黄土地区裂隙馅穴条件下灌注桩预注浆技术

2020-02-17严杰

建材与装饰 2020年20期

严杰

（中国建筑第七工程局有限公司，河南郑州 450004）

1 工程概况

以某特大桥桩基施工为例，该桥位区属于黄土丘陵-黄土梁地貌，具湿陷性黄土，地质土层主要以粉质黏土、粉土为主，地形起伏不平，冲沟、沟谷发育，地形条件复杂。施工过程中，发现受湿陷性黄土地区裂隙、馅穴等特殊地质的影响，桩基采用泥浆钻孔施工过程中出现大面积漏浆、坍塌现象，桩基难以成孔，严重制约施工进度，经过各方面的研究对比，最终采用“钻孔注浆法”进行处理，解决了因湿陷性黄土、裂隙馅穴条件下成孔困难的难题，保障了桩基施工进度，减少了不必要的工期和成本浪费。

2 工艺原理

“钻孔注浆法”采用泥浆护壁、回转钻进、全孔段无芯的钻进方法成孔，成孔后在孔内呈梯形方式均布注浆管，通过注浆泵逐次对注浆管进行注浆，形成水泥浆固结体，对地基中空隙填充、防渗、固结原土地基，改善土体稳定性，提高土体稳定强度。其原理是利用水泥浆液速凝的特点，注浆后能起到强化和加固作用，同时注浆过程中浆液流失少而使有效充填量提高，及时补充了由诸多原因造成的土体损失。当水泥浆在充填土体中的空隙达到一定饱和后，会在压力作用下逐渐扩散不断充填空隙，能对周围土体产生挤压并劈入土体的薄弱部位，形成交叉网状凝固体，增强了土的密实度和压缩模量，从而为桩基施工创造条件。

3 钻孔注浆的操作要点

3.1 施工准备

3.1.1 场地平整

施工场区平整，须满足测量定位放线与钻孔施工要求。现场清理过程中，须将钻孔基础范围内的一切障碍物清除干净，以便于钻机造孔的顺利进行。在施工场内应铺设场内道路，以满足施工时的材料运输。

3.1.2 测量放线

使用全站仪按照桩位坐标精确放出注浆孔中心，并设置标记，绘制注浆孔平面布置图。经测量监理工程师检测合格同意进行钻孔作业。

3.1.3 技术交底

施工前，做好现场三级技术交底，并组织全体职工及施工人员认真学习熟悉施工图纸、技术规范等有关文件和图纸，做到人人熟悉，各负其责。

3.1.4 原材料的质量控制

钻孔注浆施工所需的工程材料，按《公路工程质量检验评定标准》进行试验鉴定，对原材料、半成品、成品分别堆放整齐，产地、规格、批号、数量、检验状态标识清楚，按要求选定砂浆和水泥浆配合比。

3.2 注浆孔布设

对于湿陷性黄土地区裂隙、馅穴分布较广，采用注浆法进行地基处理时需要对桩基范围内全部地基进行处理，方可保障后期桩基钻孔过程中泥浆不致流失。以该桥梁为例：桥位处共计28 根桩基，桩位中心间距为4.7m，每根桩基外侧呈梅花状均布4 个注浆孔，注浆孔间距与桩基桩位间距保持一致。

3.3 钻孔施工

按照桩位轴线方格控制网和高程基准点，确定成孔定位，安装成孔设备；注浆钻孔采用地质钻机，钻进方法为采用泥浆护壁、回转钻进，成孔深度为施工平台距桩底以下3m 的长度。注浆钻孔开孔直径要求120mm，垂直精度小于1.5%。钻孔泥浆根据桥位区地质条件，经试验确定。钻孔过程中，注意孔内泥浆指标控制，适时调整施工工艺，确保成孔顺利进行，对每根的钻孔，必须详细做好整个钻孔的原始施工记录。

3.4 注浆管的安装

成孔后下入φ20mm 钢管作注浆管，注浆管每节标准长度6m，数量根据注浆孔深度合理配置，一般距离孔底约30～50cm，注浆管底部设锥形喷嘴。考虑成孔注浆工艺，受注浆压力、注浆半径、范围、深度等影响，每次注浆辐射深度约为20～25m，需要布设多跟注浆管跟进，方可保证注浆效果，以该项目95m 桩长为例，同一注浆孔内布置四根注浆管，一般按照20～25m 高差呈梯形进行合理布置，分别配置长度为20m、45m、70m、90m，注浆时首先向最长注浆管内注浆。

3.5 注浆施工

为了保证注浆过程的顺利，注浆之前首先利用注浆泵压注清水进入受注地层“落水洞”，压力自小而大，一方面用来检查止浆塞的止浆效果，另一方面把未冲洗净还残留在孔底或粘滞在孔壁上的杂物推到注浆范围以外，使孔隙畅通，以保证浆液的密实性和胶结强度。注水结束以后，开始注入水泥浆，水泥浆配合比由试验室结合现场实际情况进行验证，并经审批后实施，待正常后迅速将吸浆龙头放进水泥浆桶，实施注浆。

为防止窜浆，实施隔孔注浆，通过采用间歇注浆方式来防止浆液流失太远所造成的浪费，使先注入的浆液初步达到胶结之后再进行注浆，并循环多次注浆，达到规定最小注浆量和注浆压力控制值之时结束。注浆管注浆顺序按照注浆管布设示意图自下而上分别注浆，每次间隔0.5-2h。