道路桥梁工程师职称论文桥梁灌注桩技术初探

　　摘要：后压浆技术作为操作方便、适应性强、可以降低工程造价和桩基施工进度的技术，具有良好的经济效益和社会效益。因此，在设计钻孔灌注桩时，必须在核实的条件下，推广利用后压浆技术。本文结合我国桥梁灌注桩后压浆施工技术，对后压浆技术原理、施工工艺以及工艺参数进行了简要的探究和阐述。

　　关键词：桥梁灌注桩,后压浆施工技术,工艺技术

　　随着我国高速公路蓬勃发展，不仅极大的改善了人们的出行环境，同时也促进了我国生产资料的流动发展。随着桥梁跨径进一步加大，桩长、桩径向更长的方向发展，不仅增加了工程造价和施工难度，对提高钻孔灌注桩承载力以及单位体积混凝土承载力都提出了更高的要求。降低工程造价，缩短工期，减少工程投资，逐渐成为当今人们日益关注的问题。因此，在桥梁灌注桩后压浆施工中必须注重技术含量，在精心施工的同时，保障预期效果，提高施工效益。

　　一、桥梁灌注桩后压浆技术原理

　　由于荷载特性和功能使用方面的不同，建筑桩和桥梁桩存在很大的区别，主要表现在：桥梁桩基承受的动荷载和冲击荷载，由于车辆的作用，桥梁桩受到很大的水平力影响。因此，在实际桥梁桩设计中，一般采取单墩单桩的形式，避免水平荷载以及偏心受力作用。水泥浆作为后压浆技术的主要原材料，从水泥浆的角度分析泥浆护壁注桩作用，主要有以下几种作用。

　　(一)渗透固结和胶结泥皮作用

　　对于渗透性很强、可灌性良好的碎石或者砂土，浆液在较小压力作用下，渗入桩侧土体或者桩底土体，从而形成化学性能稳定、结构性强、强度高的结石体，不仅增大了桩端承载面积和桩侧摩阻力，还增强了桩承载力。

　　同时，由于泥浆护壁灌注桩的工艺因素，导致桩土界面覆盖了强度较低、结构比较松散的泥皮，从而让桩侧摩擦阻力不同程度减小，直接影响了桩承载力发挥。压浆时，浆液通过压力，皮坏相应的泥皮结构，和泥皮混合在一起，必须经过重新固结，才能形成强度比较高的水泥土。

　　(二)填充挤密以及劈裂加筋作用

　　填充挤密是在浆液压力下，沿着桩土界面不断向上运动，不仅破坏了泥皮，对桩侧因应力受扰动后强度减小以及释放的土层进行了相应的加固，具体表现为：挤密作用和填充孔隙，进而提高相应的桩侧摩擦阻力。

　　劈裂加筋作用，主要是在粉土、粘性土等细粒土注浆时。当注浆压力过大时，有效克服土体阻力;当浆液压力成果相应的劈裂压力时，产生相应的劈裂效应，从而，土中浆液形成对应的网状结石，增强土体加筋作用。

　　(三)减少含水量，增加粘结作用

　　桥梁灌注桩后压浆施工技术，主要采用普通的硅酸盐水泥，根据硅酸盐水泥由不同的氧化物组成，从而形成各种水泥矿物，例如：硅酸二钙、三钙、四钙以及硫酸钙等。矿物通过和水发生水解以及水化反应，降低被加固土含水量，增强土颗粒之间的粘贴性能沙砾层强度。

　　二、桥梁灌注桩后压浆施工工艺流程以及工艺参数

　　在成桩条件、土质条件一定的情况下，压浆效果主要依靠压浆参数优化情况，水泥浆注入终止时汞送压力和水泥注入量作为压浆参数最重要的流程，对后压浆技术有着重要的影响。其次，压浆时间、水泥浆配比以及压浆顺序对压浆效果也有很大的影响。

　　(一)桥梁灌注桩后压浆施工工艺流程

　　目前，我国主要采用建筑科学研究院地基基础研究所开发的桩侧后压浆和泥浆护壁灌注桩桩底技术，其施工工艺流程如下：

　　1、清孔、成孔

　　在后压浆施工工艺中，清孔、成孔主要根据施工环境以及地质情况，采用旋挖钻机、正反循环钻机以及冲击机等对桥梁桩进行清孔和成孔。

　　2、桩端、放钢筋笼以及桩侧压浆筏

　　由于桩侧、桩端压浆阀在相应的钢筋笼上，因此，压浆阀和钢筋笼必须同时注入桩孔内部。

　　3、灌注混凝土，制作搅拌压浆浆液

　　在桥梁灌注桩后压浆施工中，一般根据水下灌注混凝土的具体方法，浇灌成桩。对于制作搅拌压浆浆液，一般根据桩侧、桩端土质情况，依据要求设计配置相应的水泥浆液。根据调查显示，在泥浆护壁灌注桩压浆工程中，水灰比一般为0.45到0.60,比较合适。对于比较粗的粒土水灰比，一般取较小的值，对于细粒土或者密实度较大的取较大值，对于不饱和土可以增高到0.7到0.9之间。

　　(二)注浆量

　　在后压浆施工中，卵砾石渗入注浆和粘性土劈裂注浆都是根据土体充浆率决定，充浆率越高，则注浆体强度也越大。另外，水泥用量必须由桩侧土层、桩端类别和桩长、状态、桩径以及承载力增幅要求等因素确定。在相应承载力增幅相同的情况下，建筑物地基独立单桩注浆量一般高于群桩基桩，对桩端、桩侧注浆量一般由相应的公式进行估算，从而得到相应的桩底桩侧天然孔隙率以及水泥用量。

　　(三)注浆压力

　　注浆压力是在地表产生隆起以及基桩撘量过大的情况下，正常注浆压力，面对桩端压浆情况，影响桩端土极限压力的因素一般有：桩端周围土体强度指标、桩端周围土体变形指标以及专断周围土体上覆压力等，桩端周围土体的对应体积应变决定了其定性研究分析(如图一、上覆压力对极限压力的影响)。

　　因此，在桩端压力设计时，必须根据桩的具体长度以及桩端持力层特性，确定最大压浆压力;对于粉土和粘性土，内摩擦角是最主要的因素;对于中密之上的卵石砂，一般采用压浆压力在2到3MPa施工。在实际施工中，我们必须根据土的桩端深度以及参数，合理选择控制压浆压力。

　　三、桥梁灌注桩后压浆技术异常处理和质量验收

　　(一)异常情况处理

　　1、压浆阀问题

　　在施工过程中，当压浆阀不能正常开启时，可以根据适当调整注浆压力，用脉冲法理通管路，再正常注浆，一般最高压力不能超国10MPa。当压浆阀全部被堵塞，不能进行压浆时，可以在相应桩周钻取引孔，在保障桩基钢筋，规范引孔的同时，重新安装相应的压浆系统进行注浆。

　　2、地面冒浆以及中断压浆处理原则

　　当发现地面冒浆时，必须根据实际情况采用对应的方法，堵塞冒浆通道，调整水灰比，减少注浆压力，采用间歇压浆的方式进行处理。当压浆工作出现中断时，必须尽量缩短中断时间，通过冲洗管路以及设备，保障中断时间在30秒以内，从而有效恢复压浆。

　　3、压浆管路堵塞，以及特殊地层处理方式

　　当注浆量过大，对应的压浆压力比较小时，必须采取间歇压浆、限流以及添加剂等方式进行处理;当压浆管路堵塞，一般用清水高压的方式进行清洗处理。当施工出现流沙、断裂带、溶洞以及软弱层时，必须召开相应的技术专题会议，明确注浆工艺流程。

　　(二)后压浆技术质量验收

　　1、后压浆施工质量检验

　　在实际后压浆施工中，必须严格压浆过程监督以及施工记录工作，通过静载试验检验承载力，确保后压浆灌注桩质量。通常情况下，检验数据必须通过一组试桩试验确定后压浆参数。同时，后压浆灌注桩质量检验一般以过程控制为主体，控制项目包括：压浆压力、注浆量、压浆时间以及水灰比。

　　2、后压浆施工质量评定

　　在桥梁灌注桩后压浆施工中，水泥浆环境温度以及浆液温度满足设计要求指数，一直是压浆管路畅通的重要保障。因此，在设计以及施工中，必须考虑操作以及特殊情况，保障水泥浆水灰比以及压浆终止压力满足设计要求。

　　四、结束语：

　　在实际桥梁灌注桩后压浆施工中，我们必须根据施工工艺以及施工要求，控制好工艺参数，从根本上保障高效、可靠以及多次循环压浆，有效减少防止质量以及操作事故，保证压浆质量。

　　参考文献：

　　[1]王朋.桥梁灌注桩后压浆施工工艺[J].中国科技纵横,2009,(7)

　　[2]祝拥军.桥梁施工中的后压浆技术分析[J].中国新技术新产品,2011,(18)

　　[3]王示,张广鲁,孙明.钻孔灌注桩后压浆技术在桥梁工程中的应用[J].山东建筑大学学报,2010,25(3)

　　[4]陈明.钻孔灌注桩后压浆施工在码头工程中的应用[J].中国水运(下半月),2011,11(7)

　　[5]王作军.桥梁灌注桩后压浆施工技术[J].价值工程,2011,30(17)