马洪明
中铁二十三局集团第一工程有限公司山东日照276806
摘要：随着我国基础建设的快速发展，对交通运输不断提出新的要求，促使交通载荷不断提高，对桥梁桩基承载力要求也越来越高。为了增加桩体的承载力、减小桩体沉降量，在有限的桩长条件下满足较高的承载力要求，越来越多的桥梁采用桩底后压浆技术.此工艺降低了工程施工难度及成本，市场前景广阔，具有良好的社会经济效益。
关键词：桩底承载力后压浆施工技术
1、工程概况
枣菏高速K59+206分离立交中心桩号为K59+206，跨径布置为左幅：8×30+3×29.5+55+4×25.5+8×30m；右幅：8×30+4×25.5+55+3×29.5+8×30m，桥梁全长732.5m；跨省道251主跨采用1孔55m钢-混组合梁桥，主墩桩基采用2.0米摩擦桩、桩长70m。
其中在桩基施工的过程中，桩基承载力会受土体扰动、桩底沉渣、泥浆护壁扰动等问题影响。桩基混凝土浇筑完成后，在混凝土凝固初期，混凝土有一定的强度时，应用渗入性灌浆理论，使水泥浆通过预埋压浆管道，在高压作用下，透过桩基混凝土保护层而渗入桩基周围地层中，对桩基桩底地质层进行加固，增加桩基底部的密实性，改善持力层受力状态；在桩底周围形成蘑菇状持力层，使桩基摩擦力大幅度提高，使钻孔灌注桩的承载力得到极大的提高。
2、地质状况
根据工程地质资料显示，桥址区在勘探深度范围内地层条件较单一，工程地质条件一般，地层分布均匀，地势平坦，地层以粉质黏土为主，桩基采用反循环钻机钻进成孔。
3、桩底压浆准备工作
3.1、技术指标
压浆料水灰比控制在0.5至1；根据钻孔桩桩长、桩底地质情况等因素压浆开始与结束阶段压力控制在3～5MPa，中间阶段压力控制在1～2MPa。
3.2、设备及材料准备
4、施工要点
4.1、施工顺序
钻孔桩灌注桩钻进成孔→钢筋笼、压浆管道安装→桩基混凝土灌注→压浆管预开孔→桩底压浆。
4.2、压浆管的布置
每个桩基需要预埋压浆管3根、声测管4根，其中采用直径5cm、壁厚3mm的钢管作为压浆管，压浆管接头采用丝扣连接，在施工中要保证连接的紧密型。
4.3、压浆管加工
压浆管随着钢筋笼下放进行安装，压浆管的连接使用小电焊机小电流焊接，压浆管长度按与钢筋笼分节长度相对应。
4.4、压浆头制作
压浆头的制作是桩底压浆工艺的重要一个环节，压浆头设置均匀的出浆孔，压浆头外侧使用黑色胶皮紧密包裹，并用铁丝加固，这样压浆管尾节就形成一个简单的单向装置，压浆预开孔，清水从压浆管内将胶皮顶破进入桩底，砼灌注时该装置又能保证混凝土及泥浆不进入压浆管道。
4.5、压浆管预埋
在桩基钢筋笼安装时同时进行压浆管道的安装，使用铁丝将压浆管道绑扎在钢筋笼上，将压浆管与钢筋笼进行暂时固定，并在压浆管接头处使用丝扣扣死。
4.6、在桩基成孔后，进行清孔，安装钢筋笼，吊装过程中注意对压浆管保护，随着桩基钢筋笼的安装，将每节钢筋笼上的压浆管进行连接安装。为了防止钢筋笼下放的过程中，压浆管底部损坏，每节压浆管连接处丝扣扣死；为了防止压浆管在混泥土浇筑时进入水泥浆，堵塞压浆管道，在压浆管与钢筋笼下方的过程中向压浆管内注满清水，对压浆管内外的压力差进行平衡。
4.7、压浆管预开孔
在桩身混凝土初凝前或者桩基灌注完12小时后，首先用压力压水将压浆管底端预开孔，是整个压浆管道系统畅通。预开孔时应采用逐步升压法，当压力骤降，流量突增时，说明预开孔成功，压浆管道畅通。为了防止多余水注入地下，应立即关掉压浆泵。预开孔时每一根压浆管都要通开。
4.8、压浆
在桩基检测合格后进行压浆。在正式开始压浆前应进行试压浆，因为各桥的地质条件、设计要求等均不同，通过试压将来确定压浆参数。
在施工过程中通过对压浆量和压浆压力控制，来实现现场施工的“双控”。
其中压浆量通过设计公式进行确定：G=a×D（G为单桩压浆量（t），a为压浆系数、取2.1，D为桩基直径（m））；该桥桩基压浆压力按照8Mpa进行控制。
根据设计要求该桥的桩底压浆压力控制在3～5Mpa。在施工中对压浆压力在施工的各阶段均不一样，桩底压浆初始和结束阶段压力保持在5MPa，中间阶段压力控制在2MPa左右。
在压浆过程中对压力的持荷时间对压浆的效果有很大影响：持荷时间太短，会导致水泥浆不能进行有效的渗透使压浆效果较差；持荷时间太长，压浆效率不高。根据以往经验及该桩的特点，压浆前的清孔时间为1h、压浆的时间为2.5h、持荷时间为10分钟。
4.9、施工注意事项
（1）注浆管焊接安装时要保证电焊机的电流量，防止在压浆管焊接连接时将管壁焊穿。
（2）注浆管安装时要对压浆孔进行包扎密封，以免在混凝土浇筑时通过压浆孔进入水泥浆。
（3）在钢筋笼与压浆管安装时要防止压浆管变形，压浆管在安装的过程中要边下放、边往管内注清水。
（4）压浆施工前对要对施工机械的运转情况进行检查，保证压浆的顺利进行。
（5）压浆施工前对水泥及水灰比进行检测，以保证水泥浆的质量，以防堵塞管道。
（6）在桩基混凝土浇筑完成2天后，使用压浆机用清水进行预开孔，以确保压浆管道和压浆孔的通畅，当压力骤降时即完成预开孔。
（7）压浆时应使用压浆泵缓慢加压注入水泥浆，使水泥浆有充分的时间进入桩底持力层中。
（8）施工人员要按照要求进行施工，桩底压浆的质量控制要采用双控，要做好压浆压力、压浆量的记录，发现异常情况时要及时上报、及时解决。
5、结语
桥梁桩基的施工属于隐蔽性工程，在施工中各种不可控因素较多，通过桩底压浆工艺的采用，消除了因桩底混凝土离析、桩底沉渣过大、桩底持力层扰动等因素造成的桩基承载力减弱隐患，能有效的提高桩基的承载力。
枣菏三合同段老万福河特大桥的主墩桩基所采用的桩底技术，施工方法和原理简单，通过桩底压浆的施工，该桥在合拢后的沉降观测中保证了零沉降，该施工工艺能满足相关的技术要求，提高桩基的承载力，具有显著的经济效益，可以为后续施工提供借鉴。
参考文献：
[1]《公路桥涵施工技术规范》人民交通出版社
[2]《路桥施工计算手册》人民交通出版社
[3]《简明施工计算手册》江正荣朱国梁编著中国建筑工业出版社