公路橋梁后注漿鉆孔灌注樁施工工法研究

摘要：文中通過對國內(nèi)公路橋梁工程中鉆孔灌注樁施工現(xiàn)狀分析，指出了目前設(shè)計與施工中普遍存在的不足之處。基于后壓漿技術(shù)的工程實踐應(yīng)用，開展了后注漿鉆孔灌注樁在公路橋梁建設(shè)工程中施工工法的系統(tǒng)研究，得到了標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)程與質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。文中研究成果可供同類型樁基設(shè)計施工實踐中應(yīng)用參考。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁 后壓漿 規(guī)范

0 引言

后壓漿工藝是把地基處理技術(shù)與樁基工程技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用的最典范的技術(shù)之一，具有承載力提高顯著、變形性能得到明顯改善和技術(shù)經(jīng)濟效益顯著的特點。對于公路橋梁鉆孔灌注樁又具有三方面的獨特性：①路線長、跨度大、分布地域廣，樁基所處地質(zhì)情況多變、復(fù)雜；②可變作用的存在使得傳遞到樁基的豎向荷載量值較大且非恒定；③樁基基數(shù)大，通常樁徑也較大。由于后壓漿技術(shù)在公路行業(yè)的研究起步較晚，尤其結(jié)合公路橋梁中鉆孔灌注樁的具體特點依托建設(shè)項目進(jìn)行的大規(guī)模推廣應(yīng)用研究還未見開展。

1 鉆孔灌注樁基施工現(xiàn)狀

隨著鐵路和公路事業(yè)發(fā)展，對橋梁灌注樁的荷載能力和沉降控制提出了更高的要求。但是鉆孔灌注樁施工質(zhì)量現(xiàn)狀存在著許多缺陷。

1.1 泥漿護(hù)壁成孔技術(shù)存在其特有的主要缺點 ①成孔時不可避免地對樁周土造成卸載、松動、局部坍塌等擾動破壞，且樁越長、樁徑越大，鉆孔時間越長，其破壞程度就越嚴(yán)重；②泥漿的使用在樁和樁周土間形成承載力低的“泥皮層”，孔底殘留的沉渣和泥漿沉淀物又在樁底形成一個“軟弱層”；③卸載、松動、局部坍塌等擾動破壞大大減低了樁周土的強度和剛度，而“泥皮層”和“軟弱層”更加加重了這種后果；④灌注混凝土在固化期間一般會產(chǎn)生凝固收縮現(xiàn)象，這將導(dǎo)致樁土間出現(xiàn)不可控制的細(xì)小縫隙。

1.2設(shè)計和概念誤區(qū)上述各種原因使樁周土的承載力大大降低，樁基沉降增大。為使其沉降滿足要求，人們通常不是采取辦法減緩對樁周土的擾動破壞、恢復(fù)土原有的承載能力、加固處理“泥皮層”和“軟弱層”、消除樁土間縫隙、增強澆注樁身強度等，而是往往采用增加樁長的方法。這樣，長樁和超長樁的出現(xiàn)就在所避免。缺陷出現(xiàn)幾率更高。

2鉆孔灌注樁后壓漿標(biāo)準(zhǔn)工法

針對以上缺陷和不足，對于鉆孔灌注樁應(yīng)用后壓漿技術(shù)得到了長足的發(fā)展和進(jìn)步。根據(jù)后壓漿技術(shù)在公路橋梁工程中不斷深入的實踐應(yīng)用，經(jīng)過不斷修正和完善形成了公路橋梁鉆孔灌注樁后壓漿標(biāo)準(zhǔn)施工工藝。

2.1 施工工藝流程 后壓漿鉆孔灌注樁施工工藝流程圖（略）。

2.2 施工工藝要點 根據(jù)后壓漿技術(shù)工法的工藝流程，主要從施工準(zhǔn)備、后壓漿系統(tǒng)安裝、制漿、注漿及異常情況處理五方面重點研究工藝要點。

2.2.1 施工準(zhǔn)備 ①后壓漿灌注樁施工宜選擇專業(yè)隊伍進(jìn)行施工。施工隊伍應(yīng)進(jìn)行技術(shù)交底培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后方可開始施工。②后壓漿施工機具進(jìn)場時必須進(jìn)行調(diào)試和檢查，儀器、儀表等必須進(jìn)行檢驗和標(biāo)定。③鋼筋籠制作宜采用加勁箍成型法，保證鋼筋位置準(zhǔn)確無誤，以便壓漿管道精確定位安裝。混凝土灌注過程中應(yīng)注意防止鋼筋籠上浮。④寒冷季節(jié)施工時應(yīng)做好壓漿管路的防寒保暖工作。

2.2.2后壓漿系統(tǒng)安裝 ①壓漿導(dǎo)管一般采用專用管，若灌注樁采用超聲波進(jìn)行無損檢測，樁端壓漿導(dǎo)管可利用檢測管，但必須在檢測管底部設(shè)置與樁端壓漿閥相匹配的接頭以便連接。②壓漿導(dǎo)管與鋼筋籠采用鉛絲綁扎固定，應(yīng)牢固、均勻。樁端壓漿管綁扎在加筋箍內(nèi)側(cè)，并靠近鋼筋籠主筋，固定綁扎點為每道加勁箍處；樁側(cè)壓漿管綁扎在螺旋箍筋外側(cè)，按1.5米間距綁扎。壓漿導(dǎo)管的連接要求同灌注樁檢測管連接要求，必須滿足《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。③鋼筋籠制作的同時綁扎壓漿導(dǎo)管，首節(jié)鋼筋籠起吊后入孔前安裝樁端壓漿閥，鋼筋籠入孔過程中安裝樁側(cè)壓漿閥。鋼筋籠主筋如有接頭，采用搭接焊時，整個焊接過程必須防護(hù)，確保壓漿導(dǎo)管和壓漿閥的安全。④鋼筋籠保護(hù)層鋼筋在滿足相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上，每節(jié)鋼筋籠不少于3組，每組不少于4個，以利于樁側(cè)壓漿導(dǎo)管和樁側(cè)壓漿閥的保護(hù)。⑤鋼筋籠入孔時，應(yīng)對準(zhǔn)孔位，緩慢輕放，避免碰撞孔壁，下籠過程中如遇阻力，不得強行下放，應(yīng)查明原因后繼續(xù)下籠并再次檢查壓漿系統(tǒng)，必須保證壓漿系統(tǒng)安全可靠。⑥壓漿導(dǎo)管的頂端應(yīng)高出樁頂（或工作面）0.5米；樁側(cè)壓漿導(dǎo)管底端應(yīng)剛好在設(shè)計位置；樁端壓漿導(dǎo)管底端應(yīng)伸出鋼筋籠底端，具體尺寸應(yīng)根據(jù)樁底沉淀層厚度來確定。鋼筋籠下放到位后，將鋼筋籠加焊兩根懸掛筋在孔口上穿杠固定，鋼筋安放標(biāo)高與設(shè)計標(biāo)高一致，以確保樁端壓漿閥位置準(zhǔn)確。

2.2.3制漿①水泥漿液水灰比應(yīng)按設(shè)計進(jìn)行配制，現(xiàn)場施工時可根據(jù)地質(zhì)水文情況及后壓漿工藝進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。水灰比宜為0.5～0.9。②制漿時應(yīng)采用合適的度量方法進(jìn)行配料，配料的允許誤差為±5％。③水泥漿液的攪拌時間：使用普通攪拌機時，應(yīng)不少于3min；使用高速攪拌機時，宜不少于30s。漿液在使用前應(yīng)過篩。④寒冷季節(jié)制漿時，水泥漿液的溫度應(yīng)不小于5℃，拌和料應(yīng)不含雪、冰和霜。炎熱季節(jié)制漿時應(yīng)采取防熱和防曬措施，漿液的溫度應(yīng)不超過40℃。寒冷季節(jié)若采用熱水制漿，水溫不得超過40℃。⑤水泥漿液從拌制至使用的最長保留時間應(yīng)由試驗來確定，一般不得超過4h。⑥注漿量大并且集中時，可建立制漿站集中制漿輸送。

2.2.4注漿①當(dāng)樁基完整性檢測合格后，方能進(jìn)行后注漿作業(yè)。注漿工作宜在成樁后7～30天內(nèi)進(jìn)行。②注漿前應(yīng)對攪拌機、注漿泵等進(jìn)行運轉(zhuǎn)檢查，對注漿管路等進(jìn)行耐壓試驗。③注漿順序應(yīng)按設(shè)計規(guī)定執(zhí)行，若設(shè)計文件沒有明確，可根據(jù)地質(zhì)、水文情況由有經(jīng)驗的后壓漿施工技術(shù)人員確定。注漿順序一般應(yīng)遵循先樁側(cè)后樁端、先上部后下部、先外圍后中心的原則。④正式注水泥漿之前應(yīng)先注入一定數(shù)量的清水。⑤注漿終止壓力應(yīng)按設(shè)計規(guī)定執(zhí)行，若設(shè)計文件沒有明確，可根據(jù)地質(zhì)、水文情況由有經(jīng)驗的后壓漿施工技術(shù)人員確定。注漿終止壓力一般為1.5～8.0MPa，非飽和、細(xì)顆粒、密實的土層取高值，相反取低值。⑥注漿量應(yīng)按設(shè)計規(guī)定執(zhí)行，若設(shè)計文件沒有明確，可根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTG D63-2007）有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。⑦注漿過程中漿液流量要控制在75L/min以內(nèi)，終止注漿時漿液流量不大于30 L/min。⑧若注漿量達(dá)到設(shè)計注漿量的70%，注漿壓力超過注漿終止壓力，且注漿壓力一直較大時，可終止注漿。⑨注漿終止持壓時間為：5min。⑩注漿過程中出現(xiàn)異常情況時，應(yīng)查明原因并進(jìn)行相應(yīng)處理后方可繼續(xù)注漿。

2.2.5異常情況處理①若遇到壓漿閥不能正常開啟，可適當(dāng)調(diào)高注漿泵壓力，用脈沖法沖通壓漿閥，但最高壓力不能超過10MPa。②若出現(xiàn)地面冒漿，應(yīng)根據(jù)具體情況采用堵塞冒漿通道、調(diào)整水灰比、降低注漿壓力、間歇注漿等方法進(jìn)行處理。③若注漿量達(dá)到設(shè)計注漿量的70%，注漿壓力還不足注漿終止壓力的70%，且注漿壓力一直很小時，應(yīng)采取調(diào)整水灰比、間歇注漿、添加劑等方法進(jìn)行處理。④若遇到特殊地層，如：斷裂帶、流沙、軟弱層、溶洞等，應(yīng)召開技術(shù)專題會議研究處理。

3 結(jié)論

經(jīng)過大量公路橋梁樁基后注漿技術(shù)的工程實踐及承載力試驗證明，采用后壓漿技術(shù)后，更能確保樁基承載力，減小樁基沉降和離散性。《公路橋梁鉆孔灌注樁標(biāo)準(zhǔn)工藝》為公路橋梁實體工程中全面采用后壓漿技術(shù)提供了一定的依據(jù)和參考，同時也對其他相關(guān)行業(yè)中的工程應(yīng)用起到了借鑒作用。

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