、可行性和時效性上有優勢。

（3）灌注樁后注漿工法是我國近年來開發成功的一種樁基施工新技術，固化了樁基虛土和地基土，工程質量穩定性好；提高了樁基承載力，降低了沉降量；施工設備較簡單，方法易于掌握、費用低縮短工期；需向地面排漿，無振動無噪聲，文明施工，提高了社會、經濟、環境綜合效益，具良好發展前景。

結束語

鉆孔灌注樁后注漿技術已作為建設部推廣應用的新技術，在今后的建筑工程樁基礎施工中將會廣泛的進行使用，對其施工監理過程我們將進一步進行探討，以提高監理控制的效果。

參考文獻

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