淳安縣城中湖南路2號橋樁側填石壓漿施工技術

摘要：淳安縣城中湖南路2號橋樁基采用樁側填石壓漿技術施工，即采用φ2.0m鋼管樁外接φ2.6m鉆孔樁形式，φ2.0m鋼管樁距離設計孔底3m，設計要求樁側混凝土頂面與河床標高平齊，同時需保證灌注水下混凝土時最小外翻高度必須達到鋼管樁底2倍樁徑以上，外翻高度不夠時采用樁側填石壓漿進行補救。樁側填石壓漿作為2號橋樁基礎施工關鍵技術，項目部對壓漿配比選擇、壓漿工藝等做了認真細致的研究，并取得較大的進步，水中樁基填石壓漿質量效果好、符合要求，并經取芯試驗驗證。該工藝的成功應用為同類型水下混凝土缺陷處理和小直徑樁基施工積累了經驗。

關鍵詞：樁側 填石壓漿 技術

1 概況

淳安縣城中湖南路2號橋位于千島湖珍珠半島與翡翠島之間的深水湖區，鉆孔樁樁基采用φ2.0m鋼管（鋼管壁厚25mm）樁外接φ2.6m鉆孔樁形式（鉆孔樁樁長為13.5m～55m，樁間距5.2m），φ2.0m鋼管樁距離設計孔底3m，設計要求樁側混凝土頂面與河床標高平，同時保證灌注水下混凝土時混凝土最小外翻高度必須達到鋼管樁底2倍樁徑以上，以確保樁基嵌固深度，然而在施工過程中由于外加劑不同批次減水效果不同、混凝土原材料不同、溫度影響等種種原因造成樁側混凝土外翻高度不能達到要求，因此需采用樁側拋填碎石并進行壓漿施工。

2 施工方案

填石壓漿施工用于樁側混凝土外翻高度達不到設計要求（鋼管樁底2倍樁徑以上），在樁側設置壓漿管、投放混凝土骨料，并進行二次混凝土填充。該施工方案主要包括壓漿配合比確定、壓漿用材料和設備選擇、主要施工過程控制、技術參數及要求等，具體內容如下：

2.1 壓漿配合比確定

壓漿前必須進行試驗比選最佳配合比。由于樁基混凝土采用C35微膨脹混凝土，壓漿用水泥漿的質量按照與樁基混凝土相同進行試配，并經壓漿試驗最終確定配合比，水泥：水：膨脹劑：外加劑=1：0.39：0.11：0.0045，水泥采用強度等級為42.5Mpa的普通硅酸鹽水泥，碎石采用級配符合要求的粒徑5～10mm碎石，碎石空隙率為50%，壓漿量按碎石體積的50%計算。

2.2 壓漿用材料和設備選擇

根據現場樁側壓漿試驗確定壓漿用材料和設備。壓漿鋼管采用φ內=31mm無縫鋼管，管壁厚度為3.5mm，底部鉆φ8mm圓孔，在管壁鉆φ6mm圓孔，共鉆三排，每排4個，12個孔按梅花狀布置；壓漿管下部12m范圍內采用焊接接頭，以減少拔管時的阻力，上部20m范圍每2m一節，中部4～6m一節，車絲，采用φ內=38mm管箍接頭，方便安裝和拆卸。

壓漿設備選擇2臺BM-150型壓漿機配相應長度高壓軟橡膠管和分流器，壓漿機最大壓漿壓力可達7MPa，高壓膠管可耐壓4MPa，每臺壓漿機壓漿量控制在50L/min～60L/min，且整個壓漿過程在水泥漿初凝期間完成。拌漿機采用4臺HJI-200灰漿攪拌機，工作容量200L，攪拌時間5min，滿足2小時內完成。

2.3 工藝施工過程

2.3.1 進行填石壓漿前，必須測量樁基實際混凝土頂面標高，然后計算理論壓漿量及拋填碎石工程量。

2.3.2 沿φ2.0m鋼管樁和孔壁間隙對稱均勻布置4根壓漿管，對角兩根底標高相同，相鄰兩根壓漿管按高差2m進行交錯布置，壓漿管頂端高出φ3.0m護筒頂面0.5～0.7m，利用夾箍固定在鋼護筒頂部。

2.3.3 在樁側四周均勻緩慢投放2m碎石骨料，要求碎石級配良好，粒徑在5mm～10mm之間，然后填充粒徑為5mm碎石至設計標高，最后覆蓋80cm中粗砂做密封層。

2.3.4 在鉆孔平臺上除去孔位外滿鋪腳手板，并在距樁位較近處安放四臺壓漿機及兩臺拌漿機。

2.3.5 壓漿時采用2臺壓漿機同步壓漿，每臺壓漿機連接2根壓漿管，通過分流器連接壓漿機和高壓膠管。水泥漿自拌制到壓入的延續時間，視氣溫而定，一般在30～45min之間，水泥漿在使用前和壓注過程中應連續攪拌。與壓漿機分流器連接的耐壓膠管采用4MPa以上的高壓膠管，接頭須用管箍夾緊，壓力表須經過校驗后方能使用。樁側壓漿須連續進行，壓注過程中不得無故中斷。壓漿時采用“雙控”，即以壓力表讀數控制為主，水泥漿用量作為校核。根據計算壓漿量和觀察壓漿機壓力表壓力（要求壓力達到0.8MPa），每壓注2m高填料須交叉拔管一次，然后再壓漿，如此循環，直至壓漿完成。

2.3.6 壓漿后的清洗

壓漿后及時將壓漿機、壓漿管、拌漿機、儲漿罐、分流閥等清洗干凈，以便下次使用。拆卸管時，要先拆壓漿管頂的減壓閥，以免管內高壓清水噴出傷人。

2.4 填石壓漿技術參數和要求

2.4.1 骨料投放

骨料采用粒徑5mm～10mm連續級配的碎石，碎石投放時需在壓漿管兩側均勻緩慢投放，以防因填料高差對壓漿管造成偏壓，導致壓漿管發生彎曲或偏移，骨料投放時要認真測量并詳細記錄，以校核骨料用量及頂面標高。骨料投放至設計標高后，投放80cm厚中粗砂覆蓋。

2.4.2 水泥漿拌制

①水泥漿按配制摻入一定量的高效緩凝減水劑，水膠比為0.35（膠體為水泥加膨脹劑）。②水泥漿采用機械拌和，使用普通硅酸鹽水泥，水泥強度等級為42.5MPa，要求水泥不得含有結塊，不得使用雨淋、過期水泥。拌制前和水泥漿拌制完后轉入儲漿罐時均需過篩，篩孔孔徑不得大于0.9mm。③宜采用具有低含水量、流動性好、最小滲出等特性的外加劑，其摻量通過試驗確定。④水泥漿的泌水率最大不得超過3%，拌和后3小時泌水率宜控制在2%以內，泌水應在24小時內重新全部被漿吸回。⑤水泥漿的流動度宜控制在18～24s之間，初凝時間不小于6小時。

2.4.3 填石壓漿混凝土質量檢驗評定標準

附表1 填石壓漿混凝土質量評定標準

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3 方案執行情況評價

淳安縣城中湖南路2號橋對水中16根樁基中的11根樁進行了樁側填石壓漿，質量控制合格。在圍堰施工前，由“浙江大學建筑設計研究院地勘隊”對2#、3#墩進行現場鉆芯取樣，通過試樣分析除樁頂部分由于壓力小強度稍低外，其余填石壓漿部分混凝土完整性良好，所取的填石壓漿混凝土強度均超過設計的20%以上，滿足設計及規范要求。

4 結語

樁側填石壓漿技術不僅有利于增強樁基混凝土與鋼管樁的粘結力，還有利于增強樁的水平剛度及垂直承載能力，而且施工投入設備較簡單，現場可操作性強，將水下作業變為水上作業，施工質量更有保證，可以彌補水下混凝土施工同類型缺陷。該工藝在淳安縣城中湖南路2號橋的成功應用，為同類樁基施工提供了一定的參考價值。