桥梁钻孔灌注桩施工中后压浆技术浅述

在高速公路桥梁桩基础施工中，钻孔灌注桩出现的断桩、桩底沉渣或者塌孔等病害对桩基础的施工质量带来很大影响，也制约着钻孔灌注桩技术的发展。而后压浆技术能有效解决钻孔灌注桩施工中出现的病害，对改善桩基础的变形、提升桩体承载能力有很大帮助，所以，加强对钻孔灌注桩施工中后压浆技术应用的研究就十分有必要。

1 后压浆技术

高速公路桥梁的钻孔灌注桩后压浆技术，指的是在钻孔桩的钢筋笼上进行压浆管道以及压浆阀的预埋，并在桩体浇筑完成后，利用压浆管道向桩底以及桩侧注入水泥浆，并用压浆阀控制水泥浆的压入量，从而达到对沉渣、桩壁的加固，实现桩体承载能力、侧向阻力的提升，并增加桩体自身的稳定性。

在高速公路桥梁钻孔桩的施工操作时，可以用声波透射法来对桩体的完整性来检测。采用后压浆技术处理的钻孔灌注桩，一方面可以降低截面钢筋的使用量，另一方面，施工中用到的压浆管可以循环使用，相对降低了施工的资金消耗。

在高速公路钻孔灌注桩施工中运用后压浆技术，能对桩体四周和桩底位置的软弱土层进行加固，实现桩体周围土体与桩体的较好结合，相应增加土体与桩体间的摩擦阻力，两者相互作用、共同受力；同时，在注浆完成后，也会改变圆柱形的钻孔桩的桩身尺寸，在桩体注浆的部位会有“节支”产生，形成一种“节支桩”，这样更有利于桩体稳定性以及承载能力的提升。后压浆技术的应用不仅能够完成桩体稳定性提升、桩身承荷能力增加的目标，也可以使桩径相应减小、桩底沉渣得到胶结，同时也可以对桩身的缺陷进行修补，从而避免高速公路桥梁使用时出现过大沉降的情况。

2 钻孔灌注桩施工中后压浆施工工艺及其参数确定 2.1 后压浆的施工

在高速公路桥梁钻孔桩施工过程中，施工工艺流程包括钻孔灌注桩的成孔、桩孔的清理、安放钢筋笼、设置压浆阀、混凝土的浇筑、浆液的拌制以及桩基础的后压浆。与传统的钻孔灌注桩施工相比，后压浆技术只是在浇筑混凝土后增加了压浆的环节。其中浆液体系、桩土体系以及泵压体系是整个施工中的重点环节。

在高速公路桥梁钻孔灌注桩后压浆施工过程中，浆液对整体的施工质量有重要影响。浆液配置过程中可凝固材料是其主要的原材料，可以根据工程项目的需要选择不同的可凝固材料，一般的桥梁桩体施工中浆液原材料选择水泥，必要时可以在拌制过程中加入外掺剂，从而达到改善土体性质的目的。

在钻孔灌注桩浇筑混凝土前，要按照设计要求对其预设注浆管，注浆管分为桩侧和桩底两种。在完成浇筑后，通过前期设置的注浆管进行注浆，当然注浆要借助注浆器来完成，注浆质量好坏是整个后压浆施工质量控制的关键。

2.2 确定后压浆施工中参数

一方面确定浆液中水與凝结材料间的比例。本文以工程施工中常用的水灰比来讨论浆液的确定。水灰比对浆液的稀稠有直接的影响，而且也影响浆液的施工性能以及注浆的施工质量，因此，在确定浆液中水灰比时要根据工程项目的实际情况来确定。一般情况下，水灰比选择0.6左右比较合适，并且钻孔灌注桩设置的部位土质越粗，水灰比就要越小。如果工程没有特殊的规定，普通硅酸盐水泥或者矿渣硅酸盐水泥是常用的水泥，但是其强度等级要大于32.5。

另一方面，要确定注浆量以及注浆压力，这也是后压浆施工中的关键环节。注浆压力确定时，以注浆中钻孔灌注桩桩体周围的土体不出现隆起上抬为标准选择，所以，在对注浆压力确定过程中，要充分考虑周围土层的物理、化学特性以及桩体自身的直径、长度等，注浆压力一般在1～3MPa范围内，对于粉性土或者粘性土质的地基，可以适当增加注浆压力。因为浆液的稀稠、注浆的深度、土体的物化性质与施工现场的工程地质情况等会对注浆压力造成影响，所以，在注浆施工操作时，要注意对注浆压力的观察。并且注浆将要结束时的注浆压力应该略高于正常注浆压力，这是为了保证注浆量满足规定要求。而在考虑注浆量的过程中，也要对土体的特性进行分析，卵砾石地基的注浆量要比粘性土地基的多，而最终得到注浆体的强度也会有所不同。另外也要根据桩体的尺寸来确定注浆量，一般对应钻孔灌注桩直径为1～2.5m的桩体，其桩底注浆的注浆量约为0.8～2.5t左右。另外，注浆过程中对注浆量的控制要格外注意，注浆量要相应的对于设计要求，避免注浆量不足的情况。

2.3 施工工艺流程

针对高速公路桥梁钻孔灌注桩施工中桩底的压浆与处理桩体缺陷这两种情况进行后压浆技术的分析。

（1）桩底后压浆技术

桩底的后压浆施工操作要与钻孔灌注桩的施工紧密结合，施工流程：施工准备→成孔→下钢筋注浆管安装（注浆管、花管加工）→清孔→砼灌注→清水通孔→压浆（水泥浆制备）→清洗

首先是进行注浆管的安设。将花管安装在注浆管的最下端，其长度一般为40cm左右，如果没有特制的管道，可以利用自来水管钻孔得到，然后将其用胶带密封，不要将花管完成插入土层中，插入一部分即可。另外，应该将注浆管固定在钢筋笼的外壁上，保证注浆过程中注浆管不出现摆动。

然后对注浆管的孔道用清水处理。完成钻孔灌注桩施工后，将清水用高压泵注入到注浆管中，对泵压进行观察，如果发现泵压平稳升高到某一值后突然下降，甚至变为零值，或者注入管道的水量明显超过其自身容量，而且泵压长时间保持不变时，说明花管口封堵的胶带已经被冲开，停止注水清孔工作。

接着进行注浆操作。注浆前要先进行相应的准备工作，按照设计的水灰比进行浆液的拌制，必要情况下可以加入减水剂来提升浆液施工性能。等到钻孔灌注桩桩体的混凝土强度超过一定值后才可以进行注浆操作，一般要在钻孔灌注桩浇筑混凝土3d后。如图1（a）注浆示意图所示，两侧的注浆管道要交替进行注浆，达到设计的注浆量或者注浆终止压力时停止注浆。

图1 后压浆技术施工示意图

注浆完成后要清洗注浆管和泵体。清洗可以用清水清洗，这样不影响注浆管的下次使用，提升设备的利用率。

（2）对桩体缺陷部位的后压浆操作

高速公路桥梁钻孔灌注桩成桩后，如果经过检测发现桩体某一部位存在缺陷，同样后压浆技术也能起到修补桩体的目的，但是其施工流程跟桩底的后压浆操作有所差别。其施工示意图见图1（b）。

在对缺陷位置处理时，要对缺陷桩的进行钻孔处理至缺陷部位，钻孔数量约为70个左右，但是钻孔过程中要注意钻孔的垂直度，不能出现偏斜对桩体内钢筋影响或者钻出桩体外。然后通过高压水对桩体喷射，将缺陷位置的杂质或者泥土与混凝土剥离。接着进行浆液拌制以及注浆工作。

3 结语

高速公路桥梁基础施工中，钻孔灌注桩的稳定性以及承载能力决定着桥梁的耐久性以及安全性，这就对钻孔桩的施工提出了高质量要求。而后压浆技术的应用，能够保证钻孔灌注桩有良好的稳定性以及承载能力的提升，对桥梁基础的施工质量控制有很大帮助。同时，也希望工程施工人员，在钻孔灌注桩后压浆技术应用中，不断总结施工经验、改进施工技术，使这种技术应用更为广泛。