道路橋梁工程師職稱論文橋梁灌注樁技術初探

　　摘要：后壓漿技術作為操作方便、適應性強、可以降低工程造價和樁基施工進度的技術，具有良好的經濟效益和社會效益。因此，在設計鉆孔灌注樁時，必須在核實的條件下，推廣利用后壓漿技術。本文結合我國橋梁灌注樁后壓漿施工技術，對后壓漿技術原理、施工工藝以及工藝參數進行了簡要的探究和闡述。

　　關鍵詞：橋梁灌注樁,后壓漿施工技術,工藝技術

　　隨著我國高速公路蓬勃發展，不僅極大的改善了人們的出行環境，同時也促進了我國生產資料的流動發展。隨著橋梁跨徑進一步加大，樁長、樁徑向更長的方向發展，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，逐漸成為當今人們日益關注的問題。因此，在橋梁灌注樁后壓漿施工中必須注重技術含量，在精心施工的同時，保障預期效果，提高施工效益。

　　一、橋梁灌注樁后壓漿技術原理

　　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別，主要表現在：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，在實際橋梁樁設計中，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的主要原材料，從水泥漿的角度分析泥漿護壁注樁作用，主要有以下幾種作用。

　　(一)滲透固結和膠結泥皮作用

　　對于滲透性很強、可灌性良好的碎石或者砂土，漿液在較小壓力作用下，滲入樁側土體或者樁底土體，從而形成化學性能穩定、結構性強、強度高的結石體，不僅增大了樁端承載面積和樁側摩阻力，還增強了樁承載力。

　　同時，由于泥漿護壁灌注樁的工藝因素，導致樁土界面覆蓋了強度較低、結構比較松散的泥皮，從而讓樁側摩擦阻力不同程度減小，直接影響了樁承載力發揮。壓漿時，漿液通過壓力，皮壞相應的泥皮結構，和泥皮混合在一起，必須經過重新固結，才能形成強度比較高的水泥土。

　　(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動，不僅破壞了泥皮，對樁側因應力受擾動后強度減小以及釋放的土層進行了相應的加固，具體表現為：擠密作用和填充孔隙，進而提高相應的樁側摩擦阻力。

　　劈裂加筋作用，主要是在粉土、粘性土等細粒土注漿時。當注漿壓力過大時，有效克服土體阻力;當漿液壓力成果相應的劈裂壓力時，產生相應的劈裂效應，從而，土中漿液形成對應的網狀結石，增強土體加筋作用。

　　(三)減少含水量，增加粘結作用

　　橋梁灌注樁后壓漿施工技術，主要采用普通的硅酸鹽水泥，根據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。礦物通過和水發生水解以及水化反應，降低被加固土含水量，增強土顆粒之間的粘貼性能沙礫層強度。

　　二、橋梁灌注樁后壓漿施工工藝流程以及工藝參數

　　在成樁條件、土質條件一定的情況下，壓漿效果主要依靠壓漿參數優化情況，水泥漿注入終止時汞送壓力和水泥注入量作為壓漿參數最重要的流程，對后壓漿技術有著重要的影響。其次，壓漿時間、水泥漿配比以及壓漿順序對壓漿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研究院地基基礎研究所開發的樁側后壓漿和泥漿護壁灌注樁樁底技術，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、成孔主要根據施工環境以及地質情況，采用旋挖鉆機、正反循環鉆機以及沖擊機等對橋梁樁進行清孔和成孔。

　　2、樁端、放鋼筋籠以及樁側壓漿筏

　　由于樁側、樁端壓漿閥在相應的鋼筋籠上，因此，壓漿閥和鋼筋籠必須同時注入樁孔內部。

　　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，一般根據樁側、樁端土質情況，依據要求設計配置相應的水泥漿液。根據調查顯示，在泥漿護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，對于細粒土或者密實度較大的取較大值，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土體充漿率決定，充漿率越高，則注漿體強度也越大。另外，水泥用量必須由樁側土層、樁端類別和樁長、狀態、樁徑以及承載力增幅要求等因素確定。在相應承載力增幅相同的情況下，建筑物地基獨立單樁注漿量一般高于群樁基樁，對樁端、樁側注漿量一般由相應的公式進行估算，從而得到相應的樁底樁側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：樁端周圍土體強度指標、樁端周圍土體變形指標以及專斷周圍土體上覆壓力等，樁端周圍土體的對應體積應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，在樁端壓力設計時，必須根據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。在實際施工中，我們必須根據土的樁端深度以及參數，合理選擇控制壓漿壓力。

　　三、橋梁灌注樁后壓漿技術異常處理和質量驗收

　　(一)異常情況處理

　　1、壓漿閥問題

　　在施工過程中，當壓漿閥不能正常開啟時，可以根據適當調整注漿壓力，用脈沖法理通管路，再正常注漿，一般最高壓力不能超國10MPa。當壓漿閥全部被堵塞，不能進行壓漿時，可以在相應樁周鉆取引孔，在保障樁基鋼筋，規范引孔的同時，重新安裝相應的壓漿系統進行注漿。

　　2、地面冒漿以及中斷壓漿處理原則

　　當發現地面冒漿時，必須根據實際情況采用對應的方法，堵塞冒漿通道，調整水灰比，減少注漿壓力，采用間歇壓漿的方式進行處理。當壓漿工作出現中斷時，必須盡量縮短中斷時間，通過沖洗管路以及設備，保障中斷時間在30秒以內，從而有效恢復壓漿。

　　3、壓漿管路堵塞，以及特殊地層處理方式

　　當注漿量過大，對應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行處理;當壓漿管路堵塞，一般用清水高壓的方式進行清洗處理。當施工出現流沙、斷裂帶、溶洞以及軟弱層時，必須召開相應的技術專題會議，明確注漿工藝流程。

　　(二)后壓漿技術質量驗收

　　1、后壓漿施工質量檢驗

　　在實際后壓漿施工中，必須嚴格壓漿過程監督以及施工記錄工作，通過靜載試驗檢驗承載力，確保后壓漿灌注樁質量。通常情況下，檢驗數據必須通過一組試樁試驗確定后壓漿參數。同時，后壓漿灌注樁質量檢驗一般以過程控制為主體，控制項目包括：壓漿壓力、注漿量、壓漿時間以及水灰比。

　　2、后壓漿施工質量評定

　　在橋梁灌注樁后壓漿施工中，水泥漿環境溫度以及漿液溫度滿足設計要求指數，一直是壓漿管路暢通的重要保障。因此，在設計以及施工中，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計要求。

　　四、結束語：

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

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