淺談鉆孔灌注樁樁端后壓漿施工技術(shù)

董德惠

(黑龍江省交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000)

富錦松花江公路大橋位于富錦市、綏濱縣間跨越松花江，是前鋒農(nóng)場(chǎng)至嫩江公路(橫二線)的控制性工程，橋梁全長(zhǎng)3478.2 m，最大跨徑為150 m。主橋鉆孔樁為φ2 m，樁長(zhǎng)分別為75 m；引橋鉆孔樁為φ1.8 m，樁長(zhǎng)分別為52 m。全橋共360根鉆孔樁。

在鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工中，如果采用傳統(tǒng)的鉆孔樁工藝缺陷較多，存在著樁底沉渣和樁周圍泥皮太厚等原因，消弱了樁基承載力，增大了沉降量。實(shí)際施工采用鉆孔灌注樁樁端后壓漿施工技術(shù)，單根鉆孔樁樁基壓漿量均在4.8～6.5 T，滿足設(shè)計(jì)要求，經(jīng)檢驗(yàn)與傳統(tǒng)工藝比較設(shè)計(jì)承載力大大提高，提高樁基質(zhì)量。

1 適用范圍

該技術(shù)適用于各種類型的樁基，對(duì)于沉降比較敏感，對(duì)沉降要求較高的結(jié)構(gòu)，或樁基承載力要求比較高，而設(shè)計(jì)承載力富余量不太大，為增加承載力的安全儲(chǔ)備。

2 工藝原理

鉆孔灌注樁樁端后壓漿施工工藝指在樁身混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，采用壓漿設(shè)備，使水泥漿在壓力作用下，通過(guò)預(yù)先埋設(shè)在樁底的壓漿管，壓入樁基四周土體或端部松散層，使之膠結(jié)成整體，改善其力學(xué)性能，達(dá)到提高樁基承載力以及減小沉降量的目的。

圖1 樁端壓漿施工示意圖

3 施工工藝流程

在檢測(cè)管底部設(shè)置壓漿閥門→下設(shè)鋼筋籠將檢測(cè)管底部插入砂層→灌注水下混凝土→第一次通水→第二、三次通水→樁底壓漿

4 施工要點(diǎn)

4.1 壓漿管樁端的位置及形式

利用鉆孔樁無(wú)損傷檢測(cè)管作為壓漿管。壓漿管位于樁低箍筋內(nèi)側(cè)，壓漿管、壓漿器壁厚均為3 mm，直徑71 mm，底部制成尖形，底部用鋼板封底，在距尖形底部5 cm設(shè)置六排壓漿孔(每排鉆孔間距3 cm)，每排四個(gè)鉆孔。每個(gè)鉆孔單獨(dú)制作，孔徑6～8 mm，其構(gòu)成由三層組成：第一層為能蓋住孔眼的圖釘；第二層為比壓漿管外徑小3～5 mm的自行車內(nèi)胎，長(zhǎng)度為20 cm；第三層為密封膠帶，蓋住自行車內(nèi)胎兩端各2 cm。制作前，壓漿管密封部位及壓漿孔處應(yīng)用細(xì)砂紙打磨。必須使用新的自行車內(nèi)胎，密封完好、有彈性。應(yīng)進(jìn)行地面試壓試驗(yàn)。

壓漿管暫不固定于鋼筋籠上，利用壓漿管底部針尖狀，保證壓漿管能插到底部砂土層，不被樁底混凝土包裹。

圖2 樁端壓漿施工示意圖

4.2 通水時(shí)間的控制

通水時(shí)間的控制完成鉆孔樁混凝土1～2 h之間開始第一次通水，將壓漿管閥門打開，在進(jìn)行二次、三次通水確保壓漿管及閥門處暢通，因此通水時(shí)間的控制一定在混凝土初凝前進(jìn)行通水，越早越好。

4.3 施工控制

確保壓漿管的密閉性和閥門可靠性，要進(jìn)行地面試壓試驗(yàn)。在施工過(guò)程中確保壓漿管不得漏漿及其他雜物進(jìn)入，每次壓漿前應(yīng)用清水沖洗壓漿管底。壓漿管閥門應(yīng)在通水前完全密閉，并在通水壓力2.0 MPa以內(nèi)能順利打開。

經(jīng)超聲波法檢測(cè)確認(rèn)無(wú)斷樁、短樁且滿足設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行樁端(底)壓漿，水泥漿漿液水灰比為0.6，并無(wú)任何雜質(zhì)，攪拌均勻。配備大功率且滿足壓力要求的壓漿設(shè)備進(jìn)行樁端壓漿，注漿壓力限定壓力在8 MPa以內(nèi)，樁端壓漿終止壓力除樁長(zhǎng)75 m主墩為2.5 MPa外，其余均為2 MPa。注漿量不大于60 L/min。達(dá)到控制壓力，并持荷5 min，注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)量。防止對(duì)人員及相應(yīng)設(shè)備危害(操作人員必須戴防護(hù)用品)。做好施工工藝和安全技術(shù)工作。

壓漿分三次循環(huán)；

每一循環(huán)的壓漿管采用均勻間隔跳壓；壓漿量分配：(1)第一循環(huán)：40%；(2)第二循環(huán)：40%；(3)第三循環(huán)：20%。若發(fā)生管路堵塞，按每一循環(huán)應(yīng)壓比例重新分配壓漿量。

第一循環(huán)：每根壓漿管壓完后，用清水沖洗管路，間隔時(shí)間不小于2.5 h，不超過(guò)3 h進(jìn)行第二循環(huán)。

第二循環(huán)：每根壓漿管壓完后，用清水沖洗管路，間隔不小于3.5 h，不超過(guò)6 h進(jìn)行第三循環(huán)。

第一循環(huán)與第二循環(huán)主要考慮壓漿量。

第三循環(huán)以壓力控制為主。注漿壓力須達(dá)到控制壓力，并持荷5 min。

5 質(zhì)量控制

(1)壓漿管制作時(shí)，確保壓漿管的密閉性和閥門可靠性，要進(jìn)行地面試壓試驗(yàn)。在施工過(guò)程中確保壓漿管不得漏漿及其他雜物進(jìn)入，每次壓漿前應(yīng)用清水沖洗壓漿管底。

(2)完成鉆孔樁混凝土1～2 h之間開始第一次通水，確保壓漿管閥門全部被打開且通水量增大，每個(gè)24 h進(jìn)行二次、三次通水。

(3)保證水泥漿水灰比為0.6，水泥漿攪拌均勻并無(wú)雜質(zhì)。

(4)第一循環(huán)：每根壓漿管壓完后，用清水沖洗管路，間隔時(shí)間不小于2.5 h，不超過(guò)3 h進(jìn)行第二循環(huán)；

第二循環(huán)：每根壓漿管壓完后，用清水沖洗管路，間隔不小于3.5 h，不超過(guò)6 h進(jìn)行第三循環(huán)。

第一循環(huán)與第二循環(huán)主要考慮壓漿量。

第三循環(huán)以壓力控制為主。注漿壓力須達(dá)到控制壓力，并持荷5 min。

6 結(jié)束語(yǔ)

利用鉆孔灌注樁樁端后壓漿施工，可以有效提高樁基承載力、彌補(bǔ)樁基缺陷以及減小沉降量的目的，避免了增加樁長(zhǎng)的設(shè)計(jì)，減少工程成本，縮短了工程整體的工期，經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益十分突出。