灌注樁注漿技術在公路軟土路基處理中的應用

摘要：在公路工程軟土路基處理過程中，灌注樁樁基后注漿施工方法能夠有效減少地基沉降，保證公路路基的穩定性，提高了樁基施工中的經濟性。針對灌注樁后注漿技術的加固原理和施工工藝進行總結，對施工過程中常見問題的處理方法進行了分析，以便從根本上提高公路軟土路基的施工質量，有效延長公路的使用壽命。

關鍵詞：灌注樁后注漿技術；公路軟土路基；施工處理

1、軟土路基特點分析

軟土路基具有含水量高、壓縮性大、滲透系數小、抗剪強度低、工程靈敏度高、沉降速度快等特點，軟土路基對于實際的公路工程建設影響較大，可造成地基失穩、造成公路路面不均勻沉降和開裂等問題，直接影響到公路工程的安全性和車輛的正常通行。鉆孔灌注樁在軟土類公路路基工程建設中有著重要的應用價值。在實際應用過程中應根據地質勘查報告，綜合性的設計出樁徑、樁長等。

2、灌注樁后注漿施工概述

灌注樁樁基后注漿是一種新型的樁基施工工藝，是在原有的混凝土灌注樁成型之后，依靠水泥灌注樁樁底以及樁側的后注漿設備，通過一定的壓力將水泥漿注入樁底和樁側，注入的水泥漿通過滲擴、填充、固結以及壓實密度等作用，進一步提高了灌注樁的施工質量，提升灌注樁的整體承載力。在軟土地區由于土體的壓縮性較大，在灌注樁樁基后注漿施工期間可對樁基底部的土壤進行壓縮，將豎向變形降低到最小，形成擴大頭，增加了樁基底部的承載面積；樁側施壓后可進行泥土置換，增加樁體的直徑，提高地基橫向土體的密實度，對應的樁側摩擦力提高，單樁承載力提高，因而灌注樁樁基后注漿施工可用于軟土地區的工程建設。

3、灌注樁后注漿技術的加固原理

目前，后注漿加固原理在國內外受到普遍關注與研究。針對灌注樁后注漿技術，壓力注漿理論研究業已取得突破性進展，其將在建筑樁基施工進程中占據越來越重要的地位。后注漿法鉆孔灌注樁技術增強灌注樁的穩固性可以體現在以下幾方面：第一，利用濃度適中的水泥漿液進行注漿，可以在相對比較小的壓力值下注入滲透性強的土層中，從而形成穩固性強的結石體，進而增強灌注樁樁端的承載能力。第二，由于水泥漿液擠壓，往樁側注漿時，會在樁側重新形成高強度的加固體，其厚度最高可達20mm，一般不低于2mm。第三，讓較大濃度的漿液填充土體孔隙，并在一定壓力下壓密樁側土體和樁底松散沉渣，重新加固土體固結，提高土體抗壓強度。現階段在大量實驗研究的基礎上可以得出一個結論，即：在粉土中和礫石層中，后注漿法鉆孔灌注樁技術中運用的注漿最終產生的形狀是有區別的，粉土中往往形成不規則的形狀，而礫石層中則為滲透注漿。

4、灌注樁后注漿施工工藝分析

4.1 施工工藝流程以及設備分析

灌注樁樁基后注漿施工工藝流程主要是：根據地質勘察報告以及樁基設計方案進行鉆孔施工→清除樁孔中的垃圾，按照要求放置鋼筋籠以及注漿管道等→二次清孔→灌注樁混凝土施工→施工后2～3d的養護→完成后注漿施工工藝→養護20d左右→樁基承載力檢驗。在注漿過程中主要使用的設備是灌漿系統，組成包括壓力表、壓漿筒、壓漿泵、儲漿筒、單向閥等，其中壓漿泵要求壓力較大、穩定、排漿量較小，具體的壓力以及管徑需要根據設備的規格結合實際施工要求進行選擇。

4.2 實際操作要求

根據上述流程，實際的操作要求有以下幾點：

（1）注漿裝置的設置。注漿裝置的設置是進行后續注漿的關鍵，因而其重要性不言而喻，一般注漿管采用直徑25～32mm的鋼管，鋼管連接處采用螺紋管有效連接，底部導管需要超出鋼筋籠20cm，導管頂部超過鋼筋籠50cm，注漿噴頭需要采用單向閥，避免水泥漿的逆流，注漿管的數量需要根據樁徑大小確定，一般情況下設置兩根對向注漿管就可以，但是對于樁徑超過1.2m的可設置3根。樁側部位的導管布置需要綜合地質情況、承載力要求、樁長合理布置，一般情況測量注漿管在樁頂8m以下、樁底5～12m以上的區間設置，設置間距視情況而定。

（2）導管的防護。導管用于后期注漿，因此需要做好早期的防護工作，首先就是導管的頂端需要密封，注漿管底部也需要密封，但是密封要保證后期水泥漿壓力下能夠快速打開，否則，注漿管也就失去了實際的應用價值，其次是注漿管需要與鋼筋籠之間有效固定，可采

用綁扎，也可采用焊接，確保注漿管固定牢靠；最后如果鋼筋籠屬于非通長配筋，在鋼筋籠的底部需要設置兩根與注漿管長度相同的主筋直通樁底。

（3）注漿材料。根據設計要求，配制合適的水泥漿液，保證水泥的質量要求，同時嚴格按照配合比，配合比設計需要綜合土體的滲透性、飽和度確定，保證水泥漿液的濃度要求，對于土壤飽和度較高的，水灰比一般控制在0.45～0.65。

（4）注漿操作。在灌注樁施工完成2～3d后開始后灌注施工，初始注漿壓力大多數為2～3MPa，最初應使水泥漿液沖開注漿管端部的封閉部分，確保注漿管道正常之后可逐步開始施工工作，注漿管的壓力可調整在1.2～4MPa之間，對于軟土地基應選擇較低的壓力值，施工中由深向淺處施工，嚴格控制注漿速度，一般速度為30～50L/min，單樁注漿過程中需要一次性連續灌注，復式注漿過程中對于土壤飽和度較高的，一般先從樁側開始灌注，然后再進行樁底的灌注，但是需要控制好時間間隔，確保樁側與樁底注漿過程中的時間差不超過2h，同一個樁基中，不同導管注漿時間差控制在30～60min。

4.3 常見問題處理方法

灌注樁樁基后注漿施工中難以避免地會出現部分問題，對此應掌握相應的處理方法，常見的有：①注漿壓力低于正常值，而且持續時間較長，整體的漿液流通速度較為緩慢，樁頂地面出現了冒漿現象，此時需要將連續注漿調整為間歇式注漿，注漿中間間隔60min左右，調整漿液濃度，使其濃度增加。②注漿過程中出現堵管，致使正常注漿無法進行時，此時可從樁側入手，在距樁側壁約30cm處做一直徑為150mm的小孔作為引孔，然后埋置內導管實施補壓漿，所需的漿液量也超過設計的漿液量。③注漿過程中注漿不流動或者沒有注漿壓力

顯示，地面同時也存在一定的浮漿，此時需要視情況而定，如果注漿量已經超過了預計值的75%，此時可停止注漿操作，但如果注漿量遠遠小于估算注漿量的75%，則需進行調查，找出故障所在。

5、結語

灌注樁樁基后注漿施工工法為公路工程軟土路基的處理提供了新的方法，在實際應用中可進一步提高樁基承載力，保證公路工程建設的安全性，推動我國公路工程建設的進一步發展。