中圖分類號:U445 文獻標識碼:A文章編號:2096-6903(2025)03-0016-03
0 引言
大中型橋梁施工時使用鉆孔灌注樁作為橋體基礎結構,可有效提高橋體承載能力。若在施工時使用傳統的單一工藝灌注樁,會由于其成樁工藝受到樁側泥皮或樁底沉渣的影響,為整個工程建設的質量及后期施工安全埋下隱患。使用鉆孔樁后壓漿施工工藝能有效解決此類問題,排除相關隱患,提高樁基承載性能,為鐵路橋梁工程建設提供安全保障。本文結合工程實際,展開對該施工工藝的應用研究,并優化工藝使用方法,為提高鐵路橋梁工程樁基施工的穩定性貢獻力量。
1鉆孔樁后壓漿施工工藝原理
鉆孔樁后壓漿施工工藝是由地基處理技術中的巖土注漿技術轉化而來的,是對橋梁樁基進行加固處理的一種方式。該工藝能修復鉆孔灌注樁成樁時樁基部位的固結缺陷,排除不必要的安全隱患、質量隱患,對提高樁基承載性能有益。該工藝的作用原理與巖土土層注漿加固技術相似,都是利用高壓注漿時的擠密作用、固結作用加固土體,達到提高樁基及其周邊土質結構承載性能的目的[1]。
通常情況下,該施工工藝的注漿操作多會采用劈裂注漿與滲透注漿相結合的形式,將制備好的漿液按照施工方案中的要求注入土體,填充至指定位置再發揮出緊密作用與固結作用。劈裂注漿中,向待加固區域內注入的高壓漿液突破初始土應力時,會對土體造成一定的劈裂破壞。高壓作用下,制備好的漿液便會沿著破壞面填充到土體的空隙中去,而漿液順著破壞面向下填充的過程正是滲透注漿的過程。
正式展開鐵路橋梁鉆孔施工前,應先采取施壓工作,對不同樁徑的壓漿量及所需樁徑樁長的曲線關系做出深度分析,繼而確定在鉆孔樁后壓漿施工工藝中需要的壓漿量及對應壓力關系。明確相關數據參數后,根據現場實際情況編制具體的施工方案,以數據為依據,在現場展開大面積鉆孔作業即可。
若在施工時發現事中參數錯誤,應即刻停止施工,認真分析誤差原因,采取恰當措施加以處理后方可繼續施工。合理控制鉆孔樁后壓漿施工工藝使用中出現的意外情況,處理好各類可能影響施工工藝使用效果的因素,才能保障工藝的應用效果。樁基礎后壓漿增強機理示意圖如圖1所示。
2鐵路橋梁鉆孔樁后壓漿施工工藝應用實例分析
2.1 工程概況
本工程為寧淮城際鐵路橋梁項目,橋址位于江蘇省淮安市金湖縣城郊?,F場實地勘測可知,周邊地貌為微緩崗地地貌,地勢較為平緩。本項目為橋梁鉆孔樁現場試驗試樁后壓漿施工,使用鉆孔灌注樁基礎,樁徑分為
,樁長 20~60m 。工程樁與非工程樁所用壓漿工藝略有不同,其中非工程樁以樁側壓漿為主,工程樁則使用樁端 + 樁側復合注漿工藝。


2.2施工工藝流程
結合施工現場實際情況,確定本工程施工工藝流程。寧淮城際鐵路橋梁項目鉆孔樁后壓漿施工工藝流程圖如圖2所示。
本工程中后壓漿施工工藝流程與前期樁基施工緊密結合,主要包括以下6點:一是在樁基鋼筋籠加工時,不僅要做好鋼筋籠的固定施工,還需在加工時同步完成壓漿鋼管壓漿器的綁扎施工。二是在鋼筋籠下放時,綁扎好壓漿鋼管與鋼筋應同步接長。三是做好二次清底。二次清底本就是正常樁基施工的關鍵環節,為了給后續的壓漿施工做足準備。應在清底后封堵壓漿鋼管的管□,以免有其他雜物落入管口引起堵塞。四是做好混凝土灌注施工。五是在成樁后、壓漿前,使用清水做好壓漿管路的開塞工程。六是檢驗樁基質量。待混凝土樁基實際強度已達設計強度的 75% 時,展開樁身完整性檢測,確認無誤后即可開始壓漿作業[2]。
2.3 工藝要點
2.3.1 壓漿裝置布設
結合工程建設要求與施工設計圖紙中的內容,選擇與現實情況相適應的壓漿裝置。本工程采用 Φ32mm ×2.5mm 的樁基豎向壓漿管,裝內需布設4根直管,該直管與聲測管兼用即可。額外加設3層環管,并使用開始注漿。根據工程需求,選擇使用樁端樁側復合式開壓方案,按方案要求展開壓漿管道的鋪設。
鋪設時,要確保所有管路均沿著鋼筋籠加強筋內側進行布置,確認位置無誤后,可開始綁扎與固定施工。綁扎結束,應測量標高,使壓漿管頂高于地面,間距保持在 20cm ,管底與孔底間距 ?10cm 。管路布設時,需考慮到后續的其他施工操作是否會影響管路或破壞管路,再采用恰當的處理方式,將此類事件的發生概率控制在最低限度內。
2.3.2 壓漿裝置安裝
第一,采用普通焊接鋼管作為豎向壓漿鋼管,確保工程材料的質量、規格符合標準與工程建設要求,即可準許入場投入使用。樁端位置處的豎向壓漿鋼管下料長度應與該節的鋼筋籠長度保持一致,使后續鋼筋籠下放時,壓漿管與鋼筋籠的連接處于同一工作面,為后續工藝操作提供便利條件。在安裝樁側的豎向壓漿鋼管時,要確定好雙側壓漿截面的所處位置,根據工程建設情況及相關參數要求,通過精密的計算獲得該節鋼筋籠對應的鋼管長度,再完成下料。
第二,選擇直接焊接法或變徑接頭,將直管與聲測管進行連接。注意,在直接焊接時,要焊接至聲測管底部。壓漿管的截斷接頭處可使用焊接法連接或使用絲扣對接法連接,注意要保證連接后的管路整體呈密封狀態,有效隔絕外部環境,避免泥漿入管。
第三,在正式安裝壓漿管前,應對管路做出精細化檢測,保障管內不存在雜物。鋼管密封處處于光滑狀態。為此正式安裝前,要安排施工人員使用細砂紙打磨鋼管密封處。安裝壓漿管時,管路應隨鋼筋籠一同下放,每下放好一節鋼筋籠后,對管路進行注水檢測,查驗管道的密封性。如在此環節發現有壓漿管存在滲漏問題,需立即停止后續施工,對存在滲漏的管路做修補或返工處理。
第四,將樁端的豎向壓漿鋼管置于鋼筋籠加強筋的內側,管路布設選擇沿著樁身圓周均勻布設的方案,并在底部加設樁端壓漿器。連接壓漿器與壓漿鋼管時,視具體情況選擇焊接法與套筒螺紋連接法,保障接頭處的密封效果,避免發生滲漏問題。由于本工程選擇聲測管兼用作樁端豎向壓漿鋼管,所以在特殊位置處應加設轉換接頭,將其與樁端壓漿器連接在一起,使其穩定運作。安裝終端壓漿器時,應將其底部置入持力層 10cm 左右,且底部必須超出樁端標高。為保障樁端壓漿器的運行穩定性,應使用直徑不小于主筋直徑的鋼筋保護樁端壓漿器。
第五,所用的樁側壓漿器包括三通接頭、環形壓漿管、出漿口。根據現場的布設,選擇將環形壓漿管設置在鋼筋籠外側,并使用三通接頭,用焊接或套筒螺紋連接法將其與豎向壓漿鋼管連接在一起。做好接頭處的密封處理,避免滲漏。本工程中樁側壓漿器設置了不少于2個出漿口,且出漿孔所處位置距離孔底較近,朝向樁周土體。
第六,選擇14#鐵絲綁扎豎向壓漿鋼管與鋼筋籠綁扎,間距為 4m 。
第七,若待處理的樁下部處于素混凝土段,則需加設一根長度相當的主筋安裝豎向壓漿鋼管,若樁頂上方有空頭段,則須為其匹配通至地面的主筋安裝豎向壓漿鋼管。
2.3.3水泥漿制備
壓漿施工時,應使用強度高于 42.5MPa 的普通硅酸鹽水泥作為壓漿材料,水灰比在 0.5~0.7 。7d內,水泥漿液強度 ?5MPa ,初凝時間應超過
漿液制備時,應有超過 2min 的攪拌時間,制備完畢并倒入儲漿桶時,需使用10目紗網做至少2次過濾,避免漿液中混入雜物堵塞壓漿孔或壓漿管路。

2.3.4 壓漿
正式開始壓漿,前需做好壓水開塞實驗,在實驗中如遭遇水壓驟然下降,則證明單相閥已被打開。此時未消散壓力,應即刻停泵封閉閥門,保持 10~20min 若管內有留存壓力,便不允許打開閘閥,以免承壓水回流,影響后續施工。
正式開始大規模壓漿前,需按照壓漿方案,在2~3 根樁上展開壓漿試驗,獲取實際壓漿參數,并觀察壓漿效果,確認無誤后才允許展開大規模作業。樁端壓漿時,可對各個壓漿管展開等量壓漿,也可根據現場情況展開多管同時壓漿。在樁端樁側組合壓漿時,應按照先上后下的順序壓漿,先壓樁側、后壓樁端。
在施工現場進行群樁基礎壓漿時,應遵循先周邊,后中間的壓漿順序。壓漿操作要保持“細流”“慢注”,并做好壓漿孔的出漿流量控制,使其不超過 75L/min 本工程樁端壓漿采用 0.8~4.0MPa 壓力,樁側則采取 0.2~2.0MPa 的壓漿壓力[3]。
3鐵路橋梁鉆孔樁后壓漿施工工藝的優勢分析
本文以寧淮鐵路洪澤至金湖特大橋項目中,橋梁鉆孔樁后壓漿施工工藝應用中,844#墩試樁豎向承載力測試實例,展開對后壓漿施工工藝的優勢分析。
3.1試驗依據
本次試驗嚴格以JT/T738—2009《基樁靜載試驗自平衡法》、T/CRSC0702—2021《鐵路橋梁灌注樁后壓漿技術規程》為依據展開,旨在驗證使用后壓漿施工工藝后844#墩試樁豎向承載力結果。
3.2試驗過程
在試樁過程中,測量并詳細記錄試樁參數是非常重要的環節,這些參數對于評估樁基的質量和性能至關重要。試樁參數記錄包括樁號、樁身埋入深度、樁身鉆入時間、樁身鉆入阻力以及鉆入速度等關鍵指標。通過這些參數的測量和記錄,可以對試樁的結果進行準確的評估和分析。
3.3試驗結果
實驗證明,樁端地基土的容許承載力
(8443),容許承載力實測值 (kPa) ,壓漿前、壓漿后分別為395、725。樁周土層
(側阻力增強系數),樁頂區域各層技術規程值在 1.3~1.8 ,試樁承載力各有不同程度上漲。
按照試樁位置土層分布,依據地勘報告值,計算844墩單樁豎向承載力為 13714kN 。單樁極限承載力對比表如表1所示。
4結束語
鉆孔樁后壓漿施工工藝是鐵路橋梁施工中的重點工藝之一,能有效提高樁基承載力,控制后期灌注樁沉降問題,保障工程建設質量。在具體的工程中,為進一步優化鉆孔樁后壓漿施工技術的使用效果,應加強施工工藝細節把控,結合實際工程情況,合理規劃施工工藝流程,從壓漿裝置布設與安裝、水泥漿制備、壓水開塞、壓膠等多個角度出發,展開對施工工藝使用方式的優化調整與細節管控,發揮出鉆孔樁后壓漿施工技術的最大應用價值,為樁的承載能力、樁側摩阻力、樁端阻力以及單樁極限承載力的提升貢獻力量,保證達到預計施工目標。
參考文獻
[1]劉磊.橋梁鉆孔灌注樁后壓漿技術研究[J].運輸經理世界,2022(24):96-98.
[2]趙杰,付玲玲,樊雷.鉆孔灌注樁后壓漿技術的設計與施工分析[J].低碳世界,2021,11(10):73-74.
[3]祁福富.福州地區鉆孔灌注樁后注漿技術的應用[J].河南建材,2019(4):20-21+23.