壓漿包樁法在高速公路橋梁樁基加固中的應用

文/孫峰波 中鐵十二局集團第一工程有限公司 陜西西安 710038

我國在役公路橋梁數量龐大，橋梁在運營過程中常因人為因素和環境變遷而遭受破壞，其中樁基破壞將嚴重削弱橋梁的承載能力、穩定性和耐久性，必須采取適當的措施對病害樁基進行加固。

1、后壓漿技術

1.1 后壓漿法的使用原理

在進行高速公路橋梁施工過程中，后壓漿技術是通過對灌注樁的泥皮以及沉渣進行固化，從而確保橋梁樁基的質量穩定性及其承載能力均能達到相關的標準。一般情況下，工程建設的后壓漿是在樁基成樁前將鋼筋配籠、管閥以及壓漿管有機的連接在一起，然后將其安置在樁孔之中，再對其進行混凝土澆筑使其成樁，待其成樁后隔一段時間再進行后壓漿。

1.2 后壓漿法的作用

用后壓漿技術主要的作用就是可以起到比以往較為高質量的樁基底部及周圍軟土的加固，使其基礎更為牢固，這樣就有利于提高樁基下部的基礎地層的強度。后壓漿技術在橋梁樁基建設過程中的使用還具有以下幾種作用：(1)對樁孔底部的沉渣進行膠結；(2)避免樁基在道路投運后出現較大的沉降；(3)對樁身存在的一些缺陷進行修補；(4)確保樁基的實際承載能力能夠達到設計的相關要求；(5)減少或避免樁基建筑物在施工的過程中出現不均勻沉降。

1.3 后壓漿施工方式

對樁基進行后加壓漿施工主要是將配制好的水泥漿液通過壓漿泵的增壓作用使其被壓入樁身的內管中，然后再通過樁側或樁底的注漿閥，將水泥漿液注入樁基周圍的土體中，以此來實現對其周圍及底部的介質進行加固的目標。此外，還可以利用對地基與樁基底部的沉渣界面進行壓漿的方式，來使樁基能夠有效的將橋面的行車荷載傳送到地基中。這種處理樁基的方式還可以對樁基存在問題的部位進行有效地修補。

(1)利用樁身內的預埋構件來對樁基基礎進行加固這種方法主要是用來對樁基頂部的支撐能力以及樁身的摩擦情況進行改善。一般情況下，可以利用鋼管與樁身內預設的管道組成套管，以此來對地基進行間隔壓漿。在壓漿的過程中，當承力面中有較大的溶洞時，就必須對該低端的樁基底部進行支承加固，具體的加固方案可以采用吊籃式結構。其施工方法就是對可能出現巖溶空穴的地方進行鉆孔，同時還要放入鋼筋籠，最后再放入吊籃，最后再放入管子和粗砂礫，并對其進行混凝土澆筑，使其達到加固地基的目的。

(2)樁端壓漿。在灌注樁成樁的過程中，如果孔底的沉渣厚度過大或者對沉渣的處理不夠徹底，在其成孔的過程中，都有可能導致孔壁出現開裂、坍塌的情況，此外，它還有可能會耽誤混凝土的澆筑，甚至造成混凝土無法凝結的情況出現，最終導致樁端的支承能力不能達到相關的要求。在對高速公路的橋梁樁基進行施工時，如果遇到這些情況就必須對樁基的承力面進行修補或加固。

(3)側樁壓漿。利用側樁壓漿的方法可以對樁基兩側的泥皮進行破壞或消除，以便于提高樁基與周圍土體的粘結能力，提升樁基的側面摩阻力。當注漿壓力相對較大時，漿液就可以滲透到樁基底部的土體中，使其與樁基結合在一起，并以此來提高單個樁基的承載能力。

2、后壓漿施工工藝

2.1 樁土體系

該體系主要需要在樁基上安裝通達樁基底部土層的注漿管道，即在對樁基進行澆筑前，就對注漿管進行預設，使其直達樁基底部的土層，且在其頂端必須安裝與之對應的注漿器。這就是在樁基進行壓漿前的準備工作，同時也是決定工程的壓漿是否能夠成功的核心環節。

2.2 泵壓體系

當樁基混凝土強度達到一定的要求，且形成壓漿通道之后，就可以對注漿泵以及壓漿管進行連接，并用清水液將壓漿管上的密封套沖破，并根據壓水參數，來對注漿漿液進行設計拌制，最后將拌制好的漿液利用注漿泵壓入樁基底部的土層中。

2.3 漿液體系

橋梁樁基注漿過程中，其發揮作用的主體是漿液，其主要原料是可凝固性的材料，具體材料類型需根據樁基的實際地質情況進行選擇。一般情況下，壓漿所需的主要材料就是水泥，根據施工現場的具體情況，可以增加適當的外加劑，以此來達到對軟土地基進行改性的目的。

3、壓漿施工質量控制

3.1 壓漿管埋設

樁端注漿時選用聲測管作為注漿管，綁扎在鋼筋籠內側，隨鋼筋籠下入孔底。樁徑為1.5m以下時聲測管布置三根呈等邊三角形，當樁徑為1.5m以上時聲測管布置四根呈十字交叉形，聲測管為孔徑57mm，管壁厚度3．5mm的鋼管，頂端高出地面100cm并用堵頭封嚴，防止泥漿進入。選兩根聲測管作為注漿管，下部分別用三通和單向閥連接一根25cm帶鋼絲的柔性高壓塑料管作為注漿噴頭管，噴頭管繞樁身環形布置并間隔10cm鉆6mm孔于管壁上，在外包裹一層橡皮帶密封。兩根中一根作為備用管，注漿管注漿失敗時啟用。

3.2 漿液制備

水泥漿配制時，先根據試驗參數確定出一定水灰比的水泥漿液，原材采用P042.5級普通硅酸鹽水泥。在正式攪拌前，將一定水灰比水泥漿液的對應刻度在攪拌機筒外壁上做出標記，配制水泥漿液時先在攪拌機內加一定量的水，然后邊攪拌邊加入定量水泥，根據水灰比再補加水后達到對應刻度，攪拌時間不少于2min，攪拌好經過濾后放人貯漿筒備用。

3.3 壓漿控制

樁側注漿時，樁長45m及以上的設置3道側注漿閥，樁長45m以下的設置2道，按照以下位置布置注漿閥：最下面一道距離樁底12m～18m，最上面一道距離樁頂8m～15m，每道側注漿閥豎向間距12m，對應一根注漿管，注漿管采用DN25鋼管，綁扎在鋼筋籠外側。鋼管連接三通、單向閥和一根擔5cm帶鋼絲的柔性高壓塑料管作為注漿噴管，布置同樁底注漿噴管。（1)注漿應滿足設計需要的壓力和持續時間，一般要求：樁側注漿壓力為2MPa-2.5MPa，樁底注漿壓力為2MPa～4MPa，持荷時間：壓力達到設計值后持荷時間不應小于5min。（2)為減少管路系統對注漿壓力的損失，注漿泵與注漿孔口距離不宜大于30m，并確保注漿過程中注漿管路不發生彎折。（3)壓漿作業過程中對后壓漿的各項工藝參數進行檢查，發現異常情況時，立即查明原因，采取措施后繼續壓漿。

總之，對于樁基采用后壓漿技術，其承載力得到了大幅度提高。以此為契機，高速公路橋梁樁基工程技術應致力于把樁基技術與地基處理技術互相滲透融合，開發出更多的新技術，進而確保橋梁樁基長期穩定耐久。