橋梁灌注樁后壓漿施工質量控制

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摘要：本文主要針對橋梁灌注樁后壓漿施工質量控制展開了探討，通過結合蕉門河中心區雙橋項目實例，簡要介紹了工藝原理，并對施工質量的控制要點和常見問題的處理方法作了詳細闡述，以期能為有關方面的需要提供參考借鑒。

關鍵詞：橋梁工程；灌注樁；樁后壓漿；質量控制

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。在橋梁工程施工中經常出現斷樁、縮頸、塌孔、暴筋等問題，如果解決不當將會給橋梁工程施工帶來極其惡劣的影響，因此，我們必須要做好灌注樁后壓漿的施工，以保障橋梁工程施工質量。基于此，本文就橋梁灌注樁后壓漿施工質量控制進行了探討，相信對有關方面的需要能有一定的幫助。

1 工程概況

蕉門河中心區雙橋項目位于廣州市南沙區蕉門河中心區，車行橋西連南府路，跨越蕉門河后，東接金嶺一橫路。設計起點為濱水大道與南府路交叉口以西40米處，設計終點為海濱路與金嶺一橫路交叉口以東119米，樁號K0+440。工程包括濱水大道與南府路交叉口及西側引道，車行橋，海濱路與金嶺一橫路交叉口及東側引道。路線全長480米，起點樁號K0-040，終點樁號K0+440，其中橋梁長231米，接線道路長249米。鉆孔樁均為水下C35商品混凝土，采用泥漿護壁旋挖鉆機成孔施工工藝施工。設計要求對主墩和邊墩鉆孔灌注樁進行樁端后壓漿。鉆孔樁均為水下C35商品混凝土，采用泥漿護壁旋挖鉆機成孔施工工藝施工。設計要求對主墩和邊墩鉆孔灌注樁進行樁端后壓漿。

2 工藝原理

鉆孔灌注樁樁端后壓漿技術是指灌注樁成樁且樁身達到一定強度后，通過預埋的壓漿管路和壓漿裝置，利用高壓壓漿泵向樁端地層壓注以水泥為主劑的漿液。視漿液性狀、地層特性和注漿參數等不同條件，壓力漿液對樁端土層、樁端虛土及樁端附近的樁周土層，能起到滲透、填充、置換、劈裂、壓密及固結或多種形式的組合作用。通過改變土體的物理力學性能及樁土間的邊界條件，達到消除虛土隱患、提高樁端土及部分樁周土阻力從而提高樁的承載力、減少沉降量的目的。

后壓漿按壓漿工藝分為閉式壓漿和開式壓漿；按壓漿循環方式分為單向壓漿和循環壓漿；按壓漿部位分為樁側壓漿、樁端壓漿和樁側樁端壓漿；按壓漿管埋設方法分為樁身預埋壓漿管壓漿和鉆孔預埋壓漿。本工程采用樁身預埋壓漿管進行開式單向樁端壓漿。

3 提高承載力的機理

樁端壓漿提高樁基承載力的機理不是單一的，而是諸多方面共同作用的結果。

3.1 減少樁底沉渣厚度，加固樁端持力層

不管樁端土性如何，注入的漿液與樁端沉渣混合固化，凝結成一個強度高、化學性能穩定的結石體，以減少沉渣厚度。同時，漿液會沿著樁端持力層的孔隙擴散和滲透，使樁端土層強度得到明顯提高，從而提高樁端阻力。

3.2 改善樁—土界面特征

在樁端壓漿過程中，樁端以上一定高度內的泥皮、樁身與樁周土層會在一定寬度范圍內得到加固。漿液固結后土體參與了樁的承載，提高了樁側阻力。

3.3 減少樁基沉降變形

在壓漿壓力的作用下，樁端土層得到擠壓密實，使樁端壓縮變形部分在施工期內提前完成，減少了日后使用期的豎向壓縮變形。

4 工藝流程

灌注樁鋼筋籠制作→壓漿管制作安裝→第1次清孔→鋼筋籠下放→第2次清孔→灌注樁體混凝土→樁體混凝土灌注后8h～12h采用清水開塞→樁體混凝土齡期達15d進行超聲波樁身完整性檢測→壓漿設備檢查→樁端壓漿→注漿20d后進行自平衡樁承載力檢測→交工驗收。

5 技術參數

（1）水泥。選用42.5級普通硅酸鹽水泥。水泥的細度符合要求；水泥必須新鮮，確保無結塊。

（2）漿液。①水灰比一般不宜過大或過小。過大會造成壓漿困難，過小則在壓力作用下會使水泥漿形成離析。水灰比的大小應根據土層類別、土的密實度、土的飽和度和滲透性等因素確定。本工程采用0.6～0.8。②初凝時間為4h～6h，則流動性好、泌水小。

水泥漿液配制的工藝參數可在施工過程中根據注漿情況進行優化。以順利壓漿、確保注漿量為控制依據，對攪拌、過濾及輸漿距離進行調整。

（3）壓漿量。單樁壓漿量是指單樁壓漿的水泥用量，主要考慮樁徑、樁長、樁端樁側土層的性質、單樁承載力增幅等因素來確定。可按公式Gc=∝p×d計算。式中：∝p為壓漿系數，針對不同的土層取相應值；d為樁徑。本工程設計單樁壓漿水泥用量為3.5t。

（4）持荷時間為5min。

（5）壓漿流量。規范要求壓漿流量不宜超過75L/min。本工程控制在50L/min。

（6）壓漿壓力。壓漿壓力可按公式P=（2～4）P0計算。式中P0為樁底靜水壓力。經計算，本工程壓漿壓力控制在2MPa～4MPa。

6 質量控制的要點

6.1 壓漿管的制作和安放

6.1.1 壓漿管的制作

本工程設計要求沿樁截面均勻布置4根φ60×4mm聲測管兼作壓漿管。監理應注意檢查壓漿管的規格、壁厚、數量、接頭、布置位置及長度等是否符合設計要求。壓漿管最下端一節下口封閉。在最下部20cm處制作成壓漿噴頭（俗稱花管），在該部分采用鉆頭沿管斷面圓周均勻鉆出4列壓漿孔作為壓漿噴頭，每列4個孔；計16個孔。孔徑5mm，孔距50mm，距離壓漿管端部30mm。壓漿孔用圖釘封堵，外面套上同直徑的自行車內胎并在兩端用防水膠帶封嚴。這樣，壓漿噴頭就形成了一個簡易的單向裝置。當壓漿時，壓漿管中壓力將車胎迸裂、圖釘彈出，水泥漿通過壓漿孔進入土層；而混凝土灌注時，該裝置能保證壓漿管不會被混凝土漿堵塞。壓漿管鉆孔完畢，應將管內鐵屑清理干凈，以免堵塞注漿孔。壓漿管應用U形環固定在鋼筋籠主筋內側。監理應要求施工單位采用φ10鋼筋制作成S鉤，一端鉤在加強箍上，另一端鉤在聲測管孔內，以防鋼筋籠吊放時壓漿管掉入樁孔內。

6.1.2 壓漿管的安放

本工程設計的樁長較長，達85m，孔深更是達到100m（樁底至作業平臺）；壓漿管接頭較多，每根壓漿管有4個接頭，每根樁有16個接頭。壓漿管路連接時如何保證壓漿管不滲漏，是壓漿工作能否成功的關鍵。因此，監理應對壓漿管的安放進行旁站監理，尤其要注意對壓漿管接頭連接質量的控制。

6.2 壓漿設備的選用

本工程壓漿泵選用ZBY60/10-15型液壓注漿泵。額定工作壓力0～10MPa，額定流量0～60L/min，配備相應的壓力表等計量儀表。壓力表在使用前必須經有資質的單位校驗合格。水泥漿攪拌機選用ZJ-400攪拌機，公稱容量400L，攪拌機漿液出口設置水泥漿濾網，避免水泥團進入貯漿筒后吸入注漿導管內而造成堵管或爆管事件。平臺上高壓注漿泵與注漿管之間采用輸漿軟管連接。輸漿軟管選用能承受2倍以上最大注漿壓力的高壓膠管；輸漿軟管與注漿管連接處設卸壓閥，以便壓漿結束時減壓卸除輸漿軟管。正式壓漿前，監理應組織檢查壓漿泵的壓力表、閥門、管線等的完好狀態并進行試運行。

6.3 泥漿的配置和管理

（1）漿液要求。要求水泥漿漿液的粘度低、滲透力強、流動性好，易控制凝固時間；漿液凝固體積不收縮，漿液穩定性好，不離析、不沉淀。

（2）漿液組成。漿液由水、水泥、外加劑等組成；級配材料的選擇、比例等通過級配試驗確定。本工程設計要求摻入微膨脹劑以保證漿液凝固體積不收縮。

（3）嚴格控制水泥等原材料的質量。水泥應新鮮無結塊，并按規范規定的頻次見證取樣檢測合格后方可使用。檢查水泥漿的制配，必須嚴格按配比進行配料，不得隨意更改；水泥漿應攪拌充分、均勻，攪拌時間2min～5min，漿液經雙層濾網過濾后進入儲漿桶。

（4）超過初凝時間的水泥漿不得使用。嚴禁邊加水邊加水泥、邊放漿。