桥梁工程大直径超深钻孔桩桩底压注浆施工技术

王金柱

（石家庄市公路桥梁建设集团有限公司，河北 石家庄 050000）

0 引言

目前，很多桥梁都采用钻孔桩作为基础，一些大型与特大型桥梁的钻孔桩桩径和桩长都很大，因此对施工提出了很高要求。对此，某些工程采用桩端后注浆技术来保证桩身强度，弥补因桩径和桩长较大存在的弊端。为使桩端后注浆发挥出应有的作用效果，需要结合工程实际情况，探究合理有效的施工技术。

1 工程概况

某公路工程合同段总长约2.4km，路线范围内分布的桥梁均采用钻孔灌注桩基础，共152根，桩长为85～125m，桩径为2.5～2.8m。为保证桩基承载力，避免产生太大的沉降，采用后注浆技术，通过桩底压浆来保证承载力。如果在现场施工时因地质原因不得不设置新桩，则同样进行后注浆。

2 施工工艺

该工程后注浆所用注浆管为声测管，一根桩布置三根，为60mm管径无缝钢管。管两端分别设置直径为4～6mm的小孔，同时用橡胶皮对两端进行包裹并用铁丝将其绑扎紧固，避免泥浆对孔道造成堵塞。声测管的长度应比钢筋笼长20cm左右，并在两端使用螺纹堵头进行封堵，其上端应比钻孔平台略高[1]。

施工需按照以下工艺流程进行：钻进成孔→钢筋笼制安与注浆管放置→灌浆导管放置→二次清孔→检查孔底沉渣厚度与泥浆指标→混凝土灌注→灌注完成后24h通过压浆管注入压力水，导致橡胶皮被冲破→超声波检测混凝土实际强度不低于设计要求后，开始向管内压浆，具体的压浆量根据桩径确定，实际注浆压力保持在8MPa水平后，稳压10min→完成压浆后移动到下一个桩位，采用相同的方法再次压浆，通常情况下循环压浆要控制在4h以内。

2.1 浆液

（1）本次桩底压浆所用浆液主要由水泥、膨润土、水与缓凝剂几部分构成，具体的级配材料类型及比例均需通过专项试验来确定。

（2）浆液的比重应保持在17～18kN/m范围内。

（3）浆液的水灰比应保持在0.45～0.60范围内。

（4）浆液的初凝时间应控制在2～3h，并应有良好的流动性，且泌水较小。

（5）浆液7d龄期对应的抗压强度应达到5MPa以上，28d龄期对应的抗压强度应达到C30以上。

（6）浆液配置完成后需静置5min才可以使用，确保浆液中含有的空气完全消除。

（7）浆液的配置需严格按照每个循环的设计用量进行，并在使用前过滤浆液，以免浆液中含有杂质堵塞压浆孔[2]。

2.2 注浆管道

（1）注浆管道应与超声波管道充分结合，管道直径根据桩径确定，严格按照图纸要求进行加工。注浆管的长度应比钢筋笼长200mm，并在注浆管上开出小孔，使用橡胶皮封堵后用铁丝将其绑扎紧固，以免杂质对注浆孔造成堵塞。

（2）注浆管每个接口的连接都必须牢固，现场施工时严格控制质量，避免在运输、下放及混凝土灌注施工中导致管道脱开[3]。

（3）注浆管从桩顶处露出的高度，需要由施工单位以钻孔平台实际标高为依据并结合现场具体操作条件确定。此外，注浆管的上端要用丝口闷头进行封闭，下端也要进行适当的封闭处理。

2.3 压浆工艺

（1）混凝土灌注完成24h后，采用压力为2～5MPa的压力水将注浆管管端的橡胶皮冲开。在压力水的实际压力明显下降时，即说明注浆管的管段已经被冲开，使压力得到释放，然后开始缓慢降低进水压力，避免高压回流中携带杂质导致堵塞压浆孔。如果管道中依然有压力水大量存在，应注意不可打开闸阀，否则高压水射出可能造成伤人事故。

（2）正式压浆开始前，应确保注浆管中注满水[4]。

（3）待灌注的混凝土龄期达到14d或实际强度与设计要求相符后，开始对桩基实施超声波检测，经检测确定强度达到要求后开始注浆，并循环多次，最少不能少于两次。

（4）如果邻近桩位处在钻孔状态，则不可实施桩端注浆施工，否则有可能导致浆液穿孔。

（5）根据预定的注浆量采用注浆管循环注浆，在进浆口处注入混合浆液时，每完成一次注浆，都应进行均匀减压，以此避免压力浆发生倒流对注浆孔造成堵塞。

（6）当达到以下标准时，说明注浆完成，可以停止该循环的注浆：压浆管的实际注浆量达到要求；注浆管压力达到8MPa；桩体向上浮起15mm。只要出现上述情况的其中一种，即说明注浆完成，可由监理工程师进行检验[5]。

3 工艺要点

3.1 施工准备

（1）注浆要在灌注完成的混凝土龄期不少于14d后进行。注浆开始前应做好超声波检测，以确定混凝土强度能否达到要求，经检测确认达到要求后，方可开始注浆。

（2）施工前应平整场地，同时在钻孔位置开挖沟槽与集水坑，以免产生积水对正常施工造成影响。

（3）施工机具与材料的准备：准备1台压力不低于10MPa的灌浆泵，一台灰浆搅拌机，储浆混凝土，滤网，标号为42.5的普通硅酸盐水泥，三个堵头和止浆阀，一根软管，三个连接件（用于连接注浆管和软管）。其他工具及材料包括焊条、绑扎用铁丝、焊机与管钳。

3.2 工艺要点

（1）如前所述，注浆管为声测管，由以下三部分组成：端部的花管、中部的直管和上部接头。其中，花管段需用橡胶皮进行包裹，并用铁丝将其包扎紧固，以免发生渗漏。

（2）利用铁丝将三根注浆管同时绑扎于加强圈，在安装注浆管的过程中应注意管的对接必须保持连续和密封；在管的总长范围内利用橡胶皮进行缠绕密封，然后用胶皮铁丝进行包裹，使其达到牢固。将端部的花管及注浆管均连接好以后，每节或每段都采用压力水进行灌水，以此确定是否处于密封的状态。若有渗水，应立即进行返工处理，避免灌注材料、岩土体或地下水等进入，导致管路被堵塞。

（3）压水试验在整个注浆过程中是一个十分重要的环节，其作用是对注浆通道进行预压和疏通，以此检测确定注浆管是否可灌与保持联通，为之后的正式注浆奠定良好基础。混凝土灌注完成24h后，在管内先压入压力水，待管内压力突然降低后，说明管道开塞，需降低进水压力，避免高压回流中携带杂质将压浆孔堵塞。

（4）注浆过程中应严格控制注浆压力与所用浆液的水泥剂量及水灰比。采用压水时的压力作为注浆开始后的起始压力，而终止的压力按照起始压力的2倍进行控制。注浆结束的标准为压浆管的实际注浆量达到要求或注浆管压力达到8MPa或桩体向上浮起15mm。

3.3 质量控制

（1）在安装注浆管之前应先将管道中的杂物清理干净，以免堵塞，同时对注浆头与注浆管进行可靠密封，避免漏浆。

（2）注浆开始前检查整个注浆线路，包括注浆泵与搅拌机，经检查确认处于良好状态后，方可开始注浆。

（3）为使水泥浆质量达到要求，应严格计量和控制投料，确保水灰比符合要求，注意在浆液配制的过程中不可使用已经受潮变质的水泥。

（4）浆液水灰比要在注浆施工中做到先大后小，注浆开始时先注入一定量水灰比为1.0的浆液，以此达到良好的注浆效果。

（5）整个注浆过程必须保持连续，若因故中断，要立即进行处理，并恢复正常注浆，保证最终的注浆质量。

（6）在注浆过程中还要对注浆的数量、压力及时间等进行记录和控制，一旦发现问题应立即进行处理，以免对最终的注浆质量和效果造成影响。

（7）注浆施工中要按照设计要求控制注浆量与注浆压力，同时综合考虑这两者相互关系确定完成注浆施工的标准和依据。

（8）具体的注浆顺序为先对周边桩进行注浆，再对中间桩进行注浆，对中间成片灌注桩进行注浆施工时，应呈梅花桩进行间隔注浆。

（9）由于成桩之后的高压注浆需要进行一段时间，所以要有效保护伸出的注浆管，防止人为损坏，并做好屏浆。

（10）如果某个注浆管没有实现开塞或实际注浆量无法达到相关设计要求，则需增加另外几根注浆管的实际注浆量，以保证该桩的实际注浆量与相关设计要求完全相符，确保最终的注浆质量。

（11）施工中使用的水泥应在专用库房中存储，不可直接露天堆放，以免产生扬尘，并及时清扫施工时遗撒的水泥浆，以免造成污染或意外。未用完的水泥浆尽快清运至场外，并在施工结束后清理注浆泵、搅拌机与输浆管等。

4 结语

综上所述，桩端后注浆是保证钻孔桩，尤其是超深大直径钻孔桩强度的有效措施。目前，该工程桩端注浆施工已经完成，且经检查确认其施工质量合格，所用施工技术合理可行，可为同类工程提供参考。