李猛

摘 要：文章主要對(duì)路橋施工中樁基加固的鉆孔灌注樁技術(shù)、后壓漿技術(shù)和高強(qiáng)復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)進(jìn)行了介紹，旨在為提高路橋樁基的承載力，以及其加固技術(shù)的研究提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：路橋施工；樁基；加固；技術(shù)

1 鉆孔灌注樁技術(shù)

灌注樁即是在施工現(xiàn)場(chǎng)采用機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或者人力挖掘等手段從而在地基土中形成的樁孔。樁孔形成后在其內(nèi)部放置鋼筋籠，然后再進(jìn)行混凝土灌注形成的樁。

1.1 加固機(jī)理

首先，改善了持力層，提高了樁的承載力。在鉆孔灌注樁施工中，沿樁鋼筋籠外壁進(jìn)行鋼管的埋設(shè)，在樁混凝土的強(qiáng)度達(dá)到要求后，將水泥漿液通過鋼管壓入樁端的碎石層孔隙，水泥漿液隨著碎石層的孔隙向四周擴(kuò)散。對(duì)于單樁來講，向四周的擴(kuò)散如同增加了樁端的直徑，而向下的擴(kuò)散就如同增加了樁的長(zhǎng)度，通過漿液的連結(jié)，使得原本松散的碎石層成為一個(gè)高強(qiáng)度的結(jié)合體，滿足結(jié)構(gòu)的承載力要求。

其次，加大樁徑，提高側(cè)摩阻力。通常情況下，樁端的承載力和測(cè)摩阻力受到樁孔內(nèi)沉渣、樁孔較大的落差和孔壁泥皮的影響。而將水泥漿液壓入樁端后，能夠首先與樁端的沉渣以及離析的“虛尖”、“干碴石”相結(jié)合，從而增強(qiáng)了該部分的密實(shí)度，提高其承載力；當(dāng)水泥漿液沿著孔樁的樁身與土層的結(jié)合層上返時(shí)，能夠有效的消除泥皮，從而提高樁側(cè)摩阻力，并隨著漿液的橫向滲透，起到了加大樁徑的作用，提高樁體底層的應(yīng)力效應(yīng)及荷載的傳遞。

1.2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)

1.2.1 護(hù)筒埋設(shè)

為了保護(hù)孔口，維護(hù)水壓力，通常在沖孔樁樁口的位置設(shè)置鋼護(hù)筒或砼護(hù)壁。若采用鋼護(hù)筒，其厚度應(yīng)在8-10mm之間，直徑應(yīng)大于沖擊鉆頭200mm，并在上部設(shè)置兩個(gè)溢漿孔。護(hù)筒埋設(shè)時(shí)，其中心與樁位中心的偏差應(yīng)小于50mm，而埋設(shè)的深度應(yīng)超出回填土層1m以上。在護(hù)筒埋設(shè)完成后，就位成孔機(jī)械設(shè)備，將其用攬風(fēng)繩固定并保持平衡，其中天車滑輪外中心應(yīng)與鉆頭中心、護(hù)筒中心保持一致。

1.2.2 成孔施工

通常采用反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行成孔，為保證其適應(yīng)性，需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境條件，進(jìn)行鉆孔設(shè)備與施工工藝的試驗(yàn)。如在開始沖擊時(shí)采用低錘密擊，沖程小于1m。而在鉆孔施工中，需要對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行調(diào)平，對(duì)著鉆孔將鉆頭緩慢吊入護(hù)筒，對(duì)準(zhǔn)樁位后開啟泥漿泵和轉(zhuǎn)盤，待孔內(nèi)的泥漿達(dá)到一定的高度時(shí)進(jìn)行鉆孔。慢速推進(jìn)鉆機(jī)，在導(dǎo)向部位沒入土層后進(jìn)行最大速度的鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)的過程中，需要連續(xù)補(bǔ)充泥漿，從而避免造成坍塌的現(xiàn)象。

1.2.3 鋼筋籠制作與放置

鋼筋籠的制作材料需要檢驗(yàn)合格，一般為整條鋼筋，制作時(shí)要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙的要求進(jìn)行。鋼筋籠制作完成后，應(yīng)及時(shí)使用吊車將其進(jìn)行安裝，正確選擇吊點(diǎn)位置，防止鋼筋籠在安裝完成后發(fā)生變形。

1.2.4 混凝土灌注

混凝土的灌注前需要在對(duì)鉆孔進(jìn)行二次清理，應(yīng)保證樁底的沉淀厚度與泥漿的檢測(cè)指標(biāo)達(dá)標(biāo)，避免對(duì)灌注質(zhì)量造成影響?；炷凉嘧r(shí)，孔底到導(dǎo)管下口的距離應(yīng)保持在40cm左右，并且需要對(duì)混凝土頂面高度進(jìn)行連續(xù)性的檢測(cè)，將導(dǎo)管的埋設(shè)深度控制在2-6m之間。此外，進(jìn)行混凝土灌注需要對(duì)灌注的速度與導(dǎo)管的位置根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)避免混凝土與鋼筋籠之間的距離超過2m，此時(shí)就需要減緩灌注的速度以便減小對(duì)鋼筋籠的沖擊。在灌注快結(jié)束時(shí)，需要對(duì)導(dǎo)管的高度進(jìn)行控制，從而增強(qiáng)混凝土的密實(shí)度與壓力等。

2 后壓漿技術(shù)

為保證樁基的承載力，通常通過提前埋設(shè)的壓漿管對(duì)樁基灌注結(jié)束后的樁底，樁周進(jìn)行壓漿工藝。壓漿前根據(jù)與試壓來確定不同樁徑的壓漿量、樁長(zhǎng)與樁徑間的曲線關(guān)系，以及壓漿量與壓力的關(guān)系，確定相關(guān)參數(shù)后進(jìn)行大面積施工。在施工中，需要對(duì)壓漿量預(yù)壓力進(jìn)行記錄。

2.1 設(shè)定壓漿參數(shù)

壓漿參數(shù)主要包括水灰比、注漿壓力與注漿壓力終止等。首先，水灰比需要根據(jù)施工場(chǎng)地土的飽和度與滲透性來確定。當(dāng)土成飽和狀態(tài)時(shí)，水灰比在0.45～0.65之間；當(dāng)土不飽和時(shí)，水灰比通常為0.7～0.9。若水泥漿水灰比較低，則應(yīng)摻入一定量的減水劑；若注漿較少，壓力較大，則可適當(dāng)增大水灰比。其次，壓漿的總量受樁間距離與持力層孔隙率的直接影響，當(dāng)樁間距在4～5m時(shí)，軟石含量在50%～70%之間的砂泥軟石土層，其壓漿量為115～210t左右。

2.2 后壓漿施工技術(shù)

2.2.1 布置壓漿管。通常注漿灌注樁在施工中均設(shè)置成3根一體的方式，并采用超聲波進(jìn)行管內(nèi)的檢測(cè)，其長(zhǎng)度需要滿足要求，灌注樁樁底延長(zhǎng)從低端到高端的35cm，高樁50cm，鋼筋籠采用對(duì)稱布局，管與管之間通過螺紋進(jìn)行連接。采用“你”字型鋼板焊接或者綁扎進(jìn)行注漿管與鋼筋籠的固定。樁端的注漿管被固定在鋼筋箍?jī)?nèi)，設(shè)置主桿，并且每一個(gè)帶箍都具有一個(gè)據(jù)定點(diǎn)。

2.2.2 壓水試驗(yàn)。在成樁3天后用壓漿泵從1#壓漿管壓入清水對(duì)孔底泥漿進(jìn)行沖洗，當(dāng)2#和3#壓漿管出清水時(shí)沖洗完成。壓水試驗(yàn)的目的在于疏通壓漿通道并對(duì)壓漿的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

2.2.3 壓漿施工。壓漿時(shí)，采用承臺(tái)群樁進(jìn)行一次性壓漿，首先對(duì)周圈樁進(jìn)行施工，然后進(jìn)行中間樁的施工。壓漿采用兩根樁循環(huán)壓漿，即對(duì)第一根樁的A管進(jìn)行壓漿（壓漿量70%），然后對(duì)第二樁的A管進(jìn)行壓漿；完成后依次進(jìn)行第一根和第二根樁的B管的壓漿，這樣能夠壓漿30～60min的時(shí)間間隔，實(shí)現(xiàn)水泥漿在土體間的充分?jǐn)U散。

2.2.4 質(zhì)量檢驗(yàn)。壓漿完成后，施工單位需要提供相應(yīng)的質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告，主要包括水、水泥以及其他各種外加劑的質(zhì)量檢測(cè)。同時(shí)還需要提供壓力表的質(zhì)量檢定證書以及工程各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)及試驗(yàn)與操作的記錄等。然后相關(guān)部門將對(duì)樁基的加固實(shí)際效果進(jìn)行檢測(cè)，包括樁底的密實(shí)度、漿液的均勻度以及漿液的嘗試等。每處的檢測(cè)數(shù)量在兩根樁以上的，均需要鉆芯取樣。

3 高強(qiáng)復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

體外預(yù)應(yīng)力加固混凝土結(jié)構(gòu)，能顯著提高結(jié)構(gòu)是承載力和抗裂度，改善結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)。為了保證施工質(zhì)量，提高路橋樁基的承載力，許多新型材料被用于路橋施工中，如高強(qiáng)度復(fù)合纖維材料的應(yīng)用，就較大程度的提高了建筑混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，該材料主要是由復(fù)合纖維材料與樹脂組合而成，具有較高的強(qiáng)度。

3.1 預(yù)應(yīng)力加固原理

預(yù)應(yīng)力加固是采用外加預(yù)應(yīng)力對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的加固，通過預(yù)應(yīng)力手段強(qiáng)迫后加部分改變?cè)Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力并降低其應(yīng)力水平，使得加固結(jié)構(gòu)中所特有的應(yīng)力應(yīng)變滯后而得以完全消除，從而實(shí)現(xiàn)后加部分與原結(jié)構(gòu)的共同合作，提高結(jié)構(gòu)的總體承載能力。

3.2 施工要求及施工內(nèi)容

首先，對(duì)樹脂進(jìn)行配制，特種環(huán)氧樹脂的配制需要將A和B兩種組分按照100：34.5進(jìn)行混合，環(huán)境溫度應(yīng)控制在20℃左右，進(jìn)行5min低速的攪拌，若溫度較低，則攪拌6～8min；混合后的樹脂需要在2h內(nèi)使用完。其次，為了進(jìn)一步的提高路橋施工混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，在采用高強(qiáng)度復(fù)合纖維材料進(jìn)行加固時(shí)需要嚴(yán)格按照加固的施工技術(shù)要求進(jìn)行施工。

3.2.1 加固結(jié)構(gòu)的清潔與平整。被加固的樁基結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行清潔與平整，除去尖角與突起物，對(duì)梁柱封閉包裹位置的棱角進(jìn)行打磨，使之成為半徑為20mm的圓角。

3.2.2 加固前修復(fù)。當(dāng)混凝土存在剝落時(shí)，應(yīng)在修復(fù)后進(jìn)行粘貼；對(duì)結(jié)構(gòu)表面寬度超過0.3mm的所有裂縫采用環(huán)氧樹脂進(jìn)行灌注。

3.2.3 涂刷環(huán)氧樹脂底層。在粘貼前，需要在結(jié)構(gòu)的表面涂刷特種環(huán)氧樹脂作為底層，1h后再將充分浸濕的纖維布粘在結(jié)構(gòu)的表面。

4 結(jié)束語

采用鉆孔灌注樁技術(shù)、壓漿技術(shù)與預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)路橋樁基的加固處理，同時(shí)提高了施工的質(zhì)量，并降低施工的成本，具有較高的推廣與應(yīng)用價(jià)值。

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